ES2321106T3 - Dispositivo para aplicar presion a una cremallera. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para presionar una cremallera (1) contra un piñón con una pieza de presión (2) y un elemento de tope (3), en donde un elemento de muelle (4) dispuesto entre la pieza de presión (2) y el elemento de tope (3) ejerce la primera etapa de al menos dos etapas de presionado consecutivas que presionan la pieza de presión (2) contra la cremallera, y en donde la pieza de presión (2) y el elemento de tope (3) presentan respectivas superficies de asiento (17a, 17b) orientadas una hacia otra, las cuales están dispuestas en una posición básica a cierta distancia una de otra, caracterizado porque 1.1 la pieza de presión (2) y el elemento de tope (3) están formados de metal, 1.2 la superficie de asiento (17b) del elemento de tope (3) es de construcción elástica, de modo que la segunda etapa de presionado se inicia tan pronto como las superficies de asiento (17a, 17b) establecen contacto una con otra, 1.3 la pieza de presión (2) y el elemento de tope (3) presentan unas respectivas segundas superficies de asiento (18a, 18b) orientadas una hacia otra, las cuales presentan entre ellas en la posición básica una distancia que es mayor que la distancia entre las primeras superficies de asiento (17a, 17b), estando configuradas las segundas superficies de asiento (18a, 18b) de tal manera que éstas representan un tope de fin de carrera para el movimiento de la pieza de presión (2).

Description

Dispositivo para aplicar presión a una cremallera.

La invención se refiere a un dispositivo para presionar una cremallera contra un piñón con una pieza de presión y un elemento de tope según el preámbulo de la reivindicación 1.

La invención concierne también a un dispositivo para presionar una cremallera contra un piñón según el preámbulo de la reivindicación 16.

Un dispositivo de la clase genérica expuesta es conocido por el documento US 4 593 578.

Las direcciones de cremallera para vehículos automóviles presentan usualmente un cárter de dirección en el que está alojada una cremallera en forma longitudinalmente desplazable. Un piñón montado en forma giratoria en el cárter de dirección engrana con el dentado de la cremallera y hace que, al girar la columna de dirección unida con el piñón de manera solidaria en rotación, se produzca el desplazamiento lateral de la cremallera que conduce a su vez, a través de barras de dirección y manguetas, a una basculación de las ruedas dirigidas del vehículo automóvil. El engrane del piñón con la cremallera se mantiene exento de holgura haciendo que una pieza de presión aplicada a la cremallera frente al piñón presione, bajo pretensado de muelle, la cremallera contra el piñón. Se sabe a este respecto por el estado general de la técnica que se ajusta la holgura de la pieza de presión por medio de un tornillo de ajuste que influye también sobre el pretensado de muelle.

La pieza de presión tiene que estar configurada de tal manera o tiene que presionar contra la cremallera de tal manera que se pueda conservar un acoplamiento de la cremallera y del piñón sin holgura de los dientes que están engranados unos con otros. Se han de tener en cuenta aquí errores respecto de la excentricidad del piñón, de su holgura axial y del desgaste de los dientes. Además, el mecanismo ha de estar en condiciones de aguantar sin daños golpes que provengan de las ruedas dirigidas cuando éstas choquen, por ejemplo, con un obstáculo.

Se conoce por el documento DE 198 11 917 A1 un mecanismo de acoplamiento para una cremallera contra un piñón que presenta un muelle para presionar el piñón y la cremallera uno contra otra, estando preparado el muelle para ejercer su acción de conformidad con al menos dos etapas de presionado consecutivas. El muelle está concebido aquí como un elastómero que tiene al menos dos superficies de asiento entre el tornillo de ajuste y la pieza de presión. Como quiera que el presionado se efectúa en al menos dos etapas, se consigue que se amortigüen en grado reforzado las vibraciones y golpes que tienden a desacoplar la cremallera respecto del piñón y a ocasionar ruidos, ya que la segunda etapa de presionado sustituye a la primera etapa tan pronto como las vibraciones o los golpes sobrepasen las posibilidades de actuación de la primera etapa. Se obtiene de esta manera una fuerza de presionado amplificada con la cual se acoplan en forma mejorada la cremallera y el piñón y se aminoran los ruidos producidos.

Sin embargo, en el documento de carácter genérico es desventajosa la gran tolerancia de la fuerza de muelle en el caso de una pequeña holgura de la pieza de presión. Debido a la gran tolerancia se modifica el rozamiento en el sistema de dirección, con lo que se influye negativamente sobre el comportamiento de marcha rectilínea del vehículo automóvil. Además, en el documento de carácter genérico es desventajoso el hecho de que la fuerza de muelle es relativamente sensible frente a fluctuaciones de la temperatura. Adicionalmente a esto, la fuerza de muelle del elastómero varía a lo largo de su vida útil.

Por un lado, en el dispositivo para presionar una cremallera contra un piñón es esencial que sea pequeño el rozamiento en el sistema de dirección durante la marcha rectilínea, y, por otro lado, al producirse un cambio de dirección con gran velocidad de conducción deberá quedar garantizado en forma fiable un engrane dentado exento de holgura. Además, el dispositivo ha de ser lo más insensible posible frente a fluctuaciones de la temperatura y frente a
desgaste.

Por tanto, la presente invención se basa en el problema de crear un dispositivo para presionar una cremallera contra un piñón con una pieza de presión y un elemento de tope, que elimine las desventajas del estado de la técnica, presente especialmente muy buenas propiedades de amortiguación junto con un pequeño desgaste, impida de forma fiable la aparición de ruidos y se pueda fabricar y montar a bajo coste.

Este problema se resuelve según la invención por medio de las particularidades caracterizantes de la reivindica-
ción 1.

Este problema se resuelve también según la invención por medio de las particularidades caracterizantes de la reivindicación 16.

Como quiera que, según la reivindicación 1, la segunda etapa de presionado se produce por efecto del contactado de respectivas superficies de asiento dirigidas una hacia otra de la pieza de presión y del elemento de tope, se logra un ventajoso presionado de la pieza de presión sobre la cremallera que actúa al menos en dos etapas. En una posición básica, es decir, en una posición en la que no actúan fuerzas dinámicas ni fuerzas debidas al engrane del piñón con la cremallera que sean adecuadas para desplazar la cremallera en dirección a la pieza de presión, actúa solamente la primera etapa de presionado, es decir que actúa el elemento de muelle dispuesto entre la pieza de presión y el elemento de tope. En esta posición las superficies de asiento de la pieza de presión y del elemento de tope se encuentran a cierta distancia una de otra.

Debido al pretensado elástico del elemento de muelle se obtiene una holgura de la pieza de presión en la que solamente actúa el elemento de muelle, es decir, la primera etapa de presionado. El elemento de muelle puede fabricarse de la manera usual con estrechas tolerancias y ejerce así una fuerza elástica definida sobre la cremallera. Es posible así una buena conducción rectilínea del vehículo automóvil junto con una holgura axial muy pequeña de la pieza de presión. Tan pronto como se presenten durante la conducción grandes fuerzas de separación de dientes u otras fuerzas que muevan la cremallera en dirección a la pieza de presión, se vence la fuerza elástica del elemento de muelle, con lo que la superficie de asiento de la pieza de presión establece contacto con la superficie de asiento del elemento de tope. Como quiera que, según la invención, al menos una superficie de asiento es de construcción elástica, la segunda etapa de presionado se inicia tan pronto como las superficies de asiento hacen contacto una con otra. La segunda etapa de presionado o la superficie de asiento elásticamente conformada presenta preferiblemente una gran fuerza elástica, con lo que se asegura un engrane dentado exento de holgura al cambiar de dirección con grandes velocidades de conducción. Este engrane dentado exento de holgura reduce la producción de ruido al cambiar de dirección.

La ejecución elástica de al menos una de las superficies de asiento comienza a actuar únicamente cuando dichas superficies de asiento establecen contacto una con otra. La superficie de asiento elástica puede estar previamente relajada o bien dicha superficie de asiento elástica es tensada únicamente por el establecimiento de contacto.

Como ya se ha comprobado en ensayos, el dispositivo según la invención presenta una alta vida útil junto con una acción inalterada. Además, el dispositivo según la invención, a diferencia del dispositivo conocido por el documento DE 198 11 917 A1, es relativamente insensible frente a fluctuaciones de la temperatura.

Es ventajoso que la pieza de presión esté hecha de metal, preferiblemente aluminio, y que el elemento de tope esté hecho de metal, preferiblemente acero. Además, es ventajoso que el elemento de muelle esté configurado en forma de un muelle helicoidal metálico.

Una ejecución metálica de, especialmente, la pieza de presión y el elemento de tope hace posible una fabricación especialmente exacta con pequeñas tolerancias. Se puede mantener así especialmente pequeña la holgura de la pieza de presión, en la que solamente actúa el elemento de muelle dispuesto entre la pieza de presión y el elemento de tope, con lo que se minimizan los ruidos que se produzcan.

Debido a la ejecución metálica de la pieza de presión, del elemento de tope y del elemento de muelle, el dispositivo presenta dos muelles metálicos, a saber, el elemento de muelle sujeto y la al menos una superficie de asiento elásticamente suspendida, que presentan una alta vida útil y que son sustancialmente independientes frente a fluctuaciones de la temperatura. Se puede ajustar así exactamente el rozamiento en el sistema de dirección. Se ha comprobado en ensayos que la solución según la invención se puede fabricar y montar de manera especialmente sencilla y barata.

El problema según la invención se resuelve también de manera ventajosa por medio de las características de la reivindicación 16. A diferencia de la solución según la figura 1, las superficies de asiento de la pieza de presión y del elemento de tope se aplican aquí una a otra. La ventaja consiste en que no se producen ruidos por efecto de un contactado de la superficie de asiento de la pieza de presión con la superficie de asiento del elemento de tope. Es ventajoso a este respecto que las superficies de asiento estén pretensadas una contra otra para contrarrestar un desgaste producido o un proceso de asentamiento a lo largo de todo el tiempo de vida del dispositivo. Por tanto, mediante el pretensado de las superficies de asiento se puede conseguir que estas superficies de asiento se apliquen todavía una a otra incluso aunque, por ejemplo, se haya deteriorado el piñón a consecuencia del desgaste.

Es ventajoso que la pieza de presión presente una superficie envolvente y una espiga que sobresalga en dirección al elemento de tope y cuyo extremo descubierto esté configurado como superficie de asiento, y que el elemento de tope presente una superficie envolvente de forma anular y una pared frontal configurada como superficie de asiento.

La pared frontal del elemento de tope puede estar elásticamente comprimida en la posición básica por la superficie de asiento de la espiga. Puede estar previsto que la superficie de asiento del elemento de tope esté elásticamente comprimida en una medida de 0,1 a 0,5 mm.

Para generar una curva característica elástica progresiva puede estar previsto que la superficie de asiento de la espiga sea de configuración bombeada.

Ejecuciones y perfeccionamientos ventajosos de la solución según la invención se desprenden de las demás reivindicaciones subordinadas. A continuación, se ofrece una representación de principio de dos ejemplos de realización de la invención con ayuda del dibujo.

Muestran:

La figura 1, una sección a través del dispositivo según la invención en una posición básica, en una ejecución en la que las superficies de asiento están dispuestas a cierta distancia una de otra;

La figura 2, una sección a través del dispositivo según la invención en una posición básica, en una ejecución en la que las superficies de asiento se aplican una a otra;

La figura 3, una sección a través de un dispositivo no reivindicado en una posición básica, en una ejecución en la que las superficies de asiento se aplican una a otra y una espiga de la pieza de presión es de construcción elástica;

La figura 4, una sección a través del dispositivo según la invención en una posición básica, en una ejecución en la que las superficies de asiento se aplican una a otra y tanto una espiga de la pieza de presión como una pared frontal del elemento de tope son de construcción elástica; y

La figura 5, una representación de la pieza de presión con una cuarta parte de la misma cortada y eliminada.

Los mecanismos de dirección de cremallera, especialmente para vehículos automóviles, con piezas de presión para acoplar una cremallera contra un piñón, son ya suficientemente conocidos, cabiendo remitirse para ello solamente, por ejemplo, a los documentos DE 29 28 732 C2 y DE 198 11 917 A1. Por este motivo, a continuación se entra solamente en detalles referentes a las características relevantes para la invención. Se conoce también suficientemente por el estado general de la técnica y por las publicaciones de patente antes citadas el principio básico de un mecanismo de acoplamiento de esta clase para una cremallera y su piñón de accionamiento.

Como puede apreciarse en la figura 1, el dispositivo según la invención para presionar una cremallera 1 contra un piñón (no representado) presenta una pieza de presión 2 y un elemento de tope 3. Entre la pieza de presión 2 y el elemento de tope 3 está dispuesto un elemento de muelle 4 configurado como muelle de compresión. El elemento de muelle 4 ejerce aquí la primera de al menos dos etapas de presionado consecutivas que presionan la pieza de presión 2 contra la cremallera 1.

La pieza de presión 2 presenta sustancialmente una superficie envolvente 5 de forma anular, una parte de fondo 6 vuelta hacia la cremallera 1 y una espiga 7 que sobresale de la superficie envolvente 5 en dirección al elemento de
tope 3.

La pieza de presión 2 se forma preferiblemente de aluminio y se fabrica por fundición a presión.

Como puede apreciarse en la figura 1, la pieza de presión 2 está dispuesta en un espacio de alojamiento 8 de un cárter de dirección 9. La parte de fondo 6 de la pieza de presión 2 está orientada aquí en dirección a la cremallera 1. La parte de fondo 6 presenta un trazado adaptado al perímetro adyacente de la cremallera 1. El espacio de alojamiento 8 en el cárter de dirección 9 está configurado usualmente como un taladro cilíndrico, estando la superficie envolvente 5 de la pieza de presión 2 sustancialmente adaptada al diámetro interior del taladro de alojamiento 8.

La parte de fondo 6 vuelta hacia la cremallera 1 puede estar provista, en una forma de realización, de una inserción de plástico que sirva de superficie de asiento para la cremallera 1. Como alternativa a esto, la parte de fondo 6 o toda la pieza de presión 2 puede estar hecha también de plástico.

En el ejemplo de realización se ha previsto que la pieza de presión 2 esté hecha de metal, preferiblemente aluminio, estando dispuesta una lámina de deslizamiento 10 entre la pared interior del espacio de alojamiento 8 y la superficie envolvente 5 de la pieza de presión 2. La lámina de deslizamiento 10 presenta un fondo de deslizamiento 11 que actúa como soporte para la cremallera 1. Por tanto, no es necesaria una inserción de plástico en la parte de fondo 6 o una inserción semejante reductora del rozamiento. Preferiblemente, la lámina de deslizamiento 10 está dispuesta por medio de un ajuste a presión en el espacio de alojamiento 8. La lámina de deslizamiento 10 o el fondo de deslizamiento 11 hace posible, por un lado, que la pieza de presión 2 pueda transmitir la fuerza de apriete necesaria y, por otro lado, se forma por medio del fondo de deslizamiento 11 una superficie de apoyo que no provoca fuerzas de rozamiento apreciables ni tampoco desgaste durante el desplazamiento de la cremallera 2. Respecto de una ejecución especialmente preferida de la lámina de deslizamiento 10 o de la superficie envolvente 5 de la pieza de presión 2, se hace referencia al documento DE 103 09 303.6.

En el ejemplo de realización se ha previsto que la pieza de presión 2 esté dispuesta en la lámina de deslizamiento 10 o unida con ésta por medio de un ajuste a presión. De manera sencilla, esto puede materializarse por medio de un diámetro exterior de la superficie envolvente 5 de la pieza de presión 2 que sea mayor que el diámetro interior de la lámina de deslizamiento 10. Sin embargo, en el presente ejemplo de realización la superficie envolvente 5 presenta un anillo 12. El ajuste a presión está presente aquí entre el diámetro exterior del anillo 12 de la superficie envolvente 5 y el diámetro interior de la lámina de deslizamiento 10.

El ajuste a presión entre la lámina de deslizamiento 10 y la pared interior del espacio de alojamiento 8 se efectúa de manera análoga a la del ajuste a presión entre la pieza de presión 2 y la lámina de deslizamiento 10. La lámina de deslizamiento 10 presenta para ello unos anillos periféricos 13 que tienen un diámetro exterior que es mayor que el diámetro del espacio de alojamiento 8. La lámina de deslizamiento 10 puede presentar, por ejemplo, un espesor de pared de preferiblemente 1 mm, estando realizada la lámina de deslizamiento 10 con un mayor espesor en la zona de los anillos 13 de la misma, de modo que el espesor de pared presenta, por ejemplo, 1,1 a 1,5 mm, preferiblemente
1,2 mm.

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Como puede apreciarse, además, en la figura 1, el taladro de alojamiento 8 está cerrado por el elemento de tope 3 en su abertura alejada de la cremallera 1. En el ejemplo de realización representado el elemento de tope está configurado como un tornillo de ajuste 3 que se atornilla de manera definida en el taladro de alojamiento 8. El tornillo de ajuste 3 presenta una superficie envolvente 14 de forma anular y una pared frontal 15. El tornillo de ajuste 3 se forma preferiblemente de acero y se fabrica por embutición profunda.

Puede estar previsto un anillo de sellado 16 para establecer un sellado entre la pared interior del espacio de alojamiento 8 y el tornillo de ajuste 3.

Como se desprende de la figura 1, el elemento de muelle 4 está configurado en forma de un muelle helicoidal que está dispuesto sustancialmente dentro de una cavidad formada por la superficie envolvente 5 de la pieza de presión 2 y está sujeto entre la parte de fondo 6 de la pieza de presión 2 y la pared frontal 15 del tornillo de ajuste 3.

La pieza de presión 2 y el tornillo de ajuste 3 presentan unas respectivas superficies de asiento 17a, 17b orientadas una hacia otra, las cuales están dispuestas en una posición básica a cierta distancia una de otra. Al menos una de las superficies de asiento 17a, 17b es aquí de construcción elástica, de modo que se inicia la segunda etapa de presionado tan pronto como las superficies de asiento 17a, 17b establecen contacto una con otra. En el ejemplo de realización representado la superficie de asiento 17a de la pieza de presión 2 está formada por el extremo descubierto de la espiga 7 que sobresale de la superficie envolvente 5 de la pieza de presión 2 en dirección al tornillo de ajuste 3. La espiga 7 discurre coaxialmente al eje de la pieza de presión 2 y se encuentra en el centro del muelle helicoidal 4 o bien queda rodeada por éste. La espiga 7 está construida formando un solo bloque con la pieza de presión 2. Por tanto, la superficie de asiento 17a está hecha preferiblemente de aluminio.

En el ejemplo de realización se ha previsto que la superficie de asiento 17b del tornillo de ajuste 3 esté formada por la pared frontal 15. Además, se ha previsto en el ejemplo de realización que la superficie de asiento 17b o la pared frontal 15 sea de construcción elástica. El espesor de la pared frontal 15 puede ser, por ejemplo, de 0,6 a 0,9 mm, preferiblemente de 0,7 mm. Gracias a esta ejecución o debido a que está presente un espacio libre detrás de la pared frontal 15, esta pared frontal 15 o la superficie de asiento 17b puede comprimirse elásticamente en una medida correspondiente.

La superficie de tope 17b es ajustada por el atornillamiento del tornillo de ajuste 3. La holgura de la pieza de presión o la distancia entre la superficie de asiento 17a y la superficie de asiento 17b es el resultado del pretensado elástico del muelle helicoidal 4, el cual se apoya sobre el tornillo de ajuste 3 atornillado en el espacio de alojamiento 8 y presiona en el otro lado a la pieza de presión 2 contra la lámina de deslizamiento 10 o el fondo de deslizamiento 11 y, por tanto, presiona a la cremallera 1 contra el piñón no representado (el cual está alojado también en el cárter de dirección 9). Antes de que la superficie de asiento 17a establezca contacto con la superficie de asiento 17b o bien mientras se supera la distancia entre la superficie de asiento 17a y la superficie de asiento 17b, solamente actúa la fuerza elástica del muelle helicoidal 4. Tan pronto como se ha superado la fuerza elástica del muelle helicoidal 4 y la superficie de asiento 17a establece contacto con la superficie de asiento 17b, actúa la construcción elástica del tornillo de ajuste 3. Para limitar el recorrido de muelle de la superficie de asiento 17b o para definir una segunda holgura de la pieza de presión durante la cual actúa la segunda etapa de presionado, la pieza de presión 2 y el tornillo de ajuste 3 presentan unas respectivas segundas superficies de asiento 18a, 18b dirigidas una hacia otra, las cuales tienen entre ellas en la posición básica una distancia que es mayor que la distancia entre las primeras superficies de asiento 17a, 17b. Por tanto, la segunda superficie de asiento 18a de la pieza de presión 2 y la segunda superficie de asiento 18b del tornillo de ajuste 3 sirven como tope de fin de carrera para el movimiento de la pieza de presión 2 en dirección al tornillo de ajuste 3. En consecuencia, la segunda holgura de la pieza de presión queda fijamente preestablecida por los componentes, es decir, la pieza de presión 2 y el tornillo de ajuste 3, y se materializa por medio de las superficies de asiento 18a, 18b.

La superficie de asiento 18b del tornillo de ajuste 3 deriva las fuerzas, sin acción de muelle, directamente hacia el cárter de dirección 9. Al efectuar el segundo recorrido de la pieza de presión, es decir, después del establecimiento de contacto de la superficie de asiento 17a con la superficie de asiento 17b, la fuerza que se produce durante la conducción es almacenada en el tornillo de ajuste elástico 3 y, por tanto, es devuelta nuevamente al efectuar un cambio de dirección. Queda asegurado así un engrane dentado exento de holgura incluso en el caso de grandes velocidades de conducción. La alta característica elástica del tornillo de ajuste 3 acumula una gran fuerza elástica durante el segundo recorrido de la pieza de presión sometido a estrechas tolerancias. El engrane dentado exento de holgura resultante de esto reduce la producción de ruido durante un cambio de dirección.

Como puede apreciarse en la figura 1, la segunda superficie de asiento 18a de la pieza de presión 2 está formada por el extremo descubierto de la superficie envolvente 5 de la pieza de presión 2 que está orientado en dirección al tornillo de ajuste 3. La segunda superficie de asiento 18b del tornillo de ajuste 3 está formada por el extremo -orientado en dirección a la pieza de presión 2- de la superficie envolvente 14 de forma anular del tornillo de ajuste 3.

Para lograr una característica elástica progresiva en el tornillo de ajuste 3 o en la superficie de asiento 17b de dicho tornillo de ajuste 3 se ha comprobado que es ventajoso realizar la superficie de asiento 17a en forma bombeada. Esto quiere decir que la superficie de asiento 17a puede estar configurada como una superficie curvada, por ejemplo con un radio de 100 a 300 mm, preferiblemente de 200 mm. El radio que presenta la superficie de asiento 17a puede estar adaptado al espesor de la pared frontal 15, de modo que se puedan dominar las tensiones que se presenten en la pared frontal 15 o en el tornillo de ajuste 3. Otra ventaja de la configuración bombeada de la superficie de asiento 17a consiste en que la pieza de presión 2 se puede orientar así bien en la cremallera 1 y no queda excesivamente determinada por el asiento en la superficie de asiento 17b.

La característica elástica del muelle helicoidal 4 puede ser, por ejemplo, de 200 a 350 N/mm, preferiblemente de 280 N/mm. La característica elástica del tornillo de ajuste 3 o de la superficie de asiento 17b puede ser, por ejemplo, de 1.000 a 25.000 N/mm y puede ascender, a lo largo de un recorrido de muelle de 0,2 mm, hasta una fuerza elástica de 2.500 N a 3.500 N.

La distancia entre la primera superficie de asiento 17a de la pieza de presión 2 y la primera superficie de asiento 17b del tornillo de ajuste 3 puede ser en la posición básica de, por ejemplo, 0,02 mm a 0,1 mm, preferiblemente de 0,05 mm. La distancia entre la segunda superficie de asiento 18a de la pieza de presión 2 y la segunda superficie de asiento 18b del tornillo de ajuste 3 puede ser en la posición básica de, por ejemplo, 0,15 mm a 0,3 mm, preferiblemente de 0,2 mm.

La solución según la invención es adecuada preferiblemente para direcciones de cremallera de vehículos automóviles, pero, por supuesto, no se limita a esto. El dispositivo según la invención puede utilizarse también en direcciones de cremallera empleadas en otros sectores.

Las figuras 2 a 5 muestran formas de realización alternativas a la figura 1. Las partes designadas en la figura 1 y en las figuras 2 a 5 con los mismos símbolos de referencia se corresponden entre ellas en tanto no se aluda a variaciones en lo que sigue, de modo que se prescinde de una descripción adicional de estas partes con respecto a las figuras 2 a 5.

La figura 2 muestra una forma de realización en la que las superficies de asiento 17a, 17b se aplican una otra en una posición básica. Se ha previsto a este respecto que la superficie de asiento 17b del elemento de tope 3 esté elásticamente comprimida en la posición básica por la superficie de asiento 17a de la espiga 7. Puede estar previsto a este respecto que la superficie de asiento 17b esté elásticamente comprimida en la posición básica en una medida de 0,1 a 0,5 mm.

Según la figura 2, se ha previsto que la superficie de asiento 17a de la espiga 7 esté configurada en forma bombeada para generar una curva característica elástica progresiva.

La distancia entre las superficies de asiento 18a y 18b puede ser en la posición básica de 0,05 mm a 0,3 mm, preferiblemente de 0,1 mm.

Se puede prescindir eventualmente de la utilización de un muelle 4.

La figura 3 muestra una forma de realización en la que las superficies de asiento 17a, 17b se aplican una a otra en una posición básica. A diferencia de la figura 2, se ha previsto aquí que la espiga 7 sea de construcción elástica. La pared frontal 15 es, según la figura 3, de construcción rígida o sustancialmente rígida. La espiga 7 está provista de escotaduras 19 dispuestas decaladas una respecto de otra o bien de entalladuras que conducen a la configuración elástica de dicha espiga 7. Como se desprende también de las figuras 4 y 5, las escotaduras 19 están dispuestas en este caso en posiciones decaladas una respecto de otra tanto en la dirección axial de la espiga 7 como a lo largo del perímetro de dicha espiga 7. Las escotaduras 19 se extienden en el ejemplo de realización a lo largo de aproximadamente 1/8-1/4 del perímetro de la espiga. Se ha comprobado en ensayos que esto es especialmente adecuado, pudiendo, por supuesto, estar dispuestas también las escotaduras 19 de otra manera en la espiga 7 y pudiendo presentar una longitud diferente de la que ofrece el ejemplo de realización.

Como alternativa a una ejecución elástica de la espiga 7 mediante la realización de escotaduras 19, puede estar previsto también, por ejemplo, hacer que sea delgada la espiga 7 de tal manera que resulte de ello una acción elástica. Otra posibilidad para conseguir una ejecución elástica de la espiga 7 puede consistir, por ejemplo, en realizar ésta parcial o completamente en un material (módulo E) que presente una elasticidad deseada. Pueden utilizarse para ello, por ejemplo, plásticos correspondientemente conocidos.

Se ha comprobado en ensayos que se puede conseguir una ejecución elástica de la espiga 7 de una manera especialmente sencilla mediante la realización de vaciados 19.

Según la figura 3, la ejecución elástica del dispositivo resulta sustancialmente como consecuencia de la ejecución elástica de la espiga 7. En la forma de realización representada alternativamente en la figura 4 la pared frontal 15 presenta también una ejecución elástica, de modo que la acción elástica del dispositivo según la invención resulta tanto de la espiga 7 como de la pared frontal 15. Según la figura 4, puede estar previsto a este respecto, análogamente a la figura 2, que la espiga 7 o la pared frontal 15 estén ya elásticamente comprimidas en una posición básica. Debido al pretensado de las superficies de asiento 17a, 17b de la espiga 7 y de la pared frontal 15, respectivamente, se consigue que las superficies de asiento 17a, 17b se apliquen todavía una a otra aún cuando se haya deteriorado, por ejemplo, el piñón a consecuencia del desgaste.

La figura 4 muestra una ejecución en la que se ha prescindido de la utilización de un elemento de muelle 4. Por supuesto, en la forma de realización según la figura 3 se puede prescindir también de la utilización de un muelle 4 cuando esto parezca conveniente para la aplicación prevista.

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La figura 5 muestra una representación de la pieza de presión 2 con una cuarta parte de la misma cortada y eliminada.

Análogamente a la figura 2, puede estar previsto según las figuras 3 a 5 que la distancia entre las superficies de asiento 18a y 18b en la posición básica sea de 0,05 mm a 0,3 mm, preferiblemente de 0,1 mm.

El dispositivo según la invención no está limitado a las ejecuciones representadas en el ejemplo de realización. En particular, otras posibles formas de realización o combinaciones se desprenden de una contemplación conjunta de las figuras 1 a 5.

Símbolos de referencia

1

Cremallera

2

Pieza de presión

3

Elemento de tope, tornillo de ajuste

4

Elemento de muelle

5

Superficie envolvente de forma anular

6

Parte de fondo

7

Espiga

8

Espacio de alojamiento

9

Cárter de dirección

10

Lámina de deslizamiento

11

Fondo de deslizamiento

12

Anillo

13

Anillos de la lámina de deslizamiento

14

Superficie envolvente de forma anular

15

Pared frontal

16

Anillo de sellado

17a,b

Primera superficie de asiento

18a,b

Segunda superficie de asiento

19

Escotaduras

Claims (29)

1. Dispositivo para presionar una cremallera (1) contra un piñón con una pieza de presión (2) y un elemento de tope (3), en donde un elemento de muelle (4) dispuesto entre la pieza de presión (2) y el elemento de tope (3) ejerce la primera etapa de al menos dos etapas de presionado consecutivas que presionan la pieza de presión (2) contra la cremallera, y en donde la pieza de presión (2) y el elemento de tope (3) presentan respectivas superficies de asiento (17a, 17b) orientadas una hacia otra, las cuales están dispuestas en una posición básica a cierta distancia una de otra, caracterizado porque

1.1

la pieza de presión (2) y el elemento de tope (3) están formados de metal,

1.2

la superficie de asiento (17b) del elemento de tope (3) es de construcción elástica, de modo que la segunda etapa de presionado se inicia tan pronto como las superficies de asiento (17a, 17b) establecen contacto una con otra,

1.3

la pieza de presión (2) y el elemento de tope (3) presentan unas respectivas segundas superficies de asiento (18a, 18b) orientadas una hacia otra, las cuales presentan entre ellas en la posición básica una distancia que es mayor que la distancia entre las primeras superficies de asiento (17a, 17b), estando configuradas las segundas superficies de asiento (18a, 18b) de tal manera que éstas representan un tope de fin de carrera para el movimiento de la pieza de presión (2).

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la pieza de presión (2) presenta una superficie envolvente (5) y una espiga (7) que sobresale en dirección al elemento de tope (3) y cuyo extremo descubierto está configurado como una superficie de asiento (17a).

3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque la espiga (7) discurre coaxialmente al eje de la pieza de presión (2).

4. Dispositivo según la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque el elemento de tope (3) presenta una superficie envolvente (14) de forma anular y una pared frontal (15) configurada como una superficie de asiento (17b).

5. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque el elemento de muelle (4) está dispuesto sustancialmente dentro de una cavidad de la pieza de presión (2) y se encuentra sujeto entre una parte de fondo (6) de la pieza de presión (2) y la pared frontal (15) del elemento de tope (3).

6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque el elemento de muelle está configurado como un muelle helicoidal (4) en cuyo centro se extiende la espiga (7) partiendo de la parte de fondo (6) de la pieza de presión (2) y yendo en dirección a la pared frontal (15).

7. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, caracterizado porque la espiga (7) está realizada formando un solo bloque con la pieza de presión (2).

8. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la distancia entre la primera superficie de asiento (17a) de la pieza de presión (2) y la primera superficie de asiento (17b) del elemento de tope (3) en la posición básica es de 0,02 mm a 0,1 mm, preferiblemente de 0,05 mm.

9. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la distancia de la segunda superficie de asiento (18a) de la pieza de presión (2) a la segunda superficie de asiento (18b) del elemento de tope (3) en la posición básica es de 0,15 mm a 0,3 mm, preferiblemente de 0,2 mm.

10. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 9, caracterizado porque el extremo descubierto de la superficie envolvente (5) de la pieza de presión (2) que queda orientado en dirección al elemento de tope (3) está configurado como una segunda superficie de asiento (18a).

11. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el extremo -orientado en dirección a la pieza de presión (2)- de la superficie envolvente (14) de forma anular del elemento de tope (3) está configurado como una segunda superficie de asiento (18b).

12. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque la pieza de presión (2) está dispuesta en un espacio de alojamiento (8) de un cárter de dirección (9), estando dispuesta una lámina de deslizamiento (10) entre la pared interior del espacio de alojamiento (8) y la superficie envolvente (5) de la pieza de presión (2).

13. Dispositivo según la reivindicación 12, caracterizado porque la lámina de deslizamiento (10) presenta un fondo de deslizamiento (11) que actúa como soporte para la cremallera (1).

14. Dispositivo según la reivindicación 12 ó 13, caracterizado porque la lámina de deslizamiento (10) está dispuesta en el espacio de alojamiento (8) por medio de un ajuste a presión.

15. Dispositivo según la reivindicación 12, 13 ó 14, caracterizado porque el elemento de tope está configurado como un tornillo de ajuste (3) que puede atornillarse en el espacio de alojamiento (8).

16. Dispositivo para presionar una cremallera contra un piñón con una pieza de presión y un elemento de tope, en donde la pieza de presión y el elemento de tope presentan respectivas superficies de asiento orientadas una hacia otra, caracterizado porque

16.1

la pieza de presión (2) y el elemento de tope (3) están formados de metal;

16.2

la pieza de presión (2) y el elemento de tope (3) presentan respectivas superficies de asiento (17a, 17b) orientadas una hacia otra, las cuales se aplican una a otra en una posición básica;

16.3

la superficie de asiento (17b) del elemento de tope (3) es de construcción elástica;

16.4

la pieza de presión (2) y el elemento de tope (3) presentan unas respectivas segundas superficies de asiento (18a, 18b) orientadas una hacia otra, las cuales presentan en la posición básica una distancia entre ellas y están configuradas de tal manera que estas superficies representan un tope de fin de carrera para el movimiento de la pieza de presión (2).

17. Dispositivo según la reivindicación 16, caracterizado porque la pieza de presión (2) presenta una superficie envolvente (5) y una espiga (7) que sobresale en dirección al elemento de tope (3) y cuyo extremo descubierto está configurado como una superficie de asiento (17a).

18. Dispositivo según la reivindicación 16 ó 17, caracterizado porque la espiga (7) discurre coaxialmente al eje de la pieza de presión (2).

19. Dispositivo según la reivindicación 16, 17 ó 18, caracterizado porque el elemento de tope (3) presenta una superficie envolvente (14) de forma anular y una pared frontal (15) configurada como una superficie de asiento (17b).

20. Dispositivo según la reivindicación 19, caracterizado porque la superficie de asiento (17b) del elemento de tope (3) está elásticamente comprimida o tensada en la posición básica por la superficie de asiento (17a) de la espiga (7).

21. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 20, caracterizado porque la superficie de asiento (17a) de la espiga (7) está configurada en forma bombeada para generar una curva característica elástica progresiva.

22. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 21, caracterizado porque la espiga (7) está construida formando un solo bloque con la pieza de presión (2).

23. Dispositivo según la reivindicación 17 y una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 22, caracterizado porque el extremo descubierto de la superficie envolvente (5) de la pieza de presión (2) que queda orientado en dirección al elemento de tope (3) está configurado como una segunda superficie de asiento (18a).

24. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 23, caracterizado porque el extremo -orientado en dirección a la pieza de presión (2)- de la superficie envolvente (14) de forma anular del elemento de tope (3) está configurado como una segunda superficie de asiento (18b).

25. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 24, caracterizado porque el elemento de tope está configurado como un tornillo de ajuste (3).