DISPOSITIVO DE SUPERPOSICIÓN DEL NÚMERO DE REVOLUCIONES CON ACCIONAMIENTO AUXILIAR.

Dispositivo de superposición del número de revoluciones que comprende:

- un árbol de accionamiento (1) y un árbol de salida (2), que están dispuestos en dirección longitudinal uno con otro y en un eje longitudinal común (8) giratorios sobre éste, - una disposición de soporte (11a, 11b) dispuesta fija en la carrocería, y en la cual el árbol de accionamiento (1) y el árbol de salida (2), alojados al menos parcialmente, están posicionados giratorios, - un rotor (6) apoyado giratorio sobre el eje longitudinal (8), y que al menos en zonas parciales rodea coaxialmente a uno de los dos árboles (1, 2), estando el rotor (6) conectado activamente con un accionamiento auxiliar (101, 102), caracterizado porque el árbol de accionamiento (1) está conectado asegurado contra el giro con un primer disco dentado (3), y porque el árbol de salida (2) está conectado asegurado contra el giro con un segundo disco dentado (4), y porque en el rotor (6), apoyada giratoria sobre uno de los ejes de árboles (8), está dispuesta al menos otra rueda dentada (5) en forma de disco, engranando el dentado (18) de la otra rueda dentada (5) simultáneamente, en una zona parcial respectiva de la circunferencia de los dos discos dentados (3, 4), en los dos dentados (16, 17) del primero y segundo disco dentado (3, 4), estando el eje de giro (8a) de la rueda dentada (5) en forma de disco dispuesto en el rotor giratorio (6) basculado en un ángulo (α) con respecto al eje longitudinal, de manera que la rueda dentada está configurada como disco oscilante (5) y el eje de giro basculado (8a) como eje oscilante (8a), siendo diferente el número de dientes de los dos discos dentados (3, 4)

El invento se refiere a un dispositivo de superposición del número de revoluciones según el preámbulo de la reivindicación

1.

El invento se refiere en particular a un dispositivo de superposición del número de revoluciones con accionamiento auxiliar para un sistema de dirección para automóviles no ligados al acoplamiento, que mediante el conductor superpone los números de revoluciones del accionamiento auxiliar y del engrane de dirección en el volante de dirección y los transmite al movimiento de dirección de las ruedas.

Tales dispositivos de superposición del número de revoluciones, en tanto que sean empleados para el sistema de dirección, en el estado de la técnica son denominados también dispositivos de superposición del ángulo de giro. Superposición del número de revoluciones o superposición del ángulo de giro son sinónimos.

En el estado de la técnica es conocida una serie de tales sistemas, en los cuales el engranaje de superposición del número de revoluciones se realiza mediante engranajes planetarios o también mediante un engranaje de tornillo sin fin y corona.

Así en el documento DE19823721A1 está presentado un dispositivo de superposición del número de revoluciones semejante. Aquí mediante un volante de dirección es accionada una caja, en la que se encuentran dentados de una rueda interior de dos engranajes planetarios. Un motor eléctrico dispuesto en la caja acciona la rueda central del primer engranaje planetario. El soporte de planetarios del primer engranaje planetario acciona la rueda central del segundo engranaje planetario. Los planetarios del segundo engranaje planetario se apoyan en la rueda interior de la caja y el soporte de planetarios está conectado con el árbol de salida. En la forma de realización mostrada el accionamiento de la rueda central del primer engranaje planetario está realizado directamente por el rotor del motor eléctrico. Mediante una adecuada maniobra del motor eléctrico pueden ser representadas las superposiciones del número de revoluciones deseadas. Esta solución mostrada en el estado de la técnica tiene sin embargo algunos inconvenientes decisivos. Tales engranajes se componen de una multiplicidad de piezas de construcción. Se necesitan dos coronas de rueda dentada interior o engranajes planetarios. La fabricación de las piezas individuales es muy complicada y cara. La multiplicidad de los engranes dentados lleva a exigencias de precisión muy altas, para evitar juegos. Además el dispositivo completo, inclusive la caja del motor, debe ser hecho girar en conjunto por el conductos al conducir. Otro inconveniente consiste además en el complicado acoplamiento de la energía eléctrica para el motor eléctrico.

En otro estado de la técnica, el documento DE19852447A1, se presenta una solución para la superposición del número de revoluciones en la que un motor eléctrico, mediante un accionamiento de tornillo sin fin, está acoplado al engranaje de superposición configurado como engranaje planetario. Aquí la unidad de engranaje está dispuesta fija en la carrocería. Sin embargo con esta solución está asociada también a una serie de inconvenientes. El dispositivo requiere muchas piezas individuales, cuya fabricación es complicada y cara y las exigencias en las tolerancias de fabricación son correspondientemente altas.

En el documento WO 2006/072186 A1 se presenta un dispositivo de superposición del número de revoluciones que ya es bastante compacto y presenta menos piezas de construcción. El engranaje de superposición se compone de un disco dentado que está conectado con un árbol de accionamiento acoplado con el volante de dirección, y de otro disco dentado que está conectado con el árbol de salida, presentando los dos discos dentados un número de dientes diferente y engranando en los dos dentados otra rueda dentada, que está dispuesta excéntrica en un rotor giratoria en sí sobre un eje propio, siendo accionado el rotor sobre el eje longitudinal del árbol por un accionamiento auxiliar. Mediante la selección del diferente número de dientes puede ser regulada la relación de transmisión.

El inconveniente de los ejemplos del estado de la técnica arriba mencionados es adicionalmente que su funcionamiento está asociado con una parcialmente considerable carga de ruido.

Otra disposición está dada a conocer en el documento DE 10 2004 052 562 B3. El árbol de accionamiento está conectado con el volante de dirección y en el árbol está dispuesto un disco dentado. La caja con un motor eléctrico como accionamiento auxiliar y el engranaje está conectada asegurada contra el giro con el árbol de salida. Por el accionamiento auxiliar un rotor es accionado movido sobre el eje longitudinal, estando el árbol del rotor realizado acodado en un extremo y presentando en él un disco dentado oscilante sobre el eje. Otro disco dentado está dispuesto en la caja giratoria y el disco dentado oscilante está respectivamente engranando al mismo tiempo en una zona parcial de los dos discos dentados. Mediante el diferente número de dientes de los dos discos dentados se regula la relación de transmisión deseada. Este dispositivo tiene sin embargo el inconveniente de que la caja y análogamente otros componentes, incluyendo el motor eléctrico, giran juntamente con el árbol de accionamiento. Esto provoca elevados momentos de inercia, que por ejemplo en el empleo en un sistema de dirección pueden ser perturbadores. Además la conexión eléctrica del motor eléctrico que gira juntamente es complicada.

El problema del presente invento consiste en suprimir al menos algunos de los inconvenientes del estado de la técnica y al mismo tiempo proporcionar un grupo de construcción compacto, que permita una superposición del número de revoluciones con pocas piezas de construcción y lo más sencillas posible de fabricar. Además la conexión del suministro de energía del accionamiento auxiliar así como con los sensores empleados en caso de necesidad debe ser simplificada mediante una disposición de soporte o caja fija a la carrocería y ante todo deben reducirse los ruidos de marcha.

El problema es solucionado según el invento por el dispositivo de superposición del número de revoluciones según la reivindicación 1. Las reivindicaciones dependientes 2 a 13 se refieren a formas de realización preferidas del dispositivo de superposición del número de revoluciones.

Se propone un dispositivo de superposición para la superposición del número de revoluciones el cual comprende:

- un árbol de accionamiento y un árbol de salida, que están dispuestos en dirección longitudinal uno con otro y en un eje longitudinal común giratorios sobre éste,

- una disposición de soporte dispuesta fija en la carrocería, en la cual el árbol de accionamiento y el árbol de salida alojados al menos parcialmente están posicionados giratorios,

- un rotor apoyado giratorio sobre el eje longitudinal y que al menos en zonas parciales rodea coaxialmente a uno de los dos árboles, estando el rotor conectado activamente con un accionamiento auxiliar,

- estando el árbol de accionamiento conectado asegurado contra el giro con un primer disco dentado, y estando el árbol de salida conectado asegurado contra el giro con un segundo disco dentado, y estando dispuesta en el rotor apoyada giratoria sobre uno de los ejes de árboles al menos otra rueda dentada en forma de disco, engranando el dentado de la otra rueda dentada simultáneamente en una zona parcial respectiva de la circunferencia de los dos discos dentados en los dos dentados del primero y segundo disco dentado,

- estando el eje de giro de la rueda dentada en forma de disco dispuesto en el rotor giratorio basculado en un ángulo α con respecto al eje longitudinal, de manera que la rueda dentada está configurada como disco oscilante y el eje de giro basculado como eje oscilante, siendo diferente el número de dientes de los dos discos dentados.

El rotor giratorio es accionado por un accionamiento auxiliar y gira sobre el eje longitudinal de la disposición. En un extremo del rotor está dispuesta basculada en el ángulo α la otra rueda dentada, el disco oscilante, de manera que esta rueda dentada realiza un movimiento de rotación oscilante sobre el eje longitudinal. El primer disco dentado conectado con el árbol de salida y el segundo disco dentado conectado con el árbol de accionamiento giran asimismo como el rotor con el disco oscilante sobre el mismo eje longitudinal de la disposición, pero están dispuestos desplazados al menos parcialmente en la dirección... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de superposición del número de revoluciones que comprende:

- un árbol de accionamiento (1) y un árbol de salida (2), que están dispuestos en dirección longitudinal uno con otro y en un eje longitudinal común (8) giratorios sobre éste,

- una disposición de soporte (11a, 11b) dispuesta fija en la carrocería, y en la cual el árbol de accionamiento (1) y el árbol de salida (2), alojados al menos parcialmente, están posicionados giratorios,

- un rotor (6) apoyado giratorio sobre el eje longitudinal (8), y que al menos en zonas parciales rodea coaxialmente a uno de los dos árboles (1, 2), estando el rotor (6) conectado activamente con un accionamiento auxiliar (101, 102),

caracterizado porque el árbol de accionamiento (1) está conectado asegurado contra el giro con un primer disco dentado (3), y porque el árbol de salida (2) está conectado asegurado contra el giro con un segundo disco dentado (4), y porque en el rotor (6), apoyada giratoria sobre uno de los ejes de árboles (8), está dispuesta al menos otra rueda dentada (5) en forma de disco, engranando el dentado (18) de la otra rueda dentada (5) simultáneamente, en una zona parcial respectiva de la circunferencia de los dos discos dentados (3, 4), en los dos dentados (16, 17) del primero y segundo disco dentado (3, 4), estando el eje de giro (8a) de la rueda dentada (5) en forma de disco dispuesto en el rotor giratorio (6) basculado en un ángulo (α) con respecto al eje longitudinal, de manera que la rueda dentada está configurada como disco oscilante (5) y el eje de giro basculado (8a) como eje oscilante (8a), siendo diferente el número de dientes de los dos discos dentados (3, 4).

2. Dispositivo de superposición del número de revoluciones según la reivindicación 1, caracterizado porque los círculos primitivos del dentado (16, 17) de los dos discos dentados (3, 4) son diferentes y los dentados (16, 17) están situados sobre la misma superficie y se desarrollan orientados en la misma dirección y en la zona de engrane se desarrollan alineados con el dentado del disco oscilante (5).

3. Dispositivo de superposición del número de revoluciones según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el engrane simultáneo del dentado (18) de la otra rueda dentada (5) en los dentados (16, 17) de los dos discos dentados (3, 4) se efectúa en el mismo lado y en la misma zona parcial de la circunferencia de la otra rueda dentada (5).

4. Dispositivo de superposición del número de revoluciones según la reivindicación 2, caracterizado porque las superficies de los dentados (16, 17) de los dos discos dentados (3, 4) están dispuestas inclinadas con respecto a los planos ortogonales al eje longitudinal (8) y la superficie es una superficie lateral cónica, estando su vértice situado en el eje longitudinal (8).

5. Dispositivo de superposición del número de revoluciones según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en una zona extrema del rotor (6) su árbol presenta una parte parcial de árbol basculada en el ángulo (α) con respecto al eje longitudinal (8), la cual comprende el eje oscilante (8a), y porque en esta parte parcial de árbol del rotor (6) está dispuesto el disco oscilante dentado (5).

6. Dispositivo de superposición del número de revoluciones según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el primer disco dentado (3) presenta el diámetro de círculo primitivo menor con respecto al segundo disco dentado (4) y porque aquél está provisto del menor número de dientes.

7. Dispositivo de superposición del número de revoluciones según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la relación de transmisión de la disposición con los dos discos dentados (3, 4) cooperando con el disco oscilante presenta una relación de transmisión de máximo 1:10, por lo que el número de revoluciones del árbol de salida (2) se reduce en esta relación con respecto al número de revoluciones del rotor (6).

8. Dispositivo de superposición del número de revoluciones según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el ángulo (α) es mayor de 1º y menor de 45º, preferentemente está situado en el campo de 2º a 15º.

9. Dispositivo de superposición del número de revoluciones según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo presenta medios elásticos y/o amortiguadores (337), los cuales mantienen engranado con tensión previa al menos uno de los dentados (16, 17, 18) para obtener una compensación del juego y/o una amortiguación del ruido.

10. Dispositivo de superposición del número de revoluciones según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la función de accionamiento y la función de salida del árbol de accionamiento (1) con el árbol de salida (2) están invertidas.

11. Dispositivo de superposición del número de revoluciones según una de las reivindicaciones precedentes,

5 caracterizado porque el accionamiento auxiliar (101) es un motor eléctrico que está configurado dentro de la disposición de soporte (11), estando un estator (7) dispuesto alineado con el rotor (6) coaxial con respecto al árbol de accionamiento (1) o al árbol de salida (2) y llevando el rotor (6) preferentemente imanes permanentes (306) y estando el motor eléctrico configurado como motor conmutado electrónicamente.

12. Dispositivo de superposición del número de revoluciones según las reivindicación 11, caracterizado porque el dispositivo de superposición del número de revoluciones (100, 100') está combinado con un dispositivo de freno y/o de bloqueo (10) y éste en caso de avería bloquea asegurado contra el giro el rotor (6) con el estator (7) y/o con la disposición de soporte (11a, 11b).

13. Dispositivo de superposición del número de revoluciones según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque éste está dispuesto en un sistema de dirección (129) para un automóvil.