ES2226874T3 - Columna de direccion y procedimiento de desplazamiento para una columna de direccion. - Google Patents

Abstract

Columna de dirección para un vehículo con equipos de desplazamiento (3), que en caso de un accidente se pueden disparar, para desplazar por lo menos una columna de dirección (1) en la zona final (2) del volante de un ocupante, conteniendo los dispositivos de desplazamiento (3) dispositivos de absorción de carga (7) para la amortiguación de un movimiento, por lo menos de la zona final del volante (2) de la columna de dirección (1) de un ocupante y que están diseñados, para por lo menos dos modos operativos, habiéndose previsto un mando (5) para la captación de los parámetros del ocupante mediante dispositivos de detección (6) y activación de un modo operativo de los dispositivos de desplazamiento (3) en función de los parámetros del ocupante, caracterizada porque los dispositivos de absorción de carga (7) contienen dispositivos de deformación (6), que mediante el mando (5), en función de los parámetros del ocupante, se llevan para la realización de un modo operativo determinado de los dispositivos de desplazamiento (3) en funcionamiento o fuera del funcionamiento, y que los dispositivos de deformación (6) contienen, a lo largo de un recorrido de desplazamiento, pernos de material deformable.

Description

Columna de dirección y procedimiento de desplazamiento para una columna de dirección.

La presente invención se refiere a una columna de dirección, según el preámbulo de la reivindicación 1, así como a un procedimiento de desplazamiento para una columna de dirección, según el preámbulo de la reivindicación 21.

La antigua solicitud de muestra industrial alemana 298 08 317. 5, 299 01 657.9 y 299 00 289.6 así como la solicitud PCT más antigua basada en ella PCT/DE 99/01000 5 del solicitante/titular se ocupaban, en general, de una columna de dirección de seguridad de un sistema de seguridad para un vehículo, un vehículo con un sistema de seguridad, así como un procedimiento de seguridad, para proteger a los ocupantes de un vehículo en caso de accidente. La presente invención se refiere a mejoras de todas las técnicas tratadas en la solicitud anterior y ejemplos de realización, especialmente en cuanto al mando del disparo de la columna de dirección y especialmente para diferentes ocupantes y estados del cinturón de seguridad. En este sentido, se recoge todo el contenido de la publicación de esta antigua solicitud, particularmente en cuanto al mando de disparo de la columna de dirección, y especialmente para diferentes ocupantes y estados del cinturón, con la referencia completa en la documentación presente.

Por ejemplo, en las antiguas solicitudes citadas se conoce una columna de dirección de vehículo que, en caso de un accidente, se desplaza de tal manera que en todo caso el extremo del lado del volante se aparta de un ocupante.

Por el documento DE 198 29 237 A1 de esta clase se conoce un equipo de dirección para un vehículo, en el que en caso de un choque una columna de dirección y/o un volante se desplaza en dirección frontal del vehículo. Esta columna de dirección está apoyada a través de un limitador de fuerza en la carrocería del vehículo. La característica fuerza-recorrido del limitador de fuerza se puede influir a través de una válvula estranguladora que se puede presurizar a través de una unidad de mando. Para influir la característica fuerza-recorrido del limitador de fuerza se pueden considerar diferentes parámetros aislados o combinados, por ejemplo, peso del ocupante, posición de asiento de vehículo o inclinación del respaldo del asiento, así como parámetros del ocupante.

El documento WO 98/58831 A da conocer una columna de dirección para un vehículo con un soporte de columna de dos piezas y un mecanismo de absorción de energía entre las dos piezas. Este mecanismo de absorción de energía contiene dos o más ranuras longitudinales y un elemento de corte, que está diseñado para correr a lo largo de una ranura, si se presenta un desplazamiento relativo entre las dos partes del soporte de la columna de dirección. Además, contiene dispositivos, para ajustar el elemento de corte a una ranura predeterminada, teniendo por lo menos ranuras relacionadas entre ellas diferentes resistencias de deformación, con lo cual la resistencia de deformación en el mecanismo de absorción de energía se puede ajustar mediante el ajuste del elemento de corte a una ranura predeterminada.

Además, se conoce por el documento WO 98/22325 A una columna de dirección para un vehículo, pudiéndose ajustar la columna de dirección, en caso de accidente, con relación a una estructura de absorción de carga, y concretamente utilizando una primera unidad de absorción de energía para la absorción de la energía durante el desplazamiento. Además, se ha diseñado un sensor para detectar un estado, que es representativo de cuando un ocupante se ha colocado el cinturón. Además, se ha dispuesto, entre la columna de dirección y la estructura de absorción de carga, una segunda unidad de absorción de energía y el sensor está conectado a una unidad de bloqueo, que está diseñada de tal manera que cuando se detecta el estado antes citado, permite un desplazamiento de la segunda unidad de absorción de energía con relación a la estructura de absorción de carga, con lo cual absorbe energía.

La presente invención tiene como objetivo continuar mejorando esta columna de dirección y su procedimiento de desplazamiento para la protección de los ocupantes y especialmente el comportamiento de retirada de una columna de dirección en una situación producida en un accidente y configurada de forma óptima.

Este objetivo se consigue con una columna de dirección, según la reivindicación 1, y un procedimiento de desplazamiento para una columna de dirección según la reivindicación 21.

En el marco de la presente invención se propone una columna de dirección para un vehículo, con dispositivos de ajuste, que se pueden activar en el caso de un accidente, para apartar por lo menos una zona final del volante de la columna de dirección de un ocupante, conteniendo los dispositivos de desplazamiento dispositivos de absorción de carga para la amortiguación de un desplazamiento de por lo menos la zona final del volante de la columna de dirección que se aparta del ocupante y para por lo menos dos modos operativos, habiéndose previsto un mando para la captación de parámetros del ocupante, mediante dispositivos de detección y disparo de un modo operativo de los dispositivos de desplazamiento en función de los parámetros del ocupante. Además, se ha previsto que los dispositivos de absorción de carga o eventualmente una etapa de ellos contiene dispositivos de deformación con pernos de material deformable a lo largo de un movimiento de desplazamiento.

De este modo, se pueden considerar diferentes circunstancias, como, por ejemplo, un conductor alto sin el cinturón de seguridad abrochado, un conductor alto con el cinturón de seguridad abrochado, un conductor bajo con cinturón de seguridad abrochado, etc. Y en caso de un accidente realiza en cada uno un desplazamiento óptimo de la columna del volante.

Preferentemente se ha previsto, además, en una columna de dirección según la invención que los dispositivos de desplazamiento, contengan dispositivos de seguimiento para originar el desplazamiento por lo menos de la zona final del volante de la columna de dirección que se aparta del ocupante, y que los dispositivos de accionamientos, en el caso de un accidente, se puedan activar por el mando en función de los parámetros de los ocupantes. Un perfeccionamiento preferente de ello consiste en que los dispositivos de accionamiento contienen un generador de gas pirotécnico y/o activable eléctricamente.

Según otro perfeccionamiento, para aplicar ventajosamente la presente invención, se ha previsto en la columna de dirección que los dispositivos de desplazamiento contengan dispositivos de absorción de carga para la amortiguación de desplazamiento, por lo menos para apartar de un ocupante la zona final del volante de la columna de dirección, y que los dispositivos de absorción de carga, en caso de accidente, se pueden accionar directa o indirectamente por el mando en función de los parámetros del ocupante. Esto puede perfeccionarse preferentemente gracias a que los dispositivos de absorción de carga contienen por lo menos dos etapas, que en caso de accidente se pueden desconectar, directa o indirectamente por el mando en función de los parámetros del ocupante. Otras características combinadas con estas realizaciones consisten en que los dispositivos de absorción de carga, o eventualmente una etapa de ellos, contienen dispositivos de deformación, especialmente con cuchillas con arranque de viruta a lo largo de un recorrido y/o dispositivos de frenado, especialmente con un patín de freno con preferentemente dos escalones de fuerza de frenado.

Preferentemente el mando para captar la posición del asiento, el estado del cinturón, el tamaño, el peso y/o la posición del cuerpo del ocupante está diseñado mediante dispositivos de detección.

En la explicación anterior, puede diseñarse el mando, preferentemente para el disparo de los dispositivos de accionamiento, en función de la posición del asiento del ocupante y especialmente para captar una distancia predeterminable o el no llegar a una distancia predeterminable de la posición del asiento del ocupante con relación al volante mediante dispositivos de detección. Con esta última configuración se prefiere, además, si el mando está diseñado para activar un modo de funcionamiento de los dispositivos de desplazamiento, en el que en caso de un accidente, con una separación captada predeterminable, o al no llegar a una distancia de la posición del asiento predeterminable para el ocupante del volante se active los dispositivos de accionamiento de los equipos de desplazamiento. Un perfeccionamiento ventajoso de ello consiste en que el mando para el funcionamiento de los dispositivos de absorción de carga, o eventualmente cada etapa de ellos, se diseñan individualmente en función del estado del cinturón y/o de la posición del asiento del ocupante, estando diseñado el mando especialmente para activar un modo operativo de esta clase de los dispositivos de ajuste, en el que, en caso de un accidente con un ocupante sin el cinturón abrochado, serán activados los equipos de absorción de carga o por lo menos una de las etapas de ellos. De forma alternativa o adicional, se puede diseñar el mando para disparar uno de estos modos operativos de los equipos de desplazamiento, en el que en caso de un accidente, con una distancia predeterminable, o al no llegar a una distancia desde la posición del asiento para el ocupante, al volante, los dispositivos de absorción de carga, o por lo menos una etapa de ellos, no es eficaz.

Además, es preferente que los dispositivos de detección contengan dispositivos de reconocimiento de posición del asiento para los ocupantes, dispositivos de reconocimiento del estado del cierre del cinturón de los ocupantes, tamaño, peso y reconocimiento de la posición del cuerpo del ocupante. Para ello pueden contener los dispositivos de reconocimiento de posición del asiento para el ocupante, especialmente por lo menos un interruptor eléctrico óptico o conjuntamente con los carriles de las guías del asiento y/o de los dispositivos de reconocimiento del cierre del cinturón de los ocupantes, por lo menos un interruptor de utilización del cierre eléctrico u óptico.

El objetivo anteriormente indicado de la presente invención se consigue con un procedimiento de desplazamiento para una columna de dirección del vehículo, apartándose del ocupante el caso de un accidente, por lo menos, en la zona final del volante de la columna de dirección mediante dispositivos de desplazamiento. En este procedimiento se captan, según la invención, mediante dispositivos de detección, parámetros del ocupante y se aparta por lo menos de la zona final del volante de la columna de dirección el ocupante en función de los parámetros del ocupante, según un modo operativo de varios modos operativos de los dispositivos de desplazamiento. Además, en este procedimiento se ha previsto que si los dispositivos de deformación son efectivos, en el caso de un accidente, por lo menos un perno de los dispositivos de deformación, para la absorción de carga que amortigua el movimiento, se desplaza a lo largo de un recorrido de desplazamiento deformando el material.

Preferentemente se dispara para ello un accionamiento de los dispositivos de desplazamiento para originar por lo menos que se aparte del ocupante, la zona final del volante de la columna de dirección en caso de un accidente, en función de los parámetros de ocupante y/o amortiguar el desplazamiento por lo menos que aparta del ocupante la zona final del volante de la columna de dirección, en caso de accidente, en función de los parámetros del ocupante. Según un perfeccionamiento preferente de la variante del procedimiento últimamente citado, se desconecta una amortiguación del desplazamiento, por lo menos el que aparta del ocupante la zona final del volante de la columna de dirección, en caso de accidente en función de los parámetros del ocupante, especialmente de forma opcional en etapas individuales.

Con un procedimiento según la invención es ventajosamente también posible que se pueda captar la posición del asiento, el estado del cinturón, el tamaño, el peso y/o la posición del cuerpo del ocupante como parámetros de ocupante. Para ello se prefiere que los dispositivos de desplazamiento accionen en función de la posición del asiento del ocupante, accionándose especialmente los dispositivos de desplazamiento en caso de accidente con una separación predeterminada o al no llegar a una distancia predeterminada de la posición del asiento para el ocupante desde el volante según un modo operativo. Alternativa o adicionalmente, se pueden amortiguar los dispositivos de desplazamiento en función del estado del cinturón y/o de la posición del asiento de los ocupantes. Con el último procedimiento se pueden amortiguar según un modo operativo total o parcialmente, además, los dispositivos de desplazamiento en caso de un accidente con un ocupante sin el cinturón de seguridad abrochado en un modo operativo total o parcialmente amortiguado y/o los dispositivos de desplazamiento en caso de accidente con una separación captada predeterminable o al no llegar a una distancia predeterminable desde la posición del asiento del ocupante al
volante.

Otras configuraciones preferentes y ventajosas resultan de la combinación de las subreivindicaciones, así como del contenido total de la solicitud de la presente documentación.

Con la presente invención se continúan mejorando de este modo una columna de dirección así como un procedimiento de desplazamiento para una columna de dirección, según otras solicitudes anteriores indicadas al principio.

Mediante los siguientes ejemplos de realización y de aplicación descritos y representados en el dibujo se explicara la invención con mayor detalle.

La figura 1 muestra esquemáticamente los modos operativos de dispositivos de desplazamiento de un primer ejemplos de realización de una columna de dirección,

La figura 2 muestra esquemáticamente un esquema de conexión y de estructura del mando del primer ejemplos de realización de la columna de dirección, según la figura 1,

Las figuras 3a, 3b y 3c muestran esquemáticamente los dispositivos de desplazamiento del primer ejemplo de realización de la columna de dirección de la figura 1 en una vista desde abajo (mitad izquierda de la figura 3a) y arriba (derecha de la figura 3) o las secciones correspondientes,

La figura 4 muestra esquemáticamente los dispositivos de desplazamiento del primer ejemplos de realización de la columna de dirección de la figura 1,

La figura 5 muestra esquemáticamente los dispositivos de absorción de carga del primer ejemplo de realización de la columna de dirección de la figura 1, y

Las figuras 6 a 8 muestran esquemáticamente, en una vista de sección transversal, un segundo ejemplo de realización de una columna de dirección antes de un disparo, después de un disparo, con un ocupante bajo o después de un disparo en uno alto.

Iguales signos de referencia en los diferentes figuras y representaciones de los dibujos designan componentes iguales o de efecto igual o similar. Mediante las representaciones en el dibujo se destacan también aquellas características, que están dotadas de signos de referencia, independientemente de si tales características se describen a continuación o no. Por otra parte, se encuentran también características, contenidas en la presente descripción, pero no visibles en el dibujo o no representadas, que son comprensibles sin más para un experto en la materia.

Tomando como referencia las figuras 1, 2, 3a, 3b, 3c 4 y 5, de las cuales se tomarán otros detalles e indicaciones, se explicará a continuación otras características, funciones y ventajas de la presente invención, mediante un primer ejemplo de realización a título exclusivamente de ejemplo.

Este ejemplo de realización se refiere a una columna de seguridad activa para tres solicitaciones importantes, en caso de un accidente, como se explica mediante el esquema de la figura 1, que muestra la estructura y los modos operativos para la correspondiente columna de dirección. En este primer ejemplo de realización, se han previsto, según tres solicitaciones en caso de accidente, tres modos operativos adecuados a los correspondientes parámetros del ocupante:

1. Mayor separación del airbag para personas bajas, en las cuales, por una parte, el extremo de la columna de dirección, como consecuencia del accidente frontal se aparta, por ejemplo, mediante un cilindro accionado pirotécnicamente del ocupante, evita el peligro de lesión en caso de personas bajas por el propio airbag, ya que de lo contrario, debido al desplazamiento hacia delante, debido al accidente que durante se mantendría demasiado cercana al airbag que se hincha con ímpetu, y por otra parte el absorbedor de carga que se han previsto para modos de operación para personas altas (véase puntos 2 y 3) se ponen fuera de funcionamiento;

2. La reducción de las puntas de carga con personas altas, con el cinturón de seguridad puesto, en las que como consecuencia de un accidente frontal, el extremo del volante de la columna de dirección no se aparta activamente del ocupante (no se activa, por ejemplo, una retracción del extremo del volante de la columna de dirección por el cilindro accionado pirotécnicamente) y al mismo tiempo se cuida de que se emplee para este caso de aplicación un absorbedor de carga determinado A, que ha de impactar el ocupante sobre el volante proporcionan una absorción de energía correspondiente, que frena un movimiento, por lo menos, el extremo del volante de la columna debido al impacto del ocupante con el absorbedor de carga; y

3. Gran reducción de la punta de carga con personas sin el cinturón de seguridad puesto, como consecuencia de un accidente frontal del extremo del volante de la columna de dirección no activa, no se aleja activamente de los ocupantes (no se activa un cilindro accionado pirotécnicamente, por ejemplo, previsto para una retirada activa del extremo del volante de la columna de dirección) y al mismo tiempo cuida, que para estos ejemplos de aplicación, se empleen los absorbedores de carga predeterminados A y B simultáneamente y aditivamente, que al impactar los ocupantes sobre el volante proporciona una correspondiente absorción de energía, que frena un desplazamiento por lo menos del extremo del volante de la columna de dirección debido al impacto del ocupante con el absorbedor de carga A y B.

En el primer ejemplo de realización se han previsto de este modo una limitación de carga doble, conectada en paralelo, que en combinación con las personas altas sin el cinturón de seguridad puesto, reduce la carga elevada. Con un conductor pesado, sin el cinturón de seguridad puesto, es necesaria una absorción de carga esencialmente mayor, que la que es usual actualmente en la práctica. Las columnas de dirección de seguridad conocidas actualmente por la práctica están montadas, por ejemplo, en un "patín" (véanse figuras 1, 2, 3a, 3b, 3c y 4 así como una correspondiente descripción). Este "patín" se desplazan al sobrepasar un límite fijando constructivamente contra una chapa deformable, con lo cual, según la presente invención, la elevada punta de carga en el caso de conductores pesados se destruye con los absorbedores de carga A y B.

En caso de conductores bajos con el cinturón puesto (reconocible, por ejemplo, mediante un interruptor en el cierre del cinturón), en caso de un choque o de un accidente, uno de los dos limitadores de carga (por ejemplo, el absorbedor de carga A) se pone fuera de funcionamiento. Esto ocurre, por ejemplo, mediante el desenclavamiento de la fijación de las limitaciones de carga mediante el desenclavamiento de la fijación de uno de los limitadores de carga por un electroimán, un perno accionable pirotécnicamente, o similar.

En caso de conductores bajos, (reconocibles, por ejemplo, por un interruptor situado en el carril del asiento para la consulta de la oposición), se desenclavan los dos absorbedores de carga A y B, y se desplaza el patín pirotécnicamente para alcanzar la distancia necesaria para la explosión del airbag. De este modo se consigue una ventaja especial de la presente invención.

El reconocimiento de peso del conductor alto, y el reconocimiento de posición, por ejemplo, de una conductora baja, se pueden desarrollar, naturalmente, también mediante sensores electrónicos de peso y de posición, que actualmente se desarrollan en muchos lugares, o de otra forma adecuada que es conocido por el experto en la materia.

La figura 2 da a conocer esquemáticamente el esquema de conexiones del primer ejemplos de realización.

Una columna de dirección 1, sólo esbozada, para un vehículo (no mostrado) tiene una estructura telescópica, que debido a su conocimiento de numerosas formas de realización, no se explica con mayor detalle, ya que la presente invención en todas las configuraciones conocidas se pueden emplear también en columnas de retraíbles, no telescópicamente, y la presente invención no afecta al tipo constructivo propiamente dicho de tales columnas de dirección. La columna de dirección 1 tiene una zona final del volante 2 y está dotado de dispositivos de desplazamiento 3, que en caso de un accidente se pueden disparar para apartar por lo menos la zona final del volante 2 de la columna 1 del ocupante (no mostrado), que está sentado sobre el asiento 4. Los dispositivos de ajuste 3 se han diseñado para tres modos operativos mostrados en la figura. Un mando 5 capta mediante dispositivos de detección 6 los parámetros del ocupante y en función de los parámetros del ocupante un modo operativo de los dispositivos de ajustes 3.

Los dispositivos de ajustes 3 disponen de dispositivos de absorción de carga 7 con un primer y un segundo absorbedor o limitador de carga 8 (A) o 9 (B), que contienen cada uno de ellos un perno 10 u 11 y una chapa de absorción de carga 12, que forma los dispositivos de deformación (D). Mediante los pernos 10 y 11 está hundida la chapa de absorción de carga 12 con un patín 13. La chapa de absorción de carga 12 está hundida fijamente con una pieza telescópica (no mostrada) de la columna de dirección 1, y el patín 13 está fijamente unido con la otra pieza telescópica (no mostrada) de la columna de dirección 1. Si la pieza telescópica (no mostrada) de la columna de dirección 1 contiene la zona final del volante 2, se carga por un ocupante (no representado) que incide sobre el volante (no representado), entonces se desplazan sobre la otra pieza telescópica. Este desplazamiento se amortigua mediante los dispositivos de absorción de carga 7, puesto que la propia chapa de absorción de carga 12 se deforma ella misma y/o contra el perno 10 y 11.

Cada uno de los pernos 10 y 11 dispone de una carga explosiva S, que está unida, por ejemplo, por el mando 5 o integrada en un mando común (no representado) para un airbag, se pueden encender eléctricamente de forma independiente uno del otro, para inutilizar los pernos 10 y 11 adecuadamente. En el mando 5 se han conectado como dispositivos de detección 6 dispositivos de reconocimiento de estado 13 de un cierre de cinturón 14 en forma de un interruptor de cinturón o de cierre 15. Este interruptor de utilización del cinturón 15 lleva a una señal de utilización del cinturón, cuando el ocupante se ha colocado reglamentariamente el cinturón de seguridad (no mostrado). Si no se genera la señal de utilización del cinturón, entonces se informa al mando que el ocupante no se ha colocado adecuadamente el cinturón.

Además, están contenidos en los dispositivos de detección 6 dispositivos de detección de posición, que mediante un interruptor de posición 17 están formados en un carril 18 del asiento 4. Este interruptor de posición 17 lleva a una señal de posición de proximidad, cuando el asiento 4 ha alcanzado una posición del interruptor de posición 17 o está más próximo que el interruptor de posición 17 en la columna de dirección 1. De este modo el mando 5 obtiene la información de que el ocupante se trata de una persona baja. Si la señal de posición próxima no se genera, de esta manera se informa al mando de que el ocupante se trata de una persona alta.

Mediante las combinaciones posibles de la señal de utilización de cinturón y de señal de posición próxima, se puede ajustar el mando 5 a cada uno de los 3 modos operativos de los dispositivos de ajustes 3 según la figura 1.

Si el mando 5 ha recibido la señal de posición próxima, entonces origina el mando operativo para una "mujer baja" con el cinturón abrochado o no abrochado. En este modo enciende el mando 5 las cargas explosivas S de los dos pernos 10 y 11, de tal manera que estos se desacoplan de forma efectiva, y la chapa de absorción de carga 12 y el patín 13 se desacopla. Además, el mando 5 enciende las cargas explosivas S de los dos pernos 10 y 11, de tal manera que estas no surten efecto en la chapa de absorción de carga 12 y los patines 13 se desacoplan. Además, el mando 5 enciende, una carga explosiva pirotécnica 19 de un generador de gas 20, y el gas generado por éste presuriza un émbolo 21 con un vástago 22, que está unido fijamente a la pieza telescópica (no representada) de la columna de dirección 1 en la zona final del volante 2, de tal manera que las dos piezas telescópicas (no representadas) de la columna de dirección 5 se contraen. Las piezas 19 a 22 son parte integrante de los dispositivos de ajustes 23 y forman conjuntamente los dispositivos de accionamiento 23. Mediante la contracción o retracción de la columna de dirección 1 se crean más espacio libre para la "mujer baja", que está sentada relativamente próxima al volante (no señalado), de tal manera que no es impactada por el airbag (no representado) que se hincha en caso de un accidente.

Si el mando 5 no ha recibido la señal de posición próxima, comprueba si existe la señal de utilización de cinturón. Si existe la señal de utilización de cinturón, entonces el mando 5 activa el modo operativo para un "hombre alto" con cinturón abrochado. De este modo enciende el mando 5 la carga explosiva S sólo del perno 11, de tal manera que sólo ésta es inefectiva y la chapa de absorción 12 y el patín 13 están acoplados todavía por el perno 10. El absorbedor de carga 8 (A) es eficaz de este modo para reducir la energía, que se produce con el impacto del "hombre alto", con el cinturón abrochado, sobre el volante (no designado). Los dispositivos de accionamiento 23 no se activan.

Si el mando 5 no ha recibido la señal de posición próxima, ni una señal de utilización del cinturón, entonces el mando 5 origina el modo operativo para un "hombre alto" con cinturón no abrochado. De este modo no enciende el mando 5 ninguna carga explosiva S, de tal manera que la chapa de absorción de carga 12 y el patín 13 están acoplados por estos dos pernos 10 y 11. El absorbedor de carga 8 (A) y el absorbedor de carga 9 (B) son de este modo efectivos, para destruir energía, que se presenta al impactar el "hombre alto" sin cinturón abrochado sobre el volante (no designado). Los dispositivos de accionamiento 23 no se activan.

Los conductores de señales entre el mando 5 y las cargas explosivas S la carga explosiva pirotécnica 19 así como los dispositivos de detección 6 se han dibujado como líneas o trazos en la figura 2.

Las figuras 3a, 3b y 3c muestran un patín 13 para el alojamiento de la dirección (no mostrados) en su alojamiento de patín 24 en la figura 3a a la izquierda abajo y arriba a la derecha, y en las figuras 3b y 3c cortado. El generador pirotécnico 20 de los dispositivos de accionamiento 23 está fijado, por un lado, en el alojamiento el patín 24 y, por el otro, en el patín 13.

A la derecha de la página, la figura 3a muestra el absorbedor de carga 8 (A) y el absorbedor de carga 9 (B) de una sola pieza en la posición de montaje. Los absorbedores de carga 8 y 9 están, por una parte, dotados con los pernos 10 y 11 respectivamente en el patín 13 y, por otra parte, en el alojamiento del patín 24 con tornillos 25. La pieza telescópica desplazable (no mostrada) de la columna de dirección 1 se monta fija en la escotadura L.

Los dispositivos de accionamiento 23 se ha representado separadamente en la figura 4, como ya se ha explicado en relación con la figura 2.

La figura 5 muestra arriba, delante, es decir, en un estado montado acabado, y debajo, después de un accionamiento de los dos absorbedores de carga 8 y 9 la chapa absorbedora de carga 12, que se trata de una pieza estampada.

Como otra particularidad inventiva, se ha representado el limitador de carga 8 (A) de tal manera que éste mediante el perno 10, al sobrepasar una carga en la línea de rotura 26. Para ello se desplaza el extremo del limitador de carga 8 (a) de manera forzada a través del limitador de carga 9 (B), cuyo perno 11 se desplaza primeramente en una ranura 27 del limitador de carga 9 (B). Este diseño conduce de manera ventajosa a que las fuerzas de desenlace de los dos absorbedores de carga 8 (A) y 9 (B) se suman. En caso de que desgarre paralelamente, trabaja día sólo uno de los dos absorbedores de carga A o B.

Mediante la invención, se proporciona de este modo según el primer ejemplo de realización, especialmente una columna de dirección de seguridad con un patín de choque, que tiene dos absorbedores de carga, para personas altas y bajas con cinturón de seguridad abrochado. Según un perfeccionamiento preferente de esta realización, tiene lugar un mando con un interruptor de utilización del cierre. En otro perfeccionamiento de la invención se utiliza el patín de choque para las personas bajas como "patines de separación" y se ponen sus absorbedores de carga fuera de servicio. Una determinación de personas bajas se puede realizar preferentemente mediante un reconocimiento eléctrico de la posición del asiento.

Es especialmente preferente, según la presente invención, si dos absorbedores de carga están construidos de tal manera que marchan uno tras otro, por ejemplo, mediante una ranura en un enlace, para el arranque temporizado, que suman los absorbedores de carga durante la carga.

Sólo para completar se hace referencia a que ambas piezas telescópicas, como, por ejemplo, tubos introducidos uno dentro del otro, de la columna de dirección 1 en el funcionamiento normal están fijados, por una parte, de tal manera que no se puedan contraer, pero que, por otra parte, la fijación sea tan débil (por ejemplo, pernos de plástico), que con ello, en primer lugar, no se pueda alcanzar una absorción de carga para un conductor alto (sin el cinturón no abrochado), y por otra parte, el retorno de la columna de dirección no se dificulte de manera notable por los dispositivos de accionamiento en caso de un conductor bajo (con el cinturón abrochado). Esto es tan válido para el ejemplo de realización ya explicado, como para el segundo ejemplo de realización.

Tomando como referencia los otros detalles e indicaciones de las figuras 6 a 8 se explican a continuación otras características, o funciones y ventajas de la presente invención mediante un ejemplo de realización sólo a título de ejemplo. Especialmente se refiere este ejemplo de realización a una columna de seguridad con reducción accionada pirotécnicamente en conductores bajos y reducción de la punta de carga en caso de conductores altos. Las columnas de dirección actuales están equipadas, en parte, como complemento de un airbag están equipadas con reducción de punta de carga para personas pesadas. La práctica ha demostrado, además, que los conductores bajos y posicionados demasiado cerca del airbag, a veces, pueden producir la muerte de éste. El segundo ejemplo de realización proporciona asimismo una solución para la reducción de la punta de carga en conductores altos y en el mismo sistema una reducción de la columna de dirección con conductores bajos en caso de un accidente.

Las figuras 6 a 8 muestran un tubo exterior 28 de la columna de dirección y un tubo interior 29 de la columna de dirección, se representan las piezas telescópicas de una columna de dirección 1, conteniendo el tubo interior de la columna de dirección 29 la zona final 2 de la columna de dirección 1. El tubo de la columna de dirección 28 está fijado a un émbolo anular 30, por ejemplo, mediante una unión de enganche 31. El émbolo anular exterior 30 contienen un cartucho pirotécnico 32, que está unido con el cable de mando K con el mando 5 (véase figura 2). Con el tubo interior de la columna de dirección 29 se ha unido un émbolo anular interior 33 fijos mediante asimismo una unión de enganche 34. Este émbolo anular interior 33 contiene en el segundo ejemplo de realización, uno o varias cuchillas 36, formadas correspondientemente, montadas en una o varios ranuras como parte de los dispositivos de deformación 6. Las cuchillos 36 se han montado de tal manera en un "punto de vuelco" que 27, que con el crecimiento a través del émbolo anular, el tubo interior 33 corta de forma controlada en la pared 38 del tubo de columna de dirección 28 la columna de dirección 1. La profundidad de corte 39 de la viruta 40 se determina por un tope 41 formado correspondientemente. El tamaño de la viruta 40 es proporcional a la absorción de carga deseada. Los dispositivos de deformación 6 forman las absorciones de carga 42.

El émbolo anular de tubo exterior 30 y el émbolo anular del tubo interior 33 forman dispositivos de accionamiento 23, que asimismo, como los absorbedores de carga 42, son componentes de los dispositivos de desplazamiento 3 de la columna de dirección 1.

La figura 8 muestra un correspondiente absorbedor de carga 42 en funcionamiento, el absorbedor de carga 42.

La figura 7 muestra la función en caso de conductores bajos. En este caso la carga 43 presiona el cartucho pirotécnico 32 del émbolo anular 33 de tubo interior único con el tubo interior de la columna de dirección 29 hacia abajo y con ello se aleja de un ocupante (no mostrado). Al mismo tiempo evita un vástago de mando 44 impulsado por la presión el vuelco de la cuchillos 36 a la posición "absorción de carga", es decir, para el arranque de la viruta en la pared 28 del tubo exterior 28 de la columna de dirección 1.

Resumiendo, se puede explicar el ejemplo de realización representada en las figuras 6 a 8 de la presente invención de la forma siguiente:

Tubos de columna de dirección desplazables, uno dentro del otro, están dotados con "émbolos anulares", que en caso de conductores bajos se cortan mediante una formación de presión pirotécnica entre la columna de dirección y con ello aportan un airbag que se hincha a una mayor distancia. En uno de los émbolos anulares se han montado una mecánica que absorbe la carga, que en caso de grandes conductores ajusta el acortamiento de la columna de dirección de forma eficaz y en caso de conductores bajos pone fuera de funcionamiento mediante la presión pirotécnica. El segundo émbolo anular está dotado de una mecánica de absorción de carga. El ejemplo mostrado se trata de un cuchillo formado y montado basculante. Se puede tratar asimismo de un tubo ondulado, esferas de material deformable o similar (en las figuras no mostrados). En principio la función del émbolo anular absorbedor de carga es tal que absorbe y destruye la carga automáticamente, si el interior del tubo de la columna de dirección se desplaza con relación al exterior. En el caso mostrado, se presiona las cuchillas con arranque de viruta en el tubo de la columna de dirección. Alternativamente, esta absorción de carga con un encendido pirotécnico se puede "cubrir" o se pone fuera de funcionamiento la "cuchilla" como en el ejemplo por un pasador de mando impulsado por la presión.

En el caso de la columna de dirección de un automóvil del tubo interior y el exterior de la columna de dirección está diseñado con una diferencia de diámetro máximo. Como es actualmente usual, por ejemplo, se posiciona el tubo de columna de dirección exterior en capas (en las figuras no mostrados). El tubo de columna de dirección interior está unido con el émbolo anular correspondiente en unión de forma (macho/hembra). La pareja de émbolos anulares está unida, por ejemplo, mediante enganche con un tubo exterior y un tubo interior. Un émbolo anular contiene una carga pirotécnica, cuya presión, presiona separando el émbolo anular y con ello acorta la columna de dirección o el volante en la dirección de marcha, apartándolo del ocupante.

Los conductores bajos se pueden determinar en el segundo ejemplo de realización, por ejemplo, mediante el sistema de control electrónico correspondiente o en el reconocimiento de la posición del asiento mediante interruptores en el carril del asiento.

Claims (31)

1. Columna de dirección para un vehículo con equipos de desplazamiento (3), que en caso de un accidente se pueden disparar, para desplazar por lo menos una columna de dirección (1) en la zona final (2) del volante de un ocupante, conteniendo los dispositivos de desplazamiento (3) dispositivos de absorción de carga (7) para la amortiguación de un movimiento, por lo menos de la zona final del volante (2) de la columna de dirección (1) de un ocupante y que están diseñados, para por lo menos dos modos operativos, habiéndose previsto un mando (5) para la captación de los parámetros del ocupante mediante dispositivos de detección (6) y activación de un modo operativo de los dispositivos de desplazamiento (3) en función de los parámetros del ocupante, caracterizada porque los dispositivos de absorción de carga (7) contienen dispositivos de deformación (6), que mediante el mando (5), en función de los parámetros del ocupante, se llevan para la realización de un modo operativo determinado de los dispositivos de desplazamiento (3) en funcionamiento o fuera del funcionamiento, y que los dispositivos de deformación (6) contienen, a lo largo de un recorrido de desplazamiento, pernos de material deformable (10, 11).

2. Columna de dirección, según la reivindicación 2, caracterizada porque los dispositivos de desplazamiento (3) comprenden dispositivos de accionamiento (23) para originar el movimiento de por lo menos la zona final del volante (2) de la columna de dirección (1) del ocupante y porque los dispositivos de accionamiento (23) en caso de un accidente se pueden activar por el mando (5) en función de los parámetros del ocupante.

3. Columna de dirección, según la reivindicación 2, caracterizada porque los dispositivos de accionamiento son un generador de gas pirotécnico (20; 32) y/o disparable eléctricamente.

4. Columna de dirección, según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque los dispositivos de desplazamiento (3) contienen dispositivos de absorción de carga (7) para la amortiguación de un desplazamiento, por lo menos de la zona final del volante (2) de la columna de dirección (1) por un ocupante, y porque los dispositivos de alojamiento (7), en el caso de un accidente, se pueden accionar directa o indirectamente por el mando (5) en función de los parámetros de los ocupantes.

5. Columna de dirección, según la reivindicación 4, caracterizada porque los dispositivos de absorción de carga (7) contienen por lo menos dos escalones (A, B), que en el caso de un accidente, se puede poner en marcha directa o indirectamente el mando (5) en función de los parámetros de los ocupantes.

6. Columna de dirección, según la reivindicación 5, caracterizada porque las etapas (A, B) de los dispositivos de absorción de carga (7) se pueden accionar individual o simultáneamente con características de absorción de carga sumadas.

7. Columna de dirección, según la reivindicación 6, caracterizada porque las etapas (A, B) de los dispositivos de absorción carga (7) presentan diferentes características de absorción de carga.

8. Columna de dirección, según una de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizada porque los dispositivos de absorción de carga (7) o cada uno de las etapas (A, B) se pueden desconectar aisladamente directa o indirectamente, en casos de un accidente, del mando (5) en función de los parámetros del ocupante.

9. Columna de dirección, según una de las reivindicaciones 4 a 8, caracterizada porque los dispositivos de absorción de carga (7) o eventualmente una etapa (A, B) de ellos, contienen dispositivos de deformación con cuchilla (36) de arranque de viruta con un recorrido longitudinal y/o dispositivos de frenado.

10. Columna de dirección, según la reivindicación 9, caracterizada porque los dispositivos de frenado contienen un patín de freno.

11. Columna de dirección, según la reivindicación 10, caracterizada porque los patines de frenado presentan por lo menos dos escalones de fuerza de frenado.

12. Columna de dirección, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el mando (5) para la captación de la posición del asiento, del estado del cinturón, está diseñado para la captación de la posición del asiento, el estado del cinturón, el tamaño, el peso y/o la posición del cuerpo del ocupante mediante dispositivos de detección (6).

13. Columna de dirección, según la reivindicación 12 junto con una de las reivindicaciones 2 ó 3, caracterizada porque el mando (5) para el disparo de los dispositivos de accionamiento (23) está diseñado para el disparo de los dispositivos de accionamiento (23) en función de la posición del asiento.

14. Columna de dirección, según la reivindicación 13, caracterizada porque el mando (5) para la captación de una distancia predeterminable o al no llegar a una distancia predeterminable de la posición del asiento (4) para el ocupante desde el volante, está diseñada mediante dispositivos de detección (6).

15. Columna de dirección, según la reivindicación 14, caracterizada porque el mando (5) está diseñado para el disparo de un modo operativo de esta clase de los dispositivos de desplazamiento (3), en el que en caso de un accidente, con una distancia predeterminable captada o al no llegar a una distancia predeterminable de la posición del asiento (4) para el ocupante desde el volante se disparan los dispositivos de accionamiento (23) de los dispositivos de desplazamiento (3).

16. Columna de dirección, según la reivindicación 14 ó 15, junto con una de las reivindicaciones 4 a 11, caracterizada porque el mando (5) para el accionamiento de los dispositivos de absorción de carga (7) o eventualmente cada etapa (A, B), se ha diseñado individualmente en función de la separación del cinturón y/o de la posición del ocupante.

17. Columna de dirección, según la reivindicación 16, caracterizada porque el mando (5) está diseñado para el disparo de un modo operativo de esta clase de los dispositivos de desplazamiento, en caso de accidente, con un ocupante con el cinturón de seguridad no abrochado, los dispositivos de absorción de carga (7) o por lo menos una etapa de ellos (A. B).

18. Columna de dirección, según la reivindicación 16 ó 17, caracterizada porque el mando (5) para activar un modo operativo de los dispositivos de desplazamiento (3) de esta clase está diseñado de tal manera que en el caso de un accidente con una separación captada predeterminable o al no llegar a la distancia predeterminable de la posición del asiento (4) para el ocupante desde el volante, son ineficaces los dispositivos de absorción de carga (7) o por lo menos una etapa (A, B) de ellos.

19. Columna de dirección, según una de las anteriores reivindicaciones, caracterizada porque los dispositivos de detección (6) contienen dispositivos de reconocimiento de posición (16) del asiento (4) para los ocupantes, dispositivos de reconocimiento de estado (13) del cierre del cinturón (14) para el cinturón abrochado del ocupante, equipos de reconocimiento del tamaño, peso y/o posición del cuerpo del ocupante.

20. Columna de dirección, según la reivindicación 19, caracterizada porque los dispositivos de reconocimiento de posición (16) del asiento (4) para los ocupantes contienen, por lo menos, un interruptor eléctrico óptico (17) dentro o junto al carril de la guía del asiento (18) y/o porque los dispositivos de reconocimiento del estado (13) del cierre del cinturón (14) contienen para el cinturón de seguridad abrochado del ocupante, por lo menos, un interruptor de utilización del cierre eléctrico óptico (15).

21. Procedimiento de desplazamiento para una columna de dirección (1) de un vehículo, en el que en caso de un accidente se desplaza por lo menos una zona final del volante (2) de la columna (1) mediante dispositivos de desplazamiento (3) apartándose del ocupante, tratándose mediante dispositivos de detección (6) parámetros del ocupante, y siendo el desplazamiento por lo menos de la zona final del volante (2) de la columna de dirección (1) del ocupante mediante un mando (5) en función de los parámetros del ocupante según un modo operativo de varios modos operativos de los dispositivos de desplazamiento (3), caracterizado porque para la realización de un determinado modo operativo de los dispositivos de desplazamiento (3), mediante el mando (25) en función de los parámetros del ocupante, los dispositivos de deformación (6) para la absorción de carga amortiguada, se llevan en funcionamiento o fuera de funcionamiento, y porque si los dispositivos de deformación son efectivos, en caso de un accidente, por lo menos un perno (10, 11) de los dispositivos de deformación (6) se desplaza para la absorción de carga amortiguada a lo largo de un recorrido de desplazamiento, deformando el material.

22. Procedimiento de desplazamiento para una columna de dirección según la reivindicación 21, caracterizado porque un accionamiento de los dispositivos de desplazamiento (3) para originar el desplazamiento de por lo menos una zona final del volante (2) de la columna de dirección (1) se aleja del ocupante en caso del accidente en función de los parámetros de los ocupantes.

23. Procedimiento de desplazamiento para una columna de dirección, según la reivindicación 21 ó 22, caracterizado porque un movimiento de por lo menos la zona final del volante (2) de la columna de dirección (1) de alejamiento del ocupante en caso del accidente es amortiguado en función de los parámetros de los ocupantes.

24. Procedimiento de desplazamiento para una columna de dirección, según la reivindicación 23, caracterizado porque la amortiguación de desplazamiento de por lo menos la zona final del volante (2) de la columna de dirección (1) de un ocupante, en el caso de un accidente, se desconecta en función de los parámetros del ocupante.

25. Procedimiento de desplazamiento para una columna de dirección, según la reivindicación 23, caracterizado porque la desconexión de la amortiguación de desplazamiento por lo menos se aparta de un ocupante la zona final del volante (2) de la columna de dirección (1), en el caso de accidente, se desconecta en función de los parámetros del ocupante opcionalmente en etapas individuales (A, B).

26. Procedimientos de desplazamiento para una columna de dirección, según una de las reivindicaciones 21 a 25, caracterizado porque la posición del asiento del estado del cinturón, el tamaño, el peso y/o la posición del cuerpo del ocupante se captan como parámetros de referencia.

27. Procedimiento de desplazamiento para una columna de dirección, según la reivindicación 21, caracterizado porque los dispositivos de desplazamiento (3) se accionan en función de la posición del asiento.

28. Procedimiento de desplazamiento para una columna de dirección, según la reivindicación 27, caracterizado porque los dispositivos de desplazamiento, en el caso de un accidente, con una distancia predeterminable del asiento (4) para los ocupantes desde el volante no se acciona según un modo operativo.

29. Procedimiento de desplazamiento para una columna de dirección, según una de las reivindicaciones 26 a 28, caracterizado porque los dispositivos de desplazamiento (3) se amortiguan en función del estado del cinturón y/o de la posición de asiento del ocupante.

30. Procedimiento de desplazamiento para una columna de dirección, según la reivindicación 29, caracterizado porque los dispositivos de desplazamiento (3), en caso de accidente, se amortiguan con un ocupante con el cinturón de seguridad no abrochado, según un modo operativo deforman total o parcial.

31. Procedimiento de desplazamiento para una columna de dirección según la reivindicación 29 ó 30, caracterizado porque los dispositivos de desplazamiento (3), en caso de un accidente, se amortigua con una distancia predeterminable o al no llegar a una distancia predeterminable de la posición del asiento (4) para el ocupante desde el volante según un modo operativo de forma total o parcial.