DISPOSITIVO DE UNIÓN PARA SISTEMA DE DIRECCIÓN.

Un dispositivo (1) de unión entre medios de mando de dirección y una caja de dirección para sistema de dirección de un vehículo que incluye:

un piñón (20) asociado a la caja de dirección y que comprende: un árbol (21) que define un eje de piñón (20), una mordaza (30) asociada al órgano de dirección y que incluye: una pared de aguas arriba (33), un ánima (31) que define un eje (3) de mordaza (30) sensiblemente perpendicular a la pared de aguas arriba (33) y cuyas dimensiones están previstas de manera que permita la inserción del ánima (31) sobre el árbol (21) por deslizamiento según un eje común (4) definido cuando el eje (2) de piñón (20) y el eje (3) de mordaza (30) son coaxiales, caracterizado porque incluye medios de indexado, aptos para impedir la inserción del ánima (31) sobre el árbol (21) cuando la mordaza (30) no está posicionada correctamente en rotación según el eje común (4) con relación al árbol (21)

Dispositivo de unión para sistema de dirección.

El invento se refiere a un dispositivo de unión que permite una transmisión de movimiento entre dos piezas, y más particularmente a un dispositivo de unión que permite una transmisión de movimiento entre medios de mando y una caja de dirección para un sistema de dirección de un vehículo automóvil.

Tal dispositivo según el preámbulo de la reivindicación 1ª es conocido por el documento US 6739790 B.

Un sistema de dirección de un vehículo automóvil presenta generalmente medios de mando que incluyen un volante susceptible de ser arrastrado en rotación por un conductor y medios de unión cinemática que permiten transmitir el movimiento del volante y transformarlo en una rotación correspondiente de las ruedas según un eje vertical.

La transmisión del movimiento imprimido por el conductor define un sentido aguas arriba y un sentido aguas abajo de la cadena de los medios de unión cinemática que participan en la transmisión del movimiento.

Los medios de mando de dirección incluyen en particular un volante y un árbol de dirección alojado en una columna de dirección y unido solidariamente por una primera de sus extremidades al volante. Este árbol de dirección se extiende longitudinalmente según un eje de columna alrededor del cual es arrastrado en rotación cuando el volante gira.

La transformación del movimiento de rotación imprimido al volante es asegurada en particular por una caja de dirección conocida en sí. Una caja de dirección incluye habitualmente un piñón de cremallera que engrana sobre un larguero que se extiende a lo largo de un árbol transversal de dirección. Un conjunto de bieletas y de uniones pivotes une el árbol transversal de dirección a los porta manguetas de las ruedas y provoca la rotación de las ruedas durante la traslación de este árbol transversal de dirección.

Aguas abajo de los medios de mando y aguas arriba de la caja de dirección, el conjunto de dirección incluye un dispositivo de unión.

Este dispositivo de unión permite transmitir el movimiento desde los medios de mando a la caja de dirección, y constituye el objeto del presente invento.

La extremidad aguas abajo de los medios de mando unida al dispositivo de unión es designada en lo que sigue órgano de aguas arriba.

La extremidad de aguas arriba de la dirección unida al dispositivo de unión es designada en lo que sigue órgano de aguas abajo.

Varias soluciones han sido propuestas para asegurar una unión entre los medios de mando y la caja de dirección.

Una primera solución consiste en insertar un árbol llevado por el órgano de aguas abajo en el ánima de una mordaza unida al órgano de aguas arriba, siendo realizada la inserción por un traslado según el eje del ánima.

El árbol y la mordaza presentan respectivamente una muesca o una garganta y un agujero pasante, ambos perpendiculares al eje de inserción. En una posición relativa prevista del árbol con relación a la mordaza, designada posición de referencia, la muesca y el agujero están dispuestos enfrentados de forma que permitan la inserción de un tornillo.

Este tornillo permite después de la inserción, asegurar que la mordaza está posicionada correctamente en rotación y en traslación con relación al árbol.

En efecto, este tornillo no puede ser introducido en el agujero y en la muesca más que si el árbol y la mordaza están en la posición de referencia.

Este tornillo no permite sin embargo asegurar un indexado en el sentido en que no participa en el posicionamiento relativo de los órganos en rotación, sino que se limita a permitir una verificación de este posicionamiento después de la inserción.

Por consiguiente, esta unión no ofrece una simplicidad y una precisión satisfactorias de montaje. En particular implica una inserción del árbol en la mordaza previamente al posicionamiento en rotación alrededor del eje del árbol.

Así, en caso de posicionamiento incorrecto en rotación seguido de una inserción, es necesario proceder a un desensamblado, y luego a un reensamblado. Además, después de la inserción de la mordaza en el árbol y antes de la introducción del tornillo no es fácil verificar este posicionamiento en rotación. Ahora bien, sobre una cadena de producción la secuencia de las etapas es primordial y es particularmente perjudicial no saber si una etapa ha sido realizada con éxito.

En la práctica, el montaje de tal unión necesita pues la presencia de un operador suplementario para la verificación, o la utilización de un equipo de verificación costoso con el fin de controlar este buen posicionamiento.

Por otra parte, esta unión no permite asegurar un posicionamiento en traslación según el eje del árbol que sea simple y fiable.

Esta solución no permite pues un montaje completo, simple, fiable y rápido de la unión entre los órganos de aguas arriba y de aguas abajo.

Así, el operador que realiza la inserción no puede estar seguro del buen posicionamiento relativo en rotación y en traslación.

Otra solución prevé añadir sobre el piñón una pieza adicional llamada de guiado. Esta pieza de guiado tiene por función guiar la orientación de la mordaza en el momento de su inserción en el árbol del piñón.

Esta solución presenta igualmente inconvenientes que penalizan mucho.

En efecto, la pieza de guiado es simplemente sujeta elásticamente sobre el piñón y presenta así un fuerte riesgo de soltarse durante etapas de montaje anteriores al ensamblaje de la mordaza sobre el piñón. Siendo los tiempos de ejecución muy cortos y estando las piezas que forman la unión a menudo enmascaradas por otros elementos del vehículo, en el momento del ensamblaje de la mordaza sobre el piñón, el operador no puede apercibirse de la ausencia de la pieza de guiado. El montaje no es por tanto realizado de forma precisa, lo que entraña los inconvenientes precitados.

Además, la pieza de guiado es frágil y presenta un riesgo importante de rotura.

Además, esta solución implica un aumento de los costes unida a la propia pieza de guiado, así como al utillaje que necesita para su obtención.

Finalmente, esta pieza permanece en el piñón después del montaje, aunque no siendo entonces ya de ninguna utilidad.

Finalmente, otras soluciones proponen una mordaza en forma de brida protectora y que presenta una abertura axial cuya anchura transversal es superior a la del piñón. La mordaza es introducida sobre el piñón a través de la abertura por una traslación de dirección perpendicular al eje común entre los dos órganos. Esta solución implica severas tensiones de concepción al nivel de los medios de transmisión del par. Así, los medios de transmisión del par presentan entonces una resistencia a la fatiga limitada, lo que induce con el tiempo holgura y ruido.

Esta solución no presenta pues una seguridad y un confort de conducción satisfactorios.

El invento pretende mejorar los dispositivos existentes de unión entre los medios de mando y la caja de dirección para el sistema de dirección del vehículo.

Para lograr estos objetivos, se ha previsto en el marco del presente invento un dispositivo de unión entre medios de mando y una caja de dirección para el sistema de dirección de un vehículo que incluye un piñón asociado a la caja de dirección y que incluye un árbol que define un eje de piñón, una mordaza asociada al órgano de dirección y que incluye una pared de aguas arriba, un ánima que define un eje de mordaza perpendicular a la pared de aguas arriba y cuyas dimensiones están dispuestas de forma que permitan la inserción del ánima sobre el árbol por deslizamiento según un eje común definido cuando el eje de piñón y el eje de mordaza son coaxiales, incluyendo el dispositivo medios de indexado, aptos para impedir la inserción del ánima sobre el árbol cuando la mordaza no está posicionada correctamente en rotación según el eje común con relación al árbol.

Cuando la mordaza es insertada sobre el piñón el posicionamiento en rotación es así forzadamente correcto. Esta solución permite pues simplificar considerablemente el montaje y ahorrarse verificaciones. Además la unión obtenida presenta una gran robustez.

El dispositivo de unión...

1. Un dispositivo (1) de unión entre medios de mando de dirección y una caja de dirección para sistema de dirección de un vehículo que incluye: un piñón (20) asociado a la caja de dirección y que comprende: un árbol (21) que define un eje de piñón (20), una mordaza (30) asociada al órgano de dirección y que incluye: una pared de aguas arriba (33), un ánima (31) que define un eje (3) de mordaza (30) sensiblemente perpendicular a la pared de aguas arriba (33) y cuyas dimensiones están previstas de manera que permita la inserción del ánima (31) sobre el árbol (21) por deslizamiento según un eje común (4) definido cuando el eje (2) de piñón (20) y el eje (3) de mordaza (30) son coaxiales, caracterizado porque incluye medios de indexado, aptos para impedir la inserción del ánima (31) sobre el árbol (21) cuando la mordaza (30) no está posicionada correctamente en rotación según el eje común (4) con relación al árbol (21).

2. Un dispositivo (1) según la reivindicación precedente, caracterizado porque los medios de indexado incluyen una chaveta (24) longitudinal que se extiende axialmente sobre el piñón (20) desde una pared de aguas abajo (23) dispuesta en la extremidad de aguas arriba del piñón y sensiblemente perpendicular al eje de piñón, estando dispuesta la chaveta de modo que coopere con una ranura (34) axial llevada por la mordaza (30) y que desemboca en la pared de aguas arriba (33).

3. Un dispositivo (1) según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque incluye medios de puesta y de mantenimiento en posición axial de la mordaza (30) en el piñón (20) comprendiendo estos medios: una muesca (25) llevada por el piñón (20) y que se extiende perpendicularmente al eje (2) de piñón (20), un agujero (35) dispuesto en la mordaza (30), perpendicularmente al eje (3) de la mordaza (30) dispuesto de modo que en una posición relativa de referencia del piñón (20) con relación a la mordaza (30), el agujero (35) esté enfrente de la muesca (25), un tornillo (50) o un pasador que atraviesa el agujero (35) y la muesca (25) en la posición de referencia, de manera que forme un tope de doble efecto en traslación según el eje principal.

4. Un dispositivo (1) según la reivindicación precedente caracterizado porque la muesca (25) forma una garganta anular.

5. Un dispositivo (1) según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque incluye medios de puesta y de mantenimiento en posición axial que comprenden un escalón (26) formado sobre el piñón (20) y destinado a cooperar con la pared de aguas arriba (33) de manera que forme un tope simple en traslación según el eje principal.

6. Un dispositivo (1) según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque incluye primeros y segundos medios de transmisión de par dispuestos respectivamente sobre el piñón (20) y la mordaza (30), y destinados a cooperar entre ellos para transmitir un par según el eje común (4) entre la mordaza (30) y el piñón (20).

7. Un dispositivo (1) según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los primeros y los segundos medios de transmisión de par incluyen perfiles que llevan acanaladuras complementarias que se extienden respectivamente según el eje (2) de piñón (20) y según el eje (3) de mordaza (30).

8. Un dispositivo (1) según la reivindicación 6ª, caracterizado porque los primeros y segundos medios de transmisión de un par incluyen, respectivamente al menos una cara plana llevada por el árbol (21) y al menos una pared plana formada en el ánima (31), estando dispuestas la cara plana y la pared plana enfrentadas cuando la mordaza (30) y el ánima (31) están en una posición relativa de referencia.

9. Un dispositivo (1) según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la chaveta (24) está colocada sobre el piñón o está hecha de una pieza sobre el piñón (20).

10. Un procedimiento de ensamblaje de un dispositivo (1) de unión según la reivindicación 1ª en el que: se dispone sobre un eje común (4) el eje (2) de piñón (20) y el eje (3) de mordaza (30), se inserta por deslizamiento según el eje común (4) el ánima (31) sobre el árbol (21), caracterizado porque previamente a la inserción por deslizamiento según el eje común (4) del ánima (31) sobre el árbol (21), se orienta en rotación alrededor del eje principal la mordaza (30) de forma que posicione la ranura (34) enfrente de la chaveta (24).