Sistema de dirección con componentes amortiguadores de ruido de material compuesto.
Sistema de dirección para un automóvil, que comprende:
un volante (1),
un árbol de dirección superior (2),
un árbol de dirección inferior (3), y
un accionamiento eléctrico (100, 200, 300, 501, 601);
estando alojado el árbol de dirección superior (2) de forma giratoria en una unidad envolvente (12) y pudiendo unirseel accionamiento eléctrico de forma directa o indirecta a una carrocería de vehículo, caracterizado porque al menosuna parte de carcasa y/o una parte de sujeción está hecha de una chapa realizada como material compuesto,presentando el material compuesto una primera capa metálica y una segunda capa metálica, entre las que estádispuesta una capa de un material viscoelástico o de un elastómero.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2009/007942.
Solicitante: THYSSENKRUPP PRESTA AG.
Nacionalidad solicitante: Liechtensein.
Dirección: Essanestrasse 9492 Eschen LIECHTENSTEIN.
Inventor/es: KLUKOWSKI, CHRISTOPH, DR., MEYER,MARTIN.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- B60R13/08 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B60 VEHICULOS EN GENERAL. › B60R VEHICULOS, EQUIPOS O PARTES DE VEHICULOS, NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR (prevención, limitación o extinción de incendios especialmente adaptadas a los vehículos A62C 3/07). › B60R 13/00 Elementos para embellecer la carrocería, identificarla o decorarla; Instalaciones o adaptaciones para la publicidad. › Medios de aislamiento, p. ej. para aislamiento del sonido.
- B62D1/16 B […] › 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 1/00 Mando de la dirección, es decir, medios para producir un cambio en la dirección del vehículo. › Columnas de dirección.
- B62D5/04 B62D […] › 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.
PDF original: ES-2398421_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Sistema de dirección con componentes amortiguadores de ruido de material compuesto La presente invención se refiere a un sistema de dirección con las características de la reivindicación 1.
Los sistemas de dirección y, en particular, las direcciones con dirección asistida por motor eléctrico presentan una multitud de posibles fuentes de ruidos. Por ejemplo las influencias mecánicas de las ruedas dirigidas, que se transmiten a la dirección mediante barras de acoplamiento. Además, también es una fuente de ruidos el contacto mecánico entre la parte giratoria de la dirección y la cremallera u otro elemento de unión a las barras de acoplamiento. Un servoaccionamiento eléctrico con un engranaje reductor es otra potencial fuente de ruidos. Estos ruidos se perciben como algo especialmente molesto en los automóviles cuyo espacio interior está especialmente bien amortiguado y que, por lo tanto, son silenciosos en el servicio. El aumento de vehículos híbridos y de vehículos con accionamientos eléctricos que se espera hace pensar que el nivel de ruidos en el espacio interior vuelva a bajar
gracias a la supresión parcial o completa de los ruidos de un motor de combustión interna.
En vista de estos antecedentes se intenta amortiguar y/o atenuar otras fuentes de ruidos. Esto se refiere también a la dirección y, en particular, a la dirección asistida electromecánica porque el uso del accionamiento por motor eléctrico genera un espectro de ruidos llamativo para el usuario del automóvil.
Una medida corriente para la amortiguación de ruidos en el área de los sistemas de dirección prevé alojar la columna de dirección y, en particular, el mecanismo de dirección en casquillos elásticos. Este alojamiento impide la transmisión de ruidos de la dirección a la carrocería. No obstante, de este modo no se reduce ni la rumorosidad propiamente dicha ni la transmisión mediante ruido aéreo. También se espuman partes de la dirección o se proveen de materiales aislantes. Estas medidas son costosas y conducen a un mayor peso y costes más elevados.
Por el documento US 2007/0205041 A1 se conoce un sistema de dirección genérico.
Por lo tanto, la presente invención tiene el objetivo de crear un sistema de dirección cuya rumorosidad en el servicio quede amortiguada de forma sencilla en el servicio respecto al espacio interior del automóvil.
Este objetivo se consigue con un sistema de dirección con las características de la reivindicación 1. En las características de las reivindicaciones subordinadas se indican realizaciones preferibles de la invención.
A continuación, se explicarán más detalladamente unos ejemplos de realización de la presente invención. Muestran:
la figura 1: un sistema de dirección asistido por un motor eléctrico con una columna de dirección ajustable;
la figura 2: una vista en sección de un servoaccionamiento eléctrico perpendicular respecto a la columna de dirección;
la figura 3: el accionamiento de la figura 2 en una vista en sección longitudinal del motor eléctrico;
la figura 4: un servomotor eléctrico con engranaje reductor interno para el uso en un sistema de dirección eléctrico;
la figura 5: el motor eléctrico de la figura 4 en sección longitudinal con parte de motor y de engranaje separadas;
la figura 6: el motor eléctrico de la figura 5 en una representación en perspectiva;
la figura 7: un mecanismo de dirección con asistencia eléctrica con un servomotor dispuesto en paralelo a la cremallera;
la figura 8: una sección longitudinal de un mecanismo de bolas circulantes de una dirección asistida eléctrica;
la figura 9: una representación en sección en perspectiva del motor eléctrico de la figura 7;
la figura 10: una columna de dirección eléctricamente ajustable con un servomotor según la invención; y
la figura 11: otro ejemplo para una columna de dirección eléctricamente ajustable con un motor eléctrico según la invención y una chapa de sujeción.
En la figura 1 está representado un sistema de dirección; en el que está unido un volante 1 mediante un árbol de dirección superior 2 y un árbol de dirección inferior 3 a un mecanismo de dirección 4. El mecanismo de dirección 4 está realizado como dirección por cremallera, en la que un piñón del árbol de dirección inferior 3 engrana en una 65 zona de engrane 5 en una cremallera 6 desplazable en la dirección longitudinal en la carcasa 4. La cremallera 6 está unida a su vez a dos barras de acoplamiento 7, que accionan mediante cabezas esféricas 8 las ruedas dirigibles de un eje delantero de un vehículo.
El sistema de dirección está provisto de una columna de dirección 10 ajustable, que está alojada en una consola 11 respecto a la carrocería del vehículo. El sistema de dirección es ficticio en el sentido de que aquí están representadas tres posibles posiciones de un servoaccionamiento o también de un mecanismo de superposición en direcciones de superposición. La primera posición 100 muestra un posible servoaccionamiento o un mecanismo de superposición en la zona del árbol de dirección superior 2. La cifra de referencia 200 muestra un accionamiento auxiliar por motor eléctrico, que está asignado a la zona de engrana de piñón 5 en el mecanismo de dirección 4. La cifra de referencia 300 muestra finalmente una posición en la que puede estar dispuesto un accionamiento auxiliar eléctrico con unión directa a la cremallera, por ejemplo como motor de árbol hueco, que está dispuesto de forma coaxial respecto a la cremallera o como motor dispuesto a distancia lateral, que acciona la cremallera mediante una transmisión por correa dentada. En ambos casos, para la transformación del movimiento giratorio en un movimiento lineal es ventajoso un mecanismo de bolas circulantes.
La figura 2 muestra un motor eléctrico 101 con un engranaje helicoidal 102, que puede actuar sobre el árbol de dirección superior 2 o sobre el árbol de dirección inferior 3.
La figura 3 muestra el motor eléctrico de la figura 2 en sección longitudinal a lo largo de un árbol de motor 103. El motor presenta una carcasa 104 en forma de vaso, en la que está dispuesto un paquete de estator 105. Un rotor 106 está unido de forma no giratoria al árbol de motor 103 apoyado en un rodamiento de bolas. Un acoplamiento elástico 107 acciona un árbol helicoidal 108 también apoyado en un rodamiento de bolas. El árbol helicoidal 108 engrana en una rueda helicoidal 109, que está dispuesta de forma no giratoria en el árbol de dirección superior 2. Una aplicación de corriente del motor eléctrico 101 conduce, por lo tanto, a un giro del árbol de dirección superior 2 en una o en otra dirección.
La figura 4 muestra un motor eléctrico auxiliar 200 con un engranaje montado en una representación en perspectiva. El motor eléctrico 200 está provisto como unidad de un árbol de entrada 3 coaxial y de un árbol de salida 201, pudiendo estar unido el árbol de salida 201 al piñón en la zona 5 de la figura 1 o pudiendo estar realizado en una pieza con éste. El motor 200 presenta una parte de motor eléctrico 202 y una parte de engranaje 203, que están unidas formando una unidad constructiva. El accionamiento auxiliar está previsto para el montaje en la posición que en la figura 1 lleva la referencia 200.
La figura 5 muestra el accionamiento de la figura 4 en una representación desarrollada en sección longitudinal. La parte de engranaje 203 está alojada en una carcasa 204 exterior, que presenta en el lado no orientado hacia el
motor 202 una superficie frontal con un taladro coaxial para un rodamiento de bolas 205 del árbol de dirección inferior 3. A continuación de la superficie frontal está dispuesta una zona cilíndrica, que está provista de una ranura 206 para el montaje del motor eléctrico 202. El motor eléctrico 202 presenta a su vez una carcasa 207 sustancialmente cilíndrica, en forma de casquillo, que en el lado no orientado hacia el engranaje 203 está cerrada por una tapa de carcasa 208. La tapa de carcasa 208 porta un rodamiento de bolas 209 dispuesto en el centro, para el árbol 210 unido al piñón de dirección. En el extremo orientado hacia el engranaje 203, la carcasa 207 cilíndrica está cerrada con una tapa 211, que puede estar realizada como pieza de embutición profunda y que presenta una configuración que, por un lado, es compatible con la ranura 206 y que proporciona, por otro lado, espacio en el interior para un acoplamiento 212 y otro rodamiento 213.
La figura 6 muestra la parte de motor 202 en otra representación en perspectiva. La carcasa del motor 207 presenta zócalos 213, que están previstos para la fijación del motor eléctrico... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Sistema de dirección para un automóvil, que comprende:
un volante (1) ,
un árbol de dirección superior (2) ,
un árbol de dirección inferior (3) , y 10 un accionamiento eléctrico (100, 200, 300, 501, 601) ;
estando alojado el árbol de dirección superior (2) de forma giratoria en una unidad envolvente (12) y pudiendo unirse el accionamiento eléctrico de forma directa o indirecta a una carrocería de vehículo, caracterizado porque al menos una parte de carcasa y/o una parte de sujeción está hecha de una chapa realizada como material compuesto, presentando el material compuesto una primera capa metálica y una segunda capa metálica, entre las que está dispuesta una capa de un material viscoelástico o de un elastómero.
2. Sistema de dirección según la reivindicación 1, caracterizado porque la columna de dirección presenta una 20 consola (11) , que está hecha del material compuesto.
3. Sistema de dirección según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la carcasa de motor (104, 207, 208, 400) está hecha del material compuesto.
4. Sistema de dirección según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque un paquete de estator (401) está fijado mediante anillos de tolerancia (402, 403) hechos del material compuesto en la carcasa de motor (400) .
5. Sistema de dirección según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la columna de 30 dirección (10) está fijada mediante bridas (13) hechas del material compuesto en la consola (11) .
6. Sistema de dirección según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el árbol de dirección superior (2) está dispuesto en un tubo envolvente (12) hecho de material compuesto.
7. Sistema de dirección según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el accionamiento eléctrico (100, 200, 300, 501, 601) es un accionamiento para una columna de dirección ajustable en la dirección axial y/o vertical.
8. Sistema de dirección según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el accionamiento 40 eléctrico (100, 200, 300, 501, 601) es un accionamiento para una dirección asistida.
9. Sistema de dirección según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el accionamiento eléctrico (100, 200, 300, 501, 601) es un accionamiento para una dirección de superposición.
10. Sistema de dirección según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el servomotor o el accionamiento de superposición está dispuesto en zócalos (213) que están hechos de material compuesto.
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