ES2225741T3 - Conjunto de direccion de vehiculo. - Google Patents
Conjunto de direccion de vehiculo.Info
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- B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
- B60R21/20—Arrangements for storing inflatable members in their non-use or deflated condition; Arrangement or mounting of air bag modules or components
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Abstract
Conjunto de dirección de un vehículo que comprende una columna (12) de dirección, en uno de cuyos extremos está montado, fijo, un volante (14) y un cubo (18) adyacente al volante, pero que puede rotar libremente con respecto al volante, y que comprende medios funcionales, incluyendo el conjunto, además, medios para hacer rotar el cubo (18) con la columna (12) de dirección y previstos para hacer girar el cubo en el mismo sentido que el volante durante la rotación de éste, caracterizado porque dichos medios (36, 38, 40) para hacer rotar el cubo (18) están previstos de modo que hagan girar el cubo (18) en el mismo sentido que el volante (14) hasta un ángulo predeterminado de éste, a partir de cuyo ángulo predeterminado la rotación del volante no provoca rotación adicional del cubo (18).
Description
Conjunto de dirección de vehículo.
La presente invención se refiere a un conjunto de
dirección de un vehículo.
De manera convencional, un conjunto de dirección
de vehículo, más concretamente, de un automóvil, comprende una
columna de dirección en uno de cuyos extremos está montado, fijo, un
volante. El volante comprende un cubo central, en torno al cual hay
dispuesto un anillo destinado a ser manejado por el conductor.
Típicamente, el cubo central está provisto de mandos, por ejemplo,
interruptores, destinados a ser accionados manualmente por el
conductor.
El cubo central del volante puede estar provisto,
también, de un sistema de seguridad tal como una bolsa inflable,
denominada de manera más habitual "air bag".
El hecho de que el cubo gire con el volante
obliga a los fabricantes de bolsas inflables a darlas una forma
simétrica con respecto a su centro, a fin de que puedan funcionar de
manera segura cualquiera que sea el ángulo del volante. Sin embargo,
para un funcionamiento óptimo de la bolsa, sería preferible darla
una forma asimétrica, pero ello obliga al constructor a montarla en
un cubo fijo dispuesto dentro del volante, que, a su vez, pueda
rotar libremente.
A partir del documento US 4 561 324 se conoce un
conjunto de dirección en el que el cubo del volante está previsto de
modo que permanezca fijo, mientras que el volante puede rotar
libremente con la columna de dirección. El cubo puede recibir una
bolsa inflable que, ventajosamente, puede tener una forma
asimétrica.
A partir del documento US 4 604 912 se conoce,
también, un conjunto de dirección provisto de un cubo de volante,
fijo, que comprende diversos mandos destinados a ser accionados
manualmente.
Este tipo de conjunto presenta inconvenientes en
la medida en que durante la rotación del volante, los mandos
dispuestos en el cubo fijo ya no se encuentran al alcance de los
dedos del conductor, lo que obliga a buscarlos visualmente,
quitándose la vista de la carretera durante este tiempo.
Por último, a partir del documento US4485371 se
conoce un conjunto de dirección del tipo definido en el preámbulo de
la reivindicación 1, en el que la rotación del cubo tiene una
amplitud inferior a la del volante.
La solicitante se ha fijado como objetivo superar
las dificultades y los inconvenientes encontrados en la técnica
anterior, proponiendo un conjunto de dirección que asegure que los
mandos dispuestos en el cubo del volante se encuentren siempre al
alcance de los dedos del conductor, y ello cualquiera que sea el
ángulo del volante, y que permita montar una bolsa inflable de
manera óptima.
Para lograr este objetivo, el conjunto de
dirección según la invención se caracteriza porque los medios para
hacer rotar el cubo con la columna de dirección están previstos de
modo que hagan girar el cubo en el mismo sentido que el volante
hasta un ángulo predeterminado de dicho volante, a partir de cuyo
ángulo predeterminado la rotación del volante no provoca rotación
adicional del cubo.
Con preferencia, los medios para hacer rotar el
cubo están montados en el volante.
Ventajosamente, el volante y el cubo tienen una
posición de reposo común, estando previstos los medios para hacer
rotar el cubo con la columna de dirección de modo que hagan volver
el cubo a su posición de reposo cuando el volante rote más allá del
ángulo predeterminado.
Con preferencia, los medios funcionales
comprenden una bolsa inflable de seguridad o mandos.
Otras características y ventajas de la presente
invención se describirán ahora de manera más detallada con ayuda de
los dibujos adjuntos, proporcionados a título ilustrativo y no
limitativo, y en los que:
- la figura 1 es una sección esquemática de un
conjunto de dirección según la técnica anterior;
- la figura 2 es una sección esquemática de un
conjunto de dirección según la invención;
- las figuras 3a, 3b y 3c son, cada una, una
vista esquemática de un conjunto de volante según un primer modo de
realización de la invención;
- las figuras 4a, 4b y 4c son, cada una, una
vista esquemática de un conjunto de volante según un segundo modo de
realización de la invención; y
- la figura 5 es un diagrama que ilustra medios
que permiten la puesta en práctica de la invención.
En la figura 1 se representa, esquemáticamente,
un conjunto 10 de dirección de construcción convencional. Este
conjunto comprende una columna 12 de dirección, en uno de cuyos
extremos está montado, fijo, un volante 14 formado por un anillo 16,
destinado a ser manejado por un conductor, dispuesto en torno a un
cubo 18. La columna puede rotar libremente con respecto a la
estructura del vehículo (no representada) merced a los rodamientos
20. El cubo 18 está provisto de una bolsa inflable que, con objeto
de que pueda funcionar de manera segura cualquiera que sea el ángulo
del volante, tiene una forma simétrica con respecto a su centro.
La figura 2 representa el conjunto de dirección
según la invención. Los elementos de este conjunto que son comunes
con el conjunto de la figura 1 llevan los mismos números de
referencia. Los elementos fijos se representan mediante líneas
discontinuas.
Como se ha representado en la figura 2, la
columna 12 de dirección, montada en la estructura 26 del vehículo
por medio de rodamientos 20, comprende una prolongación 30 que
penetra en el volante 14 y está provista de un rodamiento 32. El
cubo 18 está montado en la prolongación 30 por medio del rodamiento
32, lo que le permite rotar libremente con respecto al volante
14.
El fondo 34 del cubo 18 dispuesto dentro del
volante 14 está formado con una corona 36 prevista de tal modo que
coopere con un piñón 38 dispuesto en un servomotor 40 que está
montado en el volante 14. De ese modo, la rotación del servomotor
provoca la rotación relativa entre el cubo 18 y el volante 14.
Un primer sensor 42 de posición, montado en la
estructura 26 del vehículo, permite determinar la posición angular
de la columna 12 de dirección y, por tanto, del volante 14. Un
segundo sensor 44 de posición, montado en el fondo 34 del cubo 18,
permite determinar la posición angular del cubo con respecto al
volante 14. Un ordenador, no representado, envía señales de control
al servomotor 40 en función de los datos proporcionados por los
sensores 42 y 44 de posición.
Según un aspecto de la invención, cuando el
volante es hecho rotar en un sentido, el cubo, también, es hecho
rotar en el mismo sentido y con la misma velocidad que el volante,
hasta que el cubo forme un ángulo predeterminado con respecto a la
posición de reposo del conjunto de dirección. A continuación, el
cubo se mantiene en esta posición cualquiera que sea el ángulo que
alcance el volante más allá de este ángulo. Con preferencia, el
ángulo predeterminado es de 30º, pero este ángulo puede oscilar,
aproximadamente, entre 10 y 45º. Una vez que el volante vuelve al
ángulo predeterminado y continúa girando hacia su posición de
reposo, el cubo se pone a girar de nuevo con el volante, a fin de
mantener los mandos dispuestos en el cubo al alcance de los dedos
del conductor.
Según un modo de realización alternativo de la
invención, cuando el volante es hecho rotar más allá del ángulo
predeterminado, el cubo sigue el movimiento del volante hasta el
ángulo predeterminado y, después, se pone a girar en sentido inverso
para volver a su posición de reposo, y ello cualquiera que sea el
ángulo que forme el volante más allá del ángulo predeterminado.
La figura 3 ilustra el funcionamiento del primer
modo de realización de la invención. En la figura 3a están
representados el volante 14 y el cubo 18 en su posición de reposo
común. En el ejemplo ilustrado, el volante está dotado de tres
brazos 50.
La figura 3b muestra el volante y el cubo en una
posición común cuando el volante ha sido girado un ángulo a
que sea igual o inferior al ángulo predeterminado. El servomotor 40,
controlado por el ordenador, hace girar el cubo 18 al mismo tiempo y
con el mismo ángulo que el volante, a fin de ajustar el movimiento
del cubo con respecto al volante. En la figura 3c está representado
el volante 14 después de haber sido girado un ángulo b
superior al ángulo predeterminado. El servomotor mantiene el cubo 18
de modo que forme el ángulo predeterminado c con respecto a
su posición de reposo, a pesar del ángulo alcanzado, más allá, por
el volante. En esta posición los mandos dispuestos en el cubo 18
están, siempre, al alcance de los dedos del conductor y la bolsa
inflable queda en una posición óptima.
La figura 4 ilustra el funcionamiento del segundo
modo de realización de la invención. En la figura 4a están
representados el volante 14 y el cubo 18 en su posición de reposo
común. La figura 4b muestra el volante y el cubo en una posición
común, es decir, cuando el volante ha sido girado un ángulo a
que sea igual o inferior al ángulo predeterminado. El servomotor 40,
controlado por el ordenador, obliga al cubo 18 a girar al mismo
tiempo, y con el mismo ángulo, que el volante. En la figura 4c se
representa el volante 14 después de haber sido girado un ángulo
b superior al ángulo predeterminado. El servomotor lleva de
nuevo, lentamente, el cubo 18 a su posición de reposo, cuya posición
mantendrá hasta que el volante vuelva a su propia posición de
reposo. Como en el ejemplo de la figura 3, en esta posición los
mandos dispuestos en el cubo 18 están, siempre, al alcance de los
dedos del conductor y la bolsa inflable permanece en una posición
óptima.
De manera alternativa, el cubo puede ser hecho
rotar en relación con el volante mediante un motor eléctrico
conectado con una correa que pase en torno al cubo, o mediante
engranajes.
La figura 5 es un diagrama que muestra la
relación entre los componentes del conjunto de dirección según la
invención.
Como se ha representado en la figura 5, cuando el
volante y el cubo giran con el mismo ángulo y la misma velocidad de
rotación, la rotación de los brazos del volante es detectada por el
sensor de la columna que mide el ángulo entre la columna y la
estructura 26 del vehículo. Este ángulo es transmitido al módulo
electrónico, enviando éste una orden al servomotor 40, a fin de
hacer girar el cubo por medio de la corona 36 y el piñón 46, hasta
obtener el mismo ángulo en los sensores 42 y 44 de posición.
Cuando el volante se gira más allá del ángulo
predeterminado, el cubo se mantiene inmóvil. La rotación de los
brazos del volante es detectada por el sensor de la columna que mide
el ángulo entre la columna y la estructura 26 del vehículo. Cuando
este ángulo sea superior al ángulo predeterminado el módulo
electrónico bloquea la rotación del servomotor 41 a fin de que el
cubo permanezca fijo. Cuando el ángulo del volante sea inferior al
ángulo predeterminado, el dispositivo pasa, de nuevo, al modo
precedente.
La presente invención ofrece un conjunto de
dirección que requiere pocas modificaciones de la estructura del
volante y del cubo, pero que asegura que las teclas de mando estén
siempre al alcance de los dedos del conductor y permite ofrecer una
forma óptima a la bolsa inflable de seguridad. Además, ofrece
libertad de forma para el cubo y el volante.
Claims (8)
1. Conjunto de dirección de un vehículo que
comprende una columna (12) de dirección, en uno de cuyos extremos
está montado, fijo, un volante (14) y un cubo (18) adyacente al
volante, pero que puede rotar libremente con respecto al volante, y
que comprende medios funcionales, incluyendo el conjunto, además,
medios para hacer rotar el cubo (18) con la columna (12) de
dirección y previstos para hacer girar el cubo en el mismo sentido
que el volante durante la rotación de éste, caracterizado
porque dichos medios (36, 38, 40) para hacer rotar el cubo (18)
están previstos de modo que hagan girar el cubo (18) en el mismo
sentido que el volante (14) hasta un ángulo predeterminado de éste,
a partir de cuyo ángulo predeterminado la rotación del volante no
provoca rotación adicional del cubo (18).
2. Conjunto según la reivindicación 1,
caracterizado porque los medios para hacer rotar el cubo (18)
están montados en el volante (14).
3. Conjunto según la reivindicación 1,
caracterizado porque los medios para hacer rotar el cubo (18)
están montados en el cubo.
4. Conjunto según una de las reivindicaciones 1 a
3, caracterizado porque el volante (14) y el cubo (18) tienen
una posición de reposo común, estando previstos los medios para
hacer rotar el cubo con la columna (12) de dirección de modo que
hagan volver el cubo a su posición de reposo cuando el volante rote
más allá del ángulo predeterminado.
5. Conjunto según una de las reivindicaciones 1 a
3, caracterizado porque los medios para hacer rotar el cubo
(18) con la columna de dirección comprenden un conjunto (38) de
piñones.
6. Conjunto según la reivindicación 5,
caracterizado porque el conjunto comprende, además, un sensor
(42) de la posición angular del volante, así como un sensor (44) de
la posición angular del cubo.
7. Conjunto según una de las reivindicaciones 1 a
6, caracterizado porque los medios funcionales comprenden una
bolsa inflable de seguridad o mandos.
8. Conjunto según una de las reivindicaciones
precedentes caracterizado porque los medios para hacer rotar
el cubo comprenden un motor eléctrico (40).
Applications Claiming Priority (2)
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