ES2157866T3 - Bisagra integral para puertas de automoviles. - Google Patents
Bisagra integral para puertas de automoviles.Info
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- E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
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- E05Y2900/531—Doors
Abstract
Un dispositivo de retención de puerta para automóvil que comprende: (a) un conjunto de cojinetes de agujas de acero mantenidos en contacto con una superficie de apoyo que comprende una hendiduras orientadas axialmente, por medio de un dispositivo acumulador de energía elástica; (b) una jaula eléctrica adyacente coaxialmente a la superficie de apoyo y que comprende un conjunto orientado axialmente de ranuras dispuestas para retener los cojinetes de agujas; (c) unos medios para imprimir un movimiento giratorio a la jaula cilíndrica de forma que los cojinetes de agujas se muevan con respecto a la super cie de apoyo, creando un par de reacción en respuesta a la desviación del dispositivo acumulador de energía elástica, cuando los cojinetes de agujas entran y salen de las hendiduras; (d) unos medios para transmitir el par de torsión que se imprime, de la superficie de apoyo a una estructura adecuada; de tal índole que cuando se monta el aparato de retención de puerta entre la puerta y el cuerpode un automóvil, el movimiento giratorio de la puerta es frenado con una fuerza predeterminada, en posiciones determinadas por la relación entre los cojinetes de agujas y las hendiduras.
Description
Bisagra integral para puertas de automóviles.
Esta invención se refiere a aparatos de mando de
puertas de automóviles y en particular a mecanismos de poco tamaño
capaces de detener la puerta de un automóvil en distintos ángulos de
apertura prefijados y con una fuerza prefijada.
Se ha considerado útil detener la puerta de un
automóvil en diversas posiciones de apertura para facilitar la
entrada y salida de los pasajeros. Normalmente se sujeta el
movimiento de la puerta por lo menos en la posición de abierta con
la fuerza precisa para resistir las rachas de viento o el efecto de
aparcar en pendiente.
El medio más común de sujetar la puerta de un
automóvil es un dispositivo mecánico que resiste el movimiento
mediante una energía acumulada que se libera en respuesta a un
movimiento forzado del sistema. Estos aparatos, situados entre el
poste del vehículo y la puerta, se configuran como parte integral
de la bisagra de la puerta o bien como dispositivo mecánico separado
y autónomo. La acumulación de energía se realiza con algún tipo de
muelle, siendo el muelle espiral con torsión la forma más empleada.
El dispositivo está configurado para que libere la energía al abrir
o cerrar la puerta, poniéndola en los ángulos de detención de la
apertura, y la recupere cuando se mueve a otras posiciones. El
método más común de acumular energía del sistema de muelle es
mediante un dispositivo excéntrico que se mueve junto con la
puerta. La excéntrica puede colaborar con la bisagra para producir
por último un par torsor alrededor del eje de la bisagra, o
funcionar linealmente en un mecanismo independiente que produce un
vector de fuerza para resistir el movimiento de la puerta en los
ángulos de apertura elegidos.
Debido a que el aparato sujetapuertas se debe
situar entre el poste del vehículo y la puerta, está obligado a
ocupar un espacio muy restringido; el sitio entre el poste y la
puerta es limitado. Además el peso del sujetapuertas no debe
excesivo; una proporción significante del peso del sistema
sujetapuertas reside dentro del perfil de la puerta; la puerta gira
sobre un eje que es muy sensible al peso. Por lo tanto, la
dimensión y el peso del aparato son parámetros decisivos para su
diseño. El planteamiento fundamental en la concepción de un
sujetapuertas es conseguir la fuerza de retención precisa en el
menor espacio posible y con el menor peso realizable. El tipo de
muelle y su correspondiente capacidad de acumulación de la energía
retenida, junto con la eficacia de actuación del mecanismo, dictan
la efectividad general del sistema sujetapuertas.
Se ha propuesto, en DE
29614386-U1, un dispositivo de sujeción de puertas
compuesto por cuatro rodillos forzados por respectivos resortes de
lámina en unas ranuras. Este dispositivo no es fácil de comprimir
en el reducido espacio disponible y al mismo tiempo crear la
reacción torsora adecuada para detener el movimiento de la
puerta.
En NL-A-8701355
se propone un aparato con un sistema de acumulación de energía
elástica en un tambor cilíndrico con cojinetes de agujas. Este
medio de acumulación de energía se hace con material naturalmente
elástico que no es probable produzca y mantenga una reacción
torsora suficiente para detener el movimiento de la puerta, si se
aplica a este fin.
La presente invención se dirige a reducir el
peso, el coste, la complejidad y el espacio de alojamiento de un
aparato para sujetar la puerta de un automóvil. En concreto, el
componente que genera la fuerza se aloja dentro del conjunto de la
bisagra, coaxialmente con el pivote de la misma y el medio de
acumulación de energía ocupa muy poco espacio. El conjunto de la
bisagra comprende normalmente un componente de giro de la puerta,
un componente de cuerpo de la bisagra y un pasador que une estos
elementos y les permite girar entre sí sobre el eje del
pasador.
Con arreglo a la invención, el aparato para
sujetar las puertas de un automóvil consiste en:
(a) un conjunto de cojinetes de agujas que se
mantienen en contacto por medio de un vástago con ranuras
orientadas axialmente, o el hueco cilíndrico interior del
alojamiento que contenga ranuras orientadas axialmente, mediante un
medio elástico acumulador de energía;
(b) un tambor cilíndrico dispuesto coaxialmente
alrededor del vástago ranurado, que contiene un conjunto de muescas
orientadas axialmente y dispuestas para retener los cojinetes de
agujas;
(c) el medio acumulador de energía dispuesto
coaxialmente respecto al tambor cilíndrico, de modo que ambos
retengan los cojinetes de agujas y los empujen en las ranuras;
(d) medios para impartir un movimiento giratorio
al tambor cilíndrico, haciendo que los cojinetes de agujas giren
alrededor del vástago ranurado o con relación a su hueco interior,
originando una reacción torsora en respuesta a la expansión o
compresión radial del medio acumulador de energía al entrar y salir
los cojinetes de agujas de las ranuras;
(e) medios para transmitir el par torsor creado
hacia fuera del vástago ranurado o del tambor cilíndrico y dentro
de una estructura apropiada;
y se caracteriza porque el medio elástico
acumulador de energía es un muelle espiral dispuesto coaxialmente
sobre los cojinetes de agujas, o bien dentro del tambor cilíndrico
y los cojinetes de agujas.
Así, cuando se monta el aparato sujetapuertas
entre la puerta y la carrocería del automóvil, el movimiento
giratorio de la puerta se detiene con una fuerza predeterminada a
los ángulos determinados por la relación entre los cojinetes de
agujas y las ranuras.
Si el medio elástico acumulador de energía está
dispuesto coaxialmente sobre los cojinetes de agujas, la superficie
de los cojinetes puede comprender una superficie exterior de un
vástago cilíndrico, o bien alternativamente, si el medio elástico
acumulador de energía está recibido dentro del tambor cilíndrico,
el hueco cilíndrico interior del alojamiento.
En la configuración preferida, el medio elástico
acumulador de energía es un muelle espiral enrollado de modo que no
haya espacios axiales entre las vueltas.
El perfil de las ranuras de la superficie
exterior del tambor cilíndrico, o en el interior del cilindro, se
puede hacer de forma que la suma de las reacciones torsoras de los
cojinetes de agujas produzcan la fuerza total que requiere el
sistema de la puerta.
Las ranuras se pueden disponer
circunferencialmente en el vástago para que correspondan con los
ángulos de detención del sistema de la puerta, o bien las ranuras se
disponen circunferencialmente dentro del cilindro del alojamiento de
modo que correspondan con los ángulos de detención del sistema de la
puerta.
Un vástago ranurado y tambor cilíndrico se pueden
disponer coaxialmente con el pasador de la bisagra de un automóvil,
impartiéndose el movimiento giratorio por el componente de bisagra
de la puerta a través del alojamiento, y el par torsor que origina
se transmite fuera del tambor cilíndrico mediante el componente de
cuerpo de la bisagra.
También, el alojamiento y el tambor cilíndrico se
pueden disponer axialmente con el eje del pivote de la bisagra de
la puerta de un automóvil, comunicándose el movimiento de giro por
el componente de bisagra de la puerta a través del alojamiento, y
la torsión que se crea es transmitida fuera del tambor cilíndrico
por el componente de cuerpo de la bisagra.
La Figura 1 es una vista en sección vertical a
través de la bisagra sujetapuertas integral.
La Figura 2 es una sección en planta a través de
una parte de la bisagra sujetapuertas integral.
La Figura 3 es una vista en perspectiva de la
bisagra sujetapuertas integral.
La Figura 4 es una vista en sección vertical a
través de otra configuración preferida de la bisagra sujetapuertas
integrada.
La Figura 5 es una vista en sección en planta a
través de una parte de otra configuración preferida de la bisagra
sujetapuertas integrada.
La Figura 6 es una vista en perspectiva de otra
configuración preferida de la bisagra sujetapuertas integral.
Refiriéndonos ahora a los dibujos, se describirán
con detalle las configuraciones preferidas de la invención. Se ha
de entender que la invención no se limita a estas configuraciones
preferidas, solamente ilustran la invención.
Con referencia a las Figuras 1, 2 y 3, vemos un
vástago hueco (2) dispuesto coaxialmente alrededor de un pasador de
bisagra de puerta (11) a modo de transmitir el giro entre el
vástago y el pasador por medio de estrías de sección hexagonal u
otros medios similares. El vástago (2) tiene una serie de ranuras
orientadas axialmente (3) dispuestas alrededor de su circunferencia
a ángulos prefijados. Un tambor cilíndrico (5) está dispuesto
coaxialmente alrededor del vástago ranurado y contiene una serie de
muescas (6) orientadas axialmente que retienen un complemento de
cojinetes de agujas (1). Un medio acumulador de energía (4), en
este caso un mulle espiral, está dispuesto coaxialmente sobre los
cojinetes de agujas a fin que ambos retengan y empujen los
cojinetes de agujas dentro de las ranuras (3) situadas en la
superficie del vástago (2). El alojamiento comprende un brazo de
reacción torsora (7) acoplado al componente de bisagra de la
puerta.
El pasador de la bisagra está configurado para
transmitir la torsión al componente de bisagra (10) mediante estrías
de sección hexagonal o medios similares. El perfil en sección de
las ranuras (3) tiene una forma que hace girar el componente de
bisagra (9) respecto al el componente de cuerpo (10) y fuerzan a
los cojinetes de agujas (1) a subir y salirse de las ranuras y
expande el medio acumulador de energía (4), la suma de las fuerzas
de reacción crea una magnitud de torsión total y el perfil que
corresponde al esfuerzo necesario para detener el sistema de la
puerta. Además, las posiciones angulares prefijadas de las ranuras
(3) corresponden a las posiciones de detención del sistema de las
puertas. Dos manguitos (12) están dispuestos en el interior del
cilindro 20 del alojamiento (14) para facilitar el giro del pasador
de la bisagra (11) y del componente del cuerpo de la bisagra (19)
respecto al componente de la puerta (9).
Refiriéndonos a las figuras 4, 5 y 6, vemos otra
versión del mecanismo que tiene un alojamiento (14) con un cilindro
hueco (20) que contiene una serie de ranuras (3) orientadas
axialmente dispuestas alrededor de su circunferencia en posiciones
angulares prefijadas. El alojamiento (14) está unido rígidamente al
componente de bisagra de la puerta (9) mediante tornillos, pernos,
soldadura o medios similares. Un tambor cilíndrico (5) está
dispuesto coaxialmente dentro del hueco del tambor cilíndrico y
contiene un conjunto de muescas (6) orientadas axialmente que
retienen un complemento de cojinetes de agujas (1). Un medio
acumulador de energía (4) está dispuesto coaxialmente dentro del
tambor cilíndrico (5) y los cojinetes de agujas (1) de modo que
ambos retienen los cojinetes de agujas dentro de las ranuras (3)
situadas en la cara interior del cilindro (20). El tambor (5)
contiene un dispositivo de reacción a la torsión (22) acoplado al
componente de cuerpo de la bisagra.
La sección de las ranuras (3) tiene tal forma que
hace girar el componente de bisagra de la puerta (9) y el
componente de cuerpo de la bisagra (10) entre sí, forzando a los
cojinetes de agujas (1) a subir y salirse de las ranuras y
comprimiendo el medio acumulador de energía (4), la suma de las
fuerzas de reacción crea una magnitud de torsión total y el perfil
que corresponde al esfuerzo necesario para detener el sistema de la
puerta. Además, las posiciones angulares prefijadas de las ranuras
(3) corresponden a las posiciones de detención del sistema de las
puertas. Dos manguitos (12) están dispuestos en el interior del
cilindro 20 del aloja-miento (14) para facilitar el
giro del pasador de la bisagra (11) y del componente de cuerpo de
la bisagra (19) respecto al componente de puerta (9).
La configuración preferida del medio acumulador
de energía (4) es un muelle espiral enrollado de modo que no haya
espacios axiales entre las vueltas. Otra mejora del muelle espiral
es que el alambre sea de sección cuadrada para proporcionar un
contacto liso y continuo interior o exterior que actúe sobre los
cojinetes de agujas.
Claims (11)
1. Un aparato sujetapuertas para automóvil que
comprende:
(a) un conjunto de cojinetes de agujas (1) en
contacto con un vástago (2) que contiene ranuras (3) orientadas
axialmente mediante un medio elástico acumulador de energía (4);
(b) un tambor cilíndrico (5) dispuesto
coaxialmente alrededor de un vástago ranurado (2) y conteniendo un
conjunto de muescas (6) orientadas axialmente situadas de modo que
retengan los cojinetes de agujas (1):
(c) el medio elástico acumulador de energía (4)
dispuesto coaxialmente respecto a los cojinetes de agujas (1) de
modo que ambos retengan los cojinetes de agujas (1) dentro de las
ranuras (3), siendo el aparato (4) cilíndrico y radialmente
elástico;
(d) medios para comunicar un movimiento de giro
al tambor cilíndrico (5) haciendo que los cojinetes de agujas (1)
giren alrededor del vástago ranurado (2) creando una reacción
torsora en respuesta a la expansión radial del medio elástico
acumulador de energía (4) al entrar y salir los cojinetes de agujas
(1) de las ranuras (3) del vástago.
(e) medios (7) para transmitir la torsión creada
fuera del vástago ranurado (2) y dentro de la estructura
apropiada.
caracterizado porque el medio elástico
acumulador de energía (4) es un muelle espiral dispuesto
coaxialmente sobre los cojinetes de agujas (4).
2. El aparato sujetapuertas de la reivindicación
2, en el que el muelle espiral (4) está enrollado de modo que no
haya vacíos entre las vueltas.
3. El aparato sujetapuertas de las
reivindicaciones 1 ó 2, en el que el perfil de las ranuras (3) del
vástago (2) tiene una forma tal que la suma de las reacciones
torsoras de los cojinetes de agujas (1) creen la fuerza de
detención total que exige el sistema de las puertas.
4. El aparato sujetapuertas de cualquiera de las
reivindicaciones anteriores en el que las ranuras (3) están
dispuestas circunferencialmente en el vástago (7) de modo que
correspondan con los ángulos de detención de la puerta.
5. El aparato sujetapuertas de las
reivindicaciones 1, 2, 3 6 4, en el que el vástago ranurado (2) y
el tambor cilíndrico (5) están dispuestos coaxialmente respecto a un
pasador (11) de una bisagra de puerta de automóvil y el componente
de bisagra de la puerta (9) comunica un movimiento de giro y el
componente de cuerpo de la bisagra (10) transmite la torsión creada
se transmite fuera del vástago ranurado.
6. Un aparato sujetapuertas para automóvil que
comprende:
(a) un conjunto de cojinetes de agujas (1) en
contacto con el interior del cilindro (20) de un alojamiento (14)
que contiene ranuras (3) mediante un medio elástico acumulador de
energía (4);
(b) un tambor cilíndrico (5) dispuesto
coaxialmente dentro del cilindro (20) de un alojamiento (14) y
conteniendo un conjunto de muescas (6) orientadas axialmente
situadas de modo que retengan los cojinetes de agujas (1);
(c) el medio elástico acumulador de energía (4)
dispuesto coaxialmente respecto al tambor cilíndrico (5) y los
cojinetes de agujas (1) de modo que ambos retengan y empujen los
cojinetes de agujas (1) dentro de las ranuras (3);
(d) medios para comunicar un movimiento de giro
al tambor cilíndrico (5) causando el movimiento entre los cojinetes
de agujas (1) y el interior ranurado (20) creando una reacción
torsora en respuesta a la compresión radial del medio elástico
acumulador de energía (4) al entrar y salir los cojinetes de agujas
(1) de las ranuras (3);
(e) medios (22) para transmitir la torsión creada
fuera del tambor cilíndrico (5) y dentro de la estructura
apropiada (10).
caracterizado porque el medio elástico
acumulador de energía (4) es un muelle espiral dispuesto
coaxialmente dentro del tambor ranurado (5) y los cojinetes de
agujas (1).
7. El aparato sujetapuertas de la reivindicación
6, en el que el muelle espiral (4) está enrollado de modo que no
queden vacíos entre las vueltas.
8. El aparato sujetapuertas de las
reivindicaciones 6 ó 7, en el que el perfil de las ranuras (3)
dentro del cilindro (20) tiene una forma tal que la suma de las
reacciones de torsión de los cojinetes de agujas (1) produzcan la
fuerza total que necesita el sistema de detención de las
puertas.
9. El aparato sujetapuertas de las
reivindicaciones 6, 7 u 8, en el que las ranuras (3) están
dispuestas circunferencialmente dentro del cilindro 20 del
alojamiento (14) de modo que correspondan a los ángulos de apertura
del sistema de detención de las puertas.
10. El aparato sujetapuertas de la
Reivindicaciones 6, 7, 8, ó 9, en el que el alojamiento (14) y el
tambor cilíndrico (5) están dispuestos coaxialmente con el pivote
de la bisagra de la puerta del automóvil y el componente de
bisagra de puerta comunica un movimiento de giro a través del
alojamiento (14) y la torsión creada se transmite fuera del tambor
cilíndrico (5) por el componente de cuerpo de bisagra (10).
11. El aparato sujetapuertas de las
reivindicaciones 2 a 7 en el que el muelle espiral (4) es un
alambre de sección cuadrada.
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