ES2928913T3 - Accionamiento lineal, unidad de ajuste longitudinal de un asiento y automóvil - Google Patents
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Abstract
La presente invención se refiere a un accionamiento lineal (1), que tiene un eje de accionamiento (10) que está dispuesto a lo largo de un eje longitudinal (X), al menos dos dientes de accionamiento (20) y al menos una cremallera (30) con un pluralidad de dientes (31), donde los dientes de avance (20) pueden ser levantados transversalmente al eje longitudinal (X) y están acoplados de forma motriz al eje de transmisión (10) de tal manera que los al menos dos dientes de avance (20) realizar al menos un movimiento de elevación cíclico (21) en el transcurso de una revolución (Φ) del eje de accionamiento (10) y entrar y salir de la al menos una cremallera (30) para generar una propulsión en el eje longitudinal (X), y el movimiento de elevación cíclico (21) de los al menos dos dientes de propulsión (20) tiene lugar con un desfase (ΔΦ). . Además, la presente invención se refiere a una unidad de ajuste longitudinal ya un automóvil con una unidad de ajuste longitudinal de este tipo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Accionamiento lineal, unidad de ajuste longitudinal de un asiento y automóvil
La presente invención se refiere a un accionamiento lineal con las características de la reivindicación 1, a una unidad de ajuste longitudinal para un asiento con las características de la reivindicación 18 y a un automóvil con las características de la reivindicación 19.
Los accionamientos lineales se conocen previamente por el estado de la técnica en diferentes configuraciones y se usan de manera extendida como unidades de ajuste longitudinal para ajustar la posición de un asiento en automóviles. Las unidades de ajuste longitudinal normalmente actúan conjuntamente con un carril inferior fijado a un chasis y un carril superior dispuesto dentro del mismo, pudiendo desplazarse a motor el carril superior mediante la unidad de ajuste longitudinal y estando acoplado con el asiento. La regulación del carril superior mediante la unidad de ajuste longitudinal tiene lugar en el estado de la técnica normalmente por medio de un husillo, que está dispuesto dentro del carril superior y está apoyado en su respectivo primer extremo y segundo extremo.
Tales unidades de ajuste longitudinal se conocen, por ejemplo, por los documentos DE 3640 197 A1, DE 4208948 C2, DE 19642655 C2, DE 19815283 A1, DE 102004013009 A1 y DE 102006052936 A1.
El documento EP 0612935 A1 enseña un accionamiento lineal que presenta un árbol de accionamiento, varios dientes de avance y una barra cremallera que está dispuesta a lo largo de un eje longitudinal. Los dientes de avance están configurados como placas móviles y presentan perforaciones de paso acodadas que, en conexión operativa con, en cada caso, una sección de árbol excéntrica acodada del árbol de accionamiento, presentan correspondientemente ejes excéntricos, que son paralelos entre sí y con respecto al eje central del árbol de accionamiento, estando dispuestos los ejes excéntricos de las secciones de árbol acodadas desplazados con respecto al eje central del árbol de accionamiento y con el mismo ángulo alrededor del mismo. El árbol de accionamiento está dispuesto en perpendicular al eje longitudinal y los dientes de avance se adentran en la barra cremallera de manera cíclica y desfasada para la generación de un avance.
Debido a los altos requisitos de un accionamiento lineal, que además de la función de ajuste como unidad de ajuste longitudinal también tiene que garantizar una seguridad frente a accidentes, tales accionamientos lineales presentan diferentes formas constructivas, que requieren diferentes métodos de fabricación y procedimientos. Se ha mostrado que un movimiento lineal sin juego solo puede implementarse con gran esfuerzo y que las cargas de rotura solo pueden adaptarse de manera laboriosa.
Aquí comienza la presente invención.
La invención se basa en el objetivo de proponer un accionamiento lineal mejorado, que elimine convenientemente las desventajas conocidas por el estado de la técnica. Además, se pretende indicar un accionamiento lineal con un modo de construcción especialmente compacto, que posibilite un movimiento lineal prácticamente sin juego con, al mismo tiempo, una carga de rotura variable y adaptable. Además, se pretende que con el accionamiento lineal según la invención pueda implementarse una alta velocidad de ajuste.
Estos objetivos se alcanzan mediante un accionamiento lineal con las características de la reivindicación 1, una unidad de ajuste longitudinal con las características de la reivindicación 18, así como con un automóvil con las características de la reivindicación 19.
Configuraciones ventajosas adicionales de la invención se indican en las reivindicaciones dependientes.
El accionamiento lineal según la invención con las características de la reivindicación 1 presenta un árbol de accionamiento, que está dispuesto de manera giratoria a lo largo de un eje longitudinal. Además, el accionamiento lineal presenta al menos dos dientes de avance y al menos una barra cremallera con una pluralidad de dientes, presentando los al menos dos dientes de avance capacidad de movimiento de elevación transversalmente al eje longitudinal y estando acoplados en cuanto al impulso con el árbol de accionamiento de tal manera que los al menos dos dientes de avance pueden llevar a cabo al menos un movimiento de elevación cíclico en el transcurso de un giro del árbol de accionamiento y para generar un avance en el eje longitudinal se adentran en y salen de la barra cremallera o, dicho de otro modo, pueden en cada caso entre dos dientes de la barra cremallera adentrarse en o salir de un espacio entre dientes. Según la invención está previsto que el movimiento de elevación cíclico de los al menos dos dientes de avance tenga lugar con un desfase, entendiéndose en este caso y en lo sucesivo por un desfase un adentramiento y una salida de los al menos dos dientes de avance en y de la barra cremallera a diferentes ángulos de giro del árbol de accionamiento.
Además, en este caso y en lo sucesivo, por un movimiento de elevación cíclico se entiende un desarrollo de movimiento del respectivo diente de avance, en el que el diente de avance desde un punto de partida se adentra una vez en la barra cremallera y sale una vez completamente de la barra cremallera y vuelva al punto de partida y viceversa. El respectivo diente de avance puede pasar durante un giro del árbol de accionamiento por uno o varios periodos o
ciclos completos, correspondiendo el número de periodos o ciclos siempre a un número entero.
Al adentrarse el respectivo diente de avance en la barra cremallera, los dientes y los dientes de avance entran en un contacto operativo, de lo que resulta un avance en el eje longitudinal. Con este fin, el respectivo diente de avance se adentra en la barra cremallera o en el espacio entre dientes entre dos dientes, entrando el diente de avance y el diente de la barra cremallera en denominadas superficies de fricción en un contacto operativo, de lo que resulta el avance. Para ello es necesario que al menos los dientes y/o los dientes de avance presenten superficies de fricción, que estén configuradas a modo de superficie de cuña.
Según una configuración ventajosa de la presente invención, los al menos dos dientes de avance están dispuesto a una primera distancia en el eje longitudinal y los dientes de la barra cremallera están dispuestos a una segunda distancia a lo largo del eje longitudinal, siendo la primera distancia menor que la segunda distancia o siendo la segunda distancia menor que la primera distancia. Con otras palabras, las primeras distancias entre los dientes de avance y las segundas distancias entre los dientes de la al menos una barra cremallera tienen que ser diferentes.
La primera distancia y la segunda distancia están referidas, en cada caso, al centro geométrico del respectivo diente de avance o del diente de la barra cremallera y se miden en paralelo al eje longitudinal. Debido a la diferente dimensión de la primera distancia y de la segunda distancia se consigue que, durante un movimiento cíclico de los al menos dos dientes de avance con un desfase, los respectivos dientes de avance estén situados en diferentes posiciones relativas con respecto a los dientes de la barra cremallera.
Además, ha demostrado ser ventajoso que el respectivo diente de avance y/o el diente de la barra cremallera esté configurado o estén configurados de manera rectangular, de manera triangular, en forma de evolvente o en forma sinusoidal. Se prefiere una forma de diente triangular o sinusoidal. Además, los dientes de la barra cremallera y/o los dientes de avance están preferiblemente dispuestos en paralelo al eje longitudinal de manera equidistante. Para el caso en el que estén previstos más de dos dientes de avance, se prefiere igualmente que estos dientes de avance estén dispuestos en paralelo al eje longitudinal en al menos una fila a una distancia equidistante.
También ha demostrado ser ventajoso que el respectivo diente de avance y/o los dientes de la barra cremallera estén configurados simétricamente. Mediante una configuración simétrica del respectivo diente de avance y/o del diente de la barra cremallera pueden implementarse, con la condición de un número de revoluciones que se mantiene igual del árbol de accionamiento, iguales velocidades de ajuste en ambos sentidos de avance a lo largo del eje longitudinal.
Además, ha demostrado ser ventajoso que los al menos dos dientes de avance y los dientes de la barra cremallera presenten una forma de diente correspondiente. Por una forma de diente correspondiente debe entenderse que el respectivo diente de avance al adentrarse completamente en el espacio entre dientes entre dos dientes de la barra cremallera se apoya con su superficie de fricción dirigida hacia los dientes de la barra cremallera por toda su superficie en las superficies de fricción de los dientes de la barra cremallera.
Según una configuración ventajosa del accionamiento lineal según la invención puede estar previsto que el desfase del movimiento de elevación cíclico de los al menos dos dientes de avance con respecto a un giro $ del árbol de accionamiento ascienda a al menos 1/256$, más preferiblemente a al menos 1/128$, 1/64$, 1/32$, 1/16$ o 1/8$ y preferiblemente a menos o igual de A $. Preferiblemente, el desfase asciende a menos de 1/2 $, en particular 'A $ o 1/4 $.
Puede ser ventajoso que el valor inverso matemático de la respectiva fracción (1/n) del desfase predetermine el número mínimo k de dientes de avance que deben preverse, concretamente k = (n/i)-1, donde un número i es el número de movimientos de elevación cíclicos de un diente de avance en el caso de un giro $ del árbol de accionamiento. Por ejemplo, deben preverse preferiblemente al menos 2 dientes de avance, cuando el desfase entre los dientes de avance asciende a A $ y el diente de avance lleva a cabo por cada giro un movimiento de elevación completo.
Además, ha demostrado ser ventajoso que el árbol de accionamiento esté configurado como cigüeñal o árbol de levas y presente al menos un medio de guiado, que predetermina el movimiento de elevación cíclico en el caso del giro del árbol de accionamiento. Además, se prefiere que estén previstos al menos dos medios de guiado, que están dispuestos separados entre sí en el eje longitudinal, estando asociado a cada uno de los al menos dos medios de guiado al menos un diente de avance.
De acuerdo con una configuración ventajosa adicional de la presente invención, los al menos dos medios de guiado están dispuestos girados con un ángulo alrededor del eje longitudinal, predeterminando el ángulo del desfase entre los movimientos de elevación cíclicos de los al menos dos dientes de avance.
Según una configuración ventajosa adicional de la presente invención, los medios de guiado presentan una superficie de contacto, pudiendo presentar la superficie de contacto en el eje longitudinal un desarrollo plano, cóncavo, convexo, sinusoidal o uno en forma de zigzag. Se prefiere especialmente que la superficie de contacto del medio de guiado realice un arrastre de forma con el respectivo diente de avance o su superficie de contacto correspondiente, con lo
que puedan transmitirse fuerzas axiales del respectivo diente de avance al árbol de accionamiento.
El al menos un medio de guiado puede comprender un disco de árbol de levas, estando configurado además preferiblemente el disco de árbol de levas en sección transversal como excéntrica, elipse, polígono, tetrágono, pentágono, hexágono o por una combinación de estas formas. Por tanto, el disco de árbol de levas puede presentar uno o varios máximos del radio por el perímetro. Una excéntrica presenta normalmente un máximo, con lo que el diente de avance que se encuentra en conexión operativa con el disco de árbol de levas en el caso de un giro del árbol de accionamiento lleva a cabo un movimiento de elevación cíclico completo. Un número i de máximo indica, por un lado, el número de movimientos de elevación cíclicos completos en el transcurso de un giro del árbol de accionamiento y, por otro lado, el número i puede usarse para la determinación del número mínimo n de dientes de avance que deben preverse.
Además, ha demostrado ser ventajoso que el respectivo diente de avance se presione por resorte contra el árbol de accionamiento y/o esté acoplado en cuanto al impulso por medio de una biela con el árbol de accionamiento.
Según un equipamiento ventajoso adicional de la presente invención, el respectivo diente de avance puede estar acoplado en cuanto al impulso a través de un contacto deslizante o un contacto por rodillos sencillo o múltiple con el árbol de accionamiento. También se prefiere que el respectivo diente de avance esté acoplado por medio de un contacto por rodillos sencillo, de un contacto por rodillos doble o de un contacto por rodillos cuádruple con el árbol de accionamiento. La superficie de contacto del diente de avance o la superficie de contacto de los árboles de accionamiento puede rodar en al menos un rodillo de contacto del respectivo contacto por rodillos, con lo que pueden reducirse las pérdidas por fricción, así como el desgaste en la respectiva superficie de contacto.
De acuerdo con una configuración adicional de la presente invención, los al menos dos dientes de avance pueden estar dispuestos en una fila a lo largo de un eje, que discurre en paralelo al eje longitudinal.
En particular, se prefiere que alrededor del eje longitudinal estén dispuestas al menos dos filas con dientes de avance, pudiendo estar asociada en la respectiva fila al menos una barra cremallera, en la que pueden adentrarse o de la que pueden salir los respectivos dientes de avance para generar un avance.
Según una configuración ventajosa adicional del presente accionamiento lineal según la invención está previsto un carro, en el que están dispuestos de manera montada al menos dos dientes de avance y el árbol de accionamiento. Preferiblemente, los al menos dos dientes de avance se sostienen transversalmente al eje longitudinal a modo de un cojinete de deslizamiento, con lo que el avance generado por los al menos dos dientes de avance puede transmitirse al carro. El carro puede estar configurado de una sola pieza o de varias piezas y presentar medios, mediante los que se sostiene con capacidad de movimiento lineal con respecto a la al menos una barra cremallera.
Un perfeccionamiento del accionamiento lineal prevé que esté previsto un accionamiento. Preferiblemente, el accionamiento es un motor eléctrico, mediante el que puede accionarse el árbol de accionamiento.
Además, es ventajoso que entre el accionamiento y el árbol de accionamiento esté dispuesto un engranaje, pudiendo estar dispuesto de manera especialmente preferible entre el accionamiento y el árbol de accionamiento un engranaje planetario.
El accionamiento y/o el engranaje puede o pueden, según una configuración del accionamiento lineal, estar dispuestos en el carro. El abastecimiento del accionamiento en el carro con energía y/o con señales de control puede tener lugar a través de una cadena de arrastre con líneas eléctricas correspondientes.
Además, la presente invención se refiere a una unidad de ajuste longitudinal con un accionamiento lineal según la invención.
Un aspecto adicional de la presente invención se refiere a un automóvil con al menos un accionamiento lineal según la invención de este tipo.
A continuación, se describe en detalle un ejemplo de realización según la invención, así como perfeccionamientos de la presente invención haciendo referencia a los dibujos adjuntos. Muestran:
la figura 1 una representación en perspectiva de un accionamiento lineal según la invención, que presenta un carro dispuesto en una carcasa de barra cremallera con al menos dos dientes de avance, que están acoplados en cuanto al impulso con un árbol de accionamiento y en el caso de un giro del árbol de accionamiento en un movimiento de elevación cíclico para generar un avance se adentran en al menos una barra cremallera de la carcasa de barra cremallera,
la figura 2 una vista en planta del accionamiento lineal según la invención según la figura 1,
la figura 3 una vista en planta según la figura 1, pudiendo verse los componentes en el carro,
la figura 4 una representación en perspectiva y detallada del carro según la figura 3,
la figura 5 una vista en detalle de los componentes del carro en perspectiva según la figura 4,
la figura 6 una representación simplificada del árbol de accionamiento del diente de avance y de una barra cremallera, la figura 7 una representación simplificada del árbol de accionamiento del diente de avance y de una barra cremallera según la figura 6, estando dispuesta en lados diametrales del árbol de accionamiento en cada caso una fila con un diente de avance y una barra cremallera,
la figura 8 una representación simplificada del árbol de accionamiento del diente de avance y de una barra cremallera según las figuras 6 o 7, estando dispuestos con simetría perimetral alrededor del árbol de accionamiento cuatro dientes de avance en un plano,
la figura 9 una representación en perspectiva aumentada del árbol de accionamiento, pudiendo verse que el árbol de accionamiento está configurado a lo largo de un eje longitudinal como árbol de levas y presenta una pluralidad de discos de árbol de levas, mediante los que se predetermina el movimiento de elevación cíclico de los dientes de avance en el caso de un giro del árbol de accionamiento,
las figuras 10a-e representaciones esquemáticas de la sección transversal de los discos de árbol de levas, las figuras 11a-b representaciones esquemáticas de rodillos de contacto, mediante los que se predetermina el movimiento de elevación cíclico de los dientes de avance en el caso de un giro del árbol de accionamiento, las figuras 12a-e representaciones esquemáticas de diferentes configuraciones de superficies de contacto de los medios de guiado, y
las figuras 13a-b representaciones esquemáticas de diferentes configuraciones de los dientes de la barra cremallera. A continuación, los componentes iguales o de igual función se identifican con los mismos signos de referencia. Por motivos de claridad, en las figuras individuales no todas las piezas iguales o de igual función están dotadas de un número de referencia.
La figura 1 muestra un accionamiento lineal 1 según la invención que presenta una carcasa de barra cremallera 35 y un carro 40, que está sostenido montado de manera móvil a lo largo de un eje longitudinal X entre dos barras cremallera 30. El accionamiento lineal 1 puede usarse en una unidad de ajuste longitudinal 2 (no representada) para ajustar un asiento (no representado) en un automóvil 3 (no representado).
La carcasa de barra cremallera 35 puede estar configurada en forma de paralelepípedo tal como en el ejemplo de realización representado y encerrar, al menos parcialmente, un espacio 38. En dos lados diametrales dirigidos hacia el espacio 38 está dispuesta, en cada caso, una de las barras cremallera 30, que está formada en cada caso por un gran número de dientes 31, que preferiblemente están dispuestos de manera equidistante a lo largo del eje longitudinal X. Entre, en cada caso, dos dientes 31 se configura un espacio entre dientes 32 correspondiente.
La carcasa de barra cremallera 35 puede estar diseñada de tal manera que forme en el eje longitudinal X en una primera región de extremo y en una segunda región de extremo un tope, mediante el que se predetermina el recorrido de desplazamiento máximo del carro 40 dentro del espacio 38.
En el ejemplo de realización representado, los dientes 31 de las dos barras cremallera 30 están configurados de manera idéntica, pero los dientes 31 de las barras cremallera 30 pueden presentar tanto diferentes formas de diente como diferentes distancias A2.
La respectiva distancia A2 se mide, como está representado en la figura 2, en cada caso, con respecto al centro geométrico del respectivo diente 31. En dientes simétricos 31, normalmente está configurada una punta de diente en el centro geométrico, desde donde se extienden dos flancos de diente simétricos como superficies de fricción 36. En el ejemplo de realización representado, los dos flancos forman un ángulo de aproximadamente 135°, formando los flancos preferiblemente un ángulo de menos de o igual a 180° y más de 30°.
El carro 40 puede, como está representado en la figura 4, presentar una carcasa de dos piezas a partir de una primera pieza de carcasa 43 y una segunda pieza de carcasa 44. La carcasa presenta una primera región de extremo 41 y una segunda región de extremo 42, que pueden actuar conjuntamente como tope de extremo con la carcasa de barra cremallera 35.
La figura 3 muestra que en la carcasa del carro 40 está dispuesto un árbol de accionamiento 10 coaxialmente con respecto al eje longitudinal X, que está sostenido montado de manera giratoria por medio de cojinetes 48 en el eje
longitudinal X. El árbol de accionamiento 10 puede estar acoplado por medio de un engranaje 55 con un accionamiento 50, con lo que el árbol de accionamiento 10 puede moverse de manera giratoria alrededor del eje longitudinal X mediante el accionamiento 50.
El accionamiento 50 puede ser preferiblemente un accionamiento eléctrico y, además, estar preferiblemente acoplado con el engranaje 55 configurado como engranaje planetario con el árbol de accionamiento 10. El engranaje 55 puede multiplicar o desmultiplicar un número de revoluciones del accionamiento 50 a un número de revoluciones del árbol de accionamiento.
El árbol de accionamiento 10 presenta una pluralidad de medios de guiado 12, que están dispuestos separados entre sí entre los dos cojinetes 48. Los medios de guiado 12 están dispuestos, en cada caso, en un plano ortogonal con respecto al eje longitudinal X y pueden presentar una configuración, tal como se describirá todavía más detalladamente en lo sucesivo, excéntrica, en forma de excéntrica, elíptica o en forma de polígono. El árbol de accionamiento 10 forma una especie de árbol de levas y los medios de guiado 12 se forman mediante discos de árbol de levas 13.
Los medios de guiado 12 están dispuestos, como puede deducirse, en particular, de las figuras 6 y 9, girados a lo largo del eje longitudinal X en cada caso entre sí con un ángulo a, estando dispuestos en el presente ejemplo de realización los medios de guiado configurados como elipse 12 o los discos de árbol de levas 13 alrededor del eje longitudinal X girados con en cada caso el ángulo a = 22,5°.
Con respecto a la figura 3 resulta además evidente que en la carcasa están dispuestas, en cada caso, varias entalladuras de guiado 45, que están dispuestas transversalmente al eje longitudinal X en cada caso de manera centrada y en lados diametrales a los medios de guiado 12 o los discos de árbol de levas 13.
En la respectiva entalladura de guiado 45 está insertado un diente de avance 20, que puede moverse en la entalladura de guiado 45 y, como se identifica con la flecha doble, puede llevar a cabo un movimiento de elevación 21, que discurre radialmente o a modo de secante con respecto al eje longitudinal X.
Simétricamente con respecto al eje longitudinal X están dispuestas alrededor del árbol de accionamiento 10 dos filas con, en cada caso, siete dientes de avance 20. Las filas están orientadas en paralelo al eje longitudinal X. La entalladura de guiado 45 forma para el respectivo diente de avance 20 un cojinete, con lo que el diente de avance 20 está montado con capacidad de movimiento de elevación con marcha suave transversalmente al eje longitudinal X y a través de la entalladura de guiado 45 puede adentrarse en y salir de uno de los espacios entre dientes 32 de la barra cremallera 30.
En el estado salido, el respectivo diente de avance 20 puede guiarse a lo largo del eje longitudinal X a través de una punta de diente de un diente 31 de la barra cremallera.
El respectivo diente de avance 20 puede estar adaptado preferiblemente a la forma de los dientes 31 de la barra cremallera 30, con lo que los flancos de diente del diente de avance 20, en el estado adentrado completamente en el espacio entre dientes 32 del diente de avance 20, se apoyan por toda su superficie en los flancos de los dientes 31. La anchura del respectivo diente de avance 20 puede corresponder a la distancia A2 entre dos dientes 31. Sin embargo, es esencial que una distancia A1 entre dos dientes de avance 20 sea mayor o menor que la distancia A2 entre dos dientes 31. Por consiguiente, A2 < A1 o preferiblemente A1 > A2. Con otras palabras, se tiene que cumplir A1 t A2.
El respectivo diente de avance 20 comprende, además, un pie de diente 22 con una superficie de contacto 24. El pie de diente 22 puede presentar una sección transversal constante y superficies correspondientes, a lo largo de las que puede deslizarse minimizado en cuanto la fricción en la entalladura de guiado 45 durante el movimiento de elevación cíclico de manera guiada linealmente.
El árbol de accionamiento 10 y los dientes de avance 20 están acoplados entre sí en cuanto al impulso de tal manera que el respectivo diente de avance 20 en el caso de un giro $ del árbol de accionamiento 10 lleva a cabo al menos un movimiento de elevación cíclico 21. El movimiento de elevación cíclico 21 puede describirse, por ejemplo, como periodo completo de una curva sinusoide, adentrándose el respectivo diente de avance 20 dentro de un movimiento de elevación cíclico 21 una vez en la barra cremallera 30 o un espacio entre dientes 32, sale una vez completamente y vuelve a la posición de partida. Sin embargo, en el sentido de esta invención es igualmente posible que el respectivo diente de avance 20 lleve a cabo durante un giro $ varios movimientos de elevación cíclicos 21, tal como se explicará a continuación.
Debido a los medios de guiado 12 girados alrededor del eje longitudinal X con el ángulo a, el movimiento de elevación cíclico 21 de los respectivos dientes de avance 20 tiene lugar de manera desfasada, con lo que los dientes de avance 20 se adentran en y salen de la respectiva barra cremallera 30 a diferentes ángulos de giro del árbol de accionamiento 10. Con otras palabras, los dientes de avance 20, en el caso de un número de revoluciones constante del árbol de accionamiento 10, se engranan en diferentes puntos de tiempo en un espacio entre dientes 32.
Los medios de guiado 12 presentan una superficie de contacto 14, que forma el lado externo dirigido hacia el diente de avance 20. La superficie de contacto 14 y la superficie de contacto 24 del respectivo diente de avance 20 se deslizan una por la otra, aplicándose mediante la superficie de contacto 14 una fuerza que actúa radialmente o a modo de secante sobre el respectivo diente de avance 20, mediante la que el diente de avance 20 se empuja montado a través de la entalladura de guiado 45 en la dirección de la barra cremallera 30.
El modo de funcionamiento del accionamiento lineal 1 se basa en el hecho de que el respectivo diente de avance 20 al adentrarse en un espacio entre dientes 32 de la barra cremallera 30 entre en contacto de fricción con un flanco de uno de los dientes 31 de la barra cremallera 30. Al adentrarse el respectivo diente de avance 20, un primer flanco o una de las superficies de fricción 26 entra en contacto con el flanco o la superficie de fricción 36 de uno de los dientes 31. Las dos superficies de fricción 26, 36 generan debido a la configuración en forma de cuña un avance dirigido en el eje longitudinal X, mediante el que se empuja el carro 40 a lo largo del eje longitudinal X en el espacio. En cuanto uno de los dientes de avance 20 está completamente adentrado en la barra cremallera 30, le sigue de manera desfasada un diente de avance adicional 20, que está dispuesto desplazado con respecto al centro de un espacio entre dientes adicional 32. El diente de avance adicional 20 se adentra en un espacio entre dientes adicional 32 generando un avance. Mientras, el diente de avance 20 adentrado, en primer lugar, completamente en el espacio entre dientes 32 sale o bien por resorte o bien por las superficies de fricción que están en contacto 26, 36 del espacio entre dientes 32. Dientes de avance adicionales 20 pueden seguir de manera desplazada o, al mismo tiempo, con lo que puede generarse un avance adicional.
En el presente ejemplo de realización según las figuras 1-5, los medios de guiado 12 están configurados de manera elíptica, con lo que el respectivo diente de avance 20 en el caso de un giro $ pasa por dos ciclos o periodos completos. Correspondientemente, el respectivo diente de avance 20 en el caso de un giro $ del árbol de accionamiento 10 se adentra en y sale de la barra cremallera 30 dos veces. Debido al desplazamiento de ángulo de 22,5° entre dos medios de guiado 12 separados en el eje longitudinal X, el desfase A$ con respecto a un giro $ del eje longitudinal X asciende a 1/32$. Dicho de otro modo, el árbol de accionamiento 10 tiene que girarse 11,25° para que, tras el adentramiento de un primer diente de avance 20, un segundo diente de avance 20 se adentra en un espacio entre dientes adicional 32.
El accionamiento lineal 1 presenta al menos dos dientes de avance 20 que, como se muestra en la figura 6, pueden estar dispuestos en una única fila en paralelo al eje longitudinal X.
Sin embargo, como ya se ha explicado en relación con las figuras 1-5, los dientes de avance 20 pueden estar dispuestos en dos filas separadas según la figura 7, estando asociada a la respectiva fila de dientes de avance 20 una barra cremallera 30. Las dos filas pueden estar dispuestas de manera arbitraria alrededor del eje longitudinal X, pero se prefiere una disposición con simetría perimetral.
De la figura 8 puede deducirse un perfeccionamiento del accionamiento lineal 1, estando dispuestos ortogonal o transversalmente al eje longitudinal X en un plano cuatro dientes de avance 20, que en cada caso pueden adentrarse en y salir de una barra cremallera 30.
Las figuras 10a-10e muestran diferentes secciones transversales de los medios de guiado 12, teniendo los medios de guiado 12 en común que el desarrollo del radio medido con respecto al eje longitudinal X presenta por el perímetro al menos un mínimo local y un máximo local. La sección transversal elíptica según la figura 10a presenta dos máximos y dos mínimos, con lo que los dientes de avance que están en contacto operativo con el medio de guiado 12 diseñado de tal manera, durante un giro $ del árbol de accionamiento 10, llevan a cabo dos movimientos de elevación cíclicos 21, mientras que la sección transversal excéntrica según la figura 10b solo conduce a un movimiento de elevación cíclico 21 en el caso de un giro $ del árbol de accionamiento 10. Las secciones transversales poligonales según las figuras 10c-10e tienen varias esquinas, predeterminando el número de esquinas el número del movimiento de elevación cíclico 21 en el caso de un giro del árbol de accionamiento 10.
Alternativamente a un árbol de levas con discos de árbol de levas 13, el árbol de accionamiento 10 puede presentar contactos por rodillos 15, que se forman mediante rodillos de contacto 16 dispuestos radialmente con respecto al eje longitudinal X. El respectivo rodillo de contacto 16 forma la superficie de contacto 14 que, sin embargo, a diferencia de los discos de leva, rueda en la superficie de contacto 24 del respectivo diente de avance 20. Los contactos por rodillos 15 pueden estar configurados como contacto por rodillos doble 15 según la figura 11a, o como contacto por rodillos múltiple 15, por ejemplo, como contacto por rodillos cuádruple 15 según la figura 11b, pudiendo seleccionarse el número de rodillos de contacto 16 de manera arbitraria.
Las figuras 12a-e muestran diferentes configuraciones de las superficies de contacto 14 del medio de guiado 12, pudiendo presentar las superficies de contacto según las figuras 12b-e una configuración cóncava, una convexa, una en zigzag o una sinusoidal, con lo que puede realizarse un arrastre de forma parcial entre el respectivo diente de avance 20 y el medio de guiado 12, mediante el que puede transmitirse una fuerza axial en el eje longitudinal X desde el diente de avance 20 al árbol de accionamiento 10.
Tanto los dientes 31 de la barra cremallera 30 como los dientes de avance 20 pueden presentar también diferentes geometrías de diente (no representadas). A modo de ejemplo, en las figuras 13a los dientes 31 están configurados en
forma sinusoidal y en la figura 13b en forma de zigzag con dos flancos simétricos con respecto a una línea de simetría S. O bien los dientes 31 o bien los dientes de avance 20 también pueden ser rectangulares, presentando al menos los dientes 31 de la barra cremallera 30 o los dientes de avance 20 para generar un avance una superficie de fricción 26, 36, que está configurada en forma de cuña para generar un avance.
En cuanto un diente de avance 20 se adentra en un espacio entre dientes 32, se realiza un arrastre de forma entre la barra cremallera 30 y el carro 40, con lo que el carro 50 está fijado aproximadamente sin juego en el eje longitudinal X. Por tanto, los dientes de avance 20 enchavetan el carro 50 en el eje longitudinal X y los dientes de avance 20 enganchados con la barra cremallera 30 predeterminan la carga de rotura, que puede diseñarse de manera arbitraria tanto mediante el número de dientes de avance 20 en una fila como mediante el número de filas.
Lista de signos de referencia
1 dispositivo de accionamiento
2 unidad de ajuste longitudinal
3 automóvil
10 árbol de accionamiento
12 medio de guiado
13 disco de árbol de levas
14 superficie de contacto
15 contacto por rodillos
16 rodillo de contacto
19 acoplamiento
20 diente de avance
21 movimiento de elevación
22 pie de diente
24 superficie de contacto
26 superficie de fricción
30 barra cremallera
31 diente
32 espacio entre dientes
35 carcasa de barra cremallera
36 superficie de fricción
38 espacio
40 carro
41 primera región de extremo
42 segunda región de extremo
43 pieza de carcasa
44 pieza de carcasa
45 entalladura de guiado para 20
48 cojinetes
50 accionamiento
55 engranaje
A1 distancia entre dos dientes de avance 20
A2 distancia entre dos dientes 31
S línea de simetría
X eje longitudinal
O giro
desfase
Claims (19)
1. Accionamiento lineal (1), que presenta
- un árbol de accionamiento (10), que está dispuesto a lo largo de un eje longitudinal (X),
- al menos dos dientes de avance (20), y
- al menos una barra cremallera (30) con una pluralidad de dientes (31),
- presentando los dientes de avance (20) capacidad de movimiento de elevación transversalmente al eje longitudinal (X) y estando acoplados en cuanto al impulso con el árbol de accionamiento (10) de tal manera que los al menos dos dientes de avance (20) llevan a cabo al menos un movimiento de elevación cíclico (21) en el transcurso de un giro ($) del árbol de accionamiento (10) y se adentran en o salen de la al menos una barra cremallera (30) para generar un avance en el eje longitudinal (X), y
- teniendo lugar el movimiento de elevación cíclico (21) de los al menos dos dientes de avance (20) con un desfase (A<M.
2. Accionamiento lineal (1) según la reivindicación 1,
caracterizado porque los al menos dos dientes de avance (20) están dispuestas a una primera distancia (A1) en el eje longitudinal (X), y porque los dientes (31) están dispuestos a una segunda distancia (A2) a lo largo del eje longitudinal (X), siendo válido lo siguiente:
A1 < A2 o A1 > A2.
3. Accionamiento lineal (1) según la reivindicación 1 o 2,
caracterizado porque el respectivo diente de avance (20) y/o el diente (31) de la barra cremallera (30) está o están configurados de manera rectangular, en forma de cuña, en forma de evolvente o en forma sinusoidal.
4. Accionamiento lineal (1) según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque el respectivo diente de avance (20) y/o el diente (31) están configurados simétricamente o son simétricos.
5. Accionamiento lineal (1) según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque los al menos dos dientes de avance (20) y los dientes (31) presentan una geometría correspondiente.
6. Accionamiento lineal (1) según la reivindicación 1,
caracterizado porque para el desfase (A$) del movimiento de elevación cíclico (21) de los al menos dos dientes de avance (20) con respecto a un giro ($) del árbol de accionamiento (10) es válido lo siguiente: 1/256 $ < A$ < A $.
7. Accionamiento lineal (1) según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque el árbol de accionamiento (10) está configurado como cigüeñal o árbol de levas y presenta al menos un medio de guiado (12), que predetermina el movimiento de elevación cíclico (21) durante el giro ($) del árbol de accionamiento (10).
8. Accionamiento lineal (1) según la reivindicación 7,
caracterizado porque el al menos un medio de guiado (12) presenta una superficie de contacto (14), y porque la superficie de contacto presenta en el eje longitudinal un desarrollo plano, cóncavo, convexo o sinusoidal.
9. Accionamiento lineal (1) según una de las reivindicaciones 7 u 8, caracterizado porque el al menos un medio de guiado (12) comprende un disco de árbol de levas (13), que en sección transversal está configurado como excéntrica, elipse, polígono, tetrágono, pentágono o hexágono.
10. Accionamiento lineal (1) según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque el respectivo diente de avance (20) se presiona por resorte contra el árbol de accionamiento (10) y/o está acoplado en cuanto al impulso por medio de una biela con el árbol de accionamiento (10).
11. Accionamiento lineal (1) según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque el respectivo diente de avance (20) está acoplado en cuanto al impulso a través de un contacto deslizante o un contacto por rodillos sencillo o múltiple (15) con el árbol de accionamiento (10).
12. Accionamiento lineal (1) según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque los al menos dos dientes de avance (20) están dispuestos en una fila a lo largo de un eje en paralelo al eje longitudinal (X).
13. Accionamiento lineal (1) según la reivindicación 12,
caracterizado porque alrededor del eje longitudinal (X) están dispuestas al menos dos filas de dientes de avance y al menos dos barras cremallera (30).
14. Accionamiento lineal (1) según la reivindicación 12 o 13,
caracterizado porque las al menos dos filas y las al menos dos barras cremallera están dispuestas alrededor del eje longitudinal (X) con simetría perimetral.
15. Accionamiento lineal (1) según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque está previsto un carro (40), y porque en el carro están sostenidos de manera montada el árbol de accionamiento (10) y los al menos dos dientes de avance.
16. Accionamiento lineal (1) según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque está previsto un accionamiento (50), accionando el accionamiento (50) el árbol de accionamiento (10).
17. Accionamiento lineal (1) según la reivindicación 16,
caracterizado porque entre el accionamiento (50) y el árbol de accionamiento (10) está dispuesto un engranaje (55), en particular, un engranaje planetario.
18. Unidad de ajuste longitudinal (2) que presenta un accionamiento lineal (1) según una de las reivindicaciones anteriores.
19. Automóvil (3) que presenta un accionamiento lineal (1) según una de las reivindicaciones anteriores 1 a 17.
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