ES2316703T3 - Dispositivo de absorcion de energia de una columna de direccion de vehiculos automoviles. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de absorción de energía de una columna de dirección de un vehículo automóvil, estando la columna constituida por un árbol de dirección (1), montado de forma rotatoria alrededor de un eje de dirección (3) dentro de un cuerpo tubular (2), estando el cuerpo tubular (2) unido con un conjunto de soporte (6), que está fijado en la estructura del vehículo, y comprendiendo el referido dispositivo: - Un elemento de apoyo (30), que está unido con el conjunto de soporte (6) a través de un sistema de empalme, lateral en relación con el plano vertical (8) del eje de dirección, y el elemento de apoyo (30) está dispuesto lateralmente con respecto al plano vertical (8) del eje de dirección (3), y el mismo se encuentra situado entre el referido cuerpo tubular (2) y un montante lateral (11) del conjunto de soporte (6), que es esencialmente paralelo al plano vertical (8) del eje de dirección (3); así como - Un sistema de guía, axial en el sentido del eje de dirección (3), el cual está previsto entre el referido cuerpo tubular (2) y el elemento de apoyo (30); Dispositivo éste que está caracterizado porque el sistema de guía axial está constituido por: - Un elemento de deslizamiento (20), que es lateral con respecto al plano vertical (8) del eje de dirección (3), y el mismo está fijado y dispuesto en el cuerpo tubular (2); el elemento de deslizamiento lateral (20) es principalmente paralelo al plano vertical (8) del eje de dirección (3), y el mismo comprende una parte central (32), que en el sentido vertical se prolonga, en cada uno de sus dos extremos, por un respectivo camino de rodamiento interno (21, 22), y cada uno de los dos caminos de rodamiento interno (21, 22) tiene una dirección que es esencialmente paralela al eje de dirección (3), y los dos caminos de rodamiento interno (21, 22) están situados en un lado y en el otro lado de un plano de presión (9), que pasa por el eje de dirección (3) y que es perpendicular al plano vertical (8) del eje de dirección (3); - El elemento de apoyo (30), que comprende una parte central (33), que es principalmente vertical y la que llega a empujar contra el montante lateral (11) del conjunto de soporte (6) y la misma se prolonga -en el sentido vertical y por cada uno de sus dos extremos- con un camino de rodamiento externo (31, 32), y cada uno de los dos caminos de rodamiento externo (31, 32) tiene una dirección que es esencialmente paralela al eje de dirección (3), y los dos caminos de rodamiento externo (31, 32) están situados por un lado y por el otro lado del plano de presión (9) del eje de dirección (3); - Unas bolas (51, 52) que en el sentido axial se encuentran dispuestas entre el elemento de deslizamiento lateral (20) del cuerpo tubular (2) y el elemento de apoyo (30); estas bolas (51, 52) están previstas en dos conjuntos que están dispuestos, respectivamente, entre el camino de rodamiento interno (21, 22) y el correspondiente camino de rodamiento externo (31, 32), y cada uno de estos dos conjuntos tiene sus bolas (51, 52) sostenidas entre si mediante una respectiva jaula (53, 54), y este dispositivo está previsto de tal manera que: - Durante el funcionamiento normal no se pueda producir ningún movimiento de deslizamiento axial entre el cuerpo tubular (2) y el elemento de apoyo (30); mientras que - En el caso de un choque del vehículo tenga lugar un deslizamiento axial entre el elemento de deslizamiento lateral (20) del cuerpo tubular (2) -que sostiene el volante de dirección- y el elemento de apoyo (30), mantenido en su posición con respecto al conjunto de apoyo (6) a través del sistema de empalme, con una cantidad de energía que es desdeñable en relación con la absorción de energía total y/o energía regulable con precisión.
Description
Dispositivo de absorción de energía de una
columna de dirección de vehículos automóviles.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de absorción de energía de una columna de dirección de
un vehículo automóvil. El dispositivo según la invención es
aplicado a una columna de dirección, regulable en altura o en
inclinación, o a una columna de dirección regulable tanto en altura
como en inclinación. El referido dispositivo también puede ser
aplicado a una columna de dirección no regulable. La columna de
dirección comprende un árbol de dirección, que está montado dentro
de un cuerpo tubular, y este árbol sostiene el volante de
dirección; el mencionado cuerpo tubular está sostenido y cogido en
la estructura del vehículo en la posición deseada, sea durante el
montaje en fábrica al tratarse de una columna de dirección fija o
sea por el conductor en el caso de una columna de dirección
regulable.
Los distintos dispositivos, conocidos para la
absorción de energía de las columnas de dirección comprenden, por
regla general, un conjunto de soporte, que está constituido por un
elemento de soporte fijo y por un elemento de soporte móvil.
Durante el funcionamiento normal, el elemento de soporte móvil está
estacionario en relación con el elemento de soporte fijo, que es
solidario con la estructura del vehículo. En el caso de un choque,
el dispositivo de absorción de energía está concebido de tal
manera, que el elemento de soporte móvil se desplace con respecto
al elemento de soporte fijo. La absorción de energía está en
función de los elementos, previstos a este efecto, y el valor de la
absorción puede ser previsto y conocido de una manera relativamente
fácil. Esta absorción de la energía tiene, sin embargo, el
inconveniente de estar en función de la posición del reglaje de la
columna de dirección.
A esto ha de ser añadida una absorción de
energía a causa de las distintas fuerzas de rozamiento, que se
presentan durante el deslizamiento del elemento de soporte móvil en
relación con el elemento de soporte fijo. Esta última absorción de
energía es conocida de forma precaria, y la misma es difícilmente
previsible, lo cual trae consigo un dispositivo de absorción de
energía que es relativamente impreciso.
De este modo, en la Solicitud Europea Núm. EP 0
849 141, y con el fin de permitir el desplazamiento axial en el
caso de un choque, están previstos algunos medios de fricción
consistentes en unos salientes, dispuestos en una pieza de montaje
del cuerpo tubular móvil los que, al producirse un choque del
vehículo, actúan en conjunto con las superficies de frenado de un
patín, que está unido con el soporte y que está estacionario
durante el choque. También la Solicitud de Patente Europea Núm. EP
1 127 772 se refiere a un dispositivo de guía en el caso de un
choque. Sin embargo, este dispositivo está previsto entre dos
elementos de soporte de un dispositivo de soporte, con unos
elementos dispuestos de forma simétrica en relación con el plano
vertical del eje de dirección.
La presente invención tiene el objeto de
proponer un dispositivo para la absorción de energía de la columna
de dirección de un vehículo automóvil, con el cual puedan ser
eliminados los inconvenientes arriba descritos. El dispositivo de
absorción de energía según la presente invención deberá permitir
disponer de un sistema de guía de la columna de dirección, el cual
traiga consigo una absorción de energía suplementaria, que sea
desdeñable en relación con la absorción de energía solicitada y/o
energía regulable con precisión. Además, el dispositivo de
absorción de energía según la invención se deberá integrar
fácilmente en el dimensionamiento de las columnas de dirección
existentes.
Según una forma de realización, la presente
invención se refiere a un dispositivo de absorción de energía de la
columna de dirección de un vehículo automóvil, el cual está
constituido por un árbol de dirección, montado de forma rotatoria
alrededor de un eje de dirección dentro de un cuerpo tubular. El
referido cuerpo tubular está unido con un conjunto de soporte, que
está fijado en la estructura del vehículo. El dispositivo según la
invención comprende principalmente un elemento de apoyo, que está
unido con el conjunto de soporte mediante un sistema de empalme
lateral con respecto al plano vertical del eje de dirección.
El elemento de apoyo está dispuesto lateralmente
en relación con el plano vertical del eje de dirección, y el mismo
está ubicado entre el cuerpo tubular y un montante lateral del
conjunto de soporte, que es principalmente paralelo al plano
vertical del eje de dirección. Un sistema de guía axial, en la
misma dirección del eje de dirección, está previsto entre el
referido cuerpo tubular y el elemento de apoyo, y un elemento de
deslizamiento lateral con respecto al plano vertical del eje de
dirección, el cual está fijado y dispuesto en el cuerpo
tubular.
El elemento de deslizamiento lateral es
principalmente paralelo al plano vertical del eje de dirección, y
el mismo comprende una parte central que se prolonga en el sentido
vertical en cada uno de sus dos extremos por un camino de
rodamiento interno; cada uno de los dos caminos de rodamiento
internos es de una dirección sensiblemente paralela al eje de
dirección, y los dos caminos de rodamiento internos están situados
por un lado y por el otro lado de un plano de presión, que pasa por
el eje de dirección y que es perpendicular al plano vertical del
eje de dirección.
El elemento de apoyo comprende una parte
central, que es sensiblemente vertical y que es apretada contra el
montante lateral del conjunto de soporte, y la misma se prolonga en
el sentido vertical en cada uno de sus dos extremos por un camino
de rodamiento externo; cada uno de los dos caminos de rodamiento
externos es de una dirección sensiblemente paralela al eje de
dirección, y los dos caminos de rodamiento externos están situados
por un lado y por el otro lado del plano de presión del eje de
dirección.
\newpage
Unas bolas están dispuestas en el sentido axial
entre el elemento de deslizamiento lateral del cuerpo tubular y el
elemento de apoyo. Las referidas bolas están previstas en dos
conjuntos, que están dispuestos, respectivamente, entre el camino
de rodamiento interno y el camino de rodamiento externo
correspondiente, y cada uno de los dos conjuntos tiene sus bolas
mantenidas, las unas con respecto a las otras, mediante una
jaula.
El referido dispositivo está previsto de tal
manera que:
- -
- Durante el funcionamiento normal, no se pueda producir ningún movimiento de deslizamiento axial entre el cuerpo tubular y el elemento de apoyo; mientras que
- -
- En el caso de un choque, se pueda producir un deslizamiento axial entre el elemento de deslizamiento axial del cuerpo tubular, el cual sostiene el volante de dirección, y el elemento de apoyo, mantenido en su posición con respecto al conjunto de soporte por el sistema de empalme; y esto con una cantidad de energía relativamente desdeñable en relación con la absorción de energía total y/o energía regulable con precisión.
Más concretamente, según la presente invención
es así, que cada camino de rodamiento interno y externo queda
constituido por dos planos, que están inclinados el uno con
respecto al otro y que son paralelos al eje de dirección, el
extremo trasero -situado por el lado del volante de dirección- de
cada uno de los dos caminos de rodamiento externos comprende una
parte doblada, que se vuelve hacia el extremo de la jaula de las
bolas correspondientes.
Además, según la presente invención resulta, que
un elemento de absorción de energía puede estar dispuesto entre el
elemento de apoyo y el cuerpo tubular, y el mismo desliza, durante
un choque del vehículo, dentro del elemento de apoyo, que permanece
estacionario; durante el funcionamiento normal, el elemento de
absorción de energía está fijo en relación con el elemento de apoyo
y con respecto al cuerpo tubular, y la referida absorción de energía
es independiente del reglaje de la posición del cuerpo tubular. El
elemento de absorción de energía consiste en una cinta metálica,
con una sección ajustada en función de la energía a absorber, y la
misma está montada de forma paralela a la parte central del
elemento de apoyo, y su extremo delantero es solidario con la
referida parte central, mientras que el extremo trasero del lado
del volante de dirección se encuentra cogido en el extremo delantero
del cuerpo tubular, y el mismo es deformado durante un choque.
Según una variante de realización es así, que el
extremo trasero de la cinta metálica está unido con el cuerpo
tubular y se deforma en relación con éste último.
En el caso de una columna de dirección fija:
- -
- El elemento de apoyo comprende dos partes, que están inclinadas una con respecto a la otra y que son principalmente paralelas al eje de dirección; cada parte inclinada está dispuesta entre el correspondiente camino de rodamiento externo y la parte central;
- -
- La referida parte central está provista de un taladro de paso para un vástago de presión, que forma parte del sistema de empalme;
- -
- El montante lateral comprende dos partes de sostenimiento, que están situadas por un lado y por el otro lado del plano de presión, y las mismas están previstas de tal manera, que la correspondiente parte inclinada del elemento de apoyo se pueda apoyar en la referida parte de sostenimiento al estar bloqueado el sistema de empalme;
- -
- El montante lateral comprende un taladro de paso para el vástago de presión.
Al tratarse de una columna de dirección
regulable en altura y/o en inclinación, el sistema de empalme entre
el elemento de apoyo y el conjunto de soporte consiste en un
sistema de presión en la dirección de un eje de presión, que es
principalmente perpendicular al plano vertical del eje de
dirección. El referido sistema de presión comprende un vástago de
presión, cuyo eje constituye el eje de presión, y todos los demás
elementos del sistema de presión están montados en el referido
vástago de presión, que atraviesa el elemento de apoyo, el montante
lateral así como los otros elementos de presión o apriete; el
vástago de presión tiene una cabeza, que aprieta contra la cara
interior de la parte central del elemento de apoyo, como asimismo
tiene un extremo roscado, en el cual es montada una tuerca de
apriete.
En este caso de una columna de dirección
regulable, es así que:
- -
- El elemento de apoyo comprende dos partes, que están inclinadas una con respecto a la otra y que son principalmente paralelas al eje de dirección; cada parte inclinada está dispuesta entre el correspondiente camino de rodamiento externo y la parte central;
- -
- La referida parte central está provista de un taladro oblongo de paso para el vástago de presión, que es paralelo al eje de dirección;
- -
- Un elemento de sostenimiento está dispuesto entre el elemento de apoyo y la cara interior del montante lateral; el referido elemento de sostenimiento comprende dos partes de sostenimiento, que están dispuestas por un lado y por otro lado del plano de presión, y las mismas están previstas de tal manera, que la correspondiente parte inclinada del elemento de apoyo se pueda apoyar en la referida parte de sostenimiento al encontrarse en su posición enclavada el sistema de presión;
- -
- El mencionado elemento de sostenimiento comprende un taladro de paso para el vástago de presión;
- -
- El montante lateral comprende un taladro oblongo de paso para el vástago de presión, que es perpendicular al plano de apriete;
- -
- El vástago de presión sostiene un elemento de deslizamiento dentro del taladro oblongo del elemento de apoyo; el referido elemento de deslizamiento está revestido de un material plástico con un reducido coeficiente de rozamiento.
Por consiguiente, el dispositivo para la
absorción de energía de la columna de dirección según la presente
invención ofrece la ventaja de poder disponer de la guía de la
referida columna en el caso de un choque, que requiere una
absorción de energía suplementaria, que es desdeñable en relación
con la absorción de energía exigida y/o energía regulable con
precisión. Durante un choque del vehículo, los esfuerzos son
transmitidos sobre el cuerpo tubular a través del volante de
dirección y del árbol de dirección. Bajo el efecto de estos
esfuerzos, el cuerpo tubular va a deslizarse, arrastrando con ello
las bolas en rotación. De este modo, el dispositivo de la invención
permite un buen dominio de los esfuerzos debidos a un choque,
librándose con ello de los rozamientos. Este dispositivo permite
separar la función del reglaje de la inclinación de la función de
absorber la energía de la columna.
Las otras características y ventajas de la
presente invención se ponen más claramente de manifiesto por la
lectura de la siguiente descripción de varias preferidas formas de
realización de la invención, haciendo referencia a los
correspondientes planos adjuntos, en los cuales:
La Figura 1 muestra una vista de perspectiva del
dispositivo de absorción de energía de una columna de dirección
según la invención;
La Figura 2 indica una vista, realizada en
dirección de la línea II indicada en la Figura 1;
La Figura 3 muestra una vista de sección,
realizada en dirección del plano III-III de la
Figura 2;
La Figura 4 indica una vista frontal parcial de
perspectiva del cuerpo tubular con el elemento de apoyo;
La Figura 5 muestra una vista de sección
transversal en dirección de la línea V de la Figura 4, por el
extremo delantero del elemento de apoyo;
La Figura 6 indica una vista de perspectiva del
elemento de deslizamiento lateral, con el elemento de apoyo y con
el montante lateral del conjunto de soporte;
La Figura 7 muestra una vista de perspectiva
-realizada desde atrás- del cuerpo tubular con el elemento de
apoyo;
La Figura 8 indica una vista de perspectiva
-realizada desde atrás- del elemento de deslizamiento lateral con
el elemento de apoyo;
La Figura 9 muestra una vista de perspectiva
-realizada desde atrás- del elemento de apoyo y de los dos
conjuntos de bolas;
La Figura 10 indica una vista de perspectiva,
correspondiente a la Figura 2; mientras que
La Figura 11 muestra una vista de sección axial,
realizada en dirección del plano de presión y conforme a una
variante de realización.
Tal como esto puede ser apreciado en las Figuras
1 hasta 3, la presente invención se refiere a un dispositivo para
la absorción de energía de la columna de dirección de un vehículo
automóvil. La columna de dirección comprende un árbol de dirección
1, que está montado de forma rotatoria alrededor de un eje de
dirección 3. El árbol de dirección 1 está dispuesto rotatoriamente
dentro de un cuerpo tubular 2. Este cuerpo tubular 2 está unido con
un conjunto de soporte 6, que está fijado en la estructura 10 del
vehículo. El conjunto de soporte 6 comprende un elemento lateral 13
así como otro elemento lateral 14, que están dispuestos en un lado
y en el otro lado de un plano vertical 8, que pasa por el eje de
dirección 3. El elemento lateral 13 y el elemento lateral 14 están
fijados en la estructura 10 del vehículo, y los mismos son
solidarios con un elemento de empalme 12, que es principalmente
perpendicular al plano vertical 8.
El elemento de empalme 12 sostiene un montante
lateral 11, que está dispuesto por un solo lado con respecto al
plano vertical 8, y el mismo es principalmente vertical, es decir,
que se extiende esencialmente de forma paralela al referido plano
vertical 8, que pasa por el eje de dirección 3. La columna de
dirección es regulable en su inclinación o en su altura o bien es
regulable, tanto en inclinación como en altura.
El cuerpo tubular 2 está unido con el conjunto
de soporte 6 a través de un sistema de reglaje para la posición de
altura o de profundidad o de altura y de profundidad.
La columna de dirección comprende un sistema de
presión o cierre 4, que permite disponer de una posición enclavada
y de una posición desenclavada de la referida columna de
dirección.
Este sistema de presión 4 está dispuesto y actúa
en dirección de un eje de presión 5, que es principalmente
perpendicular al plano vertical 8, que pasa por el eje de dirección
3.
En el transcurso de la descripción y referente a
un mismo elemento, se designará este elemento como interno o
interior en relación con el eje de dirección 3 o con respecto al
plano vertical 8, según esté el mismo más cerca de este eje de
dirección 3 o de este plano vertical, o como externo o exterior al
encontrarse el elemento más alejado de éstos.
De este modo, el montante lateral 11 tiene una
cara interna 15 y una cara externa 17 con respecto al eje de
dirección 3 o en relación con el plano vertical 8. La cara interna
15 y la cara externa 17 son principalmente paralelas al plano
vertical 8.
El montante 11 posee, además, un taladro oblongo
19, que está orientado en el sentido de la regulación de altura del
sistema de reglaje de posición.
El dispositivo de reglaje de posición está
bloqueado en la elegida posición mediante el sistema de presión 4.
También el eje de presión 5 es principalmente perpendicular al
montante lateral 11 del conjunto de soporte 6. El dispositivo de
presión o cierre tiene dos posiciones: Una posición desenclavada,
en la que el dispositivo de presión está desbloqueado para permitir
el deseado reglaje de la columna de dirección; así como una posición
enclavada, en la cual el dispositivo de presión se encuentra
bloqueado para asegurar el mantenimiento de la posición
elegida.
Según esta forma de realización de la invención,
la cual está representada en las distintas Figuras, resulta que el
eje de presión 5 atraviesa el cuerpo tubular 2 en la proximidad del
eje de dirección 3. El plano, que pasa por el eje de presión 5 y
por el eje de dirección 3, es denominado plano de presión 9; este
plano de presión 9 es principalmente perpendicular al plano
vertical 8.
Haciendo más concretamente referencia a las
Figuras 2 y 10, se puede observar que el dispositivo de absorción
de energía según la presente invención comprende un elemento de
apoyo 30 así como un sistema de guía axial.
El elemento de apoyo 30 está unido con el
conjunto de soporte 6 a través de un sistema de empalme, que es un
sistema de empalme lateral con respecto al plano vertical 8 del eje
de dirección. Quiere decir esto que el referido sistema de empalme
se encuentra situado por un solo lado en relación con el plano
vertical 8, y el mismo empalma el elemento de apoyo 30 con el
montante lateral 11 del conjunto de soporte 6.
El sistema de guía axial actúa en el sentido del
eje de dirección 3, y el mismo está situado entre el cuerpo tubular
2 y el elemento de apoyo 30.
El sistema de guía axial trabaja de la siguiente
manera:
- -
- Durante el funcionamiento normal, el sistema de guía axial está dispuesto de tal modo, que no exista ningún movimiento de desplazamiento axial entre el cuerpo tubular 2 y el elemento de apoyo 30; mientras que
- -
- En el caso de un choque, se pueda producir un deslizamiento axial entre el cuerpo tubular 2, que sostiene el volante de dirección, y el elemento de apoyo 30, sostenido por el sistema de empalme en su posición con respecto al conjunto de soporte 6.
El sistema de guía axial comprende un elemento
de deslizamiento lateral 20 así como el elemento de apoyo 30; al
producirse un choque, el elemento de deslizamiento lateral 20 se
desplaza dentro del elemento de apoyo 30 y en el sentido del eje de
dirección 3.
El elemento de deslizamiento lateral 20 está
dispuesto por un solo lado con respecto al plano vertical 8 del eje
de dirección 3. El referido elemento de deslizamiento lateral 20
está fijado y dispuesto en el cuerpo tubular 2. El elemento de
apoyo 30 está dispuesto lateralmente con respecto al plano vertical
8 del eje de dirección 3. El mencionado elemento de apoyo 30 está
situado entre el referido cuerpo tubular 2 y el montante lateral 11
del conjunto de soporte 6, que es principalmente paralelo al plano
vertical 8 del eje de dirección 3.
El sistema de guía axial comprende unas bolas,
51 y 52, que en el sentido axial están dispuestas entre el cuerpo
tubular 2 y el elemento de apoyo 30, y esto de tal manera que, al
producirse un choque, el deslizamiento axial requiere una cantidad
de energía que es relativamente desdeñable en relación con la
absorción de energía total y/o energía regulable con precisión.
El elemento de deslizamiento lateral 20 es
principalmente paralelo al plano vertical 8 del eje de dirección 3.
El mencionado elemento de deslizamiento lateral 20 comprende una
parte central 23, que en el sentido vertical se prolonga hasta cada
uno de sus dos extremos por un respectivo camino de rodamiento
interno, 21 y 22. Cada uno de los dos caminos de rodamiento
interno, 21 y 22, es de una dirección principalmente paralela al
eje de dirección 3. Los dos caminos de rodamiento interno, 21 y 22,
están situados por un lado y por el otro lado de un plano de
presión 9, que pasa por el eje de dirección 3, así como de forma
perpendicular al plano vertical 8 del eje de dirección 3.
El elemento de apoyo 30 comprende una parte
central 33, que es principalmente vertical y que es apretada contra
el montante lateral 11 del conjunto de soporte 6. El referido
elemento de apoyo 30 se prolonga lateralmente, por cada uno de sus
dos extremos, con un respectivo camino de rodamiento externo, 31 y
32. Cada uno de los dos caminos de rodamiento externo, 31 y 32, es
de una dirección esencialmente paralela al eje de dirección 3. Los
dos caminos de rodamiento externo, 31 y 32, están situados por un
lado y por el otro lado del plano de presión 9 del eje de dirección
3.
Las bolas, 51 y 52, están previstas en dos
conjuntos que están dispuestos, respectivamente, entre el
correspondiente camino de rodamiento interno, 21 y 22, y el
respectivo camino de rodamiento externo, 31 y 32. Cada uno de los
dos conjuntos tiene sus bolas, 51 y 52, que están siendo sostenidas,
las unas con respecto a las otras, mediante una correspondiente
jaula, 53 y 54.
Cada camino de rodamiento está formado por dos
planos, que están inclinados entre si y que son paralelos al eje de
dirección 3. El camino de rodamiento interno 21 está constituido
por los dos planos inclinados, 25 y 26, mientras que el
correspondiente camino de rodamiento externo 31 está formado por
los dos planos inclinados, 35 y 36. El camino de rodamiento interno
22 está constituido por los dos planos inclinados, 27 y 28, mientras
que el camino de rodamiento externo correspondiente 32 está formado
por los dos planos inclinados, 37 y 38.
El extremo trasero -del lado del volante de
dirección- de cada uno de los dos caminos de rodamiento externo, 31
y 32, tiene una correspondiente parte doblada, 41 y 42, que se
vuelve hacia el extremo de la correspondiente jaula, 53 y 54, de
las respectivas bolas, 51 y 52.
El dispositivo para la absorción de energía
según la presente invención comprende un elemento de absorción de
energía 60, que está dispuesto entre el elemento de apoyo 30 y el
cuerpo tubular 2. Durante un choque, el referido cuerpo tubular 2
se desliza dentro del elemento de apoyo 30, que permanece
estacionario. Durante el funcionamiento normal, el elemento de
absorción de energía 60 está fijo en relación con el elemento de
apoyo 30 así como con respecto al cuerpo tubular 2, y la referida
absorción de energía es independiente del reglaje de la posición
del cuerpo tubular 2.
El elemento de absorción de energía 60 consiste
en una cinta metálica, con una sección ajustada en función de la
energía a absorber, y la misma está montada de forma paralela a la
parte central 33 del elemento de apoyo 30. El referido elemento de
absorción de energía 60 comprende un extremo delantero 61 así como
un extremo trasero 62, por el lado del volante de dirección. El
extremo delantero 61 se encuentra cogido en un agujero 65, previsto
en la referida parte central 33. El extremo trasero 62 está fijado y
es aplicado -al deformarse durante un choque- sobre el fondo 64 de
una muesca 63, prevista por el extremo delantero del cuerpo tubular
2. Por su extremo delantero, la parte central 23 del elemento de
deslizamiento lateral 20 está provista de una muesca 24, que
durante un choque permite la cogida y el paso del elemento de
absorción de energía 60.
Según una variante de realización, resulta que
el extremo trasero de la cinta metálica está unido con el cuerpo
tubular 2, y el mismo se deforma en relación con el referido cuerpo
tubular 2.
El sistema de empalme entre el elemento de apoyo
30 y el conjunto de soporte 6 es el sistema de presión o de cierre
4 de la dirección de un eje de presión 5, que es principalmente
perpendicular al plano vertical 8 del eje de dirección 3.
El sistema de presión 4 comprende un vástago de
presión 70, cuyo eje constituye el eje de presión 5. Todos los
otros elementos del sistema de presión 4 están montados en el
referido vástago de presión 70. Este vástago de presión 70
atraviesa el elemento de apoyo 30, el montante lateral 11 así como
todos los demás elementos de presión. El vástago de presión 70 tiene
una cabeza 73, que empuja contra la cara interna 39 de la parte
central 33 del elemento de apoyo 30. El vástago de presión 70
comprende un extremo roscado 72, sobre el cual está colocada una
tuerca de cierre 74.
El elemento de apoyo 30 comprende las dos
partes, 43 y 44, que están inclinadas entre si, y las mismas son
principalmente paralelas al eje de dirección 3. Cada parte
inclinada, 43 y 44, está dispuesta entre el correspondiente camino
de rodamiento externo, 31 y 32, y la parte central 33. La referida
parte central 33 está provista de un taladro oblongo de paso 34
para el vástago de presión 70, el cual es paralelo al eje de
dirección 3.
Un elemento de sostenimiento 90 está dispuesto
entre el elemento de apoyo 30 y la cara interna 17 del montante
lateral 11. El referido elemento de sostenimiento 90 comprende dos
partes inclinadas de sostenimiento, 91 y 92, que están dispuestas
por un lado y por el otro lado del plano de presión 9. Las
mencionadas partes inclinadas de sostenimiento, 91 y 92, están
previstas de tal manera, que la correspondiente parte inclinada, 43
y 44, del elemento de apoyo 30 pueda empujar contra la referida
parte inclinada de sostenimiento, 91 y 92, al encontrarse el
sistema de presión 4 en la posición enclavada.
El mencionado elemento de sostenimiento 90
comprende un taladro de paso 97 para el vástago de presión 70. El
montante lateral 11 comprende un taladro oblongo de paso 19 para el
vástago de presión 70, el cual es perpendicular al plano de presión
9.
Además, el vástago de presión 70 sostiene un
elemento de deslizamiento 78 dentro del taladro oblongo 34 del
elemento de apoyo 30. El referido elemento de deslizamiento 78 está
revestido de un material plástico con un reducido coeficiente de
rozamiento.
El dispositivo para la absorción de energía
también puede ser empleado para una columna de dirección, que no es
regulable en cuanto al posicionamiento. En este supuesto, la
fijación del elemento de apoyo 30 en el montante lateral 11
comprende el vástago de presión 70.
El elemento de apoyo 30 comprende dos partes, 43
y 44, que están inclinadas entre si y que son principalmente
paralelas al eje de dirección 3. Cada parte inclinada, 43 y 44,
está dispuesta entre el correspondiente camino de rodamiento
externo, 31 y 42, y la parte central 33. La referida parte central
33 está provista de un taladro de paso 34 para un vástago de presión
70 del sistema de empalme.
El montante lateral 11 comprende dos partes
inclinadas de sostenimiento, 91 y 92, que están dispuestas por un
lado y por el otro lado del plano de presión 9. Las mencionadas
partes de sostenimiento inclinadas, 91 y 92, están previstas de tal
manera que la correspondiente parte inclinada, 43 y 44, del
elemento de apoyo 30 pueda empujar contra la mencionada parte de
sostenimiento inclinada, 91 y 92, al encontrarse bloqueado el
sistema de empalme.
El montante lateral 11 comprende un taladro de
paso 19 para el vástago de presión 70.
Según una variante de realización, que está
representada en la Figura 11, es así que el extremo trasero de la
cinta metálica constituye el elemento de energía, que está unido
con el cuerpo tubular 2 y que se deforma en relación con este
cuerpo tubular 2.
Un elemento de absorción de energía 100 está
dispuesto entre el elemento de apoyo 30 y el elemento de
deslizamiento lateral 20, que forma parte del cuerpo tubular 2.
Este elemento de absorción de energía comprende una parte interna
101 así como una parte externa 102, que tienen la forma de unas
cintas metálicas, que se cubren entre si. Las dos cintas metálicas
tienen una sección, que está ajustada en función de la energía a
absorber, y las mismas están montadas de forma paralela a la parte
central 33 del elemento de apoyo.
El extremo delantero del elemento de apoyo 30
está provisto de una dobladura delantera 107, que constituye un
elemento de tope, que es principalmente perpendicular al eje de
dirección 3.
El extremo delantero 103 de la parte interna 101
y el extremo delantero 104 de la parte externa 102 llegan a empujar
contra la dobladura delantera 107. El extremo trasero 105 de la
parte interna 101 llega a encorvarse con respecto al extremo
delantero 108 del elemento de deslizamiento lateral 20. El extremo
trasero 106 de la parte externa 102 llega a encorvarse en el
extremo no encorvado de la parte interna 101. Un elemento de
ensamblaje de tipo remache 109 fija la parte interna 101 y ta parte
externa 102 en el elemento de deslizamiento lateral 20.
Un elemento de ensamblaje de tipo remache 110
fija la parte interna 101 y la parte externa 102 en el elemento de
apoyo 30.
Claims (11)
1. Dispositivo de absorción de energía de una
columna de dirección de un vehículo automóvil, estando la columna
constituida por un árbol de dirección (1), montado de forma
rotatoria alrededor de un eje de dirección (3) dentro de un cuerpo
tubular (2), estando el cuerpo tubular (2) unido con un conjunto de
soporte (6), que está fijado en la estructura del vehículo, y
comprendiendo el referido dispositivo:
- -
- Un elemento de apoyo (30), que está unido con el conjunto de soporte (6) a través de un sistema de empalme, lateral en relación con el plano vertical (8) del eje de dirección, y el elemento de apoyo (30) está dispuesto lateralmente con respecto al plano vertical (8) del eje de dirección (3), y el mismo se encuentra situado entre el referido cuerpo tubular (2) y un montante lateral (11) del conjunto de soporte (6), que es esencialmente paralelo al plano vertical (8) del eje de dirección (3); así como
- -
- Un sistema de guía, axial en el sentido del eje de dirección (3), el cual está previsto entre el referido cuerpo tubular (2) y el elemento de apoyo (30);
Dispositivo éste que está caracterizado
porque el sistema de guía axial está constituido por:
- -
- Un elemento de deslizamiento (20), que es lateral con respecto al plano vertical (8) del eje de dirección (3), y el mismo está fijado y dispuesto en el cuerpo tubular (2); el elemento de deslizamiento lateral (20) es principalmente paralelo al plano vertical (8) del eje de dirección (3), y el mismo comprende una parte central (32), que en el sentido vertical se prolonga, en cada uno de sus dos extremos, por un respectivo camino de rodamiento interno (21, 22), y cada uno de los dos caminos de rodamiento interno (21, 22) tiene una dirección que es esencialmente paralela al eje de dirección (3), y los dos caminos de rodamiento interno (21, 22) están situados en un lado y en el otro lado de un plano de presión (9), que pasa por el eje de dirección (3) y que es perpendicular al plano vertical (8) del eje de dirección (3);
- -
- El elemento de apoyo (30), que comprende una parte central (33), que es principalmente vertical y la que llega a empujar contra el montante lateral (11) del conjunto de soporte (6) y la misma se prolonga -en el sentido vertical y por cada uno de sus dos extremos- con un camino de rodamiento externo (31, 32), y cada uno de los dos caminos de rodamiento externo (31, 32) tiene una dirección que es esencialmente paralela al eje de dirección (3), y los dos caminos de rodamiento externo (31, 32) están situados por un lado y por el otro lado del plano de presión (9) del eje de dirección (3);
- -
- Unas bolas (51, 52) que en el sentido axial se encuentran dispuestas entre el elemento de deslizamiento lateral (20) del cuerpo tubular (2) y el elemento de apoyo (30); estas bolas (51, 52) están previstas en dos conjuntos que están dispuestos, respectivamente, entre el camino de rodamiento interno (21, 22) y el correspondiente camino de rodamiento externo (31, 32), y cada uno de estos dos conjuntos tiene sus bolas (51, 52) sostenidas entre si mediante una respectiva jaula (53, 54), y este dispositivo está previsto de tal manera que:
- -
- Durante el funcionamiento normal no se pueda producir ningún movimiento de deslizamiento axial entre el cuerpo tubular (2) y el elemento de apoyo (30); mientras que
- -
- En el caso de un choque del vehículo tenga lugar un deslizamiento axial entre el elemento de deslizamiento lateral (20) del cuerpo tubular (2) -que sostiene el volante de dirección- y el elemento de apoyo (30), mantenido en su posición con respecto al conjunto de apoyo (6) a través del sistema de empalme, con una cantidad de energía que es desdeñable en relación con la absorción de energía total y/o energía regulable con precisión.
2. Dispositivo de absorción de energía conforme
a la reivindicación 1) y caracterizado porque cada camino de
rodamiento, tanto interno (21, 22) como externo (31, 32), está
constituido por dos respectivos planos (25, 26 - 27, 28) y 35, 36 -
37, 38), que están inclinados el uno con respecto al otro y que son
paralelos al eje de dirección (3) y el extremo trasero -del lado del
volante de dirección- de cada uno de los dos caminos de rodamiento
externo (31, 32) tiene una parte doblada (41, 42) que se dirige
hacia el extremo de la jaula (53, 54) de las correspondientes bolas
(51, 52).
3. Dispositivo de absorción de energía conforme
a una cualquiera de las reivindicaciones 1) y 2) y
caracterizado porque un elemento de absorción de energía
(60, 100) se encuentra dispuesto entre el elemento de apoyo (30) y
el cuerpo tubular (2), y el mismo se desliza, durante un choque,
dentro del elemento de apoyo (30), que permanece estacionario;
durante el funcionamiento normal, el elemento de absorción de
energía (60, 100) está fijo en relación con el elemento de apoyo
(30) así como con respecto al cuerpo tubular (2), y la referida
absorción de energía es independiente del reglaje de la posición
del cuerpo tubular (2).
4. Dispositivo de absorción de energía conforme
a la reivindicación 3) y caracterizado porque el elemento de
absorción de energía (60) consiste en una cinta metálica, con una
sección ajustada en función de la energía a absorber, y la misma
está montada de forma paralela a la parte central (33) del elemento
de apoyo (30), y su extremo delantero (61) es solidario con la
referida parte central (33), mientras que el extremo trasero (62)
-situado por el lado del volante de dirección- se encuentra cogido
en el extremo delantero del cuerpo tubular (2) y el mismo es
deformado durante un choque.
5. Dispositivo de absorción de energía conforme
a la reivindicación 3) y caracterizado porque el elemento de
absorción de energía (100) consiste en una cinta metálica, con una
sección ajustada en función de la energía a absorber, y la misma
está montada de forma paralela a la parte central (33) del elemento
de apoyo (30), y su extremo delantero de apoyo (30), y su extremo
delantero (103, 104) es solidario con la parte central (33),
mientras que el extremo trasero (105, 106) -situado por el lado del
volante de dirección- se encuentra unido con el cuerpo tubular y el
mismo se deforma en relación con este cuerpo tubular (2).
6. Dispositivo de absorción de energía conforme
a la reivindicación 1) y caracterizado porque:
- -
- El elemento de apoyo (30) comprende dos partes (43, 44), que están inclinadas la una con respecto a la otra y que son esencialmente paralelas al eje de dirección (3) y cada parte inclinada (43, 44) está dispuesta entre el correspondiente camino de rodamiento externo (31, 32) y la parte central (33);
- -
- La referida parte central (33) está provista de un taladro de paso (34) para un vástago de presión (70) del sistema de empalme;
- -
- El montante lateral (11) comprende dos partes de sostenimiento inclinadas (91, 92), que están situadas por un lado y por el otro lado de presión (9) y las mismas están previstas de tal manera, que la correspondiente parte inclinada (43, 44) del elemento de apoyo (30) se pueda apoyar en la referida parte de sostenimiento inclinada (91, 92) al encontrarse bloqueado el sistema de empalme;
- -
- El montante lateral (11) comprende un taladro de paso (19) para el vástago de presión (70).
7. Dispositivo de absorción de energía conforme
a una cualquiera de las reivindicaciones 1) hasta 4) o 5) y
caracterizado porque la columna de dirección es regulable en
altura y/o en profundidad.
8. Dispositivo de absorción de energía conforme
a la reivindicación 7) y caracterizado porque el sistema de
empalme entre el elemento de apoyo (30) y el conjunto de soporte
(6) consiste en un sistema de presión en la dirección de un eje de
presión (5) que es principalmente perpendicular al plano vertical
(8) del eje de dirección (3).
9. Dispositivo de absorción de energía conforme
a la reivindicación 8) y caracterizado porque el sistema de
presión (4) comprende un vástago de presión (70), cuyo eje
constituye el eje de presión (5) y todos los demás elementos del
sistema de presión (4) se encuentran montados en el referido
vástago de presión (70), que atraviesa el elemento de apoyo (30), el
montante lateral (11) así como los otros elementos de presión o de
apriete; el vástago de presión (70) tiene una cabeza (73) que
empuja contra la cara interior (39) de la parte central (33) del
elemento de apoyo (30), como asimismo tiene el vástago un extremo
roscado (72), en el cual está montada una tuerca de apriete
(74).
10. Dispositivo de absorción de energía conforme
a la reivindicación 9) y caracterizado porque:
- -
- El elemento de apoyo (30) comprende dos partes (43, 44), que están inclinadas la una con respecto a la otra y que son esencialmente paralelas al eje de dirección (3) y cada parte inclinada (43, 44) está dispuesta entre el correspondiente camino de rodamiento externo (31, 32) y la parte central (33);
- -
- La referida parte central (33) está provista de un taladro oblongo de paso (43) para el vástago de presión (70), que es paralelo al eje de dirección (3);
- -
- Un elemento de sostenimiento (90) está dispuesto entre el elemento de apoyo (30) y la cara interior (15) del montante lateral (11) y el referido elemento de sostenimiento (90) comprende dos partes de sostenimiento inclinadas (91, 92), que están dispuestas por un lado y por otro del plano de presión (9), y las mismas están provistas de tal manera, que la correspondiente parte inclinada (43, 44) del elemento de apoyo (30) se pueda apoyar en la referida parte de sostenimiento inclinada (91, 92) al encontrarse el sistema de presión (4) en su posición enclavada;
- -
- El referido elemento de sostenimiento (90) comprende un taladro de paso (97) para el vástago de presión (70);
- -
- El montante lateral (11) comprende un taladro oblongo de paso (19) para el vástago de presión (70), que es perpendicular al plano de presión (9).
11. Dispositivo de absorción de energía conforme
a la reivindicación 10) y caracterizado porque el vástago de
presión (70) sostiene un elemento de deslizamiento (78) dentro del
taladro oblongo (34) del elemento de apoyo (30), y el referido
elemento de deslizamiento (78) está provisto de un material
plástico con un reducido coeficiente de rozamiento.
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