MX2013000601A - Dispositivo impulsado por motor para accionar un panel movible de un automovil. - Google Patents

Dispositivo impulsado por motor para accionar un panel movible de un automovil.

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Abstract

La invención se refiere a un dispositivo impulsado por motor (1) para accionar un panel movible de un automóvil, que incluye: una unidad motriz (3); un elemento de transmisión (5) que ha de ser puesto en movimiento por la unidad motriz (3); un módulo de frenado (7) para el elemento de transmisión (5), caracterizado porque el módulo de frenado (7) está conectado al elemento de transmisión (5) por un módulo de embrague (9) posicionado entre el elemento de transmisión (5) y la unidad motriz (3), y que comprende un resorte enrollado (35) en contacto de fricción con un árbol de freno (23) conectado al módulo de frenado (7), así como dos elementos de acoplamiento (25, 27) que están entrelazados mutuamente con un espacio libre funcional entre los mismos, el cambio relativo de posición de dichos dos elementos de acoplamiento (25, 27) permitiendo controlar los extremos (37, 39) de dicho resorte enrollado (35) para permutar los extremos entre una posición entrelazada y una posición liberada del módulo de frenado (7), dependiendo de cuál de los dos elementos de acoplamiento (25, 27) está impulsando y es accionado, respectivamente.

Description

DISPOSITIVO IMPULSADO POR MOTOR PARA ACCIONAR UN PANEL MOVIBLE DE UN AUTOMÓVIL MEMORIA DESCRIPTIVA La invención se refiere a un dispositivo impulsado por motor para accionar un panel movible de un automóvil, como una puerta o una tapa del compartimiento de equipaje.
El uso de un motor eléctrico es ya familiar para automatizar o ayudar a la apertura o al cierre de un panel movible de un automóvil. El motor acciona un mecanismo de transmisión que pone en movimiento el panel movible. Presente entre el motor y el mecanismo de transmisión hay diferentes elementos destinados a permitir la sucesión de abrir el panel movible a controlar.
Estos elementos comprenden generalmente por lo menos un embrague y un módulo de frenado. El embrague permite el acoplamiento o similar del módulo de frenado, por ejemplo cuando el panel movible es accionado manualmente o por su propio peso. El módulo de frenado opera en particular cuando se requiere que el panel movible permanezca en una posición fija, que no es por lo general una posición final. En el caso de una tapa del compartimiento de equipaje, se requiere por ejemplo que el módulo de frenado actúe contra la fuerza de gravitación que actúa sobre el panel movible para evitar que retroceda.
Dado que el freno y el motor tienen efectos antagónicos, el módulo de frenado no debe estar acoplado al mecanismo de transmisión cuando el motor está funcionando. El uso de activadores electromecánicos que controlan el embrague para que el freno se libere cuando el motor está funcionando se da a conocer previamente para realizar esta función.
Estos activadores son relativamente caros sin embargo y son susceptibles de fallas que son inherentes en los dispositivos electrónicos. Estos activadores llegan a ser inoperantes, además, si la batería de vehículo se agota, con el riesgo de dejar el módulo de frenado en el estado desconectado o acoplado.
Para contrarrestar las deficiencias mencionadas anteriormente, la invención propone un dispositivo impulsado por motor para accionar un panel movible de un automóvil, incluyendo: una unidad de motriz, - un elemento de transmisión que ha de ser puesto en movimiento por la unidad motriz, un módulo de frenado para el elemento de transmisión, caracterizado porque el módulo de frenado está conectado al elemento de transmisión por un módulo de embrague posicionado entre el elemento de transmisión y la unidad motriz, y que comprende un resorte enrollado en contacto de fricción con un árbol de freno conectó al módulo de frenado, así como dos elementos de acoplamiento que están mutuamente entrelazados con un espacio libre funcional entre los mismos, el cambio relativo de posición de dichos elementos de acoplamiento permitiendo controlar los extremos de dicho resorte enrollado para permutar los extremos entre una posición entrelazada y una posición liberada del módulo de frenado, dependiendo de cuál de los dos elementos de acoplamiento está impulsando y es impulsado, respectivamente.
Se obtiene de esta manera un dispositivo impulsado por motor para accionar un panel movible de un automóvil acoplando selectivamente un módulo de frenado a la transmisión, a la vez que es enteramente mecánico. No hay así necesidad de suministro y control eléctricos. Por lo tanto, se evita el costo y las deficiencias de los componentes electrónicos controlados.
El dispositivo impulsado por motor para accionar un panel movible de un automóvil puede exhibir además una o una pluralidad de las siguientes características, ya sea por separado o en combinación.
Los elementos de acoplamiento en entrelazamiento de bloqueo positivo de uno con otro.
Uno de los elementos de acoplamiento comprende una ranura axial, y el otro una espiga de forma correspondiente y de menor extensión transversal para permitir obtener un espacio libre funcional, y los extremos del resorte enrollado están dispuestos en ambos lados de la espiga, en la ranura axial.
El resorte enrollado rodea el árbol de freno.
El resorte enrollado está dispuesto dentro del árbol de freno.
El árbol de freno comprende una cubierta de material de fricción.
El material de fricción es carbono, toba calcárea o molibdeno. El elemento de transmisión comprende un tornillo sin fin.
El módulo de embrague comprende un acoplamiento mecánico de transmisión conectado a un árbol de salida de la unidad motriz.
El acoplamiento mecánico de transmisión comprende un acoplamiento de Oldham.
El acoplamiento mecánico de transmisión comprende una junta cardánica.
El módulo de frenado comprende un imán conectado al árbol de freno y un material de histéresis magnética dispuesto alrededor del imán.
El módulo de frenado comprende medios de frenado por fricción.
Otras características y ventajas se harán evidentes tras leer la siguiente descripción de las figuras, en las cuales: La figura 1 es una vista en perspectiva simplificada de una modalidad del dispositivo de acuerdo con la invención; La figura 2 es una vista simplificada en sección longitudinal en la modalidad del dispositivo en la figura 1 ; Las figuras 3 y 4 son vistas seccionales frontales de acuerdo con la línea lll-lll en la figura 2, en el nivel del resorte enrollado del dispositivo en la figura 1 ; en la figura 3 cuando se transmite un momento de torsión que se origina en la unidad motriz, y en la figura 4 cuando se transmite un momento de torsión que se origina en el elemento de transmisión es transmitido; La figura 5 es una vista seccional esquemática de una modalidad alternativa del dispositivo; Las mismas referencias se refieren a los mismos elementos en todas las figuras.
El objeto de la invención es un dispositivo impulsado por motor 1 para accionar un panel movible de un automóvil. Se instalan tales dispositivos en un automóvil en el nivel de sus paneles movibles, las puertas, la tapa del compartimiento de equipaje y tapa del motor.
Dicho dispositivo se ilustra en la figura 1. Comprende por una parte una unidad motriz 3, a la cual se le suministra por ejemplo la electricidad a bordo del vehículo y que es capaz de ser controlada por la electrónica a bordo.
Este dispositivo comprende un elemento de transmisión 5 destinado a ser puesto en movimiento por la unidad motriz 3, y cuya puesta en la rotación corresponde, dependiendo de la dirección de dicha rotación, a un movimiento de cierre y apertura de un panel movible (no ilustrado aquí).
El dispositivo 1 comprende también un módulo de frenado 7 destinado a frenar el elemento de transmisión 5, en particular cuando el panel movible está en una posición intermedia entre la posición abierta y la posición cerrada, y cuando a la unidad motriz 3 no se le está suministrando energía eléctrica.
Dispuesto entre la unidad motriz 3 y el elemento de transmisión 5 hay un módulo de embrague 9 conectado a dicha unidad motriz 3, al elemento de transmisión 5 y al módulo de frenado 7.
La unidad motriz 3 comprende en particular un motor 1 1 y un árbol de salida 13. De acuerdo con una modalidad (no ilustrada aquí), la unidad motriz 3 puede comprender también diferentes elementos de ajuste de energía entre el motor 1 1 y el árbol de salida 13 con el propósito de ajusfar el momento de torsión desarrollado por el motor 1 1 según requiera el dispositivo 1 en el nivel del árbol de salida 13. Los elementos de ajuste de energía pueden comprender, por ejemplo, uno o una pluralidad de engranes epicicloidales de reducción. Cuando al motor 1 1 se le suministra corriente, el mismo desarrolla un momento de torsión que se transmite al árbol de salida 13.
El elemento de transmisión 5 comprende un tornillo sin fin 15 soportado sobre cojinetes 17 y que tiene un núcleo ahuecado, que le imparte una forma sustancialmente tubular al mismo.
El módulo de frenado 7 comprende un imán 19 dispuesto dentro de un material de histéresis magnética 21 y conectado a un árbol de freno 23, árbol de freno 23 que atraviesa el elemento de transmisión 5 (véase la figura 2 en particular). De esta manera, cuando se hace girar el árbol de freno 23, se hace girar también el imán 19 dentro del material de histéresis magnética 21 , teniendo como resultado la generación de un momento de torsión de frenado que actúa en sentido contrario a la rotación del árbol de freno 23.
Una modalidad alternativa (no ilustrada aquí) del módulo de frenado 7 propone el uso de medios de frenado por fricción, por ejemplo un disco de freno y un bloque de fricción asociado.
El módulo de embrague 9 comprende dos elementos de acoplamiento 25, 27 en forma de manguitos de acoplamiento. Uno 25 de éstos está dispuesto en una conexión giratoria fija con el elemento de transmisión 5, y el otro 27 está dispuesto en una conexión giratoria fija con el árbol de salida 13 de la unidad motriz 3 a través de un acoplamiento mecánico de transmisión 29 que consiste en un acoplamiento de Oldham. Una modalidad propone que el acoplamiento mecánico de transmisión 29 comprende alternativa o adicionalmente una junta cardánica para permitir la transmisión del momento de torsión desarrollado por la unidad motriz 3 al manguito de acoplamiento 27 al que está conectado.
Los dos manguitos de acoplamiento 25, 27 están en el entrelazamiento de bloqueo positivo de uno con otro.
El manguito de acoplamiento 25 conectado al elemento de transmisión 5 está provisto de una ranura axial 31 de forma rectangular. Entrelazada en esta ranura axial 31 hay una espiga 33 de correspondiente forma rectangular y de anchura menor, de tal manera que está presente un espacio libre funcional entre los dos manguitos de acoplamiento 25, 27 conforme giran.
El módulo de embrague comprende adicionalmente un resorte enrollado 35 (véase la figura 2), del cual sólo dos miembros de extremo 37, 39 son visibles en la figura 1. Estos dos miembros de extremo 37, 39 están dispuestos en ambos lados de la espiga 33 en la ranura axial 31.
La figura 2 es una vista del dispositivo 1 en sección longitudinal.
Se puede apreciar en esta figura que el árbol de freno atraviesa el elemento de transmisión 5 así como los dos árboles de acoplamiento 25, 27 hasta el acoplamiento mecánico de transmisión 29. El árbol de freno 23 está soportado por tres cojinetes 41 , 43, 45 dispuestos respectivamente en el nivel del elemento de transmisión 5, el primer manguito de acoplamiento 25 y el segundo manguito de acoplamiento 27.
El resorte enrollado 35 rodea el árbol de freno 23 y está en contacto de fricción con el mismo en ausencia de algún efecto en sus miembros de extremo 37, 39.
Los miembros de extremo 37, 39 pueden permutar entre una posición separada y una posición contraída. En la primera posición, la separación de los miembros de extremo 37, 39 produce un aumento del diámetro por lo menos de varias espiras del resorte enrollado 35, que corresponde a un estado liberado del árbol de freno 23. En la segunda posición, la contracción de los miembros de extremo 37, 39 acentúan la fricción del resorte en el árbol de freno 23, lo cual corresponde a un estado entrelazado del árbol de freno 23.
Las figuras 3 y 4 ¡lustran una vista en sección transversal en el nivel del resorte enrollado 35 del dispositivo 1 de acuerdo con la línea lll-lll en la figura 2. Se puede ver aquí que dicho resorte enrollado 35 rodea el árbol de freno 23, sus dos miembros de extremo 37, 39 estando dispuestos entre el borde interno de la ranura axial 31 del primer manguito de acoplamiento 25 y la espiga 33 del segundo manguito de acoplamiento 27.
En la figura 3, el manguito 27 conectado a la unidad motriz 3 está impulsando, y el manguito 25 conectado al elemento de transmisión 5 es impulsado. Éste es el caso con el que uno se encuentra cuando al motor 1 1 se le suministra corriente, y hace que el elemento de transmisión 5 se ponga en movimiento para abrir o cerrar el panel movible automáticamente.
La espiga 33 es impulsada y transmite la fuerza motriz al miembro de extremo 39 del resorte enrollado 35 en una dirección que separa los miembros 37, 39, como indica la flecha 47. Las espiras del resorte liberan entonces el árbol de freno 23, que está liberado ahora.
En la figura 4, el manguito 25 conectado al elemento de transmisión 5 está impulsando, y el manguito 27 conectado a la unidad motriz 3 es impulsado. Éste es el caso con el que uno se encuentra cuando al motor 11 no se le suministra corriente y cuando el elemento de transmisión 5 es puesto en movimiento por el panel movible, por ejemplo bajo el efecto del peso de dicho panel movible.
La manguito de acoplamiento 25 que tiene la ranura axial 31 es impulsado y le transmite la fuerza motriz al miembro de extremo 37 del resorte enrollado 35 en una dirección que aprieta los miembros 37, 39, como indica la flecha 49. Las espiras del resorte aprietan entonces alrededor del árbol de freno 23, que está entrelazado ahora.
Una modalidad alternativa, que exhibe una arquitectura diferente, se ilustra esquemáticamente en la figura 5 en una vista seccional longitudinal. En esta arquitectura, el módulo de frenado 7 rodea el módulo de embrague 9.
Los elementos de acoplamiento 25, 27 están acoplados uno con otro en el centro, el resorte enrollado 35 estando enrollado alrededor de dichos elementos 25, 27, y sus miembros de extremo 37, 39 estando orientados hacia el interior para interactuar con los elementos de acoplamiento 25, 27.
El árbol de freno 23 está realizado en forma de tubo que rodea todos los elementos anteriores: elementos de acoplamiento 25, 27 y resorte enrollado 35. El imán 19 tiene también forma de tubo posicionado alrededor del árbol de freno 23 y dispuesto en conexión giratoria fija con el mismo, con el material de histéresis magnética 21 rodeando todo y poseyendo en sí una forma sustancialmente tubular.
En esta configuración, el árbol de freno 23 se entrelaza cuando los miembros de extremo 37, 39 del resorte enrollado 35 se separan. Opuestamente, el árbol de freno 23 se libera cuando los miembros de extremo 37, 39 se aprietan.
Esta arquitectura tiene la ventaja de ser axialmente más compacta, mientras que la arquitectura descrita anteriormente permite obtener un módulo que es radialmente más compacto.
Para controlar la fricción del resorte enrollado 35 en el árbol de freno 23, se propone aplicar un revestimiento de material de fricción al árbol de freno, y por lo menos en la porción que rodea el resorte enrollado.
Este material de fricción satisface también la función de retrasar el desgaste en el árbol de freno 23 durante el uso. Este material puede ser carbón en particular, toba calcárea o molibdeno.
La invención permite así obtener un dispositivo impulsado por motor 1 para accionar un panel movible de un automóvil, que permite el entrelazamiento selectivo de un módulo de frenado 7 con un elemento de transmisión 5, dependiendo de si dicho elemento de transmisión 5 es o no es puesto en movimiento por una unidad motriz 3, por medio de un módulo que es enteramente mecánico y de la arquitectura compacta.
Como resultado, la invención hace posible evitar el desgaste en los elementos electrónicos regulados o controlados, lo cual representa tanto un costo potencial como una fuente potencial de fallas.

Claims (13)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES
1.- Un dispositivo impulsado por motor (1) para accionar un panel movible de un automóvil, que incluye: una unidad motriz (3), un elemento de transmisión (5) que ha de ser puesto en movimiento por la unidad motriz (3), un módulo de frenado (7) para el elemento de transmisión (5), caracterizado porque el módulo de frenado (7) está conectado al elemento de transmisión (5) por un módulo de embrague (9) posicionado entre el elemento de transmisión (5) y la unidad motriz (3), y que comprende un resorte enrollado (35) en contacto de fricción con un árbol de freno (23) conectado al módulo de frenado (7), así como dos elementos de acoplamiento (25, 27) que están entrelazados mutuamente con un espacio libre funcional entre los mismos, el cambio relativo de posición de dichos dos elementos de acoplamiento (25, 27) permitiendo controlar los extremos (37, 39) de dicho resorte enrollado (35) para permutar los extremos entre una posición entrelazada y una posición liberada del módulo de frenado (7), dependiendo de cuál de los dos elementos de acoplamiento (25, 27) está impulsando y es accionado, respectivamente.
2.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque los elementos de acoplamiento (25, 27) están en entrelazamiento de bloqueo positivo de uno con otro.
3.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado además porque uno de los elementos de acoplamiento (25, 27) comprende una ranura axial (31 ), y el otro una espiga (33) de forma correspondiente y de menor extensión transversal para permitir obtener un espacio libre funcional, y los extremos (37, 39) del resorte enrollado (35) son dispuestos en ambos lados de la espiga (33), en la ranura axial (31 ).
4. - El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado además porque el resorte enrollado (35) rodea el árbol de freno (23).
5. - El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado además porque el resorte enrollado (35) está dispuesto dentro del árbol de freno (23).
6. - El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque el árbol de freno (23) comprende una cubierta de material de fricción.
7.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque el material de fricción es carbón, toba calcárea o molibdeno.
8. - El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque el elemento de transmisión (5) comprende un tornillo sin fin.
9. - El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque el módulo de embrague (9) comprende un acoplamiento mecánico de transmisión (29) conectado a un árbol de salida (13) de la unidad motriz.
10.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque el acoplamiento mecánico de transmisión (29) comprende un acoplamiento de Oldham.
1 1.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 9 o 10, caracterizado además porque el acoplamiento mecánico de transmisión (29) comprende una junta cardánica.
12. - El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque el módulo de frenado (7) comprende un imán (19) conectado al árbol de freno y un material de histéresis magnética (21) dispuesto alrededor del imán.
13. - El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado además porque el módulo de frenado (7) comprende medios de frenado por fricción.
MX2013000601A 2010-07-16 2011-07-14 Dispositivo impulsado por motor para accionar un panel movible de un automovil. MX2013000601A (es)

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