Engranaje reductor de velocidad de dispositivo eléctrico de dirección asistida.

Un dispositivo eléctrico de dirección asistida, que comprende:

un engranaje reductor de velocidad que tiene una polea dentada del lado de accionamiento (26) montada en unárbol de motor (22a);

una polea dentada del lado accionado (27) montada en un elemento rotatorio (12) en el lado del mecanismo dedirección; y

una correa dentada (29) envuelta alrededor de ambas poleas dentadas, caracterizado por:

un primer alojamiento en el que está montada una brida de motor (24); y

un segundo alojamiento (21b) en el que al menos el hueco de holgura (Δ) entre una superficie periférica interna delsegundo alojamiento opuesta a la correa dentada envuelta alrededor de la polea dentada del lado accionado y ellado de la cara posterior de la correa dentada envuelta alrededor de la polea dentada del lado accionado sedetermina igual o mayor que la profundidad de diente (H) de la correa dentada.

Engranaje reductor de velocidad de dispositivo eléctrico de dirección asistida

Campo técnico

Esta invención se refiere a un dispositivo eléctrico de dirección asistida y particularmente al dispositivo eléctrico de dirección asistida que incluye un engranaje reductor de velocidad que usa una correa dentada.

Antecedentes de la técnica En un dispositivo eléctrico de dirección asistida adaptado para generar par motor auxiliar mediante un motor eléctrico, se detecta la magnitud del par motor de dirección generado en un árbol de dirección, y el motor eléctrico se acciona por un dispositivo de control para controlar una corriente de motor dependiendo del par motor de dirección detectado para suministrar el par motor auxiliar al árbol de dirección.

El dispositivo se construye de modo que, por ejemplo, un piñón conectado al árbol de dirección engrana con un árbol de cremallera soportado para desplazarse en la dirección axial, convirtiendo de ese modo la rotación del árbol de dirección en el movimiento axial del árbol de cremallera para hacer funcionar la dirección de una rueda dirigida a través de un mecanismo de dirección de rueda, y en el mecanismo, está dispuesto un mecanismo de husillo de bolas entre el motor eléctrico y el árbol de cremallera.

El mecanismo de husillo de bolas se compone de una ranura helicoidal formada en la superficie periférica externa del árbol de cremallera, un elemento de tuerca colocado en la periferia externa de la ranura helicoidal y dotado de una ranura helicoidal formada en la superficie periférica interna, y un número de bolas dispuestas entre las dos ranuras helicoidales. El motor eléctrico está acoplado al elemento de tuerca a través de un engranaje reductor de velocidad, en el que la rotación del motor eléctrico hace rotar el elemento de tuerca del mecanismo de husillo de bolas a través del engranaje reductor de velocidad para, de ese modo, mover el árbol de cremallera en la dirección axial, girando de ese modo la rueda dirigida a través del mecanismo de dirección de rueda.

En este tipo de dispositivo eléctrico de dirección asistida, cuando el árbol de cremallera se desplaza desde la posición neutra en la dirección axial mediante el funcionamiento del volante, la carga axial y la carga en la dirección de cizalla (en la dirección radial) se transmiten al árbol de cremallera de modo que se genera momento flector en el árbol de cremallera por la carga en la dirección de cizalla para afectar al mecanismo de husillo de bolas.

Esto es, debido a que el mecanismo de husillo de bolas tiene capacidad aceptable muy baja para la carga en la dirección de cizalla y capacidad aceptable alta para la carga axial, cuando el momento flector se aplica al árbol de cremallera que va a deformarse, el paso de la ranura helicoidal formada en el árbol de cremallera cambia, y cuando la precisión de engrane del árbol de cremallera y el piñón es baja, el árbol de cremallera vibra en la dirección radial con la rotación del piñón. Esto provoca que cuando se aplica carga excesiva a las bolas del mecanismo de husillo de bolas para evitar que las bolas roten suavemente, se reduce la eficiencia de transmisión del par motor de giro del motor eléctrico, y también se reduce la durabilidad para evitar la mejora en el tacto de la dirección.

Como medida contra esto, en la publicación de modelo de utilidad japonesa (B) n.º H6-49489 (49489/1994) se ha propuesto la constitución, en la que una polea dentada está dispuesta coaxialmente en un árbol de cremallera dotado de una ranura helicoidal de un mecanismo de husillo de bolas, la polea dentada está acoplada a una tuerca del mecanismo de husillo de bolas anterior para hacerse rotar de manera solidaria y desplazarse en la dirección radial, y por otro lado, otra polea dentada está montada en un motor eléctrico, y una correa dentada se envuelve entre la polea dentada dispuesta coaxialmente en el árbol de cremallera y la polea dentada montada en el motor eléctrico para transmitir de ese modo la fuerza de giro del motor eléctrico a través de un mecanismo reductor de velocidad y el mecanismo de husillo de bolas al árbol de cremallera.

En la constitución anterior, no se aplica una carga excesiva al mecanismo de husillo de bolas de modo que el mecanismo de husillo de bolas se hace rotar suavemente para no disminuir la eficiencia de transmisión del par motor de giro del motor eléctrico y también pueden superarse prácticamente las desventajas tales como la disminución de la durabilidad e inhibición de la mejora en el tacto de la dirección.

Por otro lado, en el dispositivo eléctrico de dirección asistida que incluye este tipo de engranaje reductor de velocidad que usa la correa dentada, se espera que un uso continuado o la aplicación excesiva de carga provocará la rotura de la correa dentada. Cuando se rompe la correa dentada, la fuerza de giro del motor eléctrico no se transmite al árbol de cremallera para pasar al estado de dirección manual. Incluso en este caso, puede realizarse la dirección de seguridad en caso de emergencia, así se ha considerado que el mecanismo de dirección está dotado probablemente de una función a prueba de fallos.

Sin embargo, cuando la correa dentada rota se sale de la polea dentada y queda atrapada en un espacio en un alojamiento, el engranaje reductor de velocidad se bloquea. Especialmente, cuando la correa dentada rota queda

atrapada entre la polea dentada en el lado accionado, esto es, en el lado del árbol de cremallera y el alojamiento de modo que se bloquea la polea dentada en el lado accionado, el árbol de dirección se bloquea y se impide que realice la dirección provocando una condición muy peligrosa en la que la función a prueba de fallos del mecanismo de dirección no funcionará porque la polea dentada en el lado accionado y el árbol de cremallera se interbloquean entre sí a través del mecanismo de husillo de bolas.

La invención se ha realizado en vista de los problemas anteriores.

El documento DE20300674U1 da a conocer un accionamiento de dirección asistida para un mecanismo de dirección en el que un alojamiento de correa rodea una correa dentada montada en una polea de correa pequeña y una polea de correa grande. Una disposición similar en un sistema eléctrico de dirección asistida para vehículos se da a conocer en cada uno de los documentos GB2202501A, EP1457405A1 y WO2004/020868A1. Sin embargo, ninguno de estos documentos menciona la holgura entre las correas y las paredes internas del alojamiento.

En un aspecto, la invención proporciona un dispositivo eléctrico de dirección asistida, que comprende: un engranaje reductor de velocidad que tiene una polea dentada del lado de accionamiento montada en un árbol de motor; una polea dentada del lado accionado montada en un elemento rotatorio en el lado del mecanismo de dirección; y una correa dentada envuelta alrededor de ambas poleas dentadas, caracterizado por: un primer alojamiento en el que está montada una brida de motor; y un segundo alojamiento en el que al menos el hueco de holgura entre una superficie periférica interna del segundo alojamiento opuesta a la correa dentada envuelta alrededor de la polea dentada del lado accionado y el lado de la cara posterior de la correa dentada envuelta alrededor de la polea dentada del lado accionado se determina igual o mayor que la profundidad de diente de la correa dentada.

En otro aspecto, la invención proporciona un procedimiento para ensamblar un dispositivo eléctrico de dirección asistida según el aspecto mencionado en primer lugar, procedimiento que comprende una etapa de montar el segundo alojamiento en el primer alojamiento después de que se haya envuelto la correa dentada alrededor de ambas poleas dentadas.

Las realizaciones de la invención proporcionan un dispositivo eléctrico de dirección asistida que incluye un engranaje reductor de velocidad que usa una correa dentada, en el que el engranaje reductor de velocidad se construye de modo que al menos un hueco de holgura ! entre la superficie periférica interna de un alojamiento de un elemento rotatorio del lado accionado opuesta a la correa dentada y el lado de la cara posterior de la correa dentada envuelta alrededor de una polea dentada es mayor que la profundidad de diente H de la correa dentada (!>H) , con lo que incluso si se rompe la correa dentada, la correa dentada no se engancha entre la superficie interior del alojamiento y la superficie periférica externa de la polea dentada para bloquear la correa dentada y no existe el riesgo de provocar desactivación de la dirección.

Breve descripción de los dibujos Para permitir una mejor comprensión de la presente invención, y mostrar cómo la misma puede llevarse... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo eléctrico de dirección asistida, que comprende:

un engranaje reductor de velocidad que tiene una polea dentada del lado de accionamiento (26) montada en un árbol de motor (22a) ;

una polea dentada del lado accionado (27) montada en un elemento rotatorio (12) en el lado del mecanismo de dirección; y 10 una correa dentada (29) envuelta alrededor de ambas poleas dentadas, caracterizado por:

un primer alojamiento en el que está montada una brida de motor (24) ; y

un segundo alojamiento (21b) en el que al menos el hueco de holgura (!) entre una superficie periférica interna del segundo alojamiento opuesta a la correa dentada envuelta alrededor de la polea dentada del lado accionado y el lado de la cara posterior de la correa dentada envuelta alrededor de la polea dentada del lado accionado se determina igual o mayor que la profundidad de diente (H) de la correa dentada.

2. Un procedimiento para ensamblar un dispositivo eléctrico de dirección asistida según la reivindicación 1, procedimiento que comprende una etapa de montar el segundo alojamiento en el primer alojamiento después de que se haya envuelto la correa dentada alrededor de ambas poleas dentadas.