DISPOSITIVO DE TRANSMISIÓN DE POTENCIA, DISPOSITIVO DE DIRECCIÓN ASISTIDA ELÉCTRICA, Y MÉTODOS PARA PRODUCIRLOS.
Un dispositivo de transmisión de potencia (10), que comprende:
una sección de motor (5) que cuenta con un eje rotatorio (7), un rotor (51) unido a un lado del extremo interior del eje rotatorio (7), y un estator (52) situado frente al rotor (51); un engranaje impulsor (61) unido a un lado del extremo distal del eje rotatorio (7) con respecto a la sección de motor (5); un engranaje conducido (62) engranado con el engranaje impulsor (61); y un elemento del lado fijo (4) para soportar giratoriamente el engranaje conducido (62), en el que el eje rotatorio (7) es soportado giratoriamente por un primer cojinete (81) y un segundo cojinete (82), el primer cojinete (81) es sostenido por el elemento del lado fijo (4) a un lado del extremo distal del eje rotatorio (7) con respecto al engranaje impulsor (61), y el segundo cojinete (82) es sostenido por el elemento del lado fijo (4) entre el engranaje impulsor (61) y el rotor (51) de manera que el engranaje impulsor (61) quede intercalado entre el primer cojinete (81) y el segundo cojinete (82), caracterizado porque la sección de motor (5) tiene una estructura de motor sin escobillas que comprende un dispositivo de detección de rotación (9) para detectar la rotación del eje de rotatorio (7) proporcionado en un lado del extremo distal del eje rotatorio (7) con respecto al primer cojinete (81), el dispositivo de detección de rotación (9) tiene un elemento móvil (9a) montado en el lado del extremo distal del eje rotatorio (7) con respecto al primer cojinete (81), y un detector (9c) para detectar la rotación del elemento móvil (9a) montado en el elemento del lado fijo (4), el elemento del lado fijo (4) se forma con una parte cilíndrica (4b) que cuenta con unas aberturas primera y segunda en ambos extremos del mismo, el primer cojinete (81) y el dispositivo de detección de rotación (9) se montan en la parte cilíndrica (4b) desde la primera abertura del mismo, y la parte del lado del extremo distal del eje rotatorio (7) donde se monta el engranaje impulsor (61) y el segundo cojinete (82) se montan en la parte cilíndrica (4b) desde la segunda abertura del mismo
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2002/010196.
Solicitante: KAYABA INDUSTRY CO., LTD..
Nacionalidad solicitante: Japón.
Dirección: WORLD TRADE CENTER BLDG. 4-1, HAMAMATSU-CHO 2-CHOME MINATO-KU TOKYO 105-6111 JAPON.
Inventor/es: Takahashi,Masashi , NARUSE,Nobuharu.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 30 de Septiembre de 2002.
Clasificación Internacional de Patentes:
- B62D15/02D8
- B62D5/04B
- B62D5/04D
- H02K7/08B
- H02K7/116B1
Clasificación PCT:
- B62D5/04 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B62 VEHICULOS TERRESTRES QUE SE DESPLAZAN DE OTRO MODO QUE POR RAILES. › B62D VEHICULOS DE MOTOR; REMOLQUES (dirección o guiado de máquinas o instrumentos agrícolas según un recorrido determinado A01B 69/00; ruedas, ruedecillas pivotantes, mejora de la adherencia de ruedas B60B; neumáticos para vehículos, inflado de neumáticos, cambio o reparación de neumáticos B60C; conexiones entre vehículos de un mismo tren o de un conjunto similar B60D; vehículos raíl-carretera, vehículos anfibios o transformables B60F; disposiciones de suspensión B60G; calefacción, refrigeración, ventilación u otros dispositivos de tratamiento del aire B60H; ventanas, parabrisas, techos descapotables, puertas o dispositivos similares, cubiertas de protección para vehículos fuera de servicio B60J; disposiciones de conjuntos de propulsión, accionamientos auxiliares, transmisiones, disposición de instrumentos o tableros de a bordo B60K; equipo eléctrico o propulsión de vehículos de tracción eléctrica B60L; alimentación de energía eléctrica para vehículos de tracción eléctrica B60M; disposiciones para pasajeros no previstas en otro lugar B60N; vehículos adaptados al transporte de cargas o para llevar cargas u objetos especiales B60P; adaptación de los dispositivos de señalización o de iluminación, su montaje o soporte, circuitos a este efecto, para vehículos en general B60Q; vehículos, equipos o partes de vehículos, no previstos en otro lugar B60R; servicio,limpieza, reparación, elevación o maniobra, no previstos en otro lugar B60S; frenos, sistemas de control de frenos o partes de estos sistemas B60T; vehículos de colchón de aire B60V; ciclos de motor, sus accesorios B62J, B62K; ensayo de vehículos G01M). › B62D 5/00 Dirección asistida o de relé de potencia (para ruedas no orientables B62D 11/00; servomotores de fluido bajo presión en general F15B). › eléctrica, p. ej. utilizando un servomotor eléctrico conectado o que forma parte del mecanismo de dirección.
- F16H1/16 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL. › F16H TRANSMISIONES. › F16H 1/00 Transmisiones de engranajes para transmitir un movimiento rotativo (particulares para transmitir un movimiento rotativo con relación de velocidad variable, o para invertir el movimiento rotativo F16H 3/00). › implicando un tornillo sin fin y una rueda de tornillo sin fin.
- H02K7/116 ELECTRICIDAD. › H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA. › H02K MAQUINAS DINAMOELECTRICAS (relés dinamoeléctricos H01H 53/00; transformación de una potencia de entrada en DC o AC en una potencia de salida de choque H02M 9/00). › H02K 7/00 Dispositivos para manipular energía mecánica estructuralmente asociados con con máquinas dinamo-eléctricas, p. ej. asociación estructural con un motores mecánico de arrastre o máquinas dinamoeléctrica auxiliares. › con engranajes.
Clasificación antigua:
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.
PDF original: ES-2357056_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Campo técnico
La presente invención se refiere a un dispositivo de transmisión de potencia para transmitir una fuerza motriz giratoria de un motor a través de unos engranajes, un dispositivo de dirección asistida eléctrica que cuenta con el 5 dispositivo de transmisión de potencia utilizado para ayudar al sistema de la dirección, y un método de fabricación de estos dispositivos.
Técnica anterior
Cuando se opera un volante de un automóvil, se hace girar un eje de la dirección, y el giro de este eje de la dirección se convierte en un movimiento basculante y cambia las direcciones de las ruedas. El documento 10 WO 9718119.A1 describe un dispositivo de dirección asistida como en el preámbulo de la reivindicación 1.
Un dispositivo de dirección asistida eléctrica para facilitar una operación de dirección de este tipo mediante el uso de la fuerza motriz de un motor se describe en, por ejemplo, JP-A 2001-206230.
En un dispositivo de dirección asistida eléctrica de este tipo, como se muestra en la Figura 7, un dispositivo de reducción para transmitir la fuerza motriz giratoria de un motor tiene un motor 5A, un eje rotatorio 7B 15 conectado a un eje de salida 7A del motor 5A a través de un manguito de acoplamiento 8A, un tornillo sinfín 61 fijado sobre el eje rotatorio 7B, y una corona sinfín 62 engranada al tornillo sinfín 61. La corona sinfín 62 se fija en un eje de la dirección 3 o un eje conectado al eje de la dirección 3. En este caso, el eje de salida 7A es soportado por dos cojinetes (no mostrados) en el motor 5A, y el eje rotatorio 7B es soportado giratoriamente por un primer cojinete 81A y un segundo cojinete 82A en cualquier extremo del tornillo sinfín 61. 20
Por lo tanto, cuando un volante es operado por un conductor, si la operación es detectada por un sensor de par (no mostrado), se pone en marcha el motor 5A, y la fuerza motriz giratoria del motor 5A se reduce y se transmite al volante 3 a través del eje de salida 7A, el eje rotatorio 7B, el tornillo sinfín 61, y la corona sinfín 62 para facilitar la operación de la dirección.
Sin embargo, en el dispositivo de dirección asistida eléctrica convencional, el eje rotatorio 7B está 25 conectado al eje de salida 7A del motor 5A, que se ha montado como un producto terminado, a través de un manguito de acoplamiento 8A. Por lo tanto, es necesario soportar el eje de salida 7A mediante el uso de los dos cojinetes del motor 5A y soportar el eje rotatorio 7B mediante el uso de los dos cojinetes 81A y 82A, para que sean necesarios no menos de cuatro cojinetes en total. De esta manera, con respecto al dispositivo de dirección asistida eléctrica convencional, el número de componentes es grande, el costo es elevado, y el dispositivo es más grande y más pesado. 30 Además, dado que el dispositivo tiene un gran número de cojinetes, la rotación del eje de la dirección 3 requiere una gran fuerza, resultando en una sensación de dirección mala. Además, en el dispositivo de dirección asistida eléctrica convencional, el eje de salida 7A del motor 5A y el eje rotatorio 7B del tornillo sinfín 61 están conectados por unas ranuras acanaladas a través del manguito de acoplamiento 8A. Como el mecanizado de ranuras es necesario, se incrementa el costo. Además, cuando se produce una vibración en una parte conectada de las ranuras acanaladas, 35 aparece un ruido inusual cuando se hace girar el motor 5A, y se degrada la respuesta del tornillo sinfín 61 a la rotación del motor 5A.
En vista de los problemas anteriores, la presente invención tiene por objeto proporcionar un dispositivo de transmisión de potencia, un dispositivo de dirección asistida eléctrica, y un método de fabricación de los dispositivos mediante el cual se consiguen un menor coste, un menor tamaño, un peso reducido, y la mejora en respuesta a la 40 transmisión de potencia reduciendo el número de cojinetes, y también puede evitarse un ruido inusual.
Descripción de la invención
Un dispositivo de transmisión de potencia de la presente invención comprende una sección de motor con un eje rotatorio, un rotor fijado en el lado del extremo interior del eje rotatorio, y un estator situado frente al rotor, un engranaje impulsor fijado en el eje rotatorio en el lado del extremo distal de la sección de motor, un engranaje conducido 45 engranado con el engranaje impulsor, un cojinete del lado conducido para soportar giratoriamente el engranaje impulsor, y un elemento del lado fijo para sostener el cojinete del lado conducido, en el que el eje rotatorio se soporta giratoriamente mediante un primer cojinete y un segundo cojinete, siendo sostenido el primer cojinete por el elemento del lado fijo en el lado del extremo distal del engranaje impulsor, siendo sostenido el segundo cojinete por el elemento del lado fijo entre el engranaje impulsor y el rotor de manera que el engranaje impulsor quede intercalado entre el primer 50 cojinete y el segundo cojinete.
La presente invención emplea la sección de motor que comprende el eje rotatorio, el rotor fijado en el lado del extremo interior del eje rotatorio, y el estator situado frente al rotor. No se utiliza un motor como un producto terminado. Por lo tanto, mientras que la técnica convencional necesita conectar el eje de salida del motor y el eje rotatorio que tiene el engranaje impulsor fijado sobre el mismo mediante mecanizado de ranuras etcétera, la presente 55
invención sólo requiere un único eje rotatorio. De esta manera, no es necesario conectar los ejes mediante el uso del mecanizado de ranuras etcétera. Por lo tanto es posible reducir el número de componentes y el coste de fabricación. Además, dado que sólo se necesita el eje rotatorio único, sólo se requieren los dos cojinetes. Como resultado, puede reducirse el número de componentes y el costo de fabricación y el dispositivo puede tener un tamaño menor y un peso más ligero. Además, dado que los ejes no están conectados utilizando mecanizado de ranuras, no se producen 5 problemas causados por la vibración resultante de las ranuras acanaladas en una parte conectada, por ejemplo, un ruido inusual y una reducción en respuesta de un tornillo sinfín a la rotación del motor. Además, como el número de cojinetes es menor, la fuerza requerida para rotar el eje de la dirección se reduce, mejorando así la sensación de la dirección. Además, dado que el eje rotatorio es soportado por los dos cojinetes en ambos lados del engranaje impulsor, incluso cuando los cojinetes están desplazados, es posible minimizar la inclinación del eje rotatorio. Por lo tanto, no 10 disminuye la eficiencia de transmitir potencia desde el engranaje impulsor al engranaje conducido. Además, dado que el dispositivo de transmisión de potencia que aplica la presente invención tiene la configuración anterior, puede aplicarse el siguiente método de fabricación. El método de fabricación del dispositivo de transmisión de potencia de la presente invención comprende una etapa de montaje del engranaje impulsor de montar el engranaje impulsor en el eje rotatorio, una etapa de montaje del eje rotatorio de engranar el engranaje impulsor con el engranaje conducido mediante el 15 elemento del lado fijo a través del cojinete de lado conducido, que soporta el lado del extremo distal del eje rotatorio en el elemento del lado fijo a través del primer cojinete, y soportando el lado del extremo interior del eje rotatorio en el elemento del lado fijo a través del segundo cojinete, una etapa de montaje del rotor de fijar el rotor en el lado del extremo interior del eje rotatorio, y una etapa de montaje del estator de fijar el estator en el elemento del lado fijo frente al rotor para constituir la sección del motor. 20
En este caso, puede utilizarse un cojinete radial como un cojinete de bolas como primer cojinete y segundo cojinete.
Por lo tanto, en un estado en el que se lleva a cabo la etapa de montaje del eje rotatorio, el primer cojinete y el segundo cojinete para soportar el eje rotatorio ya se han fijado en el elemento del lado fijo común, con lo que se lleva a cabo con precisión una etapa de inspección del acoplamiento. Además, dado que la etapa de inspección del 25 acoplamiento puede llevarse a cabo antes de la etapa de montaje del rotor, si se produce un problema con el engranaje impulsor o el engranaje conducido, puede reemplazarse fácilmente un engranaje con un problema. En particular, cuando el dispositivo de transmisión de potencia se utiliza para el dispositivo de dirección asistida eléctrica, se utiliza una corona sinfín unida al lado del eje de la dirección como engranaje... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Un dispositivo de transmisión de potencia (10), que comprende:
una sección de motor (5) que cuenta con un eje rotatorio (7), un rotor (51) unido a un lado del extremo interior del eje rotatorio (7), y un estator (52) situado frente al rotor (51);
un engranaje impulsor (61) unido a un lado del extremo distal del eje rotatorio (7) con respecto a la sección de 5 motor (5);
un engranaje conducido (62) engranado con el engranaje impulsor (61); y
un elemento del lado fijo (4) para soportar giratoriamente el engranaje conducido (62), en el que
el eje rotatorio (7) es soportado giratoriamente por un primer cojinete (81) y un segundo cojinete (82), el primer cojinete (81) es sostenido por el elemento del lado fijo (4) a un lado del extremo distal del eje rotatorio (7) con 10 respecto al engranaje impulsor (61), y el segundo cojinete (82) es sostenido por el elemento del lado fijo (4) entre el engranaje impulsor (61) y el rotor (51) de manera que el engranaje impulsor (61) quede intercalado entre el primer cojinete (81) y el segundo cojinete (82),
caracterizado porque
la sección de motor (5) tiene una estructura de motor sin escobillas que comprende un dispositivo de detección 15 de rotación (9) para detectar la rotación del eje de rotatorio (7) proporcionado en un lado del extremo distal del eje rotatorio (7) con respecto al primer cojinete (81),
el dispositivo de detección de rotación (9) tiene un elemento móvil (9a) montado en el lado del extremo distal del eje rotatorio (7) con respecto al primer cojinete (81), y
un detector (9c) para detectar la rotación del elemento móvil (9a) montado en el elemento del lado fijo (4), 20
el elemento del lado fijo (4) se forma con una parte cilíndrica (4b) que cuenta con unas aberturas primera y segunda en ambos extremos del mismo,
el primer cojinete (81) y el dispositivo de detección de rotación (9) se montan en la parte cilíndrica (4b) desde la primera abertura del mismo, y
la parte del lado del extremo distal del eje rotatorio (7) donde se monta el engranaje impulsor (61) y el segundo 25 cojinete (82) se montan en la parte cilíndrica (4b) desde la segunda abertura del mismo.
2. Un dispositivo de dirección asistida eléctrica (1), que comprende el dispositivo de transmisión de potencia (10) definido en la reivindicación 1, en el que:
el engranaje conducido (62) es una corona sinfín unida a un lado del eje de la dirección (3),
el engranaje impulsor (61) es un tornillo sinfín engranado con la corona sinfín (62), y 30
la sección de motor (5) se utiliza para ayudar al sistema de la dirección, ayudando la sección de motor (5) a la rotación del eje de la dirección (3) accionando la corona sinfín (62) para que gire a través del tornillo sinfín (61).
3. El dispositivo de dirección asistida eléctrica según la reivindicación 2, en el que el elemento del lado fijo es un alojamiento (4, 4a, 4b) para cubrir por lo menos la corona sinfín (62) y el tornillo sinfín (61).
4. El dispositivo de dirección asistida eléctrica según la reivindicación 3, en el que una carcasa de motor 35 (53) para cubrir el rotor (51) y el estator (52) se conecta al alojamiento (4).
5. El dispositivo de dirección asistida eléctrica según la reivindicación 3 ó 4, en el que el alojamiento (4) comprende una parte cilíndrica (4b) para cubrir el rotor (51) y el estator (52), y la parte cilíndrica (4b) tiene una abertura que se cubre con una tapa (44).
6. Un método de fabricación de un dispositivo de transmisión de potencia según la reivindicación 1, 40 comprendiendo el método:
una etapa (ST1) de montaje del primer cojinete (81) en la parte cilíndrica (4b) del elemento del lado fijo (4) desde la primera abertura,
una etapa de montaje del eje rotatorio (ST2', ST2") de montar el engranaje impulsor (61) y el segundo cojinete (82) en el eje rotatorio (7), y montar el eje rotatorio (7) en la parte cilíndrica (4b) desde la segunda abertura de 45 manera que el engranaje impulsor (61) en el eje rotatorio (7) se engrane con el engranaje conducido (62) sostenido por el elemento del lado fijo (4), y el eje rotatorio (7) es soportado en su lado del extremo distal por el
elemento del lado fijo (4) a través del primer cojinete (81) y es soportado en su lado del extremo interior por el elemento del lado fijo (4) a través del segundo cojinete (82),
una etapa de inspección del acoplamiento (ST3) de inspección del acoplamiento entre el engranaje impulsor (61) y el engranaje conducido (62),
una etapa de montaje del rotor (ST4) de unir el rotor (51) a un lado del extremo interior del eje rotatorio (7), y 5
una etapa de montaje del estator (ST5, ST6') de unir el estator (52) al elemento del lado fijo (4) frente al rotor (51) a fin de constituir la sección de motor (5).
7. El método de fabricación del dispositivo de transmisión de potencia según la reivindicación 6, en el que, tras la etapa de montaje del estator (ST5, ST6'), se inicia la sección de motor (5) y se lleva a cabo una etapa de inspección de la sección de motor (ST6") para inspeccionar la sección de motor (5). 10
8. El método de fabricación del dispositivo de transmisión de potencia según la reivindicación 6 ó 7, que incluye adicionalmente:
una etapa (ST7) de montaje del dispositivo de detección de rotación (9) llevada a cabo tras la etapa de montaje del estator (ST5, ST6'), en la que
el elemento móvil (9a) del dispositivo de detección de rotación (9) se monta en el lado del extremo distal del eje 15 rotatorio (7) con respecto al primer cojinete (81) en la parte cilíndrica (4b) a través de la primera abertura, y el detector (9c) del dispositivo de detección de rotación (9) se une al interior de la parte cilíndrica (4b) a través de la primera abertura, y un etapa de ajuste de fase (ST8) del dispositivo de detección de rotación montado (9).
9. Un método de fabricación de un dispositivo de dirección asistida eléctrica (1) que utiliza el método de fabricación del dispositivo de transmisión de potencia definido en cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en el que: 20
el engranaje conducido es una corona sinfín (62) unida a un lado del eje de la dirección (3),
el engranaje impulsor es un tornillo sinfín (61) engranado a la corona sinfín (62), y
la sección de motor (5) se utiliza para ayudar al sistema de la dirección, ayudando la sección de motor (5) a la rotación del eje de la dirección (3) accionando la corona sinfín (62) para que gire a través del tornillo sinfín (61).
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