ES2225708T3 - Sostema de proteccionantivuelco para vehiculos automoviles. - Google Patents

Abstract

Sistema de protección antivuelco para automóviles con una barra antivuelco (1), la cual está guiada en una carcasa (7) en forma de casete que se puede montar fija en el vehículo, que presenta dos piezas laterales (8, 9) en forma de U, las cuales están conectadas entre sí, por su parte inferior mediante una pieza de suelo (10) y por su parte superior mediante un carro-guía (11) sin saliente lateral, caracterizado porque el carro-guía (11) y las piezas laterales en forma de U presentan unos elementos de conexión (8a, 9a; 11a) integrales para una conexión en unión positiva en forma de una conexión de retención o rápida.

Description

Sistema de protección antivuelco para vehículos automóviles.

La invención se refiere a un sistema de protección antivuelco con una barra antivuelco, la cual está guiada en una carcasa en forma de casete que se puede montar fija en un vehículo, el cual presenta dos piezas laterales en forma de U, las cuales están conectadas entre sí, por su parte inferior, mediante una pieza de suelo y, por su parte superior, mediante un carro-guía.

Este tipo de sistemas de protección antivuelco sirven para proteger a los ocupantes de automóviles sin techo protector, típicamente los cabriolés o descapotables.

Al mismo tiempo es conocido prever una barra antivuelco, que abarque la totalidad de la anchura de vehículo, instalada de forma fija o bien asignar a cada asiento del automóvil una barra antivuelco instalada de forma fija sin posibilidad de variación de la altura.

En las dos soluciones se considera desventajosa la mayor resistencia del aire y la aparición de ruidos del vehículo, haciendo abstracción del perjuicio sobre el aspecto del automóvil.

Por ello se imponen en el mercado, cada vez en mayor medida, soluciones constructivas en las cuales la barra antivuelco está recogida en el caso normal y en caso de peligro, es decir cuando amenaza un vuelco, es retirada rápidamente a una posición protectora para impedir que los ocupantes del vehículo sean aplastados por el vehículo que vuelca.

Estas soluciones presentan, típicamente, un cuerpo antivuelco, guiado en un cuerpo de guía fijo en el vehículo, en forma de U o formado mediante un cuerpo de perfil, estando dicho cuerpo de guía sujeto en una carcasa de casete. Este cuerpo antivuelco es sujetado, en el estado normal, contra la fuerza de pretensión de un resorte de compresión de accionamiento mediante un dispositivo de retención en una posición de reposo inferior y se puede llevar, en caso de vuelvo, de forma controlada mediante sensor, liberando el dispositivo de retención, mediante la fuerza de resorte hacia una posición superior protectora, y a continuación se activa un dispositivo de bloqueo que impide una compresión de la barra antivuelco.

Al mismo tiempo está asignado a cada asiento del automóvil un casete.

El dispositivo de retención presenta además, típicamente, un elemento de retención sujeto al cuerpo antivuelco, el cual está en unión activa mecánica resoluble con un elemento de disparo en un sistema de disparo controlado mediante sensor el cual, típicamente, está formado por un electroimán disparador, el denominado imán de colisión, o mediante un elemento de disparo pirotécnico.

El dispositivo de bloqueo comprende típicamente un trinquete de retención pretensada con resorte, instalado girable, con segmentos dentados y un listón dentado fijo, un mandril de retención o similar, estando un elemento de bloqueo conectado con la barra antivuelco y estando el otro conectado fijo en el vehículo.

La publicación DE 43 42 400 A1, por ejemplo, muestra una construcción de casete de este tipo en un sistema de barra de protección antivuelco con una barra antivuelco en forma de U.

El sistema de protección antivuelco conocido según la publicación DE 43 42 400 A1 presenta una carcasa en forma de un casete en forma de U abierto por un lado, con dos paredes laterales, que presentan poseen sobre el lado abierto del casete en cada caso una sección de ángulo acodada hacia fuera para la sujeción del casete fijo en el vehículo, a la cual está sujeta además una chapa de suelo y las cuales, finalmente, están conectadas entre sí por el lado frontal mediante una pared de revestimiento. El sistema de protección antivuelco posee además una barra antivuelco en forma de U formada por una sección curvada y dos tubos de rama paralelos, los cuales en cada caso presentan una superficie lateral cerrada y cuyos extremos abiertos están conectados entre sí mediante un elemento de conexión de refuerzo a modo de travesaño.

El sistema presenta además dos tubos verticales, montados con un extremo en el suelo de la carcasa, que albergan en el interior en cada caso un resorte de compresión para el accionamiento exclusivo de la barra antivuelco, los cuales en cada caso están envueltos coaxialmente por un tubo de rama y que presenta asimismo una superficie lateral cerrada así como un carro-guía montado en el extremo superior de la carcasa plano en las paredes laterales del casete, el cual posee unas aberturas de guía para la guía exterior adicional de los tubos de rama.

La publicación DE 100 40 649 C1 muestra una versión mejorada de un sistema de casete de este tipo, el cual posee piezas laterales en forma de U, en las cuales el carro-guía está sujeto mediante prolongaciones en forma de U y el travesaño es guiado con unas prolongaciones correspondientes.

Según el estado de la técnica, la conexión mecánica del carro-guía con las piezas laterales en forma de U tiene lugar mediante ocho conexiones remachadas. En el caso de las conexiones remachadas aparecen típicamente unos salientes, que aumentan la medida de montaje del casete en la anchura de las piezas laterales en forma de U. Dado que la medida de montaje, predeterminada por el fabricante del automóvil, tiende hacia valores cada vez menores, resultó necesario prever una etapa anterior al proceso de remachado, un avellanado de los orificios de remache para que la cabeza del remache no sobresaliera. Sin embargo, este procedimiento resulta relativamente complejo.

La invención se plantea, para el sistema de protección antivuelco caracterizado al principio para vehículos con una barra antivuelco, la cual está guiada en una carcasa en forma de casete que se puede montar fija en un vehículo, provista de dos piezas laterales en forma de U, las cuales están conectadas entre sí, sin saliente lateral, por su parte inferior, mediante una pieza de suelo y por su parte superior, mediante un carro-guía, el problema de crear una conexión mecánica del carro-guía con las piezas laterales en forma de U, las cuales se puedan fabricar sin salientes con medios sencillos.

Este problema se resuelve según la invención gracias a que el carro-guía y las piezas laterales en forma de U presentan unos elementos de conexión integrales para una conexión en unión positiva en forma de una conexión de retención o rápida.

Una conexión en unión positiva de este tipo sin saliente lateral, que estará por lo tanto orientada hacia el interior del casete, es relativamente fácil de fabricar, en especial gracias a que los elementos de conexión se forman ya durante la fabricación de las piezas laterales en forma de U y del carro-guía. La técnica de soldadura está ventajosamente libre de herramientas y no requiere ninguna estación de remachado en especial. Se da también una conexión en unión positiva muy fácil de montar dado que el carro-guía se puede insertar simplemente en las piezas laterales en forma de U y engatilla entonces automáticamente en la posición teórica.

El experto en la materia dispone de una serie de posibilidades para la formación de una conexión de retención o rápida de este tipo. Según un perfeccionamiento de la invención se obtiene una construcción ventajosa cuando en ambas ramas de las piezas laterales en forma de U está formada en cada caso una brida o lengüeta que cede elásticamente, doblada hacia el interior del casete, a modo de elemento de conexión, y en los extremos del carro-guía, los cuales están albergados en las piezas laterales en forma de U, están formadas lateralmente ranuras como el otro elemento de conexión, de tal manera que en la posición teórica de sujeción la brida o lengüeta engatilla en la ranura asignada.

Una conexión en unión positiva de este tipo se puede fabricar ventajosamente de manera relativamente sencilla y económica, gracias a que la brida o lengüeta, formadas en cada caso por una sección curvada y dos tubos de rama paralelos, cada uno de los cuales presenta una superficie lateral cerrada, y sus extremos abiertos están conectados entre sí mediante un elemento de conexión de refuerzo a modo de travesaño.

El sistema presenta además dos tubos verticales, montados con un extremo en el suelo de carcasa, cada uno de los cuales alberga en su interior un resorte de compresión para el accionamiento único de la barra antivuelco, estando ambos envueltos coaxialmente por un tubo de rama y presentando asimismo una superficie lateral cerrada así como un carro-guía montado en el extremo superior de la carcasa plano en las paredes laterales del casete, el cual presenta unas aberturas de guía para la guía exterior adicional de los tubos de rama.

La publicación DE 100 40 649 C1 muestra una versión mejorada de un sistema de casete de este tipo, que presenta unas piezas laterales en forma de U en las cuales el carro-guía está sujeto mediante prolongación en forma de U y el travesaño está guiado con prolongaciones correspondientes.

Según el estado de la técnica, la conexión mecánica del carro-guía con las piezas laterales en forma de U tiene lugar mediante ocho conexiones remachadas. En el caso de las conexiones remachadas aparecen típicamente salientes, los cuales aumentan la medida de montaje del casete en la anchura de las piezas laterales en forma de U. Dado que la medida de montaje, predeterminada por el fabricante del automóvil, tiende hacia valores cada vez menores, resultó necesario, prever en una etapa anterior al proceso de remachado, un avellanado de los orificios de remache para que la cabeza del remache no sobresalga. Sin embargo, este procedimiento es relativamente complejo.

La invención se plantea, para el sistema de protección antivuelco caracterizado al principio para vehículos con una barra antivuelco, la cual está guiada en una carcasa en forma de casete que se puede montar fija en un vehículo, que presenta dos piezas laterales en forma de U, las cuales están conectadas entre sí, por su parte inferior, mediante una pieza de suelo y por su parte superior mediante un carro-guía, el problema de crear una conexión mecánica del carro-guía con las piezas laterales en forma de U que se pueda fabricar con medios sencillos sin salientes.

Este problema se resuelve según la invención gracias a que el carro-guía está conectado mediante una conexión en unión positiva, sin saliente lateral, con las piezas laterales en forma de U.

Una conexión en unión positiva de este tipo sin saliente lateral, la cual está por lo tanto orientada hacia el interior del casete, es relativamente fácil de fabricar, en especial gracias a que los elementos de conexión se forman ya durante la fabricación de las piezas laterales en forma de U y del carro-guía. La técnica de soldadura está de manera ventajosa libre de herramientas y no necesita en espacial ninguna estación de remachado.

Se obtiene además una conexión en unión positiva muy fácil de montar cuando ésta está formada, según un perfeccionamiento de la invención, como conexión de retención o rápida. El carro-guía se puede entonces insertar simplemente en las piezas laterales en forma de U y engatilla entonces automáticamente en la posición teórica.

El experto en la materia dispone de una serie de posibilidades para la formación de una conexión de retención o rápida de este tipo. Se obtiene una construcción ventajosa se indica según un perfeccionamiento de la invención cuando en ambas ramas de las piezas laterales en forma de U está formada en cada caso una brida o lengüeta que cede elásticamente, doblada hacia el interior del casete, y en los extremos del carro-guía, los cuales están albergados en las piezas laterales en forma de U, están formadas lateralmente unas ranuras, de tal manera que en la posición teórica de sujeción la brida o lengüeta engatilla en la ranura asignada.

Una conexión en unión positiva de este tipo se puede fabricar ventajosamente de una manera relativamente sencilla y barata, gracias a que la brida o lengüeta, están cortadas en serie y estampadas a partir del material de las ramas de las piezas laterales en forma de U, o la ranura está formada por un borde fresado en el carro-guía.

La invención se explica con mayor detalle sobre la base de un ejemplo de realización descrito en los dibujos. En los dibujos, las figuras muestran:

la Fig. 1, en una representación simplificada, la estructura fundamental de un sistema de barra antivuelco preferido, según el principio de casete, con carro-guía y piezas laterales en forma de U, donde está prevista una conexión en unión positiva entre el carro-guía y las piezas laterales,

la Fig. 2, en la parte A de la figura, a una escala aumentada, una sección de la Fig. 1 con una representación más detallada de la conexión en unión positiva con lengüetas de retención en las piezas laterales y ranuras de retención en el carro-guía, donde la parte B de la figura muestra una sección transversal a lo largo de la línea de corte mostrada en la parte A de la figura,

la Fig. 3, en una representación simplificada, un sistema de casete de barra de vuelco conocido en el cual la invención se aplica de forma preferida, y

la Fig. 4, en una representación esquemática en sección, el montaje conocido de un sistema de casete de barra antivuelco en una caja fija en el vehículo.

En la Fig. 1 se ilustra, en representación simplificada, la estructura fundamental de un sistema de barra antivuelco preferido, según el principio de casete, como está descrito, por ejemplo, en la publicación DE 100 40 649 C1. Para una mejor comprensión se ha incorporado la Fig. 1 de esta memoria DE como Fig. 3 en la presente documentación.

Este sistema de protección antivuelco presenta, en primer lugar, una barra antivuelco 1 en forma de U la cual, típicamente, está compuesta por tres tubos. Al mismo tiempo, la rama de base de la barra antivuelco 1 forma, esencialmente, un tubo 2 curvado, el cual está conectado de forma rígida por sus extremos con dos tubos de rama 3, 4 mediante soldadura u otros tipos de conexión adecuados.

Además de secciones transversales cilíndricas para los tubos de barra y rama se pueden elegir también, por motivos de estabilidad, unas secciones transversales ovaladas o angulares.

En principio se pueden utilizar también otras formas de cuerpo antivuelco, por ejemplo, un cuerpo antivuelco que esté formado por un cuerpo de perfil de una sola pieza.

Los extremos abiertos de los tubos de rama 3, 4 están conectados entre sí de forma rígida mediante un travesaño 5. A tal efecto, el travesaño 5 está formado como cuerpo de perfil con una altura predeterminada, el cual presenta taladros para albergar los extremos de los tubos de rama 3, 4, en los cuales éstos están sujetos.

La barra antivuelco 1 está albergada con sus dos tubos de rama 3, 4, que presentan una superficie lateral cerrada, en una carcasa 7 de tipo casete y está fijada con posibilidad de salir y entrar. Esta carcasa presenta dos piezas laterales 8, 9, formadas mediante un cuerpo de perfil en forma de U, realizadas preferentemente en metal, particularmente en acero. Estos perfiles laterales 8, 9 están conectados entre sí, por su parte inferior mediante una pieza de chapa de suelo 10 y, por su parte superior mediante un carro-guía 11.

En la chapa de suelo 10 están anclados, como ilustra en la Fig. 3 con mayor detalle, dos pernos guía de resorte 12, 13, sobre los cuales están colocados por deslizamiento unos resortes de compresión de accionamiento 14, 15 pretensados para retirar la barra antivuelco 1 en caso de peligro o caso de accionamiento manual y los cuales están cercados directamente por los tubos de rama 3,4.

Este sistema de accionamiento no se representa con mayor detalle en la Fig. 1 en aras de la simplicidad.

Tampoco se ha representado el sistema de retención y disparo para retener inferiormente la barra antivuelco en el estado normal así como para la salida rápida en caso de peligro o de prueba.

Del sistema de bloqueo para impedir la entrada de la barra antivuelco retirada se ha representado únicamente en la Fig. 1 el mandril de retención 24 de la Fig. 3, sujeto sobre el travesaño 5, conocido.

El carro-guía 11 presenta dos taladros de guía 18, 19 los cuales apoyan lateralmente la superficie lateral de los tubos de rama 3, 4 y ofrecen una guía ampliamente tolerada para los tubos de rama 3, 4 que se mueven a lo largo de los taladros de guía. Posee además, en ambos extremos laterales, unas prolongaciones 11b, 11c (Fig. 4) en forma de U, con las cuales es, insertado durante el montaje entre las ramas de las piezas laterales 8, 9 en forma de U y conectado mecánicamente con ellas. La conexión mecánica tiene lugar en este momento mediante una conexión remachada, pudiéndose apreciar en la Fig. 3 las cabezas de los remaches, las cuales se designarán en lo sucesivo mediante la posición 12. Por cada sistema antivuelco son necesarias al mismo tiempo ocho conexiones remachadas.

El casete completado de esta manera se monta fijo en el vehículo en el fabricante de automóviles. Esto tiene lugar, dependiendo del tipo de vehículo, de diferentes maneras. Una ventaja, ya que también es de fácil montaje, consiste en anclar en el vehículo una carcasa 15 (Fig. 4) en forma de caja, ya sea en el suelo, en la pared del automóvil o en el asiento, e insertar el casete en la caja 15 y sujetarlo en la caja mediante conexiones por tornillos 14. A tal efecto están formados (Fig. 4), a ambos lados del carro-guía 11 o de las piezas laterales 8, 9 en forma de U, en cada caso, dos taladros 13 para albergar los correspondientes tornillos 14.

La medida de montaje máxima de la caja 14 está predeterminada por el fabricante de automóviles. Como consecuencia del espacio estrecho de que se dispone en el interior del vehículo, la medida de montaje tiende a valores pequeños. Con ello aparecen, sin embargo, problemas al introducir el casete en la caja 14 a causa de los salientes que aparecen típicamente en las conexiones remachadas. Esto conduce a la necesidad de insertar una compleja conexión remachada avellanada, denominada remaches ciegos. Además del proceso de remachado debe tener lugar, en otra etapa de fabricación anterior, un avellanado de los orificios de remache en las piezas laterales en forma de U.

Esta conexión remachada compleja es sustituida, según la invención, por una conexión en unión positiva según la Fig. 2. Aquí se trata únicamente de una ayuda de montaje libre de herramientas para la unión del carro-guía 11 y de las piezas laterales 8, 9 en forma de U, dado que esta unión no tiene que absorber grandes fuerzas, sino que por así decirlo debe mantener "junto" el casete hasta el montaje en la caja fija en el vehículo.

Como se aprecia a partir de la Fig. 2, en los lados de las piezas laterales en forma de U - aquí de la pieza lateral 8 - están formadas dos bridas 8a elásticas, las cuales actúan a modo de lengüetas de bloqueo. Esta formación tiene lugar, preferentemente, ya durante la fabricación de las piezas laterales 8, 9 en forma de U la cual se desarrolla, típicamente, de tal manera que, partiendo de un llantón para chapa rectangular, éstas son acodadas en ángulo recto a lo largo de los lados longitudinales con la formación de las ramas, las guías laterales, de las piezas laterales en forma de U. Antes de este acodamiento se cortan o se estampan, en las secciones de llantón, las futuras ramas, de tal manera que son ligeramente dobladas hacia dentro con la formación de lengüetas elásticas.

Como contraapoyo para las bridas o lengüetas 8a elásticas están fresadas unas ranuras 11a en el carro-guía 11. El carro-guía 11 es insertado entonces, durante el montaje, en el marco del casete. Las bridas 8a elásticas en las guías laterales del marco dejan libre el camino, hasta que se alcanza la posición de bloqueo según la Fig. 2. En esta posición de bloqueo engarzan las bridas en las ranuras 11a fresadas en el carro-guía 11, con lo cual se alcanza una unión positiva entre estas piezas constructivas. Esta impide el retorno elástico del marco en dirección Y y mantiene el carro-guía en posición contra las fuerzas de los resortes de colisión. Para el transporte del casete hasta el montaje en el vehículo, ésta es una conexión suficientemente segura. Sin embargo, el sistema en su conjunto únicamente estará dispuesto para absorber la fuerza en conexión con los elementos de sujeción correspondientes en el vehículo, es decir, del casete en la caja y de la caja en el vehículo.

La conexión de retención de unión positiva descrita con anterioridad, que es un ejemplo de realización preferido de otros posibles tipos de conexión en unión positiva, en especial con conexiones de retención y de clip, presenta una serie de ventajas con respecto a las conexiones remachadas utilizadas hasta ahora.

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Se trata de una técnica de soldadura libre de herramientas.

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Se pueden suprimir instalaciones, tales como una estación de remachado.

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De forma sencilla se da una opción como aprovechamiento del espacio constructivo.

La anchura del casete = anchura del marco, sin que haya que avellanar los remaches.

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Ahorro de material y con ello de costes.

Las bridas necesarias se pueden estampar al mismo tiempo, durante la fabricación de la guía lateral, a partir del material existente.

Durante la fabricación de las ranuras en el carro-guía no se genera, al mismo tiempo, prácticamente ningún gasto complementario ya que la colocación de ranuras en el carro-guía sustituye al taladrado de los orificios de remache en el proceso de remachado conocido.

Claims (4)

1. Sistema de protección antivuelco para automóviles con una barra antivuelco (1), la cual está guiada en una carcasa (7) en forma de casete que se puede montar fija en el vehículo, que presenta dos piezas laterales (8, 9) en forma de U, las cuales están conectadas entre sí, por su parte inferior mediante una pieza de suelo (10) y por su parte superior mediante un carro-guía (11) sin saliente lateral, caracterizado porque el carro-guía (11) y las piezas laterales en forma de U presentan unos elementos de conexión (8a, 9a; 11a) integrales para una conexión en unión positiva en forma de una conexión de retención o rápida.

2. Sistema de protección antivuelco según la reivindicación 1, caracterizado porque en ambas ramas de las piezas laterales (8, 9) en forma de U está formada en cada caso una brida o lengüeta (8a, 9a) que cede elásticamente, doblada hacia el interior del casete, a modo de elemento de conexión, y en los extremos del carro-guía (11), los cuales están albergados en las piezas laterales (8, 9) en forma de U, están formadas lateralmente unas ranuras (11a) como el otro elemento de conexión, de tal manera que en la posición teórica de sujeción la brida o lengüeta (8a, 9a) engatilla en la ranura (11a) asignada.

3. Sistema de protección antivuelco según la reivindicación 2, caracterizado porque la brida o lengüeta es cortada en serie y estampada a partir del material de las ramas de las piezas laterales (8, 9) en forma de U.

4. Sistema de protección antivuelco según la reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque la ranura (11a) está formada mediante un borde fresado en el carro-guía (11).