ES2256870T3 - Volante de direccion con airbag incorporado. - Google Patents
Volante de direccion con airbag incorporado.Info
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- B60R21/20—Arrangements for storing inflatable members in their non-use or deflated condition; Arrangement or mounting of air bag modules or components
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UN VOLANTE PARA VEHICULOS CON AIRBAG INTEGRADO, EN DONDE UNA CUBIERTA PARA LA ZONA CENTRAL DE AIRBAG FORMA JUNTO CON UN RECUBRIMIENTO PARA LOS RADIOS DEL VOLANTE Y LA CORONA DE DIRECCION UNA SOLA PIEZA QUE SE EXTIENDE A CONTINUACION DE LA MISMA HACIA FUERA. EL VOLANTE Y TODOS LOS ACCESORIOS FORMAN EN CONJUNTO UN MODULO ACABADO QUE PUEDE FIJARSE EN LA FASE DE MONTAJE FINAL AL ARBOL DE DIRECCION. LA INVENCION PROPONE QUE EL VOLANTE ESTE FORMADO POR UN ESQUELETO (1) Y UN RECUBRIMIENTO DE DOS PARTES (2, 3), EN DONDE: - EL ESQUELETO (1) PRESENTA UNA ZONA DE CUBO (5) QUE SE FIJA EN EL ARBOL DE DIRECCION (4), - EN EL ESQUELETO (1) ESTA FIJADO UN MODULO DE AIRBAG (6), - EL RECUBRIMIENTO ESTA FORMADO POR UNA TAPA SUPERIOR (2) CON UNA CUBIERTA DE AIRBAG (2A) Y UNA TAPA INFERIOR (3) CON UNA ABERTURA CENTRAL (8) EN LA ZONA DE CUBO (5), Y - LAS TAPAS SUPERIOR E INFERIOR (2, 3) ESTAN UNIDAS ENTRE SI A LO LARGO DE UNA SUPERFICIE DE SEPARACION.
Description
Volante de dirección con airbarg incorporado.
La invención se refiere a un volante de dirección
para vehículos con airbag integrado, según el preámbulo de la
reivindicación 1.
Volantes de dirección de este tipo se han llevado
a la práctica en las formas de realización más variadas desde la
introducción del airbag. Como se puede suponer, en un primer momento
se ha tomado como punto de partida la técnica ampliamente difundida
para la fabricación de volantes de dirección según la cual el
esqueleto metálico del volante de dirección va provisto, al menos en
la corona del volante de dirección, de un revestimiento de plástico
espumado que presenta por sí mismo, como espuma integral, una capa
exterior con buenas cualidades táctiles, o bien que está rodeado de
cuero o de una capa de plástico similar al cuero. De forma similar
se ha configurado la zona central del volante de dirección que aloja
al módulo de airbag, donde se han dado a conocer muchas propuestas
que se ocupan de la tapadera abatible para el airbag e intentan
cumplir los requisitos técnicos, en parte contradictorios, de una
forma satisfactoria desde el punto de vista funcional y ventajosa
desde el punto de vista de la técnica de fabricación.
Como consecuencia de la competencia internacional
los fabricantes de automóviles piden a los proveedores, cada vez en
mayor medida, componentes completos que, por una parte, requieren
menos trabajo de montaje pero que por otra parte se van haciendo
cada vez más complejos, pues tienen que cumplir cada vez más
funciones. Los volantes de dirección se suministran con todo tipo de
interruptores y de botones de mando, de modo que el conductor pueda
activar todas las funciones de mando de la radio, las diferentes
luces del vehículo, los elevalunas automáticos, etc., sin tener que
levantar las manos del volante. A la hora de configurar el volante
de dirección y su revestimiento se deberán tener en cuenta todos
estos interruptores y botones de mando y se deberán construir de
modo que, por una parte, presenten el margen de movimiento necesario
y, por otra, que estén integrados de una forma satisfactoria desde
los puntos de vista de la estética y del tacto.
En la patente genérica EP 0648 661 A 1 está
previsto que en un primer momento una pieza central del volante de
dirección con el buje, los muñones de los radios, el airbag y otros
elementos funcionales, se una a la columna de la dirección, y
posteriormente que la cubierta posterior se sujete a esta pieza del
volante de dirección y que, finalmente, la pieza periférica del
volante, con la corona del volante de dirección, los muñones
exteriores de los radios y la cubierta para el módulo de airbag, se
sujete a la pieza central del volante de dirección, donde están
previstos, para los muñones de los radios, unos extremos que se
solapan y que se pueden unir entre sí por medio de unos tornillos
introducidos desde la parte posterior. Como alternativa se pueden
unir también en un primer momento la pieza central del volante de
dirección y la cubierta posterior, que posteriormente se colocan
sobre la columna de la dirección. En este sentido, durante un
eventual desmontaje del volante de dirección se puede acceder a los
medios de sujeción con una herramienta que pasa a través de un
orificio practicado en la cubierta posterior.
En ambas formas de realización se considera un
inconveniente el hecho de que todavía se requiere un gasto de
montaje comparativamente grande, y el hecho de que las dos piezas
del volante de dirección, que convenientemente se atornillan entre
sí en su forma final para el transporte y para el almacenamiento, se
tienen que separar de nuevo durante el
montaje.
montaje.
En otra forma de realización
(ES-U-9303374) está previsto que una
pieza central del buje, con un módulo de airbag sujeto a ella pero
sin un recubrimiento especial de plástico en su lado posterior, se
una a la columna de la dirección, y que a continuación el volante de
dirección, formado en una sola pieza con el anillo interior, los
radios, la corona del volante de dirección, y también con el
revestimiento y la cubierta integrada para el módulo de airbag, se
una a la pieza del buje mediante tornillos que se introducen desde
su cara posterior. Aquí se señalan como defectos un contenido
excesivo de elementos de fabricación local para el montaje final y
los costes de un eventual desmontaje.
Esto se aplica también para la tercera y la
cuarta forma de realización (WO 95/23712A1 y EP 0691245A1), en las
cuales están previstos de nuevo una pieza del buje con módulo de
airbag y un volante de dirección de una sola pieza con el anillo
interior, los radios, la corona del volante de dirección, el
revestimiento y la cubierta integrada para el módulo de airbag, y
las diferencias existen solamente en relación con los medios de
sujeción para unir el volante de dirección y la columna de la
dirección. En todos los casos, ciertamente, la parte del volante de
dirección que el conductor abarca está configurada de una forma
relativamente favorable desde el punto de vista de la técnica de
construcción, pero no la parte de la sujeción, de importancia
decisiva para el montaje final, de modo que - en la medida en que se
puede observar - hasta ahora ninguna de las versiones conocidas ha
llegado a la producción en serie. Ello puede deberse asimismo al
hecho de que la parte de la sujeción se ha quedado atrás, en cuanto
al desarrollo de su técnica, en comparación con una fabricación
sencilla de las partes del volante de dirección relevantes desde el
punto de vista del tacto.
La invención se plantea el objetivo de
desarrollar el volante de dirección genérico de modo que se pueda
mantener el nivel conseguido en cuanto a la técnica del acabado, de
modo que el montaje de las diferentes partes se pueda diseñar de una
forma sencilla y variable para diferentes funciones adicionales en
el volante de dirección, y en particular de modo que el volante de
dirección en su conjunto se pueda transportar, almacenar y, de la
forma más sencilla, montar sobre la columna de la dirección - y en
su caso desmontar - como un componente de una sola pieza.
Para resolver este objetivo se prevé, según la
invención, que el volante de dirección esté formado por un esqueleto
del volante de dirección y una envolvente de doble casco, donde
- -
- el esqueleto del volante de dirección presenta una zona del buje que se deberá sujetar en la columna de dirección,
- -
- en el esqueleto del volante de dirección se sujeta un módulo de airbag,
- -
- la envolvente está formada por un casco superior con la cubierta del airbag y un casco inferior con orificio central en la zona del buje, y
- -
- los cascos superior e inferior están unidos entre sí a lo largo de una superficie de separación.
La invención se basa en el argumento de que, en
relación con el posicionamiento y el montaje del módulo de airbag y
de las demás piezas de función, que se pretende ubicar en el volante
de dirección, se ganan unos grados de libertad considerables si se
prevé una forma de volante de dirección básicamente distribuida en
tres partes, donde el esqueleto metálico sirve como soporte para
todos los componentes que se pretende montar y donde los cascos
superior e inferior, que se deberán fabricar en plástico, encierran
a la manera de un sándwich al volante de dirección y a los demás
componentes fijados en el mismo. De esta manera se puede fabricar un
volante de dirección acabado que para su montaje final sólo requiera
encajarlo sobre la columna de la dirección y sujetarlo con la tuerca
de racor, donde tampoco se deberá renunciar al habitual dentado de
entalladura con un cono situado entre el buje del volante de
dirección y la columna de la dirección. Asimismo, para los
componentes eléctricos resulta suficiente una unión de
enchufe
sencilla.
sencilla.
El planteamiento conforme a la invención tiene
además la ventaja de que el esqueleto metálico del volante de
dirección no se tiene ya que introducir en un molde de inyección con
los componentes, en parte sensibles al calor, sujetos al mismo, y de
que los cascos superior e inferior se pueden fabricar cada uno para
sí como componentes autónomos. De esta manera se consiguen grados de
libertad para los plásticos que se pretende utilizar, de modo que se
pueden obtener con mayor facilidad plásticos diferentes y cascos
fabricados con diferentes componentes de plástico.
En lugar de la aplicación de espuma está prevista
una sujeción mecánica entre los cascos y el esqueleto del volante de
dirección, lo que conlleva nuevos grados de libertad en la
configuración de las formas de los cascos. Finalmente, para la unión
de los cascos entre sí y con el esqueleto del volante de dirección
se dispone de la posibilidad de recurrir a todos los tipos de unión
habituales y de elegir el más favorable para el caso en
cuestión.
En las subreivindicaciones 2 a 22 se describen
configuraciones ventajosas y variaciones de la idea de la invención.
Otras particularidades y ventajas se explican en mayor detalle con
ayuda de los ejemplos de realización representados en las figuras 1
a 7. Las figuras muestran:
Figura 1 una representación despiezada de una
forma de realización de la invención,
Figura 2 una forma de realización montada en
vista en planta y dos secciones,
Figura 3 en una representación ampliada, una
sección de una forma de realización de la corona del volante de
dirección,
Figura 4 en una representación ampliada, una
sección de otra forma de realización de la corona del volante de
dirección,
Figura 5 una tercera forma de realización como
sección del radio y de la corona del volante de dirección,
Figura 6 una cuarta forma de realización como
sección de la corona del volante de dirección,
Figura 7 otro volante de dirección en sección del
radio y de la corona del volante de dirección.
En el ejemplo de realización según la figura 1 el
volante de dirección está formado por un esqueleto del volante de
dirección 1 con una zona del buje 5, los radios 10 y una corona del
volante de dirección 9, un módulo de airbag, un casco superior 2 con
cubierta de airbag 2a y un casco inferior con un orificio central 8.
El esqueleto del volante de dirección 1 está realizado como pieza
fundida bajo presión y equipado para la sujeción del módulo de
airbag 6. Además están previstos tornillos 11 para unir el casco
inferior 3 al casco superior 2. Aquí el esqueleto del volante de
dirección puede estar sujeto e inmovilizado únicamente por la
configuración correspondiente en unión positiva entre los dos
cascos, o también, adicionalmente, fijo en relación con los cascos
por medio de agujeros pasantes para los tornillos 11.
En el caso presente están previstos cuatro radios
10, que se extienden en forma de embudo desde la corona del volante
de dirección 9 hacia la zona de buje 5, y en consecuencia cuatro
zonas radiales en los dos cascos 2, 3, que en la situación de
montaje encierran a los radios 10 del esqueleto del volante de
dirección 1 y forman a la vez, por tanto, cuatro orificios de
penetración a través de los cuales el conductor puede agarrar la
corona del volante de dirección 9. El plano de separación entre el
casco inferior y el casco superior 2, 3 se encuentra exclusivamente
en el plano de la corona del volante de dirección 9, esto es, las
zonas de pared del casco inferior están elevadas a ambos lados de
los radios 10 hasta la altura de la corona del volante de dirección
9. Así pues, dado que el casco inferior 3 está configurado en su
conjunto en forma de embudo, y se encarga de envolver el esqueleto
del volante de dirección 1 en las zonas que se extienden desde el
plano de la corona del volante de dirección 9 en dirección a la
columna de la dirección 4, el casco superior 2 se puede construir
relativamente plano y la superficie de separación se puede situar a
la altura de la corona del volante de dirección.
La figura 2 muestra un volante de dirección
montado en la realización conforme a los principios de la figura 1,
donde la figura 2a muestra una vista en planta y las figuras 2b y 2c
dos secciones que discurren en perpendicular entre sí y con el plano
del dibujo de la figura 2a.
En el esqueleto del volante de dirección 1, con
la zona del buje 5, los radios 10 y la corona del volante de
dirección 9 se encuentra sujeto un módulo de airbag 6. El esqueleto
del volante de dirección 1 está envuelto con los cascos inferior y
superior 3, 2, donde el casco inferior presenta un orificio central
8 y el casco superior 2 incluye la cubierta del airbag 2a. La zona
del buje 5 está provista, de forma conocida, de un dentado de
entalladura y de un cono, y está encajada en la parte
correspondiente de la columna de la dirección. La tensión axial se
produce con una tuerca de racor 7, que se apoya en un tope
ininterrumpido situado en la columna del volante de dirección 4 y
está atornillada en una rosca configurada por fuera en la zona del
buje 5.
Este tipo de sujeción permite, en combinación con
la envolvente, conforme a la invención, de doble casco 2, 3 del
esqueleto del volante de dirección 1, construir el volante de
dirección en su conjunto como un componente de una pieza, sencillo
de manejar durante el transporte y el almacenamiento, y que no exige
medidas de protección especiales. El volante de dirección de una
sola pieza se puede incorporar directamente al montaje final y es
muy sencillo de sujetar. De este modo se crea un volante de
dirección que se puede equipar con todas las funciones adicionales
habituales e incorporadas actualmente, y que al mismo tiempo, cabe
imaginar, es sencillo de manejar y de (des)montar.
La figura 3 muestra, como sección de la corona
del volante de dirección 9, una primera posibilidad de unir entre sí
los cascos inferior y superior 3, 2. El esqueleto del volante de
dirección 1 está configurado, en la zona de la corona del volante de
dirección 9, con una sección transversal en forma de U, con una zona
de base 16c y dos brazos 16a, 16b que divergen ligeramente hacia
fuera, y presenta una serie de agujeros pasantes 9a. Los dos cascos
2 y 3 están estructurados, según el diferente rayado en la figura, a
partir de varios componentes de plástico, y se pueden adaptar de
forma óptima a los diferentes requisitos en lo tocante a la solidez
y a las exigencias estéticas y táctiles. Se ajustan entre sí en
unión positiva en la superficie de separación según una especie de
unión de ranura y lengüeta, y por medio de tornillos 11. Aquí el
casco superior 2 se sitúa por zonas contiguas a la corona del
volante de dirección 9, y presenta los correspondientes agujeros
para los tornillos 11. El casco inferior 3 engrana, con una parte 17
de sección transversal trapezoidal, en la corona del volante de
dirección 9, cuya sección tiene forma de U. Cuenta con unos vaciados
18 en los que se pueden alojar las cabezas de los tornillos 11a, y
que en su caso se pueden recubrir con una capa de plástico aplicada
posteriormente. También pueden quedar abiertos, puesto que en la
cara inferior del volante de dirección no suponen una molestia para
la vista ni para el tacto.
En la forma de realización según la figura 4 el
esqueleto del volante de dirección 1 en la zona de la corona del
volante de dirección 9 está de nuevo configurado en forma de U, con
los brazos ligeramente divergentes. No obstante, en este caso los
cascos inferior y superior 3, 2 están unidos entre sí por medio de
una unión de encaje elástico 20, donde un cuerpo 20a deformable por
elasticidad se ocupa de que la unión de encaje elástico 20 se
mantenga permanentemente bajo esfuerzo de tracción.
La figura 5 muestra una sección de un radio 10 y
de la corona del volante de dirección 9. Los cascos inferior y
superior 3, 2 se mantienen contiguos con el esqueleto del volante de
dirección sólo por zonas, mediante nervios, y están sujetos en su
posición por medio de un anillo elástico 12 con una sección
transversal de forma más o menos semicircular, donde unos recesos 13
y 14 consiguen que el anillo se cierre en su parte exterior al ras
con las zonas de los dos cascos 2, 3 que efectúan el contacto hacia
el interior.
La figura 6 muestra una forma de realización en
la cual los cascos superior e inferior 2, 3 están rodeados, al menos
en la zona de la corona del volante de dirección 9, con una capa de
cubierta 15 de cuero o similares. Los bordes 15a, 15b de las capas
de cubierta 15 están doblados hacia dentro en la zona de las
superficies de separación y sujetos a presión entre los dos cascos
2, 3. Entre los cascos 2, 3 está prevista una unión de ranura y
lengüeta en arrastre de forma, que se mantiene mediante tornillos no
representados.
La figura 7 muestra un volante de dirección en el
que el esqueleto del volante de dirección está alojado completamente
en el casco inferior 3 en la zona de los radios 10 y de la corona
del volante de dirección 9. El casco superior 2 está unido al casco
inferior 3 por medio de una unión 19 de ranura y lengüeta y unos
tornillos 11, donde las cabezas de los tornillos 11a están de nuevo
alojadas en los vaciados 18.
Otras modificaciones y tipos de sujeción se
encuentran en el marco de la idea básica de la invención, según la
cual se ofrece un volante de dirección apropiado para el montaje
final y en una sola pieza, en el cual el esqueleto del volante de
dirección está alojado, con todas las piezas de función, entre unas
piezas de plástico en forma de semicascos.
Claims (22)
1. Volante de dirección para vehículos con
airbag integrado, donde una cubierta para la zona central del airbag
está configurada en una sola pieza con un revestimiento que se añade
a dicha zona, hacia fuera, para los radios del volante de dirección
y para la corona del volante de dirección, y donde el volante de
dirección, incluidas todas sus piezas auxiliares, forma una unidad
modular acabada, que durante el montaje final se puede unir a la
columna de la dirección, donde el volante de dirección presenta un
esqueleto del volante de dirección (1) con una zona del buje que se
sujeta a la columna de la dirección, y donde en el esqueleto del
volante de dirección (1) se sujeta un módulo de airbag (6),
caracterizado porque el volante de dirección está formado por
el esqueleto del volante de dirección (1) y un revestimiento (2, 3)
de doble casco, donde el revestimiento está formado por un casco
superior (2), con una cubierta (2a) para el airbag, y un casco
inferior (3) con un orificio central (8) en la zona del buje (5),
los cascos superior e inferior son en cada caso componentes
autónomos no unidos al esqueleto del volante de dirección antes del
montaje del volante de dirección, y los cascos superior e inferior
(2, 3) están unidos entre sí a lo largo de una superficie de
separación.
2. Volante de dirección según la reivindicación
1, caracterizado porque el esqueleto del volante de dirección
(1) está fabricado en un material metálico.
3. Volante de dirección según la reivindicación
2, caracterizado porque el esqueleto del volante de dirección
(1) está fabricado de una sola pieza fundida bajo presión.
4. Volante de dirección según la reivindicación
3, caracterizado porque la pieza fundida bajo presión está
formada por una aleación de Al o de Mg.
5. Volante de dirección según una de las
reivindicaciones 1 - 4, caracterizado porque el revestimiento
(2, 3) está fabricado en plástico.
6. Volante de dirección según la reivindicación
5, caracterizado porque el casco superior y/o el casco
inferior (2, 3) están fabricados como una pieza de plástico moldeada
por inyección.
7. Volante de dirección según la reivindicación
6, caracterizado porque el casco superior y/o el casco
inferior (2, 3) están fabricados en espuma rígida con una superficie
cerrada al menos en su parte
exterior.
exterior.
8. Volante de dirección según la reivindicación
6, caracterizado porque el casco superior y/o el casco
inferior (2, 3) presentan una estructura en dos o más capas con
componentes de plástico diferentes.
9. Volante de dirección según una de las
reivindicaciones 1 - 8, caracterizado porque la superficie de
separación entre los cascos superior e inferior (2, 3) presenta una
primera parte plana en la zona de la corona del volante de dirección
(9), una segunda parte plana y paralela a la primera en la zona del
buje del volante de dirección (5) y una tercera parte en forma de
embudo, situada entre las partes primera y segunda, en la zona de
los radios (10).
10. Volante de dirección según la reivindicación
9, caracterizado porque los cascos superior e inferior (2, 3)
están ajustados el uno con el otro en unión positiva a lo largo de
la superficie de separación, y en todo caso por zonas al esqueleto
del volante de dirección (1).
11. Volante de dirección según la reivindicación
10, caracterizado porque los cascos superior e inferior (2,
3) están ajustados el uno al otro a lo largo de la superficie de
separación a la manera de una unión ranura - lengüeta (19).
12. Volante de dirección según una de las
reivindicaciones 10 u 11, caracterizado porque los cascos
superior e inferior (2, 3) están unidos entre sí y al esqueleto del
volante de dirección (1) mediante tornillos o remaches (11)
dispuestos básicamente en perpendicular a la superficie de
separación.
13. Volante de dirección según la reivindicación
9, caracterizado porque los tornillos o remaches (11) se
extienden a través de vaciados (12) practicados en la corona del
volante de dirección (9) y engranan en el casco opuesto.
14. Volante de dirección según la reivindicación
9, caracterizado porque los cascos superior e inferior (2, 3)
están unidos entre sí a lo largo de la superficie de separación
mediante una unión de encaje elástico (20).
15. Volante de dirección según la reivindicación
9, caracterizado porque los cascos superior e inferior (2, 3)
se mantienen unidos por medio de un anillo (12) elástico dispuesto
en el lado exterior de la corona del volante de dirección (9).
16. Volante de dirección según la reivindicación
15, caracterizado porque los cascos superior e inferior (2,
3) presentan unos recesos (13, 14) ajustados al anillo elástico
(12), y porque el anillo elástico (12) se cierra con su superficie a
ras de las zonas limítrofes de los cascos superior e inferior (2,
3).
17. Volante de dirección según la reivindicación
9, caracterizado porque los cascos superior e inferior (2, 3)
están provistos de una capa de cubierta (15) fabricada en cuero.
18. Volante de dirección según la reivindicación
17, caracterizado porque los bordes (15a, 15b) de la capa de
cubierta (15) están acodados hacia dentro en la superficie de
separación, y sujetos a presión entre los cascos superior e inferior
(2, 3).
19. Volante de dirección según la reivindicación
9, caracterizado porque la corona del volante de dirección
(9) está configurada con una sección transversal en forma de U, con
unos brazos laterales (16a, 16b) que divergen en la dirección del
casco inferior (3), y porque el casco inferior (3) engrana, con una
parte (17) de sección transversal trapezoidal, en la sección
transversal en forma de U de la corona del volante de dirección
(9).
20. Volante de dirección según la reivindicación
19, caracterizado porque las cabezas (11a) de los tornillos o
remaches (11) están dispuestas, según las reivindicaciones 12 y 13,
en vaciados (18) de la parte (17) del casco inferior (3) de sección
transversal trapezoidal, y porque los tornillos o remaches (11) se
extienden por la base (16c) de la sección transversal en forma de U
de la corona del volante de dirección (9).
21. Volante de dirección según la reivindicación
1, aunque con el criterio de que el esqueleto del volante de
dirección (1) está unido al casco inferior (3) en la zona de los
radios (10) y de la corona del volante de dirección (9), y de que el
casco superior (2) se ajusta al casco inferior (3), y se está unido
a éste, en unión positiva según una de las reivindicaciones 10
-
19.
19.
22. Volante de dirección según una de las
reivindicaciones 1 - 21, caracterizado porque la unión de la
unidad modular "volante de dirección" con la columna de la
dirección (4) tiene lugar por medio de una tuerca de racor (7).
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