ES2338159T3 - Columna de direccion para un automovil. - Google Patents
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Abstract
Columna de dirección para un automóvil, que puede ajustarse al menos en su dirección longitudinal, que comprende una unidad (1) de soporte, que puede unirse con el chasis del automóvil, una unidad (4) de ajuste y un mecanismo (7) tensor, en cuyo estado abierto la unidad (4) de ajuste puede ajustarse con respecto a la unidad (1) de soporte al menos en la dirección (9) longitudinal de la columna de dirección y en cuyo estado cerrado la posición ajustada de la unidad (4) de ajuste está inmovilizada con respecto a la unidad (1) de soporte, y que comprende un perno (12) tensor y al menos un elemento (21a, 21b) de bloqueo, que actúa conjuntamente con al menos un elemento (28a, 28b) de inmovilización, desplazándose al menos un elemento (21a, 21b) de bloqueo al cerrar el mecanismo (7) tensor en la dirección axial del perno (12) tensor con respecto a la unidad (1) de soporte y tensándose mediante el desplazamiento en la dirección axial del perno (12) tensor con un elemento (28a, 28b) de inmovilización unido con la unidad (4) de ajuste y estando unido al menos un elemento (28a, 28b) de inmovilización con la unidad (4) de ajuste de modo que, en el funcionamiento normal, está sujeto de manera no desplazable en la dirección longitudinal de la columna de dirección con respecto a la unidad (4) de ajuste y, en caso de impacto, puede desplazarse con respecto a la unidad (4) de ajuste con absorción de energía, caracterizada porque la unidad (1) de soporte presenta caras (8a, 8b) laterales situadas a ambos lados de la unidad (4) de ajuste, que son atravesadas por el perno (12) tensor a través de aberturas (13, 14), y al menos un elemento (21a, 21b) de bloqueo atraviesa la cara (8a, 8b) lateral de la unidad (1) de soporte o la cara (8a, 8b) lateral de la unidad (1) de soporte y un lado (25a, 25b) lateral de una unidad (11) intermedia, que está dispuesta entre las caras (8a, 8b) laterales de la unidad (1) de soporte y la unidad (4) de ajuste, a través de una abertura (13, 14, 24), y está sujeto de manera no desplazable en la dirección (9) longitudinal de la columna de dirección por los bordes de la abertura (13, 14) de la cara (8a, 8b) lateral correspondiente de la unidad (1) de soporte y/o por los bordes de la abertura (24) del lado (25a, 25b) lateral correspondiente de la unidad (11) intermedia.
Description
Columna de dirección para un automóvil.
La invención se refiere a una columna de
dirección para un automóvil, que puede ajustarse al menos en su
dirección longitudinal, que comprende una unidad de soporte, que
puede unirse con el chasis del automóvil, una unidad de ajuste y un
mecanismo tensor, en cuyo estado abierto la unidad de ajuste puede
ajustarse con respecto a la unidad de soporte al menos en la
dirección longitudinal de la columna de dirección y en cuyo estado
cerrado la posición ajustada de la unidad de ajuste está
inmovilizada con respecto a la unidad de soporte, y que comprende
un perno tensor y al menos un elemento de bloqueo, que actúa
conjuntamente con al menos un elemento de inmovilización,
desplazándose al menos un elemento de bloqueo al cerrar el mecanismo
tensor en la dirección axial del perno tensor con respecto a la
unidad de soporte y tensándose con un elemento de inmovilización
unido con la unidad de ajuste y estando unido al menos un elemento
de inmovilización con la unidad de ajuste de modo que, en el
funcionamiento normal, está sujeto de manera no desplazable en la
dirección longitudinal de la columna de dirección con respecto a la
unidad de ajuste y, en caso de impacto, puede desplazarse con
respecto a la unidad de ajuste con absorción de energía.
Las columnas de dirección ajustables, que sirven
para adaptar la posición del volante a la posición de asiento del
conductor, se conocen en diferentes formas de realización. Además de
las columnas de dirección ajustables, que sólo pueden ajustarse o
en la dirección longitudinal o de altura o de inclinación, se
conocen columnas de dirección ajustables tanto en la dirección
longitudinal como en la dirección de altura o inclinación.
Se conocen columnas de dirección en las que la
posición ajustada se fija mediante un mecanismo tensor, manteniendo
en el mecanismo tensor engranados entre sí elementos de
inmovilización que actúan conjuntamente con arrastre de fricción
y/o con arrastre de forma, por ejemplo por los documentos EP 0 802
104 B1, EP 0 836 981 B1, US 5.722.299 A o EP 1 382 509 A1. En la
columna de dirección ajustable del documento EP 0 802 104 B1 se
tensan entre sí paquetes de lámina en el estado cerrado del
mecanismo tensor, de los que uno está colocado en la unidad de
ajuste o unidad de manguito y el otro en la unidad de soporte. En el
dispositivo del documento EP 0 836 981 B1 se engranan entre sí, en
el estado cerrado del mecanismo tensor, dentados que bloquean un
ajuste de la columna de dirección. La unidad de soporte sólo
presenta a este respecto un lado en un lado de la unidad de ajuste,
contra el que se tensa la unidad de ajuste en el estado cerrado del
mecanismo tensor. Por el documento US 5.722.299 A se conoce
también, especialmente por los ejemplos de realización según las
figuras 28 a 39, un mecanismo tensor, cuyos elementos de
inmovilización actúan conjuntamente con arrastre de forma a través
de dentados. La unidad de soporte presenta en este caso caras
laterales situadas a ambos lados de la unidad de ajuste, que son
atravesadas por el perno tensor del mecanismo tensor a través de
aberturas. En la columna de dirección del documento EP 1 382 509 A1
están presentes como elementos de inmovilización que actúan
conjuntamente pernos de retención y perforaciones en las que pueden
engranarse los pernos de retención.
Además se conoce unir la columna de dirección de
un automóvil con el chasis del automóvil a través de medios que
consumen energía. A este respecto, en columnas de dirección
ajustables normalmente la unidad de soporte está unida, de modo que
consume energía, de manera desplazable con una parte de chasis
colocada en el chasis del automóvil. El documento US 5.517.877 A
muestra por ejemplo una construcción de este tipo. En columnas de
dirección no ajustables, el propio manguito está unido, de modo que
consume energía, de manera desplazable con el chasis del automóvil,
tal como se muestra por ejemplo en el documento US 5.082.311 A. El
dispositivo que absorbe energía en esta columna de dirección está
formado por estribos de sujeción colocados en el manguito, que
presentan orificios oblongos que discurren en la dirección
longitudinal del manguito, que son atravesados por un tornillo, que
se extiende además a través de una perforación en una parte fijada
al chasis. En caso de impacto, el manguito se desplaza junto con los
estribos de sujeción colocados en el manguito con respecto a los
tornillos, ensanchando los orificios oblongos con absorción de
energía cinética del manguito.
Una columna de dirección del tipo mencionado al
inicio se conoce además por el documento EP 0 849 141 A1. En el
manguito están fijadas bridas de montaje, que delimitan una ranura
que discurre en la dirección longitudinal del manguito. Un elemento
de inmovilización para la inmovilización del desplazamiento
longitudinal de la columna de dirección está guiado de manera
desplazable entre estas bridas de montaje en la dirección
longitudinal de la columna de dirección. Un perno tensor atraviesa
una abertura en un lado lateral, dispuesto en un lado del manguito,
de una unidad de soporte fijada al chasis y un orificio oblongo que
discurre en la dirección longitudinal de la columna de dirección en
el elemento de inmovilización. Un mecanismo tensor fija en su
estado cerrado la posición ajustada de la columna de dirección. A
este respecto tensa la superficie lateral del elemento de
inmovilización, dirigida al lado lateral de la unidad de soporte,
con la superficie lateral del lado lateral de la unidad de soporte,
dirigida a este elemento de inmovilización, que de este modo forma
un elemento de inmovilización adicional para la inmovilización del
ajuste longitudinal de la columna de dirección. Además las bridas de
montaje en forma de L colocadas en el manguito se sujetan, en el
estado cerrado del mecanismo tensor, mediante la fuerza de tensión
aplicada por el mecanismo tensor, adicionalmente en ranuras del
elemento de inmovilización que está guiado de manera desplazable en
la dirección longitudinal en las bridas de montaje. En caso de
impacto, el elemento de inmovilización puede desplazarse con
respecto a las bridas de montaje superando la fricción que actúa
entre estas partes. Aunque esta construcción posibilita un modo de
construcción compacto, es desventajoso en este dispositivo, entre
otras cosas, el hecho de que la magnitud de la absorción de energía
entre las bridas de montaje del manguito y el elemento de
inmovilización depende de la fuerza de tensión del mecanismo tensor.
Esta fuerza de tensión puede variar a lo largo del tiempo. La
configuración de un diagrama fuerza-recorrido
previamente establecido para la absorción de energía de la energía
de impacto no es posible de manera satisfactoria. El objetivo de la
invención es proporcionar una columna de dirección del tipo
mencionado en la que, en el funcionamiento normal, se posibilite
una inmovilización fiable de la posición ajustada de la columna de
dirección, evitándose oscilaciones de la unidad de ajuste con
respecto a la unidad de soporte y en la que pueda establecerse
previamente la absorción de energía en caso de impacto con una
precisión suficiente.
Según la invención esto se consigue en una
columna de dirección del tipo mencionado al inicio porque la unidad
de soporte presenta caras laterales situadas a ambos lados de la
unidad de ajuste, que son atravesadas por el perno tensor a través
de aberturas, y al menos un elemento de bloqueo que atraviesa la
cara lateral de la unidad de soporte y/o un lado lateral de una
unidad intermedia, que está dispuesta entre las caras laterales de
la unidad de soporte y de la unidad de ajuste, a través de una
abertura, y está sujeto de manera no desplazable en la dirección
longitudinal de la columna de dirección en la abertura de la cara
lateral correspondiente de la unidad de soporte y/o en la abertura
del lado lateral correspondiente de la unidad intermedia.
En una forma de realización preferida de la
invención, al menos un elemento de inmovilización presenta al menos
un perno colocado en el lado dirigido hacia la unidad de ajuste, que
está guiado en un orificio oblongo en la unidad de ajuste o en una
pieza de absorción de energía colocada en la misma y que ensancha
este orificio oblongo en caso de un desplazamiento de la unidad de
ajuste que se produce en caso de impacto en la dirección
longitudinal de la columna de dirección con respecto al segundo
elemento de inmovilización.
Una columna de dirección según la invención
posibilita un modo de construcción compacto con un comportamiento
de absorción de energía bien definido en caso de impacto. Además
puede conseguirse una estabilidad elevada en el estado cerrado del
mecanismo tensor, por ejemplo con respecto a oscilaciones.
En una forma de realización ventajosa de la
invención, uno o varios elementos de bloqueo y uno o varios
elementos de inmovilización del ajuste longitudinal se engranan con
arrastre de forma entre sí en el estado cerrado del mecanismo
tensor, preferiblemente a través de dentados dispuestos en estos
elementos de inmovilización. De este modo se consigue una fuerza de
sujeción elevada con respecto a un ajuste no deseado entre los
elementos de inmovilización, y concretamente tanto para el
funcionamiento normal como para el caso de impacto.
Cuando en el marco de este documento se habla de
un "funcionamiento normal", éste existe cuando las fuerzas que
actúan sobre la columna de dirección no superan un valor umbral
previamente establecido (en una dirección de ajuste en cuestión),
mientas que en "caso de impacto" las fuerzas que actúan se
sitúan por encima de este valor umbral.
Se prefiere que una columna de dirección según
la invención no sólo pueda ajustarse en la dirección longitudinal,
sino también en la dirección de inclinación o altura, tensándose
entre sí, en el estado cerrado del mecanismo tensor, primeros y
segundos elementos de inmovilización en altura, que inmovilizan el
ajuste en inclinación o altura. Preferiblemente, estos elementos de
inmovilización en altura a su vez actúan conjuntamente con arrastre
de forma.
En una forma de realización ventajosa de la
invención está presente un dispositivo mediante el que, en caso de
impacto, por ejemplo tras un tiempo predeterminado o un recorrido de
desplazamiento predeterminado, al menos uno de los elementos de
bloqueo puede desengranarse del elemento de inmovilización asociado
para el ajuste de longitud. Este dispositivo puede comprender a
este respecto por ejemplo un elemento pirotécnico o un elemento
accionado de manera electromagnética o mecánica, mediante un
desplazamiento en caso de impacto, para retraer el elemento de
bloqueo. De manera alternativa o en combinación, puede estar
previsto también engranar uno o más elementos de bloqueo
adicionalmente con elementos de inmovilización respectivos.
En un aspecto independiente adicional, el objeto
de la invención en una columna de dirección ajustable al menos en
la dirección de altura o inclinación consiste en admitir, en caso de
impacto, un recorrido desde el lado del motor. Según la invención
esto se consigue en una columna de dirección que puede ajustarse al
menos en altura o inclinación mediante un pivotado alrededor de un
eje de pivote, definiéndose el eje de pivote por al menos un perno
de pivote, de modo que el perno de pivote está guiado de manera
desplazable en al menos un orificio oblongo.
Este desplazamiento del perno de pivote en el
orificio oblongo puede producirse a este respecto, en una forma de
realización ventajosa, con absorción de energía, especialmente
mediante fricción y/o deformación.
Ventajas y detalles adicionales de la invención
se explican a continuación mediante el dibujo adjunto. En éste
muestran:
la figura 1, una vista oblicua de la sección que
sigue al volante, de una columna de dirección según la invención,
según una primera forma de realización;
la figura 2 y la figura 3, representaciones en
despiece ordenado de piezas del mecanismo tensor de la columna de
dirección en vistas oblicuas desde diferentes direcciones
visuales;
la figura 4, una vista oblicua de la columna de
dirección en el estado tras un impacto;
la figura 5 y la figura 6, vistas laterales de
la columna de dirección antes y después del impacto;
la figura 7 y la figura 8, vistas oblicuas de la
pieza de absorción de energía y del elemento de inmovilización
unido con la misma, visto desde el lado de la unidad de ajuste,
antes y después de un impacto;
la figura 9 y la figura 10, vistas oblicuas de
una segunda variante de realización de la invención desde diferentes
direcciones visuales, representándose piezas del mecanismo de
sujeción en cada caso en despiece ordenado;
la figura 11, una vista oblicua de una forma de
realización adicional de una columna de dirección según la
invención.
Una primera forma de realización de una columna
de dirección según la invención se representa en las figuras 1 a 8.
La columna de dirección comprende una unidad 1 de soporte, que puede
unirse con el chasis del automóvil y que presenta en este ejemplo
de realización partes de consola primera 2 y segunda 3 unidas entre
sí.
Una unidad 4 de ajuste, que está configurada en
forma de un manguito y que aloja de manera giratoria una sección
del eje 5 de dirección, puede ajustarse con respecto a la unidad de
soporte para adaptar la posición del volante, no representado en
las figuras, que puede colocarse en el extremo 6 del eje 5 de
dirección, a la posición de asiento del conductor con respecto a la
unidad 1 de soporte, cuando un mecanismo 7 tensor descrito con más
detalle más adelante se encuentra en su estado abierto.
La unidad 4 de ajuste está dispuesta entre caras
8a, 8b laterales de la parte 3 de consola de la unidad 1 de
soporte.
La unidad 4 de ajuste puede ajustarse en el
ejemplo de realización mostrado tanto en la dirección 9
longitudinal de la columna de dirección como en la dirección 10 de
ajuste para el ajuste en inclinación o altura de la columna de
dirección. A este respecto está dispuesta entre las caras 8a, 8b
laterales de la unidad 1 de soporte y la unidad 4 de ajuste una
unidad 11 intermedia, que rodea en forma anular la unidad 4 de
ajuste. Esta unidad 11 intermedia puede desplazarse en la dirección
10 de ajuste correspondiente al ajuste en altura o inclinación con
respecto a la unidad 1 de soporte y no puede desplazarse con
respecto a la unidad 4 de ajuste en esta dirección 10 de ajuste. En
cambio, en la dirección 9 longitudinal de la columna de dirección,
la unidad 11 intermedia está unida de manera no desplazable con la
unidad 1 de soporte y la unidad 4 de ajuste está alojada de manera
desplazable con respecto a la unidad 11 intermedia.
Para la fijación de la posición ajustada de la
columna de dirección sirve el mecanismo 7 tensor, que comprende un
perno 12 tensor que discurre de manera transversal al eje 5 de
dirección, especialmente en ángulo recto respecto a la dirección 9
longitudinal de la columna de dirección, que atraviesa aberturas 13,
14 en las caras 8a, 8b laterales y aberturas 15, 16 en lados 25a,
25b laterales de la unidad 11 intermedia. Las aberturas 13, 14
están configuradas en forma de orificios oblongos, que se extienden
en la dirección 10 de ajuste. Las aberturas 15, 16 en la unidad 11
intermedia mantienen el perno 12 tensor de modo que no puede
desplazarse con respecto a la dirección 10 de ajuste (con excepción
de un juego para el guiado deslizante del perno tensor) con
respecto a la unidad 11
intermedia.
intermedia.
En el perno 12 tensor está dispuesto un elemento
17 de bloqueo en altura que, en el lado dirigido hacia la cara 8
lateral adyacente de la unidad 1 de soporte, presenta dentados 18 a
ambos lados del perno 12 tensor. En el estado cerrado del mecanismo
7 tensor, estos actúan conjuntamente con dentados 19 en listones
dentados dispuestos a ambos lados de la abertura 13 en la cara 8
lateral, que forman un elemento 20 de inmovilización en altura. Los
dentados 18, 19 se extienden en la dirección 10 de ajuste, en el
ejemplo de realización mostrado en línea recta, siendo concebible y
posible en principio también un desarrollo curvado.
En el primer elemento 17 de inmovilización en
altura está colocado un bloque de sujeción, que forma un elemento
21a de bloqueo para la fijación del ajuste de la columna de
dirección en la dirección 9 longitudinal en el estado cerrado del
mecanismo 7 tensor. El elemento 21a de bloqueo está fijado en el
mismo, en el ejemplo mediante un perno 22 colocado en el mismo que
atraviesa una abertura 23 en el elemento 17 de bloqueo en
altura.
El elemento 21a de bloqueo se sitúa en su
totalidad en un lado del perno 12 tensor (por tanto no presenta
secciones situadas a ambos lados del perno tensor) y atraviesa la
abertura 13 en la cara 8 lateral así como una abertura 24
configurada en forma de una hendidura de ventana en un lado 25a
lateral de la unidad 11 intermedia. En los bordes de esta abertura
24 en el lado 25a lateral de la unidad 11 intermedia, el elemento
21a de bloqueo está sostenido contra un desplazamiento en la
dirección 9 longitudinal de la columna de dirección.
En su lado dirigido a la unidad 4 de ajuste, el
elemento 21a de bloqueo tiene un dentado 26, que en el estado
cerrado del mecanismo 7 tensor se engrana en un dentado 27 de un
elemento 28a de inmovilización que está unido con la unidad 4 de
ajuste. En el ejemplo, esta unión del elemento 28a de inmovilización
con la unidad 4 de ajuste se realiza en la zona de un plano, que
discurre a través del eje longitudinal del eje 5 de dirección y
está situado en ángulo recto respecto a un plano vertical que
discurre a través del eje longitudinal del eje 5 de dirección. De
manera alternativa puede estar previsto también disponer esta unión
del elemento 28a de inmovilización con la unidad 4 de ajuste en la
zona de un plano que discurre desplazado en paralelo al eje
longitudinal del eje 5 de dirección. La posición con respecto al eje
longitudinal del eje 5 de dirección puede adaptarse sin problemas a
los requisitos
constructivos.
constructivos.
El plano, en cuya zona se realiza la unión del
elemento 28a de inmovilización con la unidad 4 de ajuste, es
preferiblemente paralelo al eje del perno 12 tensor y está
desplazado con respecto al mismo (es decir, el perno 12 tensor no
se encuentra dentro de este plano).
El elemento 17 de bloqueo en altura está guiado
de manera desplazable con respecto a la cara 8a lateral en la
dirección 10 de ajuste y a este respecto está asegurado frente al
giro alrededor del eje del perno 12 tensor.
En el lado opuesto de la unidad 4 de ajuste está
dispuesta en el perno 12 tensor una placa 29 de unión que está
guiada de manera desplazable en la dirección 90 de ajuste en la cara
8b lateral y a este respecto está asegurada frente al giro
alrededor del eje del perno 12 tensor. Con la placa 29 de unión está
unido un bloque de sujeción que, en esta forma de realización,
representa un elemento 21b de bloqueo adicional para la fijación
del ajuste longitudinal de la columna de dirección. Al igual que el
primer elemento 21a de bloqueo, el elemento 21b de bloqueo
adicional se sitúa en su totalidad en un lado del perno 12 tensor y
sobresale a través de la abertura 14 en la cara 8b lateral y a
través de una abertura 24 configurada en forma de una hendidura de
ventana en el lado 25b lateral de la unidad 11 intermedia, en la que
está asegurado frente a un desplazamiento en la dirección 9
longitudinal de la columna de dirección. El dentado 26 del elemento
21b de bloqueo adicional a su vez actúa, en el estado cerrado del
mecanismo 7 tensor, conjuntamente con el dentado 27 de un elemento
28b de inmovilización adicional, que está unido con la unidad 4
de
ajuste.
ajuste.
La unión del elemento 21b de bloqueo adicional
con la placa 29 de unión se explica con más detalle más
adelante.
El mecanismo 7 tensor comprende además un
elemento 30 tensor dispuesto de manera giratoria en el perno 12
tensor, en el que está colocada una palanca 31 tensora, mediante la
que puede hacerse girar alrededor del eje longitudinal del perno 12
tensor. Con el elemento 30 tensor actúa conjuntamente la superficie
lateral del primer elemento 18 de inmovilización en altura dirigida
al elemento tensor. A este respecto esta superficie lateral del
primer elemento 17 de inmovilización en altura tiene rampas o
superficies 32 oblicuas, que actúan conjuntamente con
protuberancias 33 de leva del elemento 30 tensor. De manera
alternativa también pueden adoptar la función de tensado, cuerpos
de rodadura guiados en trayectos curvados o también otros mecanismos
tensores conocidos en gene-
ral.
ral.
Al girar el elemento 30 tensor mediante la
palanca 31 tensora entre la posición abierta del elemento 30 tensor
y la posición cerrada del elemento 30 tensor, las protuberancias 33
de leva se deslizan a lo largo de las superficies 32 oblicuas,
desplazándose la pieza 34 de extremo del perno 12 tensor,
configurada en forma de una cabeza ampliada, en la dirección
contraria a la cara 8 lateral de la unidad 1 de soporte, de modo que
la pieza 35 de extremo del perno 12 tensor opuesta, configurada en
forma de una tuerca, se desplaza en dirección a la cara 8b lateral,
y el primer elemento 17 de inmovilización en altura se desplaza en
la dirección axial del perno 12 tensor en dirección a la cara 8a
lateral. El primer elemento 17 de inmovilización en altura arrastra
de este modo el elemento 21a de bloqueo en la dirección axial del
perno 12 tensor y la pieza 35 de extremo arrastra de este modo la
placa 29 de unión y con ello el elemento 21b de bloqueo adicional en
la dirección axial del perno 12 tensor. De este modo se engranan
entre sí los dentados 18 del elemento 17 de bloqueo en altura, en
primer lugar separados entre sí, con los dentados 19 del elemento 20
de inmovilización en altura así como los dentados de los elementos
21a, 21b de bloqueo con los dentados de los elementos 28a, 28b de
inmovilización.
La transmisión de fuerza, en caso de una fuerza
que actúa sobre la unidad 4 de ajuste en el estado cerrado del
mecanismo 7 tensor en la dirección longitudinal de la columna de
dirección, se transmite por el al menos un elemento 28a, 28b de
inmovilización al al menos un elemento 21a, 21b de bloqueo y desde
éste a través del borde de la abertura 24 en el lado 25a, 25b
lateral de la unidad 11 intermedia y a través de ésta a la unidad 1
de soporte.
Cuando el mecanismo 7 tensor se lleva a su
estado abierto desde su estado cerrado mediante el pivotado de la
palanca 31 tensora, entonces los resortes 36a, 36b dispuestos entre
los lados 25a, 25b laterales de la unidad 11 intermedia y por un
lado en el primer elemento 17 de inmovilización en altura y por otro
lado en la placa 29 de unión, separan los dentados 18, 19 ó 26, 27
y puede ajustarse la posición de la columna de dirección.
El ajuste en altura o inclinación de la columna
de dirección se realiza mediante un pivotado de la unidad 4 de
ajuste con respecto a la unidad 1 de soporte alrededor del eje 37 de
pivote. A este respecto, el eje de pivote está fijado mediante
pernos 38 de pivote unidos con la unidad 11 intermedia. En los
ejemplos de realización representados, los pernos 38 de pivote
están guiados en dos orificios 39 oblongos, que están dispuestos en
la unidad 1 de soporte y que se extienden en la dirección 9
longitudinal de la columna de dirección, para representar un
recorrido de desplazamiento adicional en la dirección 9 longitudinal
de la columna de dirección para la unidad 4 de ajuste con respecto
a la unidad 1 de soporte en caso de impacto. En caso de impacto, el
eje (37) de pivote puede desplazarse de manera correspondiente a lo
largo del al menos un orificio (39) oblongo. Preferiblemente se
absorbe a este respecto energía, por ejemplo por fricción y/o
deformación. Esto se ilustra en el desplazamiento del perno de
pivote en la figura 6. Esta configuración es especialmente
ventajosa para alojar una intrusión de pared frontal.
No obstante, la invención puede realizarse
igualmente cuando los pernos 36 de pivote no están fijados con
posibilidad de desplazamiento longitudinal, sino sólo exclusivamente
de manera pivotante, por ejemplo en muescas circulares en la unidad
1 de soporte.
La disposición de los pernos 38 de pivote y de
los orificios 39 oblongos también podría estar intercambiada. Por
ejemplo también podría estar presente un perno de pivote continuo
que está guiado de manera desplazable en dos orificios
oblongos.
En el ajuste a lo largo de la dirección 9
longitudinal y/o en altura o inclinación de la columna de
dirección, en los ejemplos de realización se cambia la posición de
la junta 51 universal con respecto a la carrocería o la consola 2,
3. Sin embargo, también son concebibles y posibles construcciones
alternativas, en las que el pivotado de la unidad 4 de ajuste se
realiza en la junta 51 universal. En este caso la junta universal o
bien puede adoptar una posición invariable con respecto a la
carrocería y/o la consola 2, 3, con la excepción del giro alrededor
del propio eje, o bien cambiar su posición a lo largo de la
dirección 9 longitudinal sólo en el caso del ajuste a lo largo de
la dirección 9 longitudinal de la columna de dirección.
En los lados de los elementos 28a, 28b de
inmovilización dirigidos hacia la unidad 4 de ajuste está colocado
en cada caso un perno 40, que se adentra en un orificio 41 oblongo
de una pieza 42 de absorción de energía que está inmovilizada en la
unidad 4 de ajuste. El orificio 41 oblongo se extiende en la
dirección 9 longitudinal de la columna de dirección. En la zona de
su extremo, opuesto al extremo 6 en el lado del volante del eje 5
de dirección, el orificio 41 oblongo presenta ensanchamientos 43,
que se forman por rebajes en forma de cavidad en los bordes
longitudinales del orificio 41 oblongo. En el funcionamiento normal,
el perno 40 que se engrana en el orificio 41 oblongo respectivo se
encuentra en la zona del extremo del orificio 41 oblongo alejado
del volante, adentrándose ensanchamientos 44 laterales del perno 40
en los ensanchamientos 43 del orificio 41 oblongo. De este modo un
desplazamiento del perno 40 con respecto al orificio 41 oblongo está
bloqueado en el funcionamiento normal por esta unión con arrastre
de forma entre el perno 40 y la pieza 42 de absorción de
energía.
En caso de impacto, los pernos 40 deforman los
orificios 41 oblongos, ensanchando los ensanchamientos 44 de los
pernos 40 los orificios 41 oblongos, mientras que los pernos 40 en
los orificios 41 oblongos se desplazan en dirección al extremo de
los orificios 41 oblongos en el lado del volante. La figura 8
muestra el estado final, en el que el perno 40 respectivo alcanza
el extremo del orificio 41 oblongo en el lado del volante.
Mediante una adaptación adecuada de los anchos
de los orificios 41 oblongos por su extensión puede ajustarse la
fuerza de desplazamiento de los elementos 28a, 28b de inmovilización
a través de su recorrido de desplazamiento, en cada caso a valores
deseados para conseguir un diagrama fuerza-recorrido
previamente establecido.
Son concebibles y posibles diferentes
modificaciones de las formas de los pernos 40 y de los contornos de
los orificios 41 oblongos. Por ejemplo los pernos 40 podrían estar
configurados también con una sección transversal circular. Los
pernos pueden estar unidos también adicionalmente sujetos con las
piezas de absorción de energía.
Sin embargo, de manera alternativa también son
concebibles y posibles otros mecanismos de absorción, tal como por
ejemplo una brida de flexión y/o una brida de desgarre.
La ventaja de la solución según la invención
consiste en que la magnitud de la absorción de energía en el estado
cerrado del mecanismo tensor está desvinculada en gran medida de la
tensión de cierre aplicada en el mecanismo 7 tensor, aunque el
sistema tenga una estructura compacta. El perno 12 tensor que
atraviesa las aberturas 13, 14 en las caras 8a, 8b laterales
engrana al menos un elemento 21a de bloqueo con un elemento 28a de
inmovilización. La tensión aplicada sólo sirve para asegurar el
engranaje, que preferiblemente es una unión con arrastre de forma,
mientras que la absorción de energía se produce entre el elemento
28a de inmovilización y la pieza 42 de absorción de energía. Al
mismo tiempo, la solución según la invención permite una integración
sin problemas de un ajuste en altura o inclinación adicional de la
columna de dirección.
El elemento 21b de bloqueo adicional está unido
con la placa 29 de unión a través de un elemento 45 pirotécnico. El
elemento 45 pirotécnico está colocado mediante una pieza 46 de
fijación en la placa 29 de unión, estando la pieza 46 de fijación
por ejemplo encajada a presión en los bordes de la placa 29 de
unión. Un perno 47 de sujeción atraviesa una perforación 48 de la
placa 29 de unión y en este perno 47 de sujeción está fijado el
elemento 21b de bloqueo adicional.
En el funcionamiento normal, el elemento 21b de
bloqueo adicional está engranado con el elemento de 28b
inmovilización adicional tal como se describió, cuando el mecanismo
7 tensor se encuentra en su estado cerrado. En caso de impacto, el
elemento 21b de bloqueo adicional puede desengranarse del elemento
28b de inmovilización adicional mediante el elemento 45
pirotécnico, por ejemplo tras un tiempo predeterminado o un
recorrido de desplazamiento predeterminado. A este respecto el perno
47 de sujeción se retrae mediante ignición de la carga de
propulsión del elemento 45 pirotécnico, elevándose el elemento 21b
de bloqueo adicional del elemento 28b de inmovilización adicional.
A continuación tiene lugar únicamente una absorción de energía
entre el primer elemento 28a de inmovilización y la pieza 42 de
absorción de energía que actúa conjuntamente con este elemento 28a
de inmovilización, por lo que el desplazamiento adicional de la
unidad 4 de ajuste se hace más "suave" con respecto a la
unidad 1 de
soporte.
soporte.
La solución según la invención puede
perfeccionarse también en el sentido de que un elemento 21b de
bloqueo adicional sólo se engrana con un elemento 28b de
inmovilización adicional en caso de impacto, por ejemplo tras
transcurrir un determinado desplazamiento previamente establecido de
la unidad 4 de ajuste con respecto a la unidad 1 de soporte. En
este caso el desplazamiento de la unidad 4 de ajuste se hace "más
duro". En tal caso está previsto un elemento pirotécnico que
presiona el elemento 21 de bloqueo, en un momento o recorrido de
desplazamiento que puede establecerse previamente de la unidad 4 de
ajuste, contra el elemento 28b de inmovilización correspon-
diente.
diente.
En lugar de un elemento 45 pirotécnico podría
estar presente en todas las formas de realización también otro
actuador para desengranar el primer elemento 21b de inmovilización,
en el estado cerrado del mecanismo 7 tensor, del elemento 28b de
inmovilización adicional, por ejemplo un actuador de acción
electromagnética. También podría estar presente una pieza de acción
mecánica que eleva el elemento 21b de bloqueo adicional del
elemento 28b de inmovilización adicional tras un recorrido de
desplazamiento previamente establecido.
Mediante un dispositivo de este tipo, con el
que, en caso de impacto, un elemento 21b de bloqueo puede
desengranarse de o engranarse con un elemento 28b de inmovilización
asociado, podría realizarse por ejemplo también una adaptación de
la absorción de energía al peso del conductor.
También podrían existir más de dos elementos
21a, 21b de bloqueo y elementos 28a, 28b de inmovilización que
actúan conjuntamente con los mismos, pudiendo estar presente tal
dispositivo para el control del engranaje, que por ejemplo
comprende un elemento 45 pirotécnico, también para más de un
elemento de bloqueo.
Básicamente la realización puede modificarse
también de modo que todos los elementos de bloqueo pueden
desengranarse de o engranarse con los elementos de inmovilización
respectivos mediante un elemento 45 correspondiente. De este modo
puede aumentarse adicionalmente la pluralidad de posibilidades de
control para la absorción de energía y disminuirse adicionalmente
la capacidad de absorción en caso necesario.
La magnitud de la absorción de energía podría
ajustarse de manera diferente también de la manera descrita por
ejemplo en función del tipo de accidente.
Las figuras 9 y 10 muestran una forma de
realización algo simplificada con respecto al ejemplo de realización
anteriormente descrito. La diferencia consiste en que en esta forma
de realización sólo hay un elemento 21a de bloqueo y un elemento
28a de inmovilización en un lado de la unidad de ajuste. En este
lado se encuentran, como en el caso anterior, el elemento 17 de
bloqueo en altura y el elemento 20 de inmovilización en altura. En
el lado opuesto está dispuesto en el perno 12 tensor, en este caso,
en lugar de la placa 29 de unión anteriormente descrita, sólo una
placa 49 de apoyo, que se sostiene en la cara 8b lateral de la
unidad de soporte y está guiada de manera desplazable en la misma
en la dirección 10 de ajuste del ajuste en altura o inclinación, y
preferiblemente está asegurada a este respecto frente al giro.
En este ejemplo de realización sólo hay un
primer elemento 21a de bloqueo y un elemento 28a de inmovilización,
y también se omite un dispositivo con el que el elemento de bloqueo,
es decir, por ejemplo el elemento 45 pirotécnico anteriormente
descrito, puede retraerse dado el caso en caso de impacto.
Una forma de realización adicional algo
modificada se representa en la figura 11. La unidad 1 de soporte
está configurada en este caso formando una sola pieza. Los elementos
de bloqueo y los elementos de inmovilización correspondientes para
el ajuste longitudinal y el ajuste en altura por un lado y los
elementos tensores del mecanismo tensor por otro lado, están
dispuestos en este caso en lados opuestos de la unidad 4 de ajuste.
El elemento 30 tensor que puede hacerse girar por la palanca 31
tensora actúa en este caso por tanto conjuntamente con un elemento
50 tensor que presenta las superficies oblicuas o en rampa, que es
una pieza independiente del elemento 17 de bloqueo en altura
(mientras que en los ejemplos de realización según las figuras 1 a
10 estaba presente una pieza combinada).
La unidad 11 intermedia está configurada en este
ejemplo de realización de manera algo diferente en cuanto a la
forma, sin embargo de nuevo cumple la misma función, es decir, aloja
la unidad 4 de ajuste de manera desplazable en la dirección 9
longitudinal y ella misma está alojada de manera desplazable en la
dirección 10 de ajuste con respecto a la unidad 1 de soporte. La
unidad 11 intermedia a su vez rodea la unidad 4 de ajuste de manera
anular.
Son concebibles y posibles diferentes
modificaciones adicionales sin abandonar el alcance de la invención.
Así por ejemplo podría haber también elementos 17, 20 de
inmovilización en altura que actúan de manera conjunta a ambos
lados de la unidad 4 de ajuste.
Una columna de dirección según la invención
también podría estar configurada por ejemplo de manera ajustable
sólo en la dirección 9 longitudinal. En una forma de realización de
este tipo podría omitirse la unidad 11 intermedia, y las aberturas
13, 14 en las caras 8a, 8b laterales para el perno 12 tensor podrían
estar configuradas de manera circular. Para el elemento 21a de
bloqueo en este caso podría estar presente una abertura separada en
la cara 8a, 8b lateral correspondiente de la unidad 1 de soporte,
que mantiene el elemento 21a, 21b de bloqueo de manera no
desplazable en la dirección 9 longitudinal de la columna de
dirección. La transmisión de fuerza en caso de una fuerza que
actúa, en el estado cerrado del mecanismo 7 tensor, en la dirección
longitudinal de la columna de dirección sobre la unidad 4 de ajuste,
se transmitiría a este respecto desde al menos uno de los elementos
28a, 28b de inmovilización a al menos un elemento 21 a, 21b de
bloqueo y desde éste a través del borde de la abertura en la cara
8a, 8b lateral, que atraviesa, a la unidad 1 de soporte.
También en el caso de que, tal como se
describió, esté presente una unidad 11 intermedia, el al menos un
elemento 21a, 21b de bloqueo podría estar sujeto de manera no
desplazable en la dirección 9 longitudinal de la columna de
dirección por la abertura respectiva en la cara 8a, 8b lateral. La
unidad 11 intermedia entonces no tendría que extenderse por la zona
en la que se sitúa el al menos un elemento 21a, 21b de bloqueo.
También podría configurase sin una unidad 11
intermedia una columna de dirección según la invención, que puede
ajustarse tanto en la dirección 9 longitudinal como en la dirección
de altura o inclinación. A este respecto en la unidad 4 de ajuste
podrían estar presentes orificios oblongos atravesados por el perno
12 tensor, que se extienden en la dirección 9 longitudinal de la
columna de dirección. La unidad 4 de ajuste podría presentar con
este fin al menos una pieza que sobresale hacia arriba (o hacia
abajo), unida de manera rígida con el manguito que aloja el eje de
dirección, en la que están dispuestos estos orificios oblongos.
También sería concebible y posible que los
orificios 41 oblongos estén dispuestos directamente en el manguito
que aloja de manera giratoria el eje 5 de dirección.
Las soluciones mostradas en las formas de
realización de la invención ofrecen la ventaja de que, en caso de
impacto o también en el caso de que el conductor se apoye sobre el
volante, sólo una parte pequeña de las fuerzas que se producen se
conducen al sistema 7 tensor. De este modo puede dimensionarse de
manera relativa pequeña la fuerza operativa para el tensado y la
liberación del mecanismo tensor.
\vskip1.000000\baselineskip
- 1
- unidad de soporte
- 2
- parte de consola
- 3
- parte de consola
- 4
- unidad de ajuste
- 5
- eje de dirección
- 6
- extremo
- 7
- mecanismo tensor
- 8a
- cara lateral
- 8b
- cara lateral
- 9
- dirección longitudinal
- 10
- dirección de ajuste
- 11
- unidad intermedia
- 12
- perno tensor
- 13
- abertura
- 14
- abertura
- 15
- abertura
- 16
- abertura
- 17
- elemento de bloqueo en altura
- 18
- dentado
- 19
- dentado
- 20
- elemento de inmovilización en altura
- 21a
- elemento de bloqueo
- 21b
- elemento de bloqueo
- 22
- perno
- 23
- abertura
- 24
- abertura
- 25a
- lado lateral
- 25b
- lado lateral
- 26
- dentado
- 27
- dentado
- 28a
- elemento de inmovilización
- 28b
- elemento de inmovilización
- 29
- placa de unión
- 30
- elemento tensor
- 31
- palanca tensora
- 32
- superficie oblicua
- 33
- protuberancia de leva
- 34
- pieza de extremo
- 35
- pieza de extremo
- 36a
- resorte
- 36b
- resorte
- 37
- eje de pivote
- 38
- perno de pivote
- 39
- orificio oblongo
- 40
- perno
- 41
- orificio oblongo
- 42
- pieza de absorción de energía
- 43
- ensanchamiento
- 44
- ensanchamiento
- 45
- elemento pirotécnico
- 46
- pieza de fijación
- 47
- perno de sujeción
- 48
- perforación
- 49
- placa de apoyo
- 50
- elemento tensor
- 51
- junta universal
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante es sólo para la comodidad del lector. No forma parte
del documento de patente europea. Aunque se ha tomado especial
cuidado en la compilación de las referencias, no se pueden excluir
errores u omisiones y la OEP rechaza toda responsabilidad a este
respecto.
\bullet EP 0802104 B1 [0003]
\bullet EP 0836981 B1 [0003]
\bullet US 5722299 A [0003]
\bullet EP 1382509 A1 [0003]
\bullet US 5517877 A [0004]
\bullet US 5082311 A [0004]
\bullet EP 0849141 A1 [0005]
Claims (15)
1. Columna de dirección para un automóvil, que
puede ajustarse al menos en su dirección longitudinal, que
comprende una unidad (1) de soporte, que puede unirse con el chasis
del automóvil, una unidad (4) de ajuste y un mecanismo (7) tensor,
en cuyo estado abierto la unidad (4) de ajuste puede ajustarse con
respecto a la unidad (1) de soporte al menos en la dirección (9)
longitudinal de la columna de dirección y en cuyo estado cerrado la
posición ajustada de la unidad (4) de ajuste está inmovilizada con
respecto a la unidad (1) de soporte, y que comprende un perno (12)
tensor y al menos un elemento (21a, 21b) de bloqueo, que actúa
conjuntamente con al menos un elemento (28a, 28b) de
inmovilización, desplazándose al menos un elemento (21a, 21b) de
bloqueo al cerrar el mecanismo (7) tensor en la dirección axial del
perno (12) tensor con respecto a la unidad (1) de soporte y
tensándose mediante el desplazamiento en la dirección axial del
perno (12) tensor con un elemento (28a, 28b) de inmovilización
unido con la unidad (4) de ajuste y estando unido al menos un
elemento (28a, 28b) de inmovilización con la unidad (4) de ajuste
de modo que, en el funcionamiento normal, está sujeto de manera no
desplazable en la dirección longitudinal de la columna de dirección
con respecto a la unidad (4) de ajuste y, en caso de impacto, puede
desplazarse con respecto a la unidad (4) de ajuste con absorción de
energía, caracterizada porque la unidad (1) de soporte
presenta caras (8a, 8b) laterales situadas a ambos lados de la
unidad (4) de ajuste, que son atravesadas por el perno (12) tensor a
través de aberturas (13, 14), y al menos un elemento (21a, 21b) de
bloqueo atraviesa la cara (8a, 8b) lateral de la unidad (1) de
soporte o la cara (8a, 8b) lateral de la unidad (1) de soporte y un
lado (25a, 25b) lateral de una unidad (11) intermedia, que está
dispuesta entre las caras (8a, 8b) laterales de la unidad (1) de
soporte y la unidad (4) de ajuste, a través de una abertura (13,
14, 24), y está sujeto de manera no desplazable en la dirección (9)
longitudinal de la columna de dirección por los bordes de la
abertura (13, 14) de la cara (8a, 8b) lateral correspondiente de la
unidad (1) de soporte y/o por los bordes de la abertura (24) del
lado (25a, 25b) lateral correspondiente de la unidad (11)
intermedia.
2. Columna de dirección según la reivindicación
1, caracterizada porque al menos un elemento (28a, 28b) de
inmovilización presenta al menos un perno (40) colocado en el lado
dirigido hacia la unidad (4) de ajuste, que está guiado en un
orificio (41) oblongo en la unidad (4) de ajuste o en una pieza (42)
de absorción energía colocada en la misma y que ensancha este
orificio (41) oblongo en caso de un desplazamiento de la unidad (4)
de ajuste producido en caso de impacto en la dirección (9)
longitudinal de la columna de dirección con respecto al elemento
(28a, 28b) de inmovilización.
3. Columna de dirección según la reivindicación
1 o la reivindicación 2, caracterizada porque al menos un
elemento (21a, 21b) de bloqueo y un elemento (28a, 28b) de
inmovilización en el estado cerrado del mecanismo (7) tensor se
engranan con arrastre de forma entre sí, preferiblemente presentan
dentados (26, 27) que se engranan entre sí.
4. Columna de dirección según una de las
direcciones 1 a 3, caracterizada porque la columna de
dirección puede ajustarse también en altura o inclinación,
desplazándose en la dirección axial del perno (12) tensor y
tensándose con un elemento (20) de inmovilización en altura unido
con la unidad (1) de soporte, al menos un elemento (17) de bloqueo
en altura para la fijación de la posición ajustada de la unidad (4)
de ajuste en esta dirección (10) de desplazamiento al cerrar el
mecanismo (7) tensor.
5. Columna de dirección según la reivindicación
4, caracterizada porque el elemento (17) de bloqueo en altura
y el elemento (20) de inmovilización en altura en el estado cerrado
del mecanismo (7) tensor se engranan con arrastre de forma entre
sí, preferiblemente presentan dentados (18, 19) que se engranan
entre sí.
6. Columna de dirección según la reivindicación
4 o la reivindicación 5, caracterizada porque, en la
dirección del ajuste en altura o inclinación, la unidad (11)
intermedia está guiada de manera desplazable con respecto a la
unidad (1) de soporte y está sujeta de manera no desplazable con
respecto a la unidad (4) de ajuste y la unidad (4) de ajuste está
guiada de manera desplazable en la dirección (9) longitudinal de la
columna de dirección en la unidad (11) intermedia y la unidad (11)
intermedia está sujeta de manera no desplazable en la dirección (9)
longitudinal de la columna de dirección con respecto a la unidad (1)
de soporte.
7. Columna de dirección según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el al menos un
elemento (28a, 28b) de inmovilización está unido con la unidad (4)
de ajuste, que aloja de manera giratoria el eje (5) de dirección,
en la zona de un plano que discurre a través del eje longitudinal
del eje (5) de dirección y está dispuesto en ángulo recto respecto
a un plano vertical que discurre a través del eje longitudinal del
eje (5) de dirección.
8. Columna de dirección según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque el al menos un
elemento (21a, 21b) de bloqueo está dispuesto en su totalidad sobre
un lado junto al perno (12) tensor.
9. Columna de dirección según la reivindicación
8, caracterizada porque el al menos un elemento (21a, 21b)
de bloqueo está fijado en un elemento (17) de bloqueo en altura.
10. Columna de dirección según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque está presente un
dispositivo mediante el que el al menos un elemento (21a, 21b) de
bloqueo, preferiblemente en caso de impacto, tras un tiempo
predeterminado o un recorrido de desplazamiento predeterminado, en
el estado cerrado del mecanismo (7) tensor, puede desengranarse del
elemento (28a, 28b) de fijación asociado.
11. Columna de dirección según la reivindicación
10, caracterizada porque el dispositivo comprende un elemento
(45) pirotécnico para retraer el elemento (21a, 21b) de
bloqueo.
12. Columna de dirección según una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque a ambos lados
de la unidad (4) de ajuste está presente en cada caso al menos un
elemento (21a, 21b) de bloqueo y un elemento (28a, 28b) de
inmovilización.
13. Columna de dirección según una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque el ajuste en
altura se produce alrededor de un eje (37) de pivote, que se forma
mediante un perno (38) de pivote, que está fijado en la unidad (11)
intermedia y está alojado al menos de manera giratoria en la unidad
de soporte.
14. Columna de dirección según la reivindicación
13, caracterizada porque el eje (37) de pivote está dispuesto
de manera desplazable, en caso de impacto, a lo largo de al menos
un orificio (39) oblongo, que está dispuesto en la unidad (2) de
soporte.
15. Columna de dirección según la reivindicación
14, caracterizada porque el desplazamiento del eje (37) de
pivote en caso de impacto se produce a lo largo del orificio (39)
oblongo con absorción de energía.
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