WO2003062029A1 - Estructura soporte de pedales con mecanismo de seguridad ante colisiones frontales - Google Patents

Estructura soporte de pedales con mecanismo de seguridad ante colisiones frontales Download PDF

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Abstract

'Estructura soporte de pedales para un vehículo, teniendo dicho vehículo un habitáculo, una pared (2) en la parte delantera de dicho habitáculo y un elemento transversal indeformable (9), y teniendo dicha estructura soporte una pieza soporte (1) unida a dicha pared (2), un dispositivo intermedio de seguridad (3) unido a dicha pieza soporte (1), y al menos un pedal (6) que pivota alrededor de un eje de giro (7). El eje de giro (7) está unido al dispositivo intermedio (3) y dicho dispositivo intermedio (3) desplaza dicho eje (7) hacia el habitáculo en caso de colisión frontal debido a la acción del elemento transversal indeformable (9) sobre dicho dispositivo intermedio (3).

Description

D E S C R I P C I Ó N
"Estructura soporte de pedales con mecanismo de seguridad ante colisiones frontales"
SECTOR DE LA TÉCNICA
La presente invención se refiere a estructuras soporte de pedales para vehículos, y más concretamente a estructuras soporte de pedales que incluyen mecanismos de seguridad ante colisiones frontales.
ESTADO ANTERIOR DE LA TÉCNICA
Son conocidos pedales para vehículos con diversos mecanismos de seguridad que se activan únicamente en caso de colisión frontal. Dichos mecanismos han de salvaguardar la integridad de las extremidades inferiores del conductor del vehículo. Para ello, en caso de colisión se ha de evitar que el pedal avance hacia el conductor en una magnitud o con una brusquedad peligrosas .
En una colisión frontal potencialmente lesiva en lo que se refiere a los pedales, la pared a la que van unidos los pedales se deforma, empujando a la estructura soporte de los pedales y a ellos mismos contra el conductor. Ante dicha situación, el mecanismo de seguridad se debe activar para impedir que los pedales impacten con las extremidades inferiores del conductor. Existen estructuras de pedales en los que el mecanismo se activa al detectar la súbita deceleración producida por el impacto. Dicha deceleración induce la rotura directa de alguna pieza por la inercia generada, o bien se mide mediante elementos electrónicos que activan la rotura controlada de alguna pieza.
Otras estructuras de pedales se basan en la distancia entre la pared donde se sujetan los pedales y algún elemento del vehículo que se considere indeformable en la colisión. En el caso de producirse una colisión frontal, dicha pared se desplaza, acortándose la distancia entre la pared y el elemento indeformable. En ese caso se activa algún tipo mecanismo que anula la transmisión de la energía del impacto por parte los pedales. Para realizar esto existen diversas posibilidades, como romper el eje del pedal, romper la varilla de transmisión al servofreno o forzar un movimiento negativo del pedal.
EP 1,110,791 A2 describe un mecanismo de seguridad en pedales basado en un conjunto de piezas ensambladas entre si y situadas entre la barra transversal indeformable del habitáculo y la pared de separación del habitáculo y el motor. El mecanismo incluye una pieza intermedia que fuerza al pedal a realizar un movimiento de retroceso cuando dicha pared avanza hacia la barra transversal.
EXPOSICIÓN DE LA INVENCIÓN
El objeto de la invención es el de proporcionar una estructura de soporte de pedales para vehículos que tenga un mecanismo de seguridad para que los pedales no dañen las extremidades inferiores del conductor en caso de colisión frontal, de tal manera que se mejoren algunas de las características de las estructuras soporte de pedales del estado anterior de la técnica.
Los vehículos en los que se aplica la estructura soporte de pedales de la invención tienen un habitáculo para el conductor, una pared en la parte delantera de dicho habitáculo y un elemento transversal indeformable. Dicho elemento indeformable suele formar parte de la estructura indeformable que tienen estos vehículos para proteger a los pasajeros del vehículo en caso de accidente.
La estructura soporte de la invención comprende una pieza soporte unida a dicha pared, un dispositivo intermedio de seguridad unido a dicha pieza soporte, y al menos un pedal que pivota alrededor de un eje de giro.
El eje de giro del pedal está unido al dispositivo intermedio y dicho dispositivo intermedio desplaza dicho eje hacia el habitáculo en caso de colisión frontal debido a la acción del elemento transversal indeformable sobre dicho dispositivo intermedio. Asi, desplazando el eje del pedal hacia el habitáculo, y por tanto hacia el conductor, se obliga al pedal a bascular hacia la pared del habitáculo, alejando la zapata de dicho pedal de las piernas del conductor.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La FIG. 1 es una vista en perspectiva de una primera realización de la invención. La FIG. 2 es una vista en perfil de la realización de la FIG. 1.
La FIG. 3 es una vista en perfil de la realización de la FIG. 1 que muestra la disposición de los distintos elementos de la estructura de la invención tras una colisión frontal.
La FIG. 4 es una vista en perfil de una segunda realización de la invención.
La FIG. 5 es una vista en perfil de una tercera realización de la invención.
La FIG. 6 es una vista en perfil de la realización de la FIG. 5 que muestra la disposición de los distintos elementos de la estructura de la invención tras una colisión frontal.
La FIG. 7 es una vista en perfil del dispositivo intermedio de seguridad de la realización de la FIG. 5.
La FIG. 8 es una vista en perfil del dispositivo intermedio de seguridad de una cuarta realización.
La FIG. 9 es una vista en perfil de una quinta realización de la invención.
EXPOSICIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Según se muestra en las figuras, los vehículos a los que se aplica la estructura soporte de pedales tienen un habitáculo, una pared 2 en la parte delantera de dicho habitáculo y un elemento transversal indeformable 9. La estructura soporte tiene una pieza soporte 1 unida a dicha pared 2, un dispositivo intermedio de seguridad 3 unido a dicha pieza soporte 1, y al menos un pedal 6 que pivota alrededor de un eje de giro 7.
El pedal β tiene una zapata 11 y está unido al actuador correspondiente mediante una varilla 10. Dicho actuador será el servofreno en el caso de que se trate del pedal de freno y será el cilindro del embrague en el caso de que se trate del pedal de embrague. No se considera que el pedal de acelerador pueda causar daños, por lo que no es necesario implementar ningún sistema de seguridad para dicho pedal.
El eje de giro 7 del pedal 6 está unido al dispositivo intermedio 3 y dicho dispositivo intermedio 3 desplaza dicho eje 7 hacia el habitáculo en caso de colisión frontal debido a la acción del elemento transversal indeformable 9 sobre dicho dispositivo intermedio 3.
La estructura soporte de pedales de la invención comprende medios rompibles que inmovilizan dicho dispositivo intermedio 3 con respecto a la pieza soporte 1. Dichos medios se rompen en caso de colisión frontal haciendo posible el movimiento del dispositivo intermedio 3 con respecto a la pieza soporte 1, desplazándose asi el eje de giro 7 del pedal 6 hacia el habitáculo.
Según se muestra en las figuras 1 a 8, dicho dispositivo intermedio 3 comprende en algunas de las realizaciones posibles una prolongación 8 enfrentada al elemento transversal indeformable 9, frenando dicho elemento transversal indeformable 9 el avance de dicha prolongación 8 en caso de colisión frontal y produciéndose así un desplazamiento del dispositivo intermedio 3 con respecto a la pieza soporte 1.
En la realización de las figuras 1 a 3, el dispositivo intermedio 3 comprende un balancín 30 que incluye la prolongación 8, estando dicho balancín 30 unido a la pieza soporte 1 mediante una unión giratoria 4 transversal. Según muestran las figuras 1 a 3, los medios rompibles comprenden una unión fija 5 entre el balancín 30 y la pieza soporte 1. Dichos medios rompibles pueden comprender, en lugar de dicha unión fija 5, una pared unida a la pieza soporte 1 que sujete dicho balancín 30.
Según se muestra en la figura 3, en caso de colisión frontal la pared 2 se desplaza hacia el habitáculo, y junto con la pared 2 toda la estructura soporte del pedal β. Dado que el elemento transversal indeformable 9 se mantiene en su posición original, dicho elemento transversal indeformable 9 frena el avance de la prolongación 8 del balancín 3, lo cual fuerza la rotura de la unión fija 5 y el giro del balancín 3 alrededor de la unión giratoria 4. Así, el eje de giro 7 del pedal 6 se desplaza hacia el habitáculo, evitando que la zapata 11 de dicho pedal 6 avance hacia dicho habitáculo, y por tanto hacia el conductor.
La proporción en que el pedal 6 se aleja del conductor a medida que la pared 2 avanza viene dada por un lado por la distancia entre el eje de giro 7 del pedal 6 y la unión giratoria 4, y por otro por la distancia entre dicha unión giratoria 4 y el punto de contacto del balancín 3 con el elemento transversal indeformable 9. Como se observa en la figura 3, en esta realización el eje de giro 7 del pedal 6 avanza hacia el conductor en mayor magnitud que el punto de unión del pedal 6 con la varilla 10, produciéndose un retroceso efectivo de la zapata 11 del pedal 6. En una particularización de la invención, se puede minimizar el desplazamiento efectivo de la zapata 11 durante la colisión con respecto a su posición inicial hasta dejarla prácticamente inmóvil.
Si no existiese el mecanismo de seguridad de la invención, tendríamos un pedal 6' con una zapata 11' (mostradas a trazos) en una posición en la que podrían dañar las extremidades inferiores del conductor.
En esta primera realización de la invención, en caso de pulsarse la zapata 11 del pedal 6 una vez activado el mecanismo de seguridad, dicho pedal 6 se hundiría sin efecto alguno, ya que la prolongación 8 de la pieza intermedia 3 se separarla del elemento transversal indeformable 9. En ningún caso podría avanzar el pedal 6 más allá del punto en que la prolongación 8 y el elemento transversal indeformable 9 contactasen.
En una segunda realización, mostrada en la figura 4, la prolongación 8 del balancín 3 tiene un pasador 12, y el elemento transversal indeformable 9 tiene una ranura 13, estando dicho pasador 12 alojado en dicha ranura 13.
La funcionalidad de esta segunda realización no varía con respecto a la funcionalidad de la primera realización descrita, con la salvedad de que durante el contacto debido a la colisión el pasador 12 de la prolongación 8 de la pieza intermedia 3 deslizaría forzosamente por la ranura 13 de la pieza 9. Adicionalmente, en caso de pulsarse la zapata 11 del pedal 6 tras la colisión frontal, dicho pedal 6 no podría hundirse libremente, puesto que la ranura 13 evitaría que la prolongación 8 del balancín 3 se separase del elemento transversal indeformable 9. Por tanto, aun cuando existieran deformaciones severas y el mecanismo de seguridad objeto de la invención se hubiera activado, no se perdería en modo alguno la funcionalidad original del pedal 6, que continuaría actuando sobre el actuador correspondiente (el servofreno si se tratase del pedal de freno o el cilindro de embrague si se tratase del pedal de embrague) .
En otras realizaciones en las que también se incluya una prolongación 8 enfrentada al elemento transversal indeformable 9 también se podrá emplear esta combinación de pasador 12 y ranura 13.
En una tercera realización, mostrada en las figuras 5 y 6, el dispositivo intermedio 3 comprende una primera pieza 31 que incluye la prolongación 8 y una segunda pieza 32 a la que está unido el eje 7 del pedal 6, estando dicha segunda pieza 32 en contacto con dicha primera pieza 31. Con referencia a la figura 7, en esta realización la primera pieza 31 comprende una pestaña 33 que sujeta la segunda pieza 32, estando dicha primera pieza 31 unida a la pieza soporte 1 mediante una unión giratoria 34 transversal.
Según muestra la figura 6, cuando se produce una colisión frontal el elemento transversal indeformable 9 actúa sobre la primera pieza 31, haciéndola girar con respecto a la unión giratoria 34. De esta manera, dicha primera pieza 31 empuja la segunda pieza 32 hacia el habitáculo, desplazándose también el eje de giro 7.
En una cuarta realización, cuyo dispositivo intermedio se muestra en la figura 8, la primera pieza 31 y la segunda pieza 32 están unidas mediante una unión giratoria 35 transversal. El modo de funcionamiento es el mismo que el de la realización previamente descrita.
En estas dos últimas realizaciones, las realizaciones tercera y cuarta, la segunda pieza 32 puede estar guiada para desplazarse de manera sustancialmente horizontal en caso de colisión frontal, tal como se observa en las figuras 5 a 8. Además, los medios rompibles pueden comprender una pared 50 unida a la pieza soporte 1. En las figuras 5 a 8, dicha pared 50 sujeta la primera pieza 31.
En una quinta realización, mostrada en la figura 9, el dispositivo intermedio 3 comprende un balancín 36 unido a la pieza soporte 1 mediante una unión giratoria 39 transversal, estando dicho balancín 36 unido con el elemento transversal indeformable 9 mediante un cable 37 que se apoya en una polea 38 unida a la pieza soporte 1.
En caso de colisión frontal, debido al acercamiento que se produce entre el elemento transversal indeformable 9 y la pared 2, el cable 37 tira del balancín 36 rompiendo los medios rompibles que fijan dicho balancín 36 a la pieza soporte 1 y haciendo girar dicho balancín 36 con respecto a la unión giratoria 39. De esta manera, se consigue también que el eje de giro 7 del pedal 6 se desplace hacia el habitáculo. En la estructura soporte mostrada en la figura 9 los medios rompibles comprenden una pared 51 unida a la pieza soporte 1. Dicha pared 51 sujeta el balancín 36. Dichos medios rompibles pueden comprender, en lugar de una pared 51, una unión fija entre el balancín 36 y la pieza soporte 1, tal como se mostraba en la realización de las figuras 1 a 3.

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S
1.- Estructura soporte de pedales para un vehículo, teniendo dicho vehículo un habitáculo, una pared (2) en la parte delantera de dicho habitáculo y un elemento transversal indeformable (9), y teniendo dicha estructura soporte una pieza soporte (1) unida a dicha pared (2), un dispositivo intermedio de seguridad (3) unido a dicha pieza soporte (1), y al menos un pedal (6) que pivota alrededor de un eje de giro (7), caracterizada porque el eje de giro (7) está unido al dispositivo intermedio (3) y dicho dispositivo intermedio (3) desplaza dicho eje (7) hacia el habitáculo en caso de colisión frontal debido a la acción del elemento transversal indeformable (9) sobre dicho dispositivo intermedio (3).
2.- Estructura soporte de pedales según la reivindicación
1, caracterizada porque comprende medios rompibles que inmovilizan dicho dispositivo intermedio (3) con respecto a la pieza soporte (1) .
3.- Estructura soporte de pedales según la reivindicación
2, caracterizada porque dicho dispositivo intermedio (3) comprende una prolongación (8) enfrentada al elemento transversal indeformable (9), frenando dicho elemento transversal indeformable (9) el avance de dicha prolongación (8) en caso de colisión frontal y produciéndose asi un desplazamiento del dispositivo intermedio (3) con respecto a la pieza soporte (1) .
4. - Estructura soporte de pedales según la reivindicación
3, caracterizada porque dicho dispositivo intermedio (3) comprende un balancín (30) que incluye la prolongación (8), estando dicho balancín (30) unido a la pieza soporte (1) mediante una unión giratoria (4) transversal.
5.- Estructura soporte de pedales según la reivindicación 4, caracterizada porque los medios rompibles comprenden una unión fija (5) entre el balancín (30) y la pieza soporte (1) .
6.- Estructura soporte de pedales según la reivindicación 4, caracterizada porque los medios rompibles comprenden una pared unida a la pieza soporte (1) .
7.- Estructura soporte de pedales según la reivindicación 3, caracterizada porque dicho dispositivo intermedio (3) comprende una primera pieza (31) que incluye la prolongación (8) y una segunda pieza (32) a la que está unido el eje (7) del pedal (6), estando dicha segunda pieza (32) en contacto con dicha primera pieza (31).
8.- Estructura soporte de pedales según la reivindicación 7, caracterizada porque la primera pieza (31) comprende una pestaña (33) que sujeta la segunda pieza (32), estando dicha primera pieza (31) unida a la pieza soporte (1) mediante una unión giratoria (34) transversal.
9.- Estructura soporte de pedales según la reivindicación 7, caracterizada porque la primera pieza (31) y la segunda pieza (32) están unidas mediante una unión giratoria (35) transversal.
10.- Estructura soporte de pedales según las reivindicaciones 7, 8 o 9, caracterizada porque la segunda pieza (32) está guiada para desplazarse de manera sustancialmente horizontal en caso de colisión frontal.
11.- Estructura soporte de pedales según las reivindicaciones 7, 8, 9 o 10, caracterizada porque los medios rompibles comprenden una pared (50) unida a la pieza soporte (1) .
12. - Estructura soporte de pedales según la reivindicación 11, caracterizado porque la pared (50) sujeta la primera pieza (31) .
13.- Estructura soporte de pedales según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 12, caracterizada porque la prolongación (8) tiene un pasador (12), y la pieza (9) tiene una ranura (13), estando dicho pasador (12) alojado en dicha ranura (13) .
14.- Estructura soporte de pedales según la reivindicación 2, caracterizada porque el dispositivo intermedio (3) comprende un balancín (36) unido a la pieza soporte (1) mediante una unión giratoria (39) transversal, estando dicho balancín (36) unido con el elemento transversal indeformable (9) mediante un cable (37) que se apoya en una polea (38) unida a la pieza soporte ( 1) .
15.- Estructura soporte de pedales según la reivindicación 14, caracterizada porque los medios rompibles comprenden una pared (51) unida a la pieza soporte ( 1) .
16.- Estructura soporte de pedales según la reivindicación 14, caracterizada porque los medios rompibles comprenden una unión fija entre el balancín (36) y la pieza soporte (1) .
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