ES2334956B1 - Bisagra para puertas de vehiculos automoviles. - Google Patents
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Abstract
Bisagra para puertas de vehículos automóviles,
formada por dos piezas unidas entre sí a través de un perno
solidario de la primera de ellas, estando la bisagra dotada de un
dispositivo retenedor de infinitas posiciones angulares entre la
primera y segunda piezas, que comprende una primera cavidad que
aloja el perno y una camisa envolvente, estando dispuestos entre el
perno y la camisa unos medios de embrague que los mantienen
conectados entre sí en cualquier posición angular de reposo de la
bisagra y que están adaptados para desconectarlos automáticamente
entre sí mientras se produce un giro relativo entre ambas piezas de
la bisagra, y para conectarlo también automáticamente cuando se
interrumpe dicho giro, estando dispuestos en uno de los extremos de
la camisa envolvente unos medios de accionamiento directo de los
medios de embrague.
Description
Bisagra para puertas de vehículos
automóviles.
La invención se refiere a una bisagra para
puertas de vehículos automóviles de las que comprenden dos piezas
unidas articuladamente entre sí, que está dotada de un dispositivo
retenedor de infinitas posiciones angulares entre la primera y la
segunda piezas.
En la actualidad se conocen bisagras de puertas
para vehículos que incorporan dispositivos de retención, los cuales
permiten que la puerta del vehículo pueda liberarse en una o varias
posiciones de apertura preestablecidas de forma estable, evitándose
el cierre prematuro y automático de la puerta de forma no
deseada.
A modo de ejemplo, el documento de patente
EP1056916 describe una bisagra que incorpora un mecanismo de freno
con miras a proporcionar posiciones angulares controladas en las
que las hojas de bisagra que constituyen la bisagra propiamente
dicha se mantengan de manera que la puerta pueda soltarse en las
posiciones angulares deseadas. Para ello, se provee un cuerpo de
freno provisto de una pluralidad de elementos de freno que son
empujados radialmente hacia fuera para ponerse en contacto con un
elemento circundante de reacción de freno. De forma preferente, el
cuerpo de freno es solidario de una hoja de bisagra mientras que el
elemento de reacción de freno es solidario de la otra hoja de
bisagra, de modo que la rotación de las hojas de bisagra una con
respecto de la otra hace que el cuerpo de freno gire con respecto
al elemento de reacción de freno. Los elementos de freno tienen
forma de bola, y el elemento de reacción de freno tiene una cara
anular interna dotada de una serie de entrantes en correspondencia
con el número de bolas del cuerpo de freno.
El documento de patente DE19953077 describe una
alternativa mecánica para dotar a una bisagra de múltiples
posiciones de enclavamiento según respectivas posiciones angulares
que adoptan las hojas de bisagra entre sí. Para ello, un cuerpo de
freno es forzado mediante unos medios elásticos a permanecer apoyado
contra la superficie giratoria del perno de bisagra, que es
solidario de la hoja de bisagra móvil, cuyo contorno circunferencial
está convenientemente perfilado, o incluso chaflanado, para
conseguir un efecto de frenado continuo entre las hojas de bisagra
cuando el perno de bisagra gira alrededor del eje de la bisagra, y
un enclavamiento en las posiciones angulares en los que el cuerpo de
freno puede apoyarse de forma estable contra el contorno del perno
de
bisagra.
bisagra.
Si bien las realizaciones descritas permiten el
enclavamiento de la puerta en diferentes posiciones angulares,
dichas posiciones de enclavamiento están preestablecidas, con lo que
la puerta no queda enclavada en cualquier posición angular escogida
por un usuario. Se hace notar pues la falta de una bisagra que
incorpore un dispositivo de freno apto para conseguir un efecto de
enclavamiento, o de retención, sin escalonamientos de la puerta, de
modo que a partir de una posición cualquiera de la puerta el
usuario, tras vencer una fuerza inicial predeterminada para iniciar
el movimiento de giro de la puerta en un sentido u otro, pueda
desplazar la puerta hasta otra posición de interés y liberarla,
quedando la puerta automáticamente retenida de nuevo, manteniendo la
posición en la que ésta has sido liberada.
El documento de patente DE 4406824 describe una
bisagra de puerta para un vehículo de motor con función integrada
de freno y de enclavamiento, en el que, para conseguir un frenado
continuo y un enclavamiento sin escalonamientos de la puerta del
vehículo, se propone fijar a prueba de giro el perno de la bisagra
en el ojo de soporte de una primera mitad de bisagra y equiparlo
con por lo menos una superficie en forma de cuña ascendente
radialmente en toda su longitud en la que se debe apoyar para su
movimiento, y disponer frente a esta superficie de cuña por lo
menos una superficie de cuña ascendente radialmente en el perímetro
interior del taladro del respectivo ojo de soporte de la segunda
mitad de bisagra.
Uno de los inconvenientes de esta realización es
que el movimiento de apertura de la puerta es continuamente frenado,
siendo además este frenado creciente según va aumentando el ángulo
de apertura de la puerta.
La bisagra objeto de la invención es en
particular, pero no exclusivamente, adecuada para puertas de
vehículos automóviles. La bisagra en cuestión está formada por dos
piezas complementarias unidas entre sí a través de un perno
esencialmente vertical y solidario de la primera de dichas piezas,
estando esta última destinada a ser sólidamente fijada a una puerta
del vehículo, en tanto que la segunda pieza está destinada a ser
sólidamente fijada al bastidor del vehículo.
En esencia, la bisagra se caracterizada porque
está dotada de un dispositivo retenedor de infinitas posiciones
angulares entre la primera y segunda piezas, que comprende una
primera cavidad esencialmente cilíndrica y vertical, solidaria de la
segunda pieza, en la que están alojados el perno, total o
parcialmente, y una camisa envolvente, estando dispuestos entre el
perno y la camisa unos medios de embrague que los mantienen
conectados entre sí en cualquier posición angular de reposo de la
bisagra y que están adaptados para desconectarlos automáticamente
mientras se produce un giro relativo entre ambas piezas de la
bisagra, y por ende un movimiento de apertura o cierre de la puerta
del vehículo, y para conectarlos también automáticamente cuando se
interrumpe dicho giro relativo entre ambas piezas de la bisagra,
estando dispuestos en uno de los extremos de la camisa envolvente
unos medios de accionamiento directo de los medios de embrague.
Según otra característica de la invención, los
citados medios de embrague comprenden al menos un elemento
periférico contiguo al perno, desplazable longitudinalmente con
respecto a este último, entre una posición de embrague y otra de
desembrague, por al menos una correspondiente ranura practicada en
la cara interna de la camisa envolvente, y sometido a la acción de
unos primeros medios elásticos que tiende a mantenerlo en la
posición de embrague, en la que queda acoplado con el perno por
fricción o a través de un acoplamiento mecánico, y de la que es
desplazado a la posición de desembrague por la acción de los medios
de accionamiento directo de los medios de embrague.
De acuerdo a una variante de realización, los
citados medios de accionamiento directo de los medios de embrague
están constituidos, para cada elemento periférico, por una
respectiva porción de leva dispuesta en una arandela sólidamente
unida a la segunda pieza, destinada a ser fijada al bastidor del
vehículo.
Según otra característica de la invención, el
dispositivo retenedor está dotado de unos medios de freno para la
puerta y de accionamiento indirecto de los medios de embrague, que
están introducidos en una segunda cavidad dispuesta transversalmente
a la primera cavidad, la que aloja al perno y la camisa envolvente,
y conectada con ella, que actúan sobre la citada camisa
envolvente.
De acuerdo a otra característica de la
invención, los medios de freno de la puerta y de accionamiento
indirecto de los medios de embrague están constituidos por un
vástago empujador dispuesto sensiblemente horizontal, introducido en
la segunda cavidad del dispositivo retenedor, que está sometido a la
acción de unos segundos medios elásticos que lo empujan contra la
camisa envolvente y está dotado de una superficie de empuje plana,
en tanto que la cara externa de la camisa envolvente está dotada de
un chaflán plano adaptado para recibir el apoyo de la superficie de
empuje del vástago empujador durante cualquier posición de reposo
relativa entre ambas piezas de la bisagra, es decir, durante
cualquier posición de reposo de la puerta.
Según una variante particularmente interesante
de la invención, el giro de la camisa envolvente alrededor de su
eje desde la posición de reposo hasta la posición en que queda
desconectada del perno, es igual o menor que la mitad del ángulo que
separa los dos radios que pasan por los extremos del chaflán, en una
sección transversal de la camisa envolvente, con lo que de hallarse
girada la camisa envolvente y no ejercerse ninguna fuerza exterior
sobre ella, ésta retornará a su posición original, la de reposo de
la bisagra, coadyuvada por el vástago empujador de los medios de
freno.
Ventajosamente, el dispositivo retenedor es
aplicable a cualquier conexión articulada de dos componentes
conectados de manera pivotante por mediación de un eje de giro,
como son las dos hojas de bisagra de un conjunto de bisagra.
Así, el dispositivo podría ser independiente,
solidarizado directamente con la segunda pieza de la bisagra por
soldadura o indirectamente al fijarse a un montante del bastidor
del vehículo, o estar integrado en las piezas que forman un conjunto
de bisagra de modo que la primera cavidad esencialmente cilíndrica,
que aloja la camisa envolvente, los medios de embrague y el perno,
y, en su caso, la segunda cavidad, en el interior de la cual están
introducidos los medios de freno, pueden estar dispuestas en la
segunda pieza de la bisagra, formando parte integrada de la
misma.
En los dibujos adjuntos se ilustra, a título de
ejemplo no limitativo, una bisagra para puertas de vehículos según
la invención. En concreto:
la Fig. 1 es una vista en alzado y seccionada de
la bisagra según la invención;
la Fig. 2 es una sección según II de la segunda
pieza y de la camisa envolvente de la bisagra de la Fig. 1;
las Figs. 3a, 3b y 3c son sendas vistas
esquemáticas, en planta, de la bisagra según tres posiciones
diferentes siendo la primera de ellas la de reposo y las dos
siguientes de inicio de un movimiento de giro relativo entre la
primera y segunda pieza que forman la bisagra, y de embrague,
respectivamente en las que pueden apreciarse simultáneamente los
medios de accionamiento directo de los medios de embrague, la
camisa envolvente y los citados medios de embrague;
las Figs. 4a, 4b y 4c son sendas vistas
esquemáticas, en alzado, de una parte de la bisagra representada en
las Figs. 3a, 3b y 3c, respectivamente, seccionada según un plano
vertical; y
la Fig. 5 es una vista en perspectiva,
parcialmente seccionada, de la bisagra de la Fig. 1.
En las Figs. 1 y 4 se ha representado un
dispositivo retenedor de infinitas posiciones angulares entre dos
componentes conectados de manera pivotante por mediación de un eje
de giro.
En particular, en el ejemplo de las Figs. 1 y 4,
los dos componentes arriba mencionados están constituidos por una
primera pieza 1a y una segunda pieza 1b de una bisagra 1 de un
vehículo automóvil, estando los componentes del dispositivo
retenedor integrados en el cuerpo de la segunda pieza 1b y siendo la
primera pieza 1a solidaria del eje de giro alrededor del cual giran
ambas piezas, en este caso el perno 7 de la bisagra 1.
Las dos piezas 1a y 1b, complementarias, están
unidas entre sí de forma conocida mediante el perno 7 de bisagra,
esencialmente vertical en la posición operativa de la bisagra 1, que
es solidario, tal y como se ha avanzado anteriormente, de la
primera pieza 1a de la bisagra 1. En la citada posición operativa,
la primera pieza 1a de la bisagra se fija firmemente a una puerta
de un vehículo mientras que la segunda pieza 1b de la bisagra se
fija firmemente al chasis del vehículo.
La segunda pieza 1b está dotada de una primera
cavidad 17 esencialmente cilíndrica y vertical en la que están
alojados el perno 7 y una camisa 5 envolvente, estando dispuestos
entre el perno 7 y la camisa 5 envolvente unos medios de embrague
4.
Estos medios de embrague 4 están formados por
cuatro elementos periféricos 4a, 4b, 4c y 4d dispuestos contiguos al
perno 7 y montados desplazablemente por el interior de las ranuras
5a, 5b, 5c y 5d, respectivamente, practicadas en la cara interna de
la camisa 5 envolvente (ver Fig. 2).
Los elementos periféricos 4a, 4b, 4c y 4d y las
ranuras 5a, 5b, 5c y 5d están regularmente distribuidos, espaciados
entre sí, en el contorno interior de la camisa envolvente 5, y los
primeros están permanentemente sometidos a la acción de unos
primeros medios elásticos 8, representados en forma de muelle
helicoidal, que los empujan contra una arandela 6 dispuesta en el
extremo superior de la camisa 5 envolvente, coaxial con ésta,
sólidamente unida a la segunda pieza 1b de la bisagra 1.
En la posición representada en la Fig. 3a, que
se corresponde a una posición de reposo o de enclavamiento, los
extremos superiores 15 de los elementos periféricos 4a, 4b, 4c y 4d
(ver Fig. 1), configurados a modo de cuña, están apoyados a presión
contra una superficie 16, de pendiente complementaria a la de los
elementos periféricos 4a, 4b, 4c y 4d, de que está dotado el perno
7, con lo que el giro del perno 7 provocaría el arrastre, por
fricción, de la camisa 5 envolvente, que giraría simultáneamente
junto con el citado perno 7. Es decir, que el perno 7 y la camisa 5
envolvente están conectados, y los elementos periféricos 4a, 4b, 4c
y 4d ocupan una posición de embrague.
Alternativamente, para producir el acoplamiento
entre el perno 7 y los elementos periféricos 4a, 4b, 4c y 4d en la
situación representada en la Fig. 1 o en las Figs. 3a y 4a, se
puede proveer a los elementos periféricos 4a, 4b, 4c y 4d de al
menos un saliente 14 destinado a encajar en un entrante 13 provisto
a tal efecto en la superficie 16 del perno 7.
Por lo que respecta a la arandela 6, ésta está
provista de una serie de porciones de leva 6a, 6b, 6c y 6d las
cuales actúan sobre los elementos periféricos 4a, 4b, 4c y 4d
cuando se produce un giro del perno 7.
En efecto, de iniciarse un movimiento de giro de
la puerta del vehículo, éste se transmitirá a través de la primera
pieza 1a de la bisagra 1 al perno 7 y por efecto de los medios de
embrague 4 a la camisa 5 envolvente. Al girar la camisa 5 envolvente
los elementos periféricos 4a, 4b, 4c y 4d serán desplazados en
sentido hacia abajo por las porciones de leva 6a, 6b, 6c y 6d de la
arandela 6, la cual actúa de medios de accionamiento de los medios
de embrague 4.
Esta situación se ha representado en la Fig. 3b,
en la que se observa que la camisa 5 envolvente ha girado un ángulo
A1 respecto de la situación que ocupaba en la Fig. 3a. En la Fig. 4b
se observa como el perfil de la porción de leva 6a contacta con el
extremo superior 4a' del elemento periférico 4a, lo que provocaría
su desplazamiento hacia una posición de desembrague, representada
en las Figs. 3c y 4c, de continuar el giro del perno 7.
En las Figs. 3c y 4c, la camisa 5 envolvente ha
girado un ángulo A2 mayor respecto de la situación que ocupaba en
la Fig. 3a a consecuencia de continuar el giro de la puerta del
vehículo, y se observa que el elemento periférico 4a ha sido
desplazado en la dirección que indica la flecha de la Fig. 4c,
comprimiéndose los primeros medios elásticos 8, no representados en
esta Fig. 4c.
Cuando esto ocurre se produce el desembrague
automático y la desconexión entre el perno 7 y la camisa 5
envolvente al deshabilitarse la conexión entre el saliente 14 de
los elementos periféricos 4a, 4b, 4c y 4d y el entrante 13 del
citado perno 7 o separarse las superficies de contacto 15 y 16 de
dichos elementos periféricos 4a, 4b, 4c y 4d y el perno 7,
respectivamente. En consecuencia, el perno 7 puede girar libremente
sin arrastrar la camisa 5 envolvente y por ende la puerta del
vehículo puede girar sin freno significativo.
Con el objeto de aumentar la retención de la
puerta del vehículo en la posición de reposo deseada, la bisagra
comprende además unos medios de freno 18 introducidos en una
segunda cavidad 19 dispuesta transversalmente a la primera cavidad
17 y conectada con ella, que actúan sobre la camisa 5 envolvente,
todo ello tal y como muestran las Figs 1, 3a, 3b, 3c y 4.
Estos medios de freno 18 están constituidos por
un vástago empujador 2 dispuesto sensiblemente horizontal,
introducido en la segunda cavidad 19 de la segunda pieza 1b, y que
está sometido a la acción de unos segundos medios elásticos 3 que lo
empujan contra la camisa 5 envolvente de forma que para iniciar un
movimiento de giro de la puerta es necesario vencer la fuerza que
sobre la camisa 5 envolvente ejerce el vástago empujador 2.
Ventajosamente, el vástago empujador está dotado
de una superficie de empuje 20 plana y la cara externa de la camisa
5 envolvente está dotada de un chaflán 10 también plano adaptado
para recibir el apoyo de la superficie de empuje del vástago
empujador 2 durante cualquier posición de reposo relativa entre
ambas piezas de la bisagra, es decir, durante cualquier posición de
reposo de la puerta.
Tal y como se observa en la Fig. 3c, el chaflán
10 está configurado de forma que el ángulo de giro A2 de la camisa
5 envolvente alrededor de su eje 12 desde la posición de reposo
hasta la posición en que queda desconectada del perno 7, es igual o
menor que la mitad del ángulo A3 que separa los dos radios r1 y r2
que pasan por los extremos del chaflán 10 (ver Fig. 2), de modo que
de no ejercerse ninguna fuerza sobre la camisa 5 envolvente desde el
exterior, por ejemplo cuando se libera la puerta y se detiene su
movimiento de giro, la fuerza de empuje que los segundos medios
elásticos 3 imprimen al vástago empujador 2 provoca que éste
coloque de nuevo la camisa 5 envolvente en su posición inicial,
girándola, hasta alcanzar la posición estable, o de reposo,
representada en la Fig. 3a, en la que la superficie de empuje plana
20 del vástago empujador apoya contra el chaflán plano 10 de la
camisa 5 envolvente.
El giro de la camisa 5 envolvente provoca, a su
vez, que los medios de embrague 4 se dispongan de forma automática
en la posición de embrague representada en las Figs. 1 y 3a, por
efecto de los primeros medios elásticos 8. Por este motivo puede
considerarse que los medios de freno 18 también son medios de
accionamiento indirecto de los medios de embrague 4.
Aunque se haya representado el dispositivo
retenedor integrado en una de las piezas de la bisagra, también se
prevé montar el dispositivo retenedor de forma separada, de modo
que la camisa 5 envolvente esté alojada con ajuste en el interior
de una cavidad de la carcasa exterior del dispositivo, que a su vez
serviría de soporte de los medios de freno 18. En este caso, para su
aplicación a una bisagra cualquiera, tan sólo es necesario fijar
dicha carcasa a un primer componente de bisagra, por ejemplo a la
segunda pieza 1b de una bisagra similar a la de la Fig. 1, o a una
parte fija del vehículo, y unir de forma firme el segundo componente
de la bisagra, por ejemplo la primera pieza 1a de una bisagra
similar a la representada en la Fig. 1, a uno de los extremos
libres del perno 7 alojado parcialmente en el interior de la camisa
5 envolvente.
Se hace notar, además, que la bisagra 1 dotada
del dispositivo retenedor según la invención, integrado o no en una
de las piezas de la bisagra, es desmontable, pudiéndose separar las
dos piezas de la bisagra sin necesidad de tener que desmontar o
desacoplar los componentes del dispositivo retenedor.
Claims (7)
1. Bisagra (1) para puertas de vehículos
automóviles, formada por dos piezas (1a, 1b) complementarias unidas
entre sí a través de un perno (7) esencialmente vertical y solidario
de la primera de ellas, estando esta última destinada a ser
sólidamente fijada a una puerta del vehículo, en tanto que la
segunda pieza está destinada a ser sólidamente fijada al bastidor
del vehículo, caracterizada porque está dotada de un
dispositivo retenedor de infinitas posiciones angulares entre la
primera y segunda piezas, que comprende una primera cavidad (17)
esencialmente cilíndrica y vertical, solidaria de la segunda pieza
(1b), en la que están alojados el perno (7), total o parcialmente,
y una camisa (5) envolvente, estando dispuestos entre el perno y la
camisa unos medios de embrague (4) que los mantienen conectados
entre sí en cualquier posición angular de reposo de la bisagra y que
están adaptados para desconectarlos automáticamente entre sí
mientras se produce un giro relativo entre ambas piezas de la
bisagra, y por ende un movimiento de apertura o cierre de la puerta
del vehículo, y para conectarlos también automáticamente cuando se
interrumpe dicho giro relativo entre ambas piezas de la bisagra,
estando dispuestos en uno de los extremos de la camisa envolvente
unos medios de accionamiento directo (6) de los medios de
embrague.
2. Bisagra (1) según la reivindicación 1,
caracterizada porque los citados medios de embrague (4)
comprenden al menos un elemento periférico (4a, 4b, 4c y 4d)
contiguo al perno (7), desplazable longitudinalmente con respecto a
este último entre una posición de embrague y otra de desembrague,
por al menos una correspondiente ranura (5a, 5b, 5c y 5d) practicada
en la cara interna de la camisa (5) envolvente, y sometido a la
acción de unos primeros medios elásticos (8) que tiende a mantenerlo
en la posición de embrague, en la que queda acoplado con el perno
por fricción o a través de un acoplamiento mecánico y de la que es
desplazado a la posición de desembrague por la acción de los medios
de accionamiento directo (6) de los medios de embrague.
3. Bisagra (1) según las reivindicaciones
anteriores, caracterizada porque los citados medios de
accionamiento directo (6) de los medios de embrague (4) están
constituidos, para cada elemento periférico (4a, 4b, 4c y 4d), por
una respectiva porción de leva (6a, 6b, 6c y 6d) dispuesta en una
arandela sólidamente unida al dispositivo retenedor o a la segunda
pieza (1b), destinada a ser fijada al bastidor del vehículo.
4. Bisagra (1) según una de las reivindicaciones
1 y 2, caracterizada porque el dispositivo retenedor está
dotado de unos medios de freno (18) para la puerta y de
accionamiento indirecto de los medios de embrague (4), introducidos
en una segunda cavidad (19) dispuesta transversalmente a la primera
cavidad (17) y conectada con ella, que actúan sobre la camisa (5)
envolvente.
5. Bisagra (1) según la reivindicación 4,
caracterizada porque dichos medios de freno (18) de la puerta
y de accionamiento indirecto de los medios de embrague (4) están
constituidos por un vástago empujador (2) dispuesto sensiblemente
horizontal, introducido en la segunda cavidad (19) del dispositivo
retenedor, sometido a la acción de unos segundos medios elásticos
(3) que lo empujan contra la camisa (5) envolvente y dotado de una
superficie de empuje (20) plana; y porque la cara externa de la
camisa (5) envolvente está dotada de un chaflán (10) plano adaptado
para recibir el apoyo de la superficie de empuje del vástago
empujador durante cualquier posición de reposo relativa entre ambas
piezas de la bisagra, es decir, durante cualquier posición de
reposo de la puerta.
6. Bisagra (1) según una cualquiera de las
reivindicaciones 4 o 5, caracterizada porque el giro de la
camisa (5) envolvente alrededor de su eje (12) desde la posición de
reposo hasta la posición en que queda desconectada del perno (7), es
igual o menor que la mitad (A2) del ángulo (A3) que separa los dos
radios (r1 y r2) que pasan por los extremos del chaflán (10), en
una sección transversal de la camisa envolvente.
7. Bisagra (1) según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la primera
cavidad (17) del dispositivo retenedor y, en su caso, la segunda
cavidad (19), están dispuestas en la segunda pieza (1b) de la
bisagra (1).
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
| ES200701559A ES2334956B1 (es) | 2007-05-31 | 2007-05-31 | Bisagra para puertas de vehiculos automoviles. |
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