ES2324572A1 - Dispositivo y procedimiento para medir los esfuerzos a los que es sometida la columna de direccion de un vehiculo. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo y procedimiento para medir los
esfuerzos a los que es sometida la columna de dirección de un
vehículo.
Procedimiento para medir los esfuerzos a los que
es sometida la columna de dirección de un vehículo en caso de
producirse un choque, que comprende llevar a cabo, en el tramo
accesible de la columna de dirección, las operaciones de extraer
una porción central de la columna de dirección y acoplar un
dispositivo en la columna de dirección. El citado dispositivo es de
los que están dotados de una célula de carga y están adaptados para
ser acoplados entre dos porciones longitudinales previamente
separadas de una columna de dirección tubular. El dispositivo que
está destinado a reemplazar una porción central de la columna de
dirección, comprende una parte inferior provista de unos medios de
fijación, una parte superior y una célula de carga, de
configuración anular, intercalada entre las partes inferior y
superior del dispositivo.
Description
Dispositivo y procedimiento para medir los
esfuerzos a los que es sometida la columna de dirección de un
vehículo.
La invención se refiere a un dispositivo para
medir el comportamiento de una columna de dirección de un vehículo
durante un choque frontal. La invención también se refiere a un
procedimiento para la medición de dicho comportamiento.
Uno de los aspectos de más interés en la
actualidad es la seguridad en los vehículos de automoción. Para
mejorar la seguridad los vehículos disponen actualmente de dos tipos
de medios de seguridad, los denominados sistemas activos y los
pasivos, los cuales previenen o suavizan, respectivamente, los
efectos que pueden sufrir los ocupantes de un vehículo cuando se
produce un accidente. De entre todos los tipos de accidentes que
pueden tener lugar, los que tienen un grado de mortalidad más alto
son los producidos por los choques frontales y por este motivo
muchos de los esfuerzos del sector de la automoción se centran en
analizar como se comportan los diferentes componentes del vehículo
cuando se produce un accidente de este tipo.
Los ensayos con vehículo completo o componentes,
que simulan y reproducen accidentes tales como un choque frontal del
vehículo, se efectúan en laboratorios de ensayo y en ellos se
utilizan diversos dispositivos de medición que permiten adquirir y
evaluar los valores de diferentes magnitudes físicas, tales como
esfuerzos o deformaciones, a las que son sometidos los componentes
del vehículo. El objetivo de estos ensayos es el de optimizar el
diseño de los componentes afectados y mejorar entre otros su
relación con los sistemas de retención tales como el airbag, el
cinturón de seguridad, etc., que forman parte de los medios de
seguridad pasivos del vehículo. Uno de los componentes del vehículo
de mayor interés es la columna de dirección.
Los proveedores de las columnas de dirección no
tienen por norma general la posibilidad de hacer este tipo de
ensayos en el entorno del vehículo, con lo que están limitados a
llevar a cabo ensayos estáticos y semi-dinámicos en
los que se miden los esfuerzos de la columna de dirección mediante
sensores que se disponen sobre ella.
Cuando se llevan a cabo ensayos de choque para
estudiar el comportamiento de la columna de dirección en el entorno
del vehículo, es decir, estando ésta montada junto con el resto de
componentes habituales del vehículo, la mayor parte de la columna
de dirección queda escondida detrás del salpicadero del vehículo,
espacio en el que se halla la conexión de la columna de dirección
con la caja de dirección del vehículo y en el que se disponen la
palanca de ajuste para la regulación en altura y profundidad de la
columna de dirección, un elemento deformable para producir un
desplazamiento relativo entre la columna de dirección y la
carrocería del vehículo en caso de choque y los puntos de anclaje de
la columna de dirección con el soporte del salpicadero. En
consecuencia, tan sólo un tramo superior de la columna de
dirección, que comprende la porción superior de acoplamiento con el
volante del vehículo, es accesible para el montaje de los citados
dispositivos de medición.
Los dispositivos de medición conocidos
comprenden una célula de carga adaptada para medir los esfuerzos de
tracción y compresión en la columna de dirección, y están adaptados
para fijarse al tramo accesible de la columna de dirección entre dos
porciones longitudinales previamente separadas de la misma. La
fijación de los dispositivos conocidos a la porción inferior de las
porciones separadas se hace mediante un tornillo que atraviesa dicha
porción inferior y se enrosca en una parte del dispositivo que es
axialmente introducida en el interior hueco de dicha porción
inferior. Por otro lado, la fijación de los dispositivos de medición
a la porción superior se hace convencionalmente por enroscamiento
entre una parte del dispositivo y dicha porción superior.
Este sistema de fijación padece de varios
inconvenientes siendo los más importantes el hecho de que se
requiere practicar un orificio en la parte inferior del tramo
accesible de la columna de dirección, alterando sus propiedades
mecánicas en caso de choque, y que al intercalar el dispositivo
entre dos porciones previamente separadas de la columna de dirección
se alarga considerablemente su longitud, desplazándose la posición
del volante y en consecuencia modificándose las condiciones reales
de partida al producirse un choque.
Es pues un objetivo de la invención dar a
conocer un dispositivo de medición para el comportamiento de la
columna de dirección de un vehículo de fácil montaje, que no
requiera alterar significativamente la columna de dirección, por
ejemplo practicando orificios en la misma y que no altere las
condiciones reales del vehículo, y todo ello haciendo más completa
la recogida de datos susceptibles de obtenerse en comparación con
los dispositivos conocidos.
El dispositivo para medir los esfuerzos a los
que es sometida la columna de dirección de un vehículo en caso de
producirse un choque, objeto de la invención, es de los que están
dotados de una célula de carga y están adaptados para ser acoplados
entre dos porciones longitudinales previamente separadas de una
columna de dirección tubular.
En esencia, el dispositivo se caracteriza
porque, estando destinado a reemplazar una porción central de la
columna de dirección, comprende una parte inferior, destinada a ser
introducida axialmente en el extremo interior hueco de una porción
inferior de la columna de dirección adyacente a la porción central
reemplazada, provista de unos medios de fijación adaptados para
quedar asegurados, a presión, contra las paredes interiores de
dicha porción inferior; una parte superior, adaptada para ser
fijada al extremo de una porción superior de la columna de dirección
adyacente a la porción central reemplazada; y una célula de carga,
de configuración anular, intercalada entre las partes inferior y
superior del dispositivo, y destinada a quedar dispuesta coaxial
con la columna de dirección del vehículo cuando el dispositivo está
colocado en su posición operativa.
Ventajosamente, además de las ventajas ya
anuncias previamente en los antecedentes y relativas a que no se
modifica sensiblemente la longitud del tramo accesible de la
columna de dirección y a que no se hace necesario practicar
orificios en la misma, mediante este dispositivo se permite medir,
además de los esfuerzos de tracción y compresión, los esfuerzos
de
torsión a los que es sometida la columna de dirección.
torsión a los que es sometida la columna de dirección.
Según otra característica de la invención, los
medios de fijación a la citada porción inferior de la columna
comprenden un vástago de expansión constituido por un primer y un
segundo cuerpos tubulares huecos coaxiales, yuxtapuestos
longitudinalmente, atravesados por un tornillo de accionamiento, y
separados entre sí por un plano transversal oblicuo, de los que el
primero está unido fijamente a la parte inferior del dispositivo,
en tanto que el segundo es ligeramente desplazable longitudinal y
transversalmente en relación con el primero con el giro del tornillo
de accionamiento.
De acuerdo con otra característica de la
invención, ambas partes inferior y superior del dispositivo están
provistas de sendas bridas de fijación para su unión, mediante una
pluralidad de tornillos, a las correspondientes bases de la célula
de carga anular, respectivamente.
En una realización preferida, la parte superior
está provista de un vástago, destinado a introducirse axialmente en
el interior hueco de la porción superior de la columna de
dirección, dotado de una rosca exterior adaptada para su unión, por
enroscamiento, con la citada porción superior de la columna de
dirección.
Según otro aspecto de la invención, también se
da a conocer un procedimiento para medir los esfuerzos a los que es
sometida la columna de dirección de un vehículo en caso de
producirse un choque, particularmente aplicable en vehículos en los
que tan sólo un tramo de la columna de dirección es accesible para
un usuario.
En esencia, el procedimiento se caracteriza
porque comprende llevar a cabo, en el tramo accesible de la columna
de dirección, al menos las operaciones de extraer una porción
central de la columna de dirección, preferentemente comprendida
entre una porción inferior, no accesible por un usuario, y su
porción superior extrema, de acoplamiento con el volante de
dirección del vehículo; y acoplar un dispositivo según la
reivindicación 1 entre las citadas porciones inferior y superior
restantes.
Mediante este procedimiento se consigue medir el
comportamiento de la columna sin modificar prácticamente su longitud
y todo ello con un montaje rápido y ligero del dispositivo según la
reivindicación 1.
En los dibujos adjuntos se ilustra, a título de
ejemplo no limitativo, un modo de realización del dispositivo de la
invención. En concreto:
La Fig. 1, es una representación esquemática de
una columna de dirección;
la Fig. 2, es una representación esquemática del
dispositivo según la invención instalado en la columna de dirección
de la Fig. 1;
la Fig. 3, es una representación esquemática de
un despiece del dispositivo según la invención; y
las Fig. 4a y 4b son sendas vistas, en sección,
del dispositivo de la invención según los planos A y B señalados en
la Fig. 3.
En la Fig. 1 se ha representado parte de una
columna de dirección 2 convencional, en la que se han distinguido,
utilizando referencias numéricas diferentes, una porción inferior
4; una porción central 6; y una porción superior 5. Por lo que
respecta a la porción inferior 4, ésta constituye un tramo de la
columna de dirección no accesible por un usuario, pues queda
dispuesta por detrás del salpicadero, no representado, del
vehículo. A diferencia de la porción inferior 4, las porciones
centrales 6 y superior 5 de la columna de dirección 2 son accesibles
si el volante del vehículo es desacoplado del extremo superior 5 de
la columna de dirección 2.
Tal y como se explica en detalle a continuación,
el dispositivo 1 de la invención está destinado a reemplazar la
porción central 6 de la columna de dirección 2, representada en la
Fig. 1, y está adaptado para acoplarse fijamente a la columna de
dirección 2 entre las dos porciones longitudinales inferior 4 y
superior 5 de dicha columna de dirección 2.
Tal y como se observa en las Figs. 2 y 3, el
dispositivo 1 comprende una parte inferior 7 y una parte superior 9
entre las cuales está intercalada una célula de carga 3 de
configuración anular y destinada a quedar dispuesta coaxial con la
columna de dirección 2 cuando el dispositivo 1 está colocado en su
posición operativa, representada en la Fig. 2. Ambas partes inferior
7 y superior 9 del dispositivo 1 están provistas de sendas bridas
13a y 13b para su fijación a las correspondientes bases 15a y 15b,
respectivamente, de la célula de carga 3 anular. Esta fijación se
lleva a cabo mediante una pluralidad de tornillos 14, los cuales son
introducidos a través de correspondientes orificios pasantes
provistos en la brida 13b, que atraviesan la célula de carga 3 y en
cuyos extremos libres, que asoman por los correspondientes orificios
pasantes de la brida 13a, se enroscan respectivas tuercas 14b.
La parte inferior 7 del dispositivo 1 está
destinada a ser introducida axialmente en el extremo interior hueco
4a de la porción inferior 4 correspondiente a un tramo no accesible
de la columna de dirección 2. A tal efecto, tal y como se explica
más adelante, se requiere cortar previamente la columna de dirección
2 preferiblemente a ras del citado tramo no accesible.
Esta parte inferior 7 del dispositivo 1 está
provista de unos medios de fijación 8 adaptados para quedar
asegurados, a presión, contra las paredes interiores 4b de la
porción inferior 4 de la columna de dirección 2. Los medios de
fijación 8, representados en más detalle en la Fig.3, comprenden un
vástago de expansión 10 constituido por un primer 10a y un segundo
10b cuerpos tubulares huecos, coaxiales, yuxtapuestos
longitudinalmente y atravesados por un tornillo de accionamiento 11
provisto de una rosca exterior 11a. Ambos primer y segundo cuerpos
tubulares 10a y 10b están separados entre sí por un plano
transversal oblicuo 12 estando el primer cuerpo tubular 10a unido
fijamente a la parte inferior 7 del dispositivo 1 y dotado de una
oquedad interna de diámetro sensiblemente mayor que el de la sección
transversal del tornillo de accionamiento 11, en tanto que el
segundo cuerpo tubular 10b está dotado de un orificio roscado, en
el que se acopla, por enroscamiento, el citado tornillo de
accionamiento 11. Con ello, al hacer girar el tornillo de
accionamiento 11 en el sentido de su enroscamiento en el segundo
cuerpo tubular 10b y quedar impedido de giro dicho segundo cuerpo
tubular 10b por tope contra la superficie de corte del primer
cuerpo tubular 10a, el segundo cuerpo tubular hueco 10b es
ligeramente desplazado longitudinalmente en dirección al primer
cuerpo tubular 10a y transversalmente en relación a éste, aumentado
la sección del vástago de expansión 10 quedando fijado el
dispositivo 1 a la columna de dirección 2 por presión del vástago
de expansión 10 contra las paredes interiores 4b de su porción
inferior 4.
Ventajosamente, no se necesita ningún elemento
externo a la columna de dirección 2 para la fijación del dispositivo
de medición ni es necesario practicar orificios en la columna de
dirección 2 que pueden alterar el comportamiento real de la columna
de dirección 2 cuando se produce un choque. Por otro lado, la
fijación de la parte inferior 7 del dispositivo 1 se lleva a cabo
en un tramo no accesible de la columna de dirección 2, evitando
tener que utilizar parte de la porción central 6 de la columna de
dirección para la fijación del dispositivo 1 de medición, con lo que
apenas se altera la longitud de la columna de dirección 2 al
intercalar el dispositivo entre las porciones superior 5 e inferior
4 ya que la longitud de la porción central reemplazada 6 se
aproxima a la longitud del conjunto formado por la célula de carga 3
y las bridas 13a y 13b de fijación.
Por lo que respecta a la parte superior 9 del
dispositivo 1, ésta está adaptada para ser axialmente introducida
en el interior hueco 5a de la porción superior 5 de la columna de
dirección 2 y a fijarse a la citada porción superior 5. A tal
efecto, la parte superior 9 del dispositivo 1 está provista de un
vástago 16 dotado de una rosca exterior 16a adaptada para su unión,
por enroscamiento, con la citada porción superior 5 de la columna de
dirección 2 la cual se provee, por mecanizado, de un correspondiente
fileteado de rosca interior no representado.
Para llevar a cabo el montaje del dispositivo 1
según la invención en una columna de dirección 2 del tipo
representada en la Fig. 1 se debe proceder del
siguiente modo:
siguiente modo:
En el tramo accesible de la columna de dirección
2, se extrae una porción central 6 de la columna de dirección 2
comprendida entre la porción inferior 4, no accesible por un
usuario, y una porción superior 5 extrema de acoplamiento con el
volante de dirección del vehículo. Para ello, se realizan dos cortes
transversales en la columna de dirección 2 siendo uno de ellos
preferiblemente practicado a ras del tramo no accesible de la
columna de dirección 2.
A continuación, se acopla la parte inferior 7
del dispositivo 1 a la porción inferior 4 de la columna de dirección
2 introduciéndose el vástago de expansión 10 de dicha parte
inferior 7 axialmente en el interior hueco 4a de la porción inferior
4 de la columna de dirección 2 y, posteriormente, mediante el giro
del tornillo de accionamiento 11 hasta que el vástago de expansión
10 queda fijado, a presión, contra las paredes interiores 4b de la
porción inferior 4 de la columna de dirección 2.
Seguidamente, se acopla la parte superior 9 del
dispositivo al conjunto formado por la célula de carga 3 y la parte
inferior 7 del dispositivo 1, previamente acoplada a la porción
inferior 4 de la columna de dirección 2, con el apriete de las
tuercas 14b en los extremos de los tornillos 14 que atraviesan la
brida de fijación 13b, la célula de carga 3 y la brida de fijación
13a.
Finalmente, se acoplan la parte superior 9 del
dispositivo 1 y la porción superior 5 de la columna de dirección 2
mediante la unión por enroscamiento del extremo superior 5a de la
primera, con las rosca exterior 16a del vástago 16 de la parte
superior 9 del dispositivo 1.
Claims (5)
1. Dispositivo (1) para medir los esfuerzos a
los que es sometida la columna de dirección (2) de un vehículo en
caso de producirse un choque, siendo el dispositivo de los que están
dotados de una célula de carga (3) y están adaptados para ser
acoplados entre dos porciones longitudinales (4, 5) previamente
separadas de una columna de dirección tubular, caracterizado
porque, estando destinado a reemplazar una porción central (6) de la
columna de dirección, comprende una parte inferior (7), destinada a
ser introducida axialmente en el extremo interior hueco (4a) de una
porción inferior (4) de la columna de dirección adyacente a la
porción central reemplazada, provista de unos medios de fijación (8)
adaptados para quedar asegurados, a presión, contra las paredes
interiores (4b) de dicha porción inferior; una parte superior (9),
adaptada para ser fijada al extremo (5a) de una porción superior (5)
de la columna de dirección adyacente a la porción central
reemplazada; y una célula de carga, de configuración anular,
intercalada entre las partes inferior y superior del dispositivo, y
destinada a quedar dispuesta coaxial con la columna de dirección del
vehículo cuando el dispositivo está colocado en su posición
operativa.
2. Dispositivo 1 según la reivindicación
anterior, caracterizado porque los medios de fijación (8) a
la citada porción inferior (4) de la columna comprenden un vástago
de expansión (10) constituido por un primer (10a) y un segundo (10b)
cuerpos tubulares huecos coaxiales, yuxtapuestos longitudinalmente,
atravesados por un tornillo de accionamiento (11), y separados
entre sí por un plano transversal oblicuo (12), de los que el
primero está unido fijamente a la parte inferior (7) del
dispositivo, en tanto que el segundo es ligeramente desplazable
longitudinal y transversalmente en relación con el primero con el
giro del tornillo de accionamiento.
3. Dispositivo 1 según las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque ambas partes inferior (7) y
superior (9) del dispositivo están provistas de sendas bridas (13a,
13b) de fijación para su unión mediante una pluralidad de tornillos
(14), a las correspondientes bases (15a y 15b) de la célula de carga
anular, respectivamente.
4. Dispositivo 1 según las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque la parte superior (9) está
provista de un vástago (16), destinado a introducirse axialmente en
el interior hueco de la porción superior (5) de la columna de
dirección (2), dotado de una rosca exterior (16a) adaptada para su
unión, por enroscamiento, con la citada porción superior de la
columna de dirección.
5. Procedimiento para medir los esfuerzos a los
que es sometida la columna de dirección de un vehículo en caso de
producirse un choque, particularmente aplicable en vehículos en los
que tan sólo un tramo de la columna de dirección es accesible para
un usuario, caracterizado porque comprende llevar a cabo, en
el tramo accesible de la columna de dirección, al menos las
operaciones de extraer una porción central de la columna de
dirección, preferentemente comprendida entre una porción inferior,
no accesible por un usuario, y su porción superior extrema, de
acoplamiento con el volante de dirección del vehículo; y acoplar un
dispositivo según la reivindicación 1 entre las citadas porciones
inferior y superior restantes.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200602798A ES2324572B1 (es) | 2006-11-06 | 2006-11-06 | Dispositivo y procedimiento para medir los esfuerzos a los que es sometida la columna de direccion de un vehiculo. |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| ES200602798A ES2324572B1 (es) | 2006-11-06 | 2006-11-06 | Dispositivo y procedimiento para medir los esfuerzos a los que es sometida la columna de direccion de un vehiculo. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2324572A1 true ES2324572A1 (es) | 2009-08-10 |
| ES2324572B1 ES2324572B1 (es) | 2010-05-25 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200602798A Expired - Fee Related ES2324572B1 (es) | 2006-11-06 | 2006-11-06 | Dispositivo y procedimiento para medir los esfuerzos a los que es sometida la columna de direccion de un vehiculo. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2324572B1 (es) |
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- 2006-11-06 ES ES200602798A patent/ES2324572B1/es not_active Expired - Fee Related
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| JP 50054374 A 14.05.1975, figuras. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2324572B1 (es) | 2010-05-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20090810 Kind code of ref document: A1 |
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| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2324572B1 Country of ref document: ES |
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| FD2A | Announcement of lapse in spain |
Effective date: 20180912 |