ES2204270A1 - Dispositivo de enclavamiento del pedal de freno y/o embrague en vehiculos. - Google Patents

Abstract

"Dispositivo de desenclavamiento del pedal de freno y/o embrague en vehículos". Un dispositivo para desenclavar el pedal de freno y/o embrague en caso de golpe frontal. Se conectan dos componentes a sendos puntos distintos del vehículo, y por deslizamiento entre ambos en caso de golpe, éstos deslizan entre sí liberando la o las palancas.

Description

Dispositivo de desenclavamiento del pedal de freno y/o embrague en vehículos.

La invención hace referencia a un dispositivo de protección aplicable a vehículos de automoción cuya finalidad es la de permitir el desenclavamiento del pedal de freno en caso de accidentes, sistema que se conoce habitualmente con la denominación de "Crash System". Por extensión, y teniendo en cuenta que algunos vehículos tienen un eje común tanto para el pedal del freno como para el pedal del embrague, la invención es también aplicable al desenclavamiento de pedales de embrague.

Generalmente, los conductores ante la inminencia de un choque ó accidente por choque frontal, no necesariamente en la dirección longitudinal del vehículo, proceden a aplicar el pie de forma automática sobre el pedal del freno. Si el impacto llega a producirse y el pie continúa sobre el pedal, dicho impacto es transmitido directamente al pie del usuario, pudiendo ocasionar lesiones, a veces graves, sobre el conductor en sus extremidades inferiores. Además de ello, la carga derivada del sistema de servofreno acentúa ésta incidencia.

Por otro lado, hay que advertir que en los supuestos en los que el conductor no actúe el pedal, puede darse el caso, también peligroso, de que el pie quede atrapado debajo de los pedales con el consiguiente riesgo para la integridad del usuario.

Es conocida, por ejemplo por la referencia GB-A- 2031814, un dispositivo de éste tipo que libera el pedal de freno cuando se produce un choque, rompiendo el principio de palanca para apartarse de la dirección de las extremidades del usuario.

Se conoce también por automóviles del grupo Volkswagen, un dispositivo metálico que se intercala entre la pared que separa el motor del habitáculo del vehículo -fire wall- y un miembro transversal -cross member- del propio vehículo, por ejemplo, una viga que soporta el salpicadero u otro sistema. Este dispositivo presenta una zona central con dos paredes paralelas entre las cuales se recibe un eje que soporta el pedal de freno y/o embrague.

Cuando un impacto se produce, las dos paredes laterales se rompen por zonas controladas, rompiendo asimismo el principio de palanca de los pedales, de modo que, juntamente con el eje pedalier, se desenclava impidiendo la incidencia de la palanca del freno en las extremidades del conductor.

En líneas generales ésta última técnica no proporciona una seguridad total para la integridad del ocupante.

Se conoce también por otros vehículos de la marca Renault un dispositivo de salvaguarda, según el cual cuando se produce el impacto el eje de la palanca del freno es seccionada liberando totalmente dicha palanca. Este sistema es asimismo caro por el número de componentes y complicado de realizar por las operaciones de montaje, puesto que se tiene que asegurar la rotura del eje con total seguridad.

Es un objeto de la invención un dispositivo de desenclavamiento del eje de la palanca de freno y/o embrague que es de extraordinaria simplicidad tanto en su configuración como en su funcionamiento.

Es otro objeto de la invención un dispositivo de desenclavamiento del eje de la palanca de freno y/o embrague que trabaja con total seguridad.

Para la puesta en ejecución de estos objetivos, la invención utiliza la diferencia de comportamiento en deformación de la chapa donde el usuario apoyaría los pies si no existieran los pedales y lo separa del motor, normalmente conocida como -fire wall- y la del refuerzo transversal ó -cross member-, viga hueca de sección generalmente rectangular, que soporta el conjunto del salpicadero u otro sistema cualquiera de esa zona del vehículo.

Por las características y finalidades de éstos elementos, la longitud del desplazamiento de la chapa del -fire wall- ante un impacto, es mayor que la longitug del desplazamiento del -cross member- ante ese mismo impacto, máxime cuando esta -fire wall- soporta además la carga proveniente del conjunto del motor del vehículo.

La invención reivindica la provisión de dos componentes de distinta configuración, uno de ellos asegurado al -fire wall- y el otro conectado al -cross member-, siendo ambos componentes ensamblables entre sí y, teniendo cada uno de ellos un alojamiento transversal para recepcionar una porción de la sección del eje que soporta la palanca de freno, de modo que los dos alojamientos abrazan la práctica totalidad de la dicha sección del eje y una longitud suficiente del mismo.

Dado que algunos vehículos carecen del denominado -cross member-, viga transversal, uno de los componentes se conecta a otra pieza existente en el vehículo la cual pieza tenga un desplazamiento relativo considerable respecto al del -fire wall-.

Cuando se produce un impacto, el componente conectado al -fire wall- se desplaza en dirección longitudinal hacia la parte trasera del vehículo en mayor medida que el asociado al -cross member-, de manera que la tensión resultante de la diferencia de desplazamientos, produce el desenclavamiento de ambos componentes, dejando así de mantener la posición del eje de la palanca de freno el cual queda libre. El eje se desplaza hasta llegar a la zona de su liberación.

Este comportamiento tiene la ventaja con respecto a otros sistemas similares que funcionan conceptos distintos al de cortar, romper, guillotinar el eje de giro, de que después del impacto, el pedal tiene más probabilidades de que contacte bien el -fire wall-, bien el suelo del habitáculo, reduciendo el impacto sobre el pie, debido al hecho de que bascula con respecto a la articulación del booster al pedal.

En una solución preferente, los dos componentes se relacionan a través de porciones superficiales de los mismos en plano inclinado, las que son correspondientes, y éstas porciones están dotadas de clips, ranuras y/o salientes, también correspondientes, que permitan la unión estable entre ambos como un conjunto único, manteniendo el eje de la palanca de freno.

Durante el impacto y tras el movimiento del -fire wall- en dirección longitudinal hacia la parte trasera del vehículo, el componente asociado a él se ve forzado a deslizar hacia el habitáculo.

El componente asociado al -fire wall- ocupa la posición inferior del montaje y su zona en plano inclinado se eleva a partir de su extremo interno en dirección a la parte delantera del vehículo donde se fijan a dicho -fire wall-. Esta zona en plano inclinado se ubica en su cara superior.

El otro componente, asociado al -cross member-, ocupa una posición sobre el componente anterior y su porción en plano inclinado que se posiciona en su cara superior se eleva también a partir de su extremo trasero contrario al de su fijación a dicho -cross member-.

Ambos componentes, inferior y superior, son de forma prismática irregular con una dimensión igual en sentido transversal, entretanto que, en sentido longitudinal, el componente inferior es de mayor dimensión que el superior.

Obviamente, ésta geometría puede ser variable en función del diseño del vehículo, lo que se destaca aquí a los efectos de la no limitación a la geometría específica apuntada.

Según se hacía constar con anterioridad el encaje mutuo de los dos componentes a través de los clips, ranuras y salientes de sus porciones en plano inclinado permite la fijación del eje de la palanca de freno entre ellos y, además, facilita el almacenaje, manipulación y transporte de dichas unidades antes de su localización en el vehículo.

Cuando se produce el impacto el componente inferior se dirige hacia la parte posterior del vehículo impulsado por el desplazamiento del -fire wall- y el otro componente, el superior se ve forzado a deslizar sobre aquel debido a los movimientos relativos que se producen durante el impacto, separándose así la unión entre ambos por rotura del clipado mutuo de sus zonas en plano inclinado y separándose también los semialojamientos que controlaban al eje de la palanca del freno.

Sin embargo ésta separación de los dos semialojamientos es limitada puesto que el eje queda libre de amarre pero controlado y con libertad de movimientos en un espacio amplio y cerrado que se genera al separarse ambos componentes. Además de guiado a la zona de control, se evita que la parte superior del pedal dañe la zona de la tibia del conductor.

Así, se logra deshacer el sistema de palanca que constituía la palanca del freno, evitando la transmisión de los esfuerzos del impacto al conductor, al hacer desaparecer el punto de apoyo de dicha palanca.

En una solución preferente de la invención, el componente inferior tiene dos zonas superficiales en plano inclinado escalonadas entre sí y separadas por el alojamiento transversal para el eje de la palanca del freno. Cada una de estas zonas está a su vez constituida por otras dos, las cuales son simétricas con respecto al eje medio longitudinal, procurando un hueco central para permitir el paso de la palanca del freno.

Obviamente y por el hecho de su correspondencia mutua, las zonas superficiales del componente superior se organizan de igual manera.

En las zonas superficiales de ambos componentes se habilitan guías complementarias y correspondientes, dotadas de salientes laterales así como de zonas de clipado mutuo, u otro tipo de unión de manera que ambos componentes puedan ser montados para recoger el eje de la palanca de freno.

Los dos componentes, superior e inferior, se conectan, respectivamente, al -fire wall- y al -cross member- o elemento correspondiente por diferentes medios de unión, atornillado, clipado ... etc., lo que se hace constar aquí a los efectos oportunos.

En las hojas de planos se aprecia una solución práctica de la invención, y en ellas se representa como sigue:

- La Figura 1, es una perspectiva del componente inferior según la invención que se fija al -fire wall-.

- La Figura 2, es una vista izquierda de la anterior.

- La Figura 3, es una vista desde arriba de la fig. 2.

- La Figura 4, es una perspectiva del componente superior que se fija al -cross member- ó a otra zona que tenga un desplazamiento relativo considerable respecto al -fire wall-, según la invención.

- La Figura 5, es una vista desde la izquierda de la fig. 4.

- La Figura 6, es una vista desde abajo de la fig. 5.

- La Figura 7, es una representación de las guías del componente inferior, según la vista M de la fig. 1.

- La Figura 8, es una representación de las guías del componente superior, según la vista N de la fig. 5.

- La Figura 9, corresponde al detalle C ampliado de la fig. 3.

- La Figura 10, es el detalle B ampliado de la fig.3.

- La Figura 11, es la ampliación del detalle A de la fig. 1.

- La Figura 12, es el detalle E ampliado de la fig. 6.

- La Figura 13, es la ampliación del detalle D de la fig. 6.

- La Figura 14, es el detalle A' ampliado de la fig. 5.

- La Figura 15, representa la conjunción de los dos componentes con el eje de la palanca del freno recogida entre ellos, en posición normal.

- La Figura 16, es la misma composición al comienzo del impacto.

- La Figura 17, es la misma composición después del impacto recibido por el vehículo.

- La Figura 18, representa el montaje de la invención en posición de reposo, con un detalle del eje.

- La Figura 19, representa la disposición del conjunto una vez producido el impacto sobre el vehículo, con un detalle ampliado de la posición del eje.

Según la fig.18, advertimos la posición del conjunto de la invención, componentes (1, 2), en relación con la pared -fire wall- (28), el servo freno (30) y el elemento fijo transversal o -cross member- (29). El componente inferior (1) está fijado o asegurado a la pared (28) y el componente superior (2) lo está a su vez al -cross member- (29).

Entre ambos, se constituye un alojamiento combinado procurado por ambos componentes (1, 2) que recibe el eje (25) al cual se conecta la palanca de freno (31), para la actuación del sistema de frenado del vehículo.

El componente inferior (1) -figs. 1, 2 y 3-, presenta una forma prismática irregular, con un extremo (4) dotado de medios (5) para ser asegurado a la pared ó chapa -fire wall- (28) del vehículo. El cuerpo se extiende hacia el interior del vehículo hasta un extremo (3), generalmente redondeado.

El cuerpo (1) tiene al menos una zona en plano inclinado (7) longitudinal y un semi-asiento transversal sustancialmente horizontal (6) para recepcionar parte de la sección del eje (25).

En esta solución práctica del invento, a título de ejemplo, la pieza muestra dos pares de superficies en plano inclinado (7), escalonadas cada dos de ellas en dirección longitudinal e igualmente separadas del eje de simetría longitudinal. En este caso, los asientos (6) para el eje están realizados entre dos planos inclinados longitudinales.

En las superficies de los planos (7) se habilitan guías (12, 13, 14, 15) que facilitan su conexión con el componente superior.

Apreciamos en estas tres figs. los detalles (A, B, C) y la flecha indicadora (M) sobre cuyo particular nos extenderemos con posterioridad.

De acuerdo con las figs. 4, 5, 6 apreciamos el componente superior (2), con un extremo adelantado (8) para su fijación por (8') al elemento transversal del vehículo, por ejemplo al -cross member- (29) ó a otra zona que tenga un desplazamiento relativo considerable respecto al -fire wall-.

Este componente superior (2) muestra asimismo una forma prismática irregular y está dotado en su cara inferior con dos zonas superficiales (9) en plano inclinado y unos semi-entrantes (10) para el eje de la palanca de freno, los cuales son sustancialmente horizontales.

Al igual que en el caso del componente inferior (1) las superficies inclinadas (9) están provistas de medios de guía y clipado (16, 17, 18, 19, 20, 21, 22) los cuales se combinarán con las de aquél componente (1) para asegurar el montaje entre ambos.

Detalles (A', E, D) y vista según la flecha (N) se comentarán más adelante con mayor amplitud.

En este caso particular, los dos cuerpos (1, 2) están realizados en material plástico inyectado con los refuerzos correspondientes, aunque no se descarta la utilización de otro tipo de materiales, inyección de aluminio y aleaciones diversas.

Las guías y elementos de clipado de las figs. 7, 8, 9, 10, 12 y 13, definen la particular forma de relacionar las superficies en planos inclinados correspondientes (7, 9).

Las superficies (7) muestran unas guías (11, 12, 13, 14, 15), de las cuales algunas están dotadas de salientes laterales (13A), fig. 9, elevados con superficie inferior inclinada.

Las superficies (9) a su vez están dotadas de guías (16, 17, 18, 19, 20, 21, 22), de las cuales algunas están también provistas de salientes laterales (16A), fig. 12, que proceden de la propia superficie (9) y cuya superficie superior es inclinada.

En el montaje y por deslizamiento ambos salientes quedan uno por encima del otro en posición final.

Asimismo, existe un clipado entre los resaltes (14) de las superficies (7) y las porciones inclinadas (23) de las superficies (9), de manera que aquellos entran por el espacio existente entre dichas porciones (23) y las elevaciones anexas (24), figs. 10 y 13.

Esta u otras formas cualquiera de relación entre las superficies inclinadas (7, 9) son posibles y factibles, por ejemplo, pegado mutuo, no siendo ésta una característica particular definitiva de la invención, sino más bien una orientación práctica de dicha relación.

Con referencia a la fig. 11, advertimos el detalle del semialojamiento (6) del componente inferior (1) y en la fig. 12 el semialojamiento (10) del componente superior (2). Al relacionar los dos componentes (1, 2) los dos semialojamientos constituyen un hueco central en el cual se recibe un casquillo que abraza al eje (25) de la palanca del freno.

Hay que destacar aquí que el ángulo, más concretamente el ángulo de fuga (a) descrito en la fig. 11, tiene como finalidad la de facilitar y favorecer el desplazamiento del eje (25) hacia la zona derecha de la fig., es decir hacia la zona trasera del vehículo.

De la fig. 15 destacamos la posición final en reposo del conjunto montado recogiendo el eje (25). Al iniciarse el impacto, fig. 16 la pieza (1) es impulsada en dirección hacia la parte trasera del habitáculo y los dos semialojamientos que rodean el eje (25) comienzan a separarse discurriendo los dos componentes (1, 2) entre sí, por deslizamiento.

Al final del impacto, fig. 17, se ha generado entre los dos componentes (1, 2) un amplio hueco (27) en cuyo interior juega el eje (25) según se aprecia, desapareciendo con ello el efecto palanca, e impidiendo que la palanca de freno pueda alcanzar las extremidades inferiores del conductor.

Para el montaje del conjunto, según la fig. 18, se procede a situar la parte superior de la palanca (31) del freno con el eje (25) en el centro del componente inferior (1).

Conviene destacar en orden a la perfecta clarificación de la invención que los dos cuerpos (1, 2) se montan con el pedal y con el eje del pedal, siendo éste último el que incorpora el correspondiente casquillo dentro del alojamiento -ad hoc- del pedal, de manera que este montaje es el que se suministra así al fabricante del vehículo.

Finalmente, el componente superior (2) se conecta al -cross member- (29) a través de la posición (8') del extremo (8) de aquél con los medios adecuados.

El eje (25) queda de ésta forma perfectamente controlado para realizar su función de apoyo característica.

Cuando el vehículo sufre un impacto frontal en cualquier dirección, siempre habrá un desplazamiento hacia atrás de la -fire wall- (28) según se advierte en la fig. 19 con las posiciones de las flechas indicadas, de manera que el componente inferior (1) circula hacia el habitáculo y el componente superior (2) tiende a deslizarse sobre éste último.

Como consecuencia el eje (25) queda perfectamente libre y controlado, con el resultado de que cualquier acción, según (F), sobre la palanca (31) de freno no encuentra oposición alguna y ésta toca fondo, alcanzando el objetivo básico de la presente invención.

Por otro lado, se ha comprobado experimentalmente que impactos laterales no presentan incidencias negativas, puesto que el conjunto del montaje permanece inalterable.

Claims (10)

1. Dispositivo de desenclavamiento del pedal de freno y/o embrague en vehículos especialmente diseñado para evitar, en caso de impacto, golpes de dichos pedales (31) y/o atrapamientos, y/o transmisión de esfuerzos contra las extremidades inferiores del usuario, con un componente (1) fijado a la chapa delantera inferior del habitáculo -fire wall- (28) y otro componente (2) fijado a un elemento transversal de refuerzo -cross member- (29), ó a otro elemento cuyo desplazamiento relativo en caso de impacto respecto al -fire wall- sea considerable, que se caracteriza por,

- el componente (1) fijado a la chapa (28), muestra una forma general prismática irregular con una amplia abertura centrada a partir de su extremo (3) del lado del habitáculo, en que a ambos lados de esa abertura, se extienden en su cara superior sendas zonas superficiales (7) en plano inclinado hacia atrás y hacia abajo, las cuales muestran también dos alojamientos transversales (6) alineados y en horizontal que permiten el apoyo del eje (25) de la palanca del freno, circulando la palanca en la abertura centrada citada,

- el componente (2) fijado al -cross member- (29) u otros, se sitúa por encima del otro componente (1) y está dotado de un extremo (8, 8') para su fijación a dicho -cross member-, teniendo asimismo una forma prismática irregular con una cara inferior en la que se habilitan sendas zonas en plano inclinado (9) hacia delante y hacia arriba, con dos alojamientos transversales (10) alineados y en horizontal,

- ambos componentes (1, 2) presentan una anchura similar, con coincidencia superficial de sus zonas en plano inclinado (7, 9) y de sus alojamientos transversales (6, 10), los cuales conforman sendos conductos para el casquillo que comporta el eje de apoyo superior (25) de la palanca de freno,

- ambos componentes (1, 2) son deslizantes entre sí ante un impacto a través de sus superficies de contacto en plano inclinado (7, 9) y los alojamientos (6, 10) se separan dejando el eje (25), libre dentro de un espacio cerrado relativamente amplio.

2. Dispositivo de desenclavamiento del pedal de freno y/o embrague en vehículos, según la reivindicación 1, caracterizado en que las zonas en plano inclinado (7, 9) de cada uno de los componentes (1, 2) están escalonados y en paralelo, situándose entre cada dos escalonamientos los alojamientos (6, 10) para el eje (25).

3. Dispositivo de desenclavamiento del pedal de freno y/o embrague en vehículos, según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado en que se habilitan medios, entre las superficies de contacto de los planos inclinados (7, 9), para unir ambos componentes (1, 2) en su posición de reposo.

4. Dispositivo de desenclavamiento del pedal de freno y/o embrague en vehículos, según la reivindicación 1, caracterizado en que los dos componentes (1, 2) se realizan, preferentemente, en material plástico inyectado.

5. Dispositivo de desenclavamiento del pedal de freno y/o embrague en vehículos, según la reivindicación 1, caracterizado en que los dos componentes (1, 2) están realizados en aluminio inyectado.

6. Dispositivo de desenclavamiento del pedal de freno y/o embrague en vehículos, según la reivindicación 1, caracterizado en que los dos componentes (1, 2) están realizados de cualquier tipo de aleación metálica.

7. Dispositivo de desenclavamiento del pedal de freno y/o embrague en vehículos, según la 1 reivindicación, caracterizado en que los dos componentes (1, 2) se fijan, respectivamente, a la chapa (28) y al -cross member- (20) o a otro elemento cuyo desplazamiento relativo en caso de impacto respecto al -fire wall- sea considerable.

8. Dispositivo de desenclavamiento del pedal de freno y/o embrague en vehículos, según la 7 reivindicación, caracterizado en que los dos componentes (1, 2) se fijan a dicha chapa y a dichos elementos transversales por atornillado.

9. Dispositivo de desenclavamiento del pedal de freno y/o embrague en vehículos, caracterizado en que los dos componentes (1, 2) se fijan a dicha chapa y a dichos elementos transversales por clipado.

10. Dispositivo de desenclavamiento del pedal de freno y/o embrague en vehículos, según las reivindicaciones precedentes, caracterizado en que los dos componentes (1, 2) presentan formas exteriores de cualquier geometría.