ES2352362T3 - Columna de dirección con dispositivo de choque. - Google Patents

Abstract

Columna (1) de dirección para un vehículo de motor con a) una barra (2) de dirección montada de manera giratoria alrededor de su eje (11) longitudinal en un elemento (4) de ajuste, poseyendo el elemento (4) de ajuste al menos un primer elemento (4a) de resistencia, b) un elemento (3) soporte, que posee al menos una superficie (3a) de pared, estando dispuesto el elemento (4) de ajuste en el estado ensamblado de la columna (1) de dirección en el interior del elemento (3) soporte de manera desplazable guiada en la dirección axial en el caso de un choque y estando asignado el primer elemento (4a) de resistencia del elemento (4) de ajuste a la superficie (3a) de pared, caracterizada porque c) la al menos una superficie (3a) del elemento (3) soporte posee un elemento (22a, 22b) de choque, que sobresale en la dirección del elemento (4) de ajuste, que, con el desplazamiento relativo, que se produce en el caso de un choque, entre el elemento (4) de ajuste y el elemento (3) soporte, puede ser deformado por sí mismo absorbiendo energía y/o deforma con absorción de energía la superficie (3a) de pared del elemento (3) soporte, d) el elemento (22a, 22b) de choque posee en su extremo orientado hacia el elemento (4) de ajuste una rampa (23a, 23b) de apoyo y porque a la rampa (23a, 23b) de apoyo sigue una cresta (24a, 24b), que forma la elevación máxima del elemento (22a, 22b) de choque con relación a la superficie (3a) de pared.

Description

1 El invento se refiere a una columna de dirección para un vehículo de motor equipada con un dispositivo con el que se consume la energía cinética en el caso de choque por medio de un movimiento relativo provocado por el choque de un elemento de ajuste con relación a un elemento soporte de la columna de dirección. El conductor de un vehículo de motor es acelerado en el caso de un accidente (choque) en la dirección hacia el volante e impacta en el volante. La energía de choque de este impacto actúa sobre columna de dirección. Si la columna de dirección no retrocede bajo la influencia de la energía de choque, sino que permanece fija de manera rígida, el riesgo de lesiones del conductor es alto. Con la intención de incrementar la seguridad del conductor en el caso de un choque y para reducir el riesgo de lesiones se propusieron columnas de dirección, que retroceden bajo la influencia de la energía de choque, de manera, que el impacto del conductor es más suave. El retroceso de la columna de dirección se hace posible por el hecho de que un determinado grupo de elementos de la columna de dirección se desplaza con relación a la sujeción, unida rígidamente con el vehículo, de la columna de dirección. En relación con ello ya se conoce el procedimiento de prever en las columnas de dirección de esta clase dispositivos (conocidos como elementos de choque), que transforman la energía cinética del elemento de construcción desplazado de la columna de dirección en un trabajo de deformación y absorben así la energía. Las columnas de dirección correspondientes con dispositivos de choque para la absorción de energía se conocen en el estado de la técnica en diferentes formas de ejecución. A través del documento DE 694 16 261 T2 se conoce un sistema en el que, entre un soporte con forma de consola y un cuerpo tubular en el que se halla de manera giratoria la barra de dirección, se prevé un elemento de deformación adicional, que en caso de choque es deformado absorbiendo la energía. El cuerpo tubular posee en esta columna de dirección conocida orificios por los que pasa un sistema de bloqueo con el que se puede bloquear el cuerpo tubular en un soporte. Los orificios del cuerpo tubular poseen una salida dispuesta en la dirección del volante del conductor tal modo, que el cuerpo tubular se pueda separar del sistema de bloqueo en el caso de un impacto. Con este movimiento se arrastra al menos un extremo de una barra de arrastre, mientras que el otro extremo de la barra de arrastre está unido con el soporte. De esta manera se provoca con el movimiento del cuerpo tubular una deformación de la barra de arrastre con lo que se absorbe energía. La barra de arrastre actúa de esta manera como elemento de deformación, que absorbe energía. El inconveniente de esta columna de dirección conocida es, por un lado, que el elemento de deformación está dispuesto exteriormente en la columna de dirección, con lo que se incrementa el espacio necesario para ele alojamiento de la columna de dirección. Igualmente inconveniente es el hecho de que el elemento de deformación tiene que estar unido, por un

lado con el cuerpo tubular y, por otro, con el soporte, ya que esto incrementa el coste de montaje. Además, otro inconveniente es, que el elemento de deformación se construya como pieza adicional separada, de manera, que aumenta la cantidad de piezas de la columna de dirección.

En el documento ER 0 713 820 B1 se describen diferentes formas de ejecución de una columna de dirección con un dispositivo absorbente de la de la energía para columnas de dirección. A todas las formas de ejecución es común, que se prevén dos tubos dispuestos concéntricamente entre sí y desplazables uno en otro, a saber un tubo exterior y un tubo interior desplazable en aquél. Los tubos interactúan entre sí en caso de un choque con el fin de absorber la energía. De acuerdo con una de las formas de ejecución descritas se prevén en el lado interior del tubo exterior muescas, que cooperan con el lado exterior del tubo interior. De acuerdo con la doctrina del documento EP 0 713 820 B1 se eligen y adaptan unas a otras diferentes características del lado del tubo con el que cooperan las muescas mencionadas. En el ejemplo de ejecución mencionado más arriba se prevé así con las muescas del tubo exterior, que tubo interior tenga que poseer un ensanchamiento radial del diámetro para poder cooperar con las muescas, que sobresalen radialmente hacia el interior. Por ello no se puede utilizar para el tubo interior un tubo sencillo y barato con un diámetro constante. Dado que según el documento EP 0 713 820 B1 es preciso, que se adapten entre sí también las características del lado del otro tubo, que coopera con las muescas, resulta esta solución laboriosa desde el punto de vista de la construcción y da lugar a costes mayores.

El invento se basa en el problema de divulgar una columna de dirección variable, que retroceda bajo la energía del impacto de un conductor incidente, con un dispositivo, que absorba la energía de choque y la transforme en un trabajo de deformación, estando configurado el dispositivo de manera sencilla desde el punto de vista de la construcción y la columna de dirección se baste con pocas piezas. Además, con el invento se debe conseguir, que con el dispositivo de absorción de la energía no sea necesario un aumento del espacio de montaje en la dirección radial necesario para la columna de dirección.

Este problema se soluciona con una columna de dirección con las características de la reivindicación 1 ó 2. Los perfeccionamientos ventajosos de la columna de dirección según el invento se recogen en las reivindicaciones subordinadas.

En la columna de dirección según el invento se prevé en una primera forma de ejecución un elemento de choque, que arranca del elemento soporte en la dirección hacia el elemento de ajuste y con ello radialmente hacia el interior y que, con el desplazamiento relativo, que se produce entre el elemento de ajuste y el elemento soporte en el caso de un choque, se deforma por sí mismo absorbiendo la energía del elemento soporte y/o deforma el elemento soporte en el entorno del elemento de choque. En una segunda forma de ejecución se prevé en la columna de dirección según el invento un elemento de choque, que arranca del elemento de ajuste en la dirección hacia el elemento soporte y que por lo tanto sobresale hacia fuera y que con el movimiento relativo, que se produce en el caso de un choque, entre el elemento de ajuste y el elemento soporte se deforme por sí mismo y/o deforme el elemento de ajuste en el entorno del elemento de choque absorbiendo energía. El espacio radial de montaje requerido por la columna de dirección según el invento es con ello el mismo que el de una columna de dirección con la misma construcción , que no posea un dispositivo para absorber la energía del impacto en el caso de un choque. Los elementos de choque no requieren en el invento un espacio de montaje adicional exterior a la columna de dirección.

El invento puede ser utilizado fundamentalmente en columnas de dirección no regulables en las que en el caso de un hoque sólo tiene lugar u-n desplazamiento relativo entre el elemento, que aloja la barra de dirección y el elemento soporte unido con la carrocería del vehículo. El invento puede ser aplicado en especial a columnas de dirección regulables en al menos un dispositivo de regulación en las que se prevé un dispositivo de aprisionamiento, que puede ser abierto y cerrado, siendo el elemento de ajuste desplazable en la dirección axial con relación al elemento soporte, cuando está abierto el dispositivo de aprisionamiento y siendo fijado axialmente con el dispositivo de aprisionamiento cerrado.

El elemento de choque se dispone según el invento en al menos una superficie de la pared del elemento soporte o del elemento de ajuste y en el caso de un choque el elemento de ajuste es desplazado en la dirección axial con relación al elemento soporte debido a la acción de la fuerza del impacto. De esta manera se puede aprovechar el movimiento dirigido del elemento de ajuste para la deformación del elemento de choque, respectivamente del elemento soporte, de manera, que la energía cinética del elemento de ajuste es transformada en un trabajo de deformación. El elemento de resistencia del elemento de ajuste, respectivamente del elemento soporte asignado al elemento de pared con el elemento de choque actúa durante el desplazamiento relativo sobre el elemento de choque y lo deforma y/o deforma el entorno de la superficie de pared en la que está dispuesto el elemento de choque.

Con preferencia se prevé la disposición del elemento de choque en una superficie exterior del elemento soporte, ya que aquí se puede influir de una manera más sencilla y el montaje es más sencillo, en la rigidez y con ello en la deformación y también en la magnitud y la curva de la absorción de energía.

El elemento de choque se puede construir fundamentalmente como una pieza separada del elemento soporte, respectivamente del elemento de ajuste, por ejemplo como pieza plegada de chapa o como elemento moldeado de material plástico. En este caso se puede unir el elemento de choque con unión cinemática de material, de fuerza o de forma con la superficie de pared del elemento soporte o con el elemento de ajuste. Para el montaje del elemento de choque en la superficie de pared se pueden practicar en la superficie de pared cavidades en las que se aloja y fija el elemento de choque. Las fijación del elemento de choque en cavidades de esta clase puede tener lugar por ejemplo por encolado, soldadura o remachado.

De acuerdo con una forma de ejecución preferida del invento se construye el elemento de choque como acanaladura de choque moldeada en la superficie de pared. Esta forma de ejecución tiene la ventaja de que no se necesitan piezas separadas. El elemento se choque se construye en esta forma de ejecución como componente integral de la superficie de pared y forma una unidad con ella. En esta forma de ejecución se elimina con ello el coste de montaje adicional ligado a la unión de un elemento de choque separado con la superficie de pared.

La al menos una superficie de pared en la que se dispone el elemento de choque puede poseer, además una acanaladura de refuerzo. Estas acanaladuras de refuerzo adicionales se encargan de limitar la deformación en el entorno de la zona de la superficie de pared. Así por ejemplo, con la disposición del elemento de choque en elemento soporte en el que se guía el elemento de ajuste en el caso de un desplazamiento, se reduce el desdoblamiento de la curvatura del elemento soporte. Además de las acanaladuras de refuerzo también es posible prever otros refuerzos, como por ejemplo una vaina de refuerzo.

El elemento de choque posee de acuerdo con un perfeccionamiento del invento una sección transversal, cuya forma varía en su extensión longitudinal. De esta manera se puede determinar de modo definido la cantidad de energía, que debe ser consumida en el caso de choque por el elemento de choque. En este caso se puede regular en función del camino de desplazamiento la curva de la fuerza de la resistencia al desplazamiento del elemento de ajuste con relación al elemento soporte.

El elemento de choque posee en una forma de ejecución preferida del invento con un elemento de choque, que posee una forma de la sección transversal, que varíe a lo largo de su extensión longitudinal, en su extremo orientado hacia el elemento de ajuste, respectivamente el elemento soporte una rampa de apoyo. Con esta rampa de apoyo se incrementa poco a poco y de manera controlada el grado de la deformación y con ello el grado de la absorción de energía en el caso de un movimiento relativo entre el elemento de ajuste y el elemento soporte. La rampa de apoyo simplifica al mismo tiempo el movimiento de deslizamiento del elemento de ajuste, respectivamente del elemento soporte sobre el elemento de choque.

La rampa de apoyo desemboca según un perfeccionamiento del invento en una cresta, que forma la elevación máxima del elemento de choque con relación a la superficie de pared del elemento soporte. A continuación de la cresta, es decir de la elevación máxima del elemento de choque, se halla, de acuerdo con una forma de ejecución preferida del invento, una rampa de apoyo descendente. La rampa de apoyo sirve como refuerzo adicional de la disposición, análogo a la previsión de una acanaladura de refuerzo adicional. Por medio del ángulo de elevación de la rampa de apoyo se puede determinar hasta donde puede ser desplazado elemento de ajuste o alternativamente el elemento soporte sobre el elemento de choque con un determinado esfuerzo de choque, es decir, que la cantidad de energía, que puede ser absorbida por el elemento de choque con una energía de impacto dada, puede ser modificada con la configuración de la rampa de apoyo. Con ello, un parámetro, que puede ser modificado por medio de la construcción desde el punto de vista de la configuración de la rampa es, como ya se dijo, el ángulo de elevación (es decir el ángulo, que forma la rampa de apoyo con la superficie de pared del elemento soporte), pero el efecto de la rampa de apoyo también puede ser modificado de manera definida, por ejemplo por medio del grueso del material del elemento de choque en la zona de la rampa de apoyo.

El elemento de ajuste posee, de acuerdo con una forma de ejecución ventajosa del invento, una sección transversal con forma octogonal, mientras que el elemento soporte posee una sección transversal con forma esencial de U. En este caso, la superficie de pared, que contiene el elemento de choque forma un ala del elemento soporte con forma de U. En esta forma de ejecución del invento también se pueden prever sin problemas, en lugar del elemento de choque único, dos, tres o más elementos de choque en las correspondientes superficies de pared del elemento soporte. Así por ejemplo, se puede disponer un segundo elemento de choque en la otra ala del elemento soporte con forma de U. De manera alternativa o adicional también se puede disponer un elemento de choque adicional en las superficies de pared, que unen entre sí las dos alas de la U. De manera alternativa o también en combinación con los elementos de choque en el elemento soporte también se pueden disponer uno o varios elementos de choque en zonas de la superficie de pared del elemento soporte.

En lo que sigue se describirá el invento con detalle por medio de un dibujo. Es preciso hacer la aclaración de que fundamentalmente el invento no está limitado a la construcción del elemento soporte, respectivamente del elemento de ajuste representado en el ejemplo de ejecución. Así por ejemplo no es necesario que, como en el ejemplo de ejecución representado, el elemento soporte se construya obligatoriamente como pieza de chapa plegada con forma de U, sino que el elemento soporte también puede estar formado por dos superficies de pared dispuestas paralelas entre sí y no unidas entre sí. Igualmente, el elemento de ajuste no tiene que ser construido como una pieza de chapa con sección transversal octogonal. El elemento de ajuste también se podría configurar como un sencillo tubo cuadrangular o también como tubo redondo.

Además también es posible y cabe imaginar, que el elemento soporte se construya como pieza de fundición y disponer un elemento de choque separado en una superficie de pared.

En el dibujo muestran:

La figura 1, una columna de dirección según el invento en el estado ensamblado con elementos de choque dispuestos en el elemento soporte.

La figura 2, la columna de dirección según la figura 1 en una representación despiezada en la que los módulos principales de la columna de dirección se representan separados entre sí.

La figura 3, una forma de ejecución del elemento soporte configurado según el invento modificado con relación a la figura 2 desde el punto de vista del dispositivo de aprisionamiento.

La figura 4, una vista del elemento soporte configurado según el invento en el que la mirada del observador está dirigida, partiendo del lado cerrado del elemento soporte con forma de U, paralela a las alas de la U.

La figura 5, una vista lateral del elemento soporte según la figura 4.

La figura 6, en una vista en planta, una forma de ejecución modificada con relación a las figuras 4 y 5 del elemento soporte según el invento.

La figura 7, una sección de la rampa de apoyo del elemento de choque.

La figura 8, una sección de la elevación máxima (cresta) del elemento de choque.

La figura 9, una sección de la rampa de apoyo del elemento de choque.

La figura 10, la columna de dirección ensamblada en su estado más corto axialmente, es decir con el elemento de ajuste introducido al máximo en el elemento soporte.

La figura 11, la columna de dirección según el invento después de un choque con el elemento de choque deformado y con el elemento soporte deformado.

La figura 12, una columna de dirección según el invento en el estado ensamblado con elementos de choque dispuestos en el elemento de ajuste.

No en todas las figuras se representan para mayor claridad algunas partes de la columna de dirección y la fijación de la columna de dirección al vehículo. Estos elementos no son esenciales para el invento.

En la figura 1 se representa la columna 1 de dirección en el estado ensamblado. La barra 2 de dirección está montada de manera giratoria en un elemento 4 de ajuste. El elemento de ajuste posee una forma octogonal de su sección transversal. El elemento 4 de ajuste penetra con un extremo en el elemento 3 soporte, que se construye con forma de U. En el lado interior de las alas de la U están dispuestos elementos 30a, 30b de aprisionamiento con forma acodada, que cooperan con las superficies exteriores planas del elemento 4 de ajuste octogonal. Las alas de la U del elemento soporte están acopladas entre sí por medio de un elemento de aprisionamiento. El dispositivo 6 de aprisionamiento comprende una palanca 10 de ajuste, un espárrago 9 de presión y los elementos 30a, 30b de aprisionamiento. Por medio de un movimiento de la palanca 10 de ajuste se pueden aproximar entre sí las alas U del elemento 3 soporte, de manera, que los elementos 30a, 30b de aprisionamiento aprisionen el elemento 4 de ajuste y lo retengan en una posición axial fija. Con el dispositivo 9, 10, 30a, 30b de aprisionamiento, que puede ser abierto y cerrado, se puede desplazar el elemento 4 de ajuste, estando abierto el dispositivo 9, 10, 30a, 30b de aprisionamiento en la dirección axial y con el dispositivo 9, 10, 30a, 30b de aprisionamiento cerrado se puede retener de manera axialmente fija.

El elemento 3 soporte está dispuesto en una pinza 5 soporte. El elemento 3 soporte está unido de manera basculable con la pinza 5 soporte por medio del eje 21 de basculamiento. La cámara soporte está unida por medio de elementos de fijación no representados con la carrocería no representada del vehículo.

En el caso de un choque, el conductor es lanzado sobre el volante de su vehículo y ejerce con ello un impacto a lo largo del eje 11 longitudinal de la barra 2 de dirección sobre el elemento 4 de ajuste. Con este impacto se desplaza axialmente el elemento 4 de ajuste con relación al elemento 3 soporte. El objeto del invento es degradar de manera cuidadosa la energía cinética del elemento 4 de ajuste durante este movimiento relativo, de manera, que el impacto de conductor resulte más suave. Con ello se deben evitar las lesiones graves del conductor.

En la figura 2 se representa la columna de dirección según la figura 1 en una vista despiezada. Se puede ver la pinza 5 soporte unida en el estado ensamblado con la carrocería del vehículo. Esta pinza 5 soporte posee forma de U y pose dos alas 5a, 5b laterales. En las alas 5a, 5b laterales se prevén orificios 16, 17 alargados, que hacen posible el desplazamiento angular de la columna de dirección alrededor del eje 21 de basculamiento para poder ajustar la altura del volante del vehículo.

El elemento 4 de ajuste en el que se aloja de manera giratoria la barra 2 de dirección posee, debido a su sección transversal octogonal, ocho tramos de superficie planos repartidor sobre el contorno. Con los símbolos 7c, 7d de referencia se designan a título de ejemplo dos de estos tramos de superficie planos. En el estado ensamblado de la columna de dirección coopera el tramo 7d de superficie plano con el elemento 8d de aprisionamiento del elemento 3 soporte.

El elemento 3 soporte representado en la figura 2 posee en uno de sus extremos el dispositivo 6 de aprisionamiento, que comprende la palanca 10 de ajuste, el espárrago 9 de presión y los elementos 30a, 3b de aprisionamiento. En el otro extremo del elemento 3 soporte se prevén tetones 40 de alojamiento con los que se puede fijar el elemento 3 soporte de manera giratoria en la pinza 5 soporte, de manera, que el elemento 3 soporte está dispuesto en la pinza 5 soporte de manera basculable alrededor del eje 21 de basculamiento.

El elemento 3 soporte se construye como pieza de chapa plegada con forma esencial de U. Las alas de la U del elemento 3 soporte están formadas por superficies 3a, 3b de pared.

En estas superficies de pared se conforman los elementos de choque según el invento con la forma de acanaladuras 22a, 22b de choque. Además de las acanaladuras 22a, 22b de choque se prevén en las superficies 3a, 3b de pared acanaladuras 26a, 26b de refuerzo, que dificultan adicionalmente el desdoblamiento del elemento 3 soporte durante el choque, lo que equivale a un aumento de la energía necesaria para la deformación y el desdoblamiento del elemento soporte. Con el dimensionado de las acanaladuras de refuerzo se puede ajustar la curva de la fuerza en función del camino de desplazamiento en el caso de un choque. Las acanaladuras 26a, 26b de refuerzo pueden servir al mismo tiempo como elementos de guía del camino de desplazamiento del elemento 4 de ajuste en el elemento 3 soporte.

En la zona del alma, que une las dos superficies 3a, 3b de pared, se configuran tramos 8b, 8c y 8e de pared planos, que en el estado ensamblado se asignan a los correspondientes tramos de superficie planos del elemento 4 de ajuste. Los tramos 8a, 8d de superficie de los elementos 30a, 30b de aprisionamiento cooperan con los tramos 7d de superficie planos correspondientes del elemento 4 de ajuste y los aprisionan.

En la figura 3 se representan de manera ampliada el elemento 3 soporte y el elemento 4 de ajuste. Para la explicación de las diferentes posibilidades del aprisionamiento del elemento 4 de ajuste en el elemento 3 soporte se representan en la figura 3 diferentes posibilidades de configuración del sistema de aprisionamiento. El elemento 30a de aprisionamiento posee en su superficie 8a de aprisionamiento protuberancias 14 con forma de regleta, que, en el estado aprisionado, actúan sobre la superficie plana correspondiente del elemento 4 de ajuste. De esta manera se puede obtener una presión superficial mayor y, en comparación con una superficie de aprisionamiento plana sencilla, una menor tendencia al “gripado“ de las dos piezas. De manera alternativa también se pueden obtener estas ventajas previendo sobre una superficie plana del elemento 4 de ajuste una protuberancia 15 a modo de regleta, que coopere con la superficie 8d de aprisionamiento correspondiente del elemento 30b de aprisionamiento. Las flechas representadas con trazo discontinuo indican la manera en la que el elemento 4 de ajuste se introduce en el elemento 3 soporte para ensamblar la columna de dirección. En las superficies 3a, 3b de pared del elemento 3 soporte con forma de U se disponen las acanaladuras 22a, 2b de choque y las acanaladuras 26a, 26b de refuerzo.

En la figura 4 se representa el elemento 3 soporte configurado según el invento, estando dirigida la mirada del observador, partiendo del fondo cerrado del elemento 3 soporte con forma de U, en la dirección de la abertura (hacia arriba). En las superficies 3a, 3b de pared se disponen en el lado interior los elementos 30a, 30b de aprisionamiento. Además, en las superficies de pared 3a, 3b están mecanizadas las acanaladuras 22a, 22b de choque. Las acanaladuras 22a, 22b de choque son con ello partes integrales de las superficies 3a, 3b de pared. Las acanaladuras de choque formadas de esta manera no exigen una pieza separada para la absorción de la energía en el caso de un choque.

Además de las acanaladuras 22a, 22b de choque se prevén acanaladuras 26a, 26b de refuerzo en las superficies 3a, 3b de pared. En el extremo derecho en la figura 4 del elemento 3 soporte se prevén en las superficies 3a, 3b de pared tetones dirigidos hacia fuera. Con estos tetones se puede fijar el elemento 3 soporte de manera basculable en la pinza 5 soporte (véanse las figuras 1 y 2), de manera, que el elemento 3 soporte pueda ser basculado con relación a la pinza 5 soporte alrededor del eje 21 de basculamiento.

Las acanaladuras 22a, 22b de choque poseen una forma, que varía en la dirección axial. En el extremo de las acanaladuras 22a, 22b de choque alejado del eje 21 de basculamiento poseen estas en primer lugar un tramo con forma de rampa, que forma la rampa de apoyo 23a, 23b. En su elevación máxima con relación a las superficies 3a, 3b de pared poseen las acanaladuras 22a, 22b de choque una cresta 24a, 24b. A continuación de esta cresta se halla un segundo tramo con forma de rampa, que forma la correspondiente rampa 25a, 25b de apoyo. Según la posición axial en la que se halle la cresta 24a, 24b y el ángulo, que forman las rampas 25a, 2b con relación a las superficies 3a, 3b de pared puede poseer la acanaladura 22a, 22b una capacidad de absorción diferentes de la energía cinética, que se produce en el caso de un choque.

Para mejor comprensión se representa en la figura 5 el elemento soporte representado en una vista lateral. En ella se puede ver la superficie 3a de pared con la acanaladura 22a de choque y con la acanaladura 26a de refuerzo. Además, se representan los orificios 27 y 28. El orificio 27 sirve para el paso del espárrago 9 de presión del dispositivo 6 de aprisionamiento, mientras que el orificio 28 sirve para el alojamiento del eje 21 de basculamiento. En la figura 5 se pueden apreciar perfectamente las zonas con distinta forma de la acanaladura 22a de choque, es decir la rampa 23a de apoyo, la rampa 25a de apoyo y la elevación máxima, es decir la cresta 24a situada entre ambas.

En la figura 6 se representa el elemento 3 soporte de las figuras 4 y 5 en una vista en planta, es decir, que la dirección de la mirada del observador está dirigida desde el lado abierto del elemento 3 soporte con forma de U hacia el lado cerrado.

En el elemento 3 soporte representado en la figura 6 se prevé un espárrago 31, cuyo eje longitudinal forma el eje 21 de basculamiento del elemento 3 soporte. El espárrago 31 puede ser de un material macizo o se puede construir con forma de vaina. El espárrago 21 sirve al mismo tiempo para reforzar el elemento 3 soporte e incrementa su rigidez. Sin embargo, de manera alternativa cabe imaginar y es posible, que el eje 21 de basculamiento se construya por medio de uniones dispuestas individualmente entre el elemento 4 de ajuste y el elemento 3 soporte, por ejemplo con dos uniones con remaches independientes. Esto será en especial necesario en el caso en el que el eje 21 de basculamiento corte la barra 2 de dirección.

En la superficie 8e plana inferior del elemento 3 soporte se dispone un elemento 32 de rotura. El elemento 32 de rotura forma un tope longitudinal para el elemento 4 de ajuste, es decir, que cuando el elemento 4 de ajuste se introduce con la profundidad correspondiente en el elemento 3 soporte, asienta en el elemento 32 de rotura se apoya en él. Sólo después de rebasar una determinada fuerza en la dirección axial se rompe el elemento 32 de rotura y libera el camino para un desplazamiento axial adicional del elemento 4 de ajuste con relación al elemento 3 soporte. Sólo después de la rotura del elemento de rotura puede penetrar el elemento 4 de ajuste en las acanaladuras 22a, 22b de choque y deformar las superficies 3a, 3b del elemento 3 soporte y/o las acanaladuras 22a, 22b absorbiendo la energía.

El elemento de rotura puede ser construido de diferentes maneras. En la forma de ejecución preferida se construye el elemento 32 de rotura como espiga de material plástico, que se fija a presión en el elemento 3 soporte y penetra en el orificio, que rodea el elemento 3 soporte. De manera alternativa se puede disponer el elemento 32’ de rotura (véase la figura 1) en el elemento 4 de ajuste y limitar el desplazamiento del elemento 4 de ajuste con relación al elemento 3 soporte por el apoyo en el espárrago 9 de presión. La fuerza de desplazamiento rebasa en el caso de un choque la resistencia del elemento de rotura y el elemento de rotura es cizallado, de manera, que es posible un desplazamiento adicional del elemento 4 de ajuste con relación al elemento 3 soporte.

En las figuras 7, 8 y 9 se representan diferentes secciones de la acanaladura 22a de choque. El plano de la sección se extiende en la figura 7 a través de la rampa 23a de apoyo de la acanaladura de choque, mientras que en la figura 8 pasa por la elevación máxima de la acanaladura de choque, es decir la cresta 24a. El plano de la sección pasa en la figura 9 por la rampa 25a de apoyo. De las figuras 7 a 9 se desprende, que los diferentes tramos de la acanaladura 22a de choque se conforman diferentemente, es decir, que los diferentes tramos de la acanaladura 22a de choque poseen secciones transversales con distintas formas. La forma de la sección transversal de la rampa 25 de apoyo es, además del ángulo de elevación de la rampa de apoyo con relación a la superficie 3a de pared, un parámetro adicional con el que se puede determinar la cantidad de energía, que es absorbida por la acanaladura de choque en el caso de un choque.

De manera especialmente ventajosa se puede ajustar por medio de la curva de la altura de la rampa 23a, 23b en función de la longitud el valor de la fuerza de resistencia a un desplazamiento adicional, en el caso de un choque, del elemento 4 de ajuste con relación al elemento 3 soporte en el correspondiente lugar momentáneo del desplazamiento. De esta manera se puede determinar a priori una curva definida de la fuerza .

La figura 10 representa la columna 1 de dirección según invento en el estado ensamblado. En el estado representado en la figura 10 la columna 1 de dirección posee en su estado de funcionamiento normal, es decir con el caso de la ausencia de un choque, su extensión axial más pequeña. El elemento 4 de ajuste se halla introducido en el elemento 3 soporte hasta el punto en el que con su pared exterior, es decir en especial con sus elementos 4a, 4b de resistencia, apoya en el principio de las acanaladuras 22a, 22b de choque. Si se ejerciera sobre la barra 2 de dirección un impacto procedente de la izquierda en la figura 10, el elemento 4 de ajuste se desplazaría con relación al elemento 3 soporte deformándose las acanaladuras 22a, 22b de choque. La energía cinética liberada del elemento 4 de ajuste durante el choque sería consumida poco a poco al aumentar la deformación de las acanaladuras 22a, 22b de choque. De esta manera se reduce el peligro de lesiones del conductor.

La figura 11 representa el estado de la columna de dirección según la figura 10 después del choque. En la figura 11 se representan tanto la deformación de las acanaladuras 22a, 22b de choque, como también la deformación de las superficies 3a, 3b de pared en la zona de los elementos de choque. En especial, las superficies 3a, 3b de pared están ensanchadas en la zona de los elementos de choque. Según las circunstancias de la construcción puede ser deseable, que se limite o incluso impida la deformación de los elementos de choque, en este caso las acanaladuras 22a, 22b de choque o las superficies 3a, 3b de pared en las que están dispuestos los elementos de choque. El técnico puede lograr esto con un diseño correspondiente del elemento de choque o de las superficies de pared.

Es evidente, que al utilizar acanaladuras 22a, 22b de choque como elementos de choque el elemento de choque es, con los gruesos usuales de las chapas en el margen de 1 mm a 2 mm extraordinariamente rígido, por lo que sólo puede ser deformado con una presión superficial considerable. La exactitud de la determinación del nivel de la fuerza depende mucho de la exactitud de la configuración del elemento de choque. En el caso de que la deformación de las superficies 3a, 3b de pared se prevea para la absorción de la energía, los requerimientos de tolerancia desde el punto de vista de la exactitud de medidas y de las propiedades del material no son tan grandes.

La figura 12 representa una forma de ejecución alternativa del invento en la que se dispone un elemento 22’ de choque en una superficie 71 de pared, mientras que se dispone una elemento 22a’ de choque adicional en una superficie 7g de pared del elemento 4 de ajuste. Como elemento de resistencia en el caso de un choque sirve una superficie 3b’ exterior dispuesta en el elemento 3 soporte o sencillamente el espárrago 9 de presión dispuesto de manera inamovible con relación al elemento 3 soporte en la dirección del eje longitudinal del elemento 3 soporte. Esta forma de ejecución alternativa también puede ser utilizada con elementos 4 de ajuste con superficies exteriores de la sección transversal redondas o con otra forma. Lo dicho anteriormente de las características de las otras formas de ejecución del invento se puede aplicar de manera análoga a esta forma de ejecución.

El invento también puede ser utilizado para columnas de dirección en las que la barra

5 de dirección esté dispuesta de una manera sólo desplazable en una dirección en altura o longitudinal con relación al elemento soporte o que en el caso de funcionamiento normal, es decir con exclusión del caso de un choque, no se pueda desplazar en modo alguno. Estas columnas de dirección pueden ser diseñadas de tal modo, que después de rebasar una fuerza prefijada sea posible un desplazamiento en el sentido longitudinal de la barra de dirección y por

10 lo tanto del elemento de ajuste, que soporta el elemento de ajuste. Entonces se prevén según el invento en el elemento soporte o en el elemento de ajuste, que soporta la barra de dirección uno o varios elementos de choque correspondientes, que opongan una resistencia correspondiente al desplazamiento del elemento de ajuste con relación al elemento soporte.

Lista de símbolos de referencia

1

Columna de dirección

2

Barra de dirección

3

Elemento soporte

3a, 3b

Superficie de pared

4

Elemento de ajuste

4a, 4b

Elementos de resistencia

5

Pinza soporte

6

Dispositivo de aprisionamiento

7c, 7d

Tramos de superficie planos

7f, 7g

Superficie de pared

8a,b,c,d,e

Tramos de superficie planos

9

Espárrago de presión

10

Palanca de ajuste

11

Eje longitudinal, elemento de ajuste

12

Eje longitudinal, elemento soporte

13

Ranura

21

Eje de basculamiento

22’

Acanaladura de choque

22a, 22b

Acanaladura de choque

22a’

Acanaladura de choque

23a, 23b

Rampa de apoyo

24a, 24b

Cresta

25a, 25b

Rampa de apoyo

26a, 26b

Acanaladura de refuerzo

27

Cavidad

28

Cavidad

30a, 30b

Elemento de aprisionamiento

31

Espárrago

32, 32’

Elemento de rotura

Claims (7)

1. Columna (1) de dirección para un vehículo de motor con

a) una barra (2) de dirección montada de manera giratoria alrededor de su eje (11) longitudinal en un elemento (4) de ajuste, poseyendo el elemento (4) de ajuste al menos un primer elemento (4a) de resistencia,

b) un elemento (3) soporte, que posee al menos una superficie (3a) de pared, estando dispuesto el elemento (4) de ajuste en el estado ensamblado de la columna (1) de dirección en el interior del elemento

(3) soporte de manera desplazable guiada en la dirección axial en el caso de un choque y estando asignado el primer elemento (4a) de resistencia del elemento (4) de ajuste a la superficie (3a) de pared,

caracterizada porque c) la al menos una superficie (3a) del elemento (3) soporte posee un elemento (22a, 22b) de choque, que sobresale en la dirección del elemento (4) de ajuste, que, con el desplazamiento relativo, que se produce en el caso de un choque, entre el elemento (4) de ajuste y el elemento (3) soporte, puede ser deformado por sí mismo absorbiendo energía y/o deforma con absorción de energía la superficie (3a) de pared del elemento (3) soporte,

d) el elemento (22a, 22b) de choque posee en su extremo orientado hacia el elemento (4) de ajuste una rampa (23a, 23b) de apoyo y porque a la rampa (23a, 23b) de apoyo sigue una cresta (24a, 24b), que forma la elevación máxima del elemento (22a, 22b) de choque con relación a la superficie (3a) de pared.

2. Columna (1) de dirección para un vehículo de motor con

a) una barra (2) de dirección montada de manera giratoria alrededor de su eje (11) longitudinal en un elemento (4) de ajuste, poseyendo el elemento (4) de ajuste al menos un primer elemento (4a) de resistencia,

b) un elemento (3) soporte, que posee al menos una superficie (3a) de pared, estando dispuesto el elemento (4) de ajuste en el estado ensamblado de la columna (1) de dirección en el interior del elemento

(3) soporte de manera desplazable guiada en la dirección axial en el caso de un choque y estando asignada la primera superficie (7f, 7g) de pared del elemento (4) de ajuste al elemento (9) de resistencia,

caracterizada porque

c) la al menos una superficie (3a) del elemento (3) soporte posee un elemento (22a, 22b) de choque, que sobresale en la dirección del elemento (4) de ajuste, que, con el desplazamiento relativo, que se produce en el caso de un choque, entre el elemento (4) de ajuste y el elemento (3) soporte, puede ser deformado por sí mismo absorbiendo energía y/o deforma con absorción de energía la superficie (7f) de pared del elemento (4) de ajuste,

d) el elemento (22’, 22a’) de choque posee en su extremo orientado hacia el elemento (3) soporte una rampa (23a, 23b) de apoyo y porque a la rampa (23a, 23b) de apoyo sigue una cresta (24a, 24b), que forma la elevación máxima del elemento (22’, 22a’) de choque con relación a la superficie (7f, 7g) de pared.

3. Columna de dirección según la reivindicación 1 y/o 2 caracterizada porque, la columna de dirección puede ser desplazada en al menos un sentido de desplazamiento y porque se prevé un dispositivo (9, 10, 30a, 30b) de aprisionamiento, que se puede abrir y cerrar, siendo desplazable el elemento

(4) de ajuste en la dirección axial con relación al elemento (3) soporte, cuando está abierto el dispositivo (9, 10, 30a, 30b) de aprisionamiento y es retenido de manera axialmente fija, cuando el dispositivo de aprisionamiento (9, 10, 30a, 30b) está cerrado,

4.

Columna de dirección según una de las reivindicacioes precedentes, caracterizada porque el elemento (22a, 22b; 22’, 22a’) de choque se construye como acanaladura (22a, 22b; 22’, 22a’) de choque conformada en la superficie (3a, 7f) de pared.

5.

Columna de dirección según una de las reivindicacioes precedentes, caracterizada porque la al menos una superficie (3a) de pared del elemento (3) soporte posee, además del elemento (22aa, 22b; 22’, 22a’) de choque una acanaladura (26a, 26b) de refuerzo.

6.

Columna de dirección según una de las reivindicacioes precedentes, caracterizada porque a continuación de la cresta (24a, 24b) se halla una rampa (25a, 25b) de apoyo descendente.

7.

Columna de dirección según una de las reivindicacioes precedentes, caracterizada porque el elemento (4) de ajuste posee una sección transversal con forma octogonal y porque el elemento soporte posee una sección transversal son forma esencial de U, poseyendo la al menos una superficie (3a,

16 3b) de pared, que forma una de las alas del elemento (3) soporte con forma de U, el elemento (22a, 22b) de choque.