Engranaje para dispositivo de dirección para vehículos.

Dispositivo de dirección de vehículos para un vehículo de motor con un accionamiento (102),

que a través de un engranaje (3, 4, 5, 18, 19) con discos con levas con un árbol (2) de salida con el eje (8) longitudinal está unido con un engranaje (122) de dirección, comprendiendo el engranaje con discos de levas:

- al menos un disco (3, 4) con levas con un contorno (33, 34) exterior ondulado dispuesto de manera excéntricamente giratoria alrededor del eje (8) longitudinal;

- el al menos un disco (3, 4) con levas posee en el centro un orificio (30a, 30b) central;

- un árbol (6) del rotor dispuesto de manera giratoria y coaxial alrededor de un primer árbol (1) con el eje (8) longitudinal común en una disposición (11, 11a, 11b) soporte y montado en el primer árbol (1), estando unido este con el accionamiento (7, 102) y soporta al menos una excéntrica (5a, 5b) con una excentricidad (22) con relación al eje (8) longitudinal, penetrando cada excéntrica (5a, 5b) en el orificio (30a, 30b) central de un disco (3, 4) con levas correspondiente para generar un movimiento de cabeceo giratorio y lateral alrededor del eje (8) longitudinal del correspondiente disco (3, 4) con levas;

- un soporte (18) dispuesto en un segundo árbol (2) , configurado como árbol (2) de salida, dispuesto en el dispositivo (11, 11a, 11b) soporte de manera giratoria alrededor del eje (8) longitudinal, estando dispuesto en el soporte (18) en la dirección paralela al eje (8) longitudinal y sobresaliendo de él un contorno (19, 19a) interior ondulado, que rodea el disco (3, 4) con levas y sobre el que rueda el contorno (33, 34) exterior ondulado del al menos un disco (3, 4) con levas debido al movimiento de cabeceo excéntrico y radial, caracterizado porque en la dirección axial y distanciado del al menos un disco (3, 4) con levas se dispone al menos un disco (40, 50) de transmisión unido de manera rígida a giro con el primer árbol (1) y porque entre un disco (3, 4) con levas y un disco (40, 50) de transmisión se dispone un disco (45, 55) en cruz con un orificio (49, 59) central por el que pasa el primer árbol (1) de tal modo, que este disco (45, 55) en cruz sea desplazable radialmente con relación a este árbol, estando dispuestas en cada uno del al menos un disco (3, 4) con levas en la dirección paralela al eje (8) longitudinal dos espigas (48, 58) de arrastre mutuamente enfrentadas simétricamente con relación a su centro, que penetran de manera móvil en orificios (46, 56) con forma correspondiente de ranura del disco (45, 55) en cruz y porque en el lado del disco (45, 55) en cruz opuesto al disco (3, 4) con levas están dispuestas otras dos espigas (47, 57) de arrastre enfrentadas simétricamente con relación a su centro de tal modo, que estas están dispuestas con relación a los orificios (46, 56) del disco en cruz desplazadas 90º alrededor de su centro y penetran de manera móvil en el sentido radial con relación a su centro en orificios (41, 51) con forma correspondiente de ranura del disco (40, 50) de transmisión del correspondiente disco (40, 50) de transmisión de tal modo, que en la dirección radial con relación al eje longitudinal el al menos un disco (3, 4) con levas sea accionado en el sentido de rotación por el primer árbol (1) en cualquier posición de la ondulación a través del disco ( (40, 50) de transmisión.

Engranaje para dispositivo de dirección para vehículos

El invento se refiere a un dispositivo de dirección, segun el preambulo de la reivindicación 1 6 2, para vehículos de motor con un accionamiento para asistir al dispositivo de dirección, acoplado a traves de una disposición de engranaje con un 5 arbol de salida con un engranaje de dirección.

Estos accionamientos con engranaje se utilizan en los dispositivos de dirección de vehículos para las asistencias electricas a la dirección y para los dispositivos de superposición de numeros de revoluciones.

En la asistencia electrica a la dirección se acopla la servofuerza de un motor electrico con reductor de velocidad dispuesto a continuación de acuerdo con el giro de la rueda de dirección con el arbol de dirección o sobre la barra

dentada transversal del sistema de dirección. Con ello se reduce el esfuerzo necesario a ejercer en el volante para la dirección del vehículo. Tambien es posible crear con la ayuda de medio electrónicos de mando la fuerza de asistencia en el instante correcto y segun el comportamiento deseado, por ejemplo tambien correspondientemente mayor estando parado el vehículo. Estas asistencias electricas de la dirección se utilizan por ello de manera creciente en la actualidad.

Otro campo de aplicación importante de estas disposiciones de motor electrico-engranaje en los sistemas de dirección

atane en especial al dispositivo de superposición de numeros de revoluciones con accionamiento auxiliar para un sistema de dirección para vehículos de motor no ligados a carriles, que superpone los numeros de revoluciones del accionamiento auxiliar y de las acciones de mando en el volante realizadas por el conductor y los transfiere al movimiento de las ruedas.

Estos dispositivos de superposición de numeros de revoluciones tambien se denominan en el estado de la tecnica

dispositivos de superposición de angulos de giro, siempre que se apliquen a sistemas de dirección. Dispositivo de superposición de numeros de revoluciones, respectivamente superposición de angulos de giro son sinónimos.

En el estado de la tecnica se conoce una serie de sistemas para la construcciónde accionamientos electricos auxiliares con una disposición de engranaje para su utilización en las disposiciones mencionadas mas arriba.

La publicación para información de solicitud de Patente Alemana EP 1 584 541 A1 se refiere a un dispositivo de mando

de la dirección, que gobierna electricamente el giro de un volante utilizando para ello un motor electrico. Se debe crear un mecanismo mecanico compacto del angulo de dirección en el que se ajuste un margen de giro permisible de un volante de ±180 grados o mas con la ayuda de un mecanismo de engranajes y de un motor con una potencia pequena.

Este problema debe ser solucionado con un dispositivo de mando de la dirección en el que un arbol de dirección acoplado con un volante esta separado mecanicamentede un mecanismo de giro para el giro de una rueda en rotación,

en el que se identifica un angulo de mando de la rueda de dirección y en el que el mecanismo de giro gira la rueda en rotación un angulo de giro correspondiente al angulo de dirección y que comprende:

Un mecanismo hipercicloide, que gira en una carcasa de acuerdo con el giro del volante mientras engrana con una rueda dentada interior, un mecanismo de acoplamiento Oldham para obtener el movimiento de giro autónomo de un disco giratorio y una mecanismo de regulación del giro por medio de la penetración de una ranura practicada en el disco

giratorio y de un saliente, que sobresale de la carcasa.

El mecanismo hipercicloide posee, ademas una rueda dentada con un dentado exterior, que, por medio de un cojinete, se dispone de manera giratoria sobre el contorno exterior de un disco excentrico, estando montado el disco sobre un arbol de dirección acoplado con el volante y sobre la rueda dentada, que posee un dentado interior, conformado en la carcasa, siendo establecido este mecanismo por el engrane de la rueda dentada, que posee un dentado interior, con la

rueda dentada, que posee un dentado exterior. El mecanismo de acoplamiento Oldham acopla el disco giratorio con la rueda dentada con dentado exterior, que puede girar de manera excentrica.

Los engranajes de superposición de numeros de revoluciones se realizan con frecuencia con engranajes planetarios o tambien con engranajes de ruedas helicoidales.

Asf por ejemplo, en el documento DE 198 237 21 A1 se divulga un dispositivo de superposición de numeros de

45 revoluciones de esta clase. Con un engranaje de mando se acciona una carcasa en la que se hallan los dentados del engranaje hueco de dos engranajes planetarios. Un motor electrico alojado en la carcasa acciona la rueda principal del primer engranaje planetario. El soporte planetario del primer engranaje planetario acciona la rueda principal del segundo engranaje planetario. Los satelites del segundo engranaje planetario apoyan en el engranaje hueco de la carcasa y el soporte de los satelites esta unido con el arbol de salida. En la forma de ejecución representada se realiza el

50 accionamiento de la rueda principal del primer engranaje planetario directamente con el rotor del motor electrico. Por medio de un excitación correspondiente del motor electrico se puedenobtener las superposiciones de los numeros de revoluciones deseadas. Esta solución divulgada en el estado de la tecnica posee, sin embargo, algunos inconvenientes decisivos. Estos engranajes se componen de una gran cantidad de piezas. Se necesitan dos coronas de engranaje hueco, respectivamente engranajes planetarios. La construcción de las piezas es muy laboriosa y cara. La gran cantidad

55 de engranajes conduce a requerimientos de precisión muy altos. La gran formación inherente de ruido de estos

engranajes no es deseable en estas aplicaciones. Ademas, es preciso, que la totalidad del dispositivo, incluida la carcasa del motor, sea girada por el conductor durante la conducción. Otro inconveniente es el costoso acoplamiento de la energfa electrica para un motor electrico.

Otra unidad de engranaje de superposición de angulos conocida para la conducción activa de un vehículo se describe en la publicación para información de solicitud de Patente Alemana DE 10 2007 005 1489 A1. El engranaje comprende una salida para el accionamiento del arbol de salida unido con el engranaje de dirección, una primera entrada, que es accionada con el arbol de entrada con el volante y una segunda entrada, que es accionada con un motor electrico. El engranaje se construye como engranaje planetario con al menos una rueda principal, con al menos una rueda satelite acoplada con un soporte de satelites y al menos una rueda hueca o el soporte de satelites forma la salida del engranaje planetario y esta unido de manera rígida a giro con el arbol de salida.

En otro estado de la tecnica, el documento DE 198 524 47 A12, se divulga una solución de la superposición de numeros de revoluciones en la que un motor electrico esta acoplado por medio de un accionamiento con tornillo sin fin con el engranaje de superposición configurado como engranaje planetario. En este caso, la unidadde engranaje esta dispuesta de manera fija en la carrocerfa. Sin embargo, esta solución tambien conlleva una serie de inconvenientes. El dispositivo requiere numerosas piezas, cuya construcción es laboriosa y cara y los requerimientos de tolerancias de fabricación son correspondientemente altos.

En el documento WO 2006/072186 A1 se propone un dispositivo de superposición de numeros de revoluciones bastante compacta y que posee menos piezas. El dispositivo de superposición de numeros de revoluciones se compone de un disco dentado unido con un arbol de accionamiento acoplado con el volante y de otro disco dentadounido con el arbol de accionamiento, poseyendo los dos discos dentados cantidades distintas de dientes y engranando con los dos dentados otra rueda dentada dispuesta excentricamente y giratoria alrededor de un eje propio en un rotor, siendo accionado el rotor con un accionamiento auxiliar alrededor del eje longitudinal del arbol. Con la elección de la diferencia de los numeros de dientes se puede ajustar la relación de transmisión.

El inconveniente de este ejemplo del estado de la tecnica mencionado es que su... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de dirección de vehículos para un vehículo de motor con un accionamiento º102º, que a traves de un engranaje º3, 4, 5, 18, 19º con discos con levas con un arbol º2º de salida con el eje º8º longitudinal esta unido con un engranaje º122º de dirección, comprendiendo el engranaje con discos de levas:

- al menos un disco º3, 4º con levas con un contorno º33, 34º exterior ondulado dispuesto de manera excentricamente giratoria alrededor del eje º8º longitudinal;

- el al menos un disco º3, 4ºcon levas poseeenel centro un orificio º30a, 30bº central;

- un arbol º6º del rotor dispuesto de manera giratoria y coaxial alrededor deunprimer arbol º1º con el ejeº8º longitudinal comun en una disposición º11, 11a, 11bº soporte y montado en el primer arbol º1º, estando unido

este con el accionamiento º7, 102º y soporta al menos una excentrica º5a, 5bº con una excentricidad º22º con relación al eje º8º longitudinal, penetrando cada excentrica º5a, 5bº en el orificio º30a, 30bº central de un disco º3, 4º con levas correspondiente para generar un movimiento de cabeceo giratorio y lateral alrededor del eje º8º longitudinal del correspondiente disco º3, 4º con levas;

- un soporte º18º dispuesto en un segundo arbol º2º , configurado como arbol º2º de salida, dispuesto en el

dispositivo º11, 11a, 11bº soporte de manera giratoria alrededor del eje º8º longitudinal, estando dispuesto en el soporte º18º en la dirección paralela al eje º8º longitudinal y sobresaliendo de el un contorno º19, 19aº interior ondulado, que rodea el disco º3, 4º con levas y sobre el que rueda el contorno º33, 34º exterior ondulado del al menos un disco º3, 4º con levas debido al movimiento de cabeceo excentrico y radial, caracterizado porque en la dirección axial y distanciado del al menos un disco º3, 4º con levas se dispone al menos un disco º40, 50º de

transmisión unido de manera rígida a giro con el primer arbol º1º y porque entre un disco º3, 4º con levas y un disco º40, 50º de transmisión se dispone un disco º45, 55º en cruz con un orificio º49, 59º central por el que pasa el primer arbol º1º de tal modo, que este disco º45, 55º en cruz sea desplazable radialmente con relación a este arbol, estando dispuestas en cada uno del al menos un disco º3, 4º con levas en la dirección paralela al eje º8º longitudinal dos espigas º48, 58º de arrastre mutuamente enfrentadas simetricamente con relación a su centro,

que penetran de manera móvil en orificios º46, 56º con forma correspondiente de ranura del disco º45, 55º en cruz y porque en el lado del disco º45, 55º en cruz opuesto al disco º3, 4º con levas estan dispuestas otras dos espigas º47, 57º de arrastre enfrentadas simetricamente con relación a su centro de tal modo, que estas estan dispuestas con relación a los orificios º46, 56º del disco en cruz desplazadas 900 alrededor de su centro y penetran de manera móvil en el sentido radial con relación a su centro en orificios º41, 51º con forma

correspondiente de ranura del disco º40, 50º de transmisión del correspondiente disco º40, 50º de transmisión de tal modo, que en la dirección radial con relación al eje longitudinal el al menos un disco º3, 4º con levas sea accionado en el sentido de rotación por el primer arbol º1º en cualquier posición de la ondulación a traves del disco º º40, 50º de transmisión.

2. Dispositivo de dirección de vehículos para un vehículo de motor con un accionamiento º102º, que a traves de un

engranaje º3, 4, 5, 18, 19º con discos de levas con un arbol º2º de salida con el eje º8º longitudinal esta unido con un engranaje º122º de dirección, comprendiendo el engranaje con discos de levas:

- al menos un disco º3, 4º con levas con un contorno º33, 34º exterior ondulado dispuesto de manera excentricamente giratoria alrededor del eje º8º longitudinal;

- el al menos un disco º3, 4ºcon levas posee enel centro un orificio º30a, 30bº circular central;

- un arbol º6º del rotor dispuesto de manera giratoria y coaxial alrededor de un primer arbol º1º con el eje º8º longitudinal comun en una disposición º11, 11a, 11bº soporte y montado en el primer arbol º1º, estando unido este con el accionamiento º7, 102º y soporta al menos una excentrica º5a, 5bº con una excentricidad º22º con relación al eje º8º longitudinal, penetrando cada excentrica º5a, 5bº en el orificio º30a, 30bº central de un disco º3, 4º con levas correspondiente para generar un movimiento de cabeceo giratorio y lateral alrededor del eje º8º

45 longitudinal del correspondiente disco º3, 4º con levas;

- un soporte º18º dispuesto en un segundo arbol º2º, configurado como arbol º2º de salida, dispuesto en el dispositivo º11, 11a, 11bº soporte de manera giratoria alrededor del eje º8º longitudinal, estando dispuesto en el segundo soporte º18º en la dirección paralela al eje º8º longitudinal y sobresaliendo de el un contorno º19, 19aº interior ondulado, que rodea el disco º3, 4º con levas y sobre el que rueda el contorno º33, 34º exterior ondulado

50 del al menos un disco º3, 4º con levas debido al movimiento de cabeceo excentrico y radial, caracterizado porque en la dirección axial y distanciado del al menos un disco º3, 4º con levas se dispone al menos un disco º40, 50º de transmisión unido de manera rígida a giro con el primer arbol º1º y porque entre un disco º3, 4º con levas y un disco º40, 50º de transmisión se dispone un disco º45, 55º en cruz con un orificio º49, 59º central por el que pasa el primer arbol º1º de tal modo, que este disco º45, 55º en cruz sea desplazable radialmente con

55 relación a este arbol, estando dispuestas en cada uno del al menos un disco º3, 4º con levas en la dirección paralela al eje º8º longitudinal dos orificios de arrastre con forma de ranuras mutuamente enfrentadas simetricamente con relación a su centro, en los que penetran de manera móvil radialmente con relación a su centro las correspondientes espigas del correspondiente disco º45, 55º en cruz y porque en el lado del disco

º45, 55º de cruzamiento opuesto al disco º3, 4º con levas estan dispuestas otros dos orificios con forma ranuras de arrastre enfrentados simetricamente con relación a su centro de tal modo, que estos estan dispuestos con relación a sus espigas del disco en cruz desplazados 900 alrededor de su centro, penetrando de manera móvil en estas espigas de transmisión con forma de ranuras correspondientes del disco º40, 50º de transmisión de tal modo, que en la dirección radial con relación al eje longitudinal el al menos un disco º3, 4º con levas sea accionado por el primer arbol º1º en el sentido de rotación en cualquier posición de la ondulación a traves del disco º40, 50º de transmisión.

3. Dispositivo de dirección para vehículos segun la reivindicación 1 6 2, caracterizado porque el dispositivo posee dos discos º40, 50º de transmisión entre los que se dispone axialmente el al menos un disco º3, 4º con levas.

4. Dispositivo de dirección para vehículos segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque un disco º50º de transmisión esta unido rígidamente en rotación con el primer arbol º1º y este esta unido rígidamente con el otro disco º40º de transmisión con medios de unión, que pasan en la dirección paralela al eje º8º longitudinal a traves de orificios º31, 60º de paso del al menos un disco º3, 4º con levas y del al menos un disco º45, 55º en cruz, siendo los medios de unión con preferencia al menos dos espigas º61º de unión mutuamente enfrentadas y siendo los orificios º31, 60º de paso suficientemente grandes para permitir la desviacióndelaexcentricidad º22º.

5. Dispositivo de dirección para vehículos segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porqueen el caso de que se utilicen varios discos º3, 4º con levas, cuyos contornos º33, 34º con crestas y con valles ondulados estan dispuestos desplazados entre sí de tal modo, que los contornos º33, 34º exteriores de todos los discos º3, 4º con levas asiente con rodadura en el contorno º19, 19aº interior.

6. Dispositivo de de dirección para vehículos segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque para cada disco º3, 4º con levas se preve una excentrica º5a, 5bº correspondiente y porque estas estan dispuestas en el rotor º6º giradas un angulo, cuyo valor es aproximadamente 3600 dividido con la cantidad de excentricas º5a, 5bº, respectivamente la cantidad de discos º3, 4º con levas empleados.

7. Dispositivo de dirección para vehículos segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el contorno º33, 34º exterior ondulado se configura al menos en parte con forma de cicloide.

8. Dispositivo de dirección para vehículos segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el contorno interior esta formado por espigas º19º exteriores dispuestas en el soporte º18º en forma de anillo alrededor del ejeº8º longitudinal y distanciadas paralelamente de este en el sentido radial y porque las espigas exteriores soportan con preferencia rodamientos.

9. Dispositivo de dirección para vehículos segun una de las reivindicaciones 1 a 5 caracterizado porque el contorno º19, 19aº interior ondulado y el contorno º33, 34º exterior se configuran como corona dentada.

10. Dispositivo de dirección para vehículos segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las espigas º47, 48, 57, 58º de arrastre poseen una sección transversal redonda cuya superficie se configura como cojinete de fricción.

11. Dispositivo de dirección para vehículos segun una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque las espigas º47, 57, 48, 58º de arrastre soportan rodamientos, que poseen una sección transversal redonda.

12. Dispositivo de dirección para vehículos segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las espigas º47, 57, 48, 58º de arrastre poseen una sección transversal alargada, con preferencia esencialmente una sección transversal rectangular, cuyas superficies se configuran como parte de un cojinete de fricción.

13. Dispositivo de dirección para vehículos segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el primer arbol º1º se dispone en la disposición º11º soporte de manera giratoria alrededor del eje longitudinal con cojinetes º15, 15ºº y se configura como arbol º1º de accionamiento unido con el volante º120º y porque el engranaje con discos con levas forma junto con el accionamiento º102º un dispositivo de superposición de numeros de revoluciones.

14. Dispositivo de dirección para vehículos segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el primer arbol º1º y el segundo arbol º2º pueden ser intercambiados mutuamente a elección como arbol de accionamiento

o como arbol de salida.

15. Dispositivo de dirección de vehículos segun una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el primer arbol º1º no se fija de manera giratoria en la disposición º11º soporte, porque la disposición º11º esta fijada al chasis y porque el engranaje con discos con levas forma junto con el accionamiento º102º una dirección con asistencia electrica.

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