ES2559473T3 - Columna de dirección para un automóvil con una pieza de soporte - Google Patents
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Abstract
Columna de dirección (1) para un automóvil con una pieza de soporte (2) para la fijación directa o indirecta de la columna de dirección (1) a una carrocería del automóvil y con al menos un carro (4) soportado en la pieza de soporte (2) de forma deslizable en un sentido de deslizamiento (3) al menos en caso de un impacto, en la cual un husillo de dirección (5) de la columna de dirección (1) está soportado de forma giratoria directa o indirectamente en el carro (4), y el carro (4) está tensado sobre la pieza de soporte (2) por medio de al menos un dispositivo tensor (6) de la columna de dirección (1), y en la cual el carro (4) adicionalmente está apoyado en la pieza de soporte (2) en al menos dos puntos de contacto (7) dispuestos en lados opuestos del dispositivo tensor (6) y a una distancia con respecto al dispositivo tensor (6), y en zonas entre el dispositivo tensor (6) y los puntos de contacto (7) está dispuesto respectivamente al menos un espacio libre (8) entre el carro (4) y la pieza de soporte (2), caracterizada porque la columna de dirección (1) presenta al menos una superficie de cuña (12) dispuesta entre el carro (4) y la pieza de soporte (2) o entre el dispositivo tensor (6) y la pieza de soporte (2) o entre el dispositivo tensor (6) y el carro (4), ascendiendo o descendiendo la superficie de cuña (12) a lo largo del sentido de deslizamiento (3).
Description
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DESCRIPCION
Columna de direccion para un automovil con una pieza de soporte
La presente invencion se refiere a una columna de direccion para un automovil con una pieza de soporte para la fijacion directa o indirecta de la columna de direccion a una carrocena del automovil y con al menos un carro soportado en la pieza de soporte de forma deslizable en un sentido de deslizamiento al menos en caso de un impacto, en la cual un husillo de direccion de la columna de direccion esta soportado de forma giratoria directa o indirectamente en el carro, y el carro esta tensado sobre la pieza de soporte mediante al menos un dispositivo tensor de la columna de direccion, y en la cual el carro adicionalmente esta apoyado en la pieza de soporte en al menos dos puntos de contacto dispuestos en lados opuestos del dispositivo tensor y a una distancia con respecto al dispositivo tensor, y en zonas entre el dispositivo tensor y los puntos de contacto esta dispuesto respectivamente al menos un espacio libre entre el carro y la pieza de soporte.
Columnas de direccion para automoviles se dieron a conocer por ejemplo por los documentos DE10145896A1, US5,503,431A, GB2411156B, EP0479455B1 y EP1939064A1.
La deslizabilidad del carro en caso de impacto sirve para que el volante junto al husillo de direccion pueda ser expulsado del habitaculo en caso un accidente, es decir en caso de un impacto, para reducir el peligro de lesiones del piloto del automovil o al menos la gravedad de las lesiones del piloto del automovil. Una columna de direccion generica se dio a conocer por el documento EP2353966A2. La invencion tiene el objetivo de proporcionar una columna de direccion con poca vibracion, especialmente facil de fabricar, del tipo mencionado anteriormente, en la que se pueda influir de forma selectiva en el grado de la absorcion de energfa en caso de impacto a lo largo del trayecto de deslizamiento.
Esto se consigue mediante una columna de direccion segun la reivindicacion 1.
Por lo tanto, segun la invencion esta previsto que la columna de direccion presenta al menos una superficie de cuna dispuesta entre el carro y la pieza de soporte o entre el dispositivo tensor y la pieza de soporte o entre el dispositivo tensor y el carro, ascendiendo o descendiendo la superficie de cuna a lo largo del sentido de deslizamiento.
De manera ventajosa, para aumentar la rigidez, la posicion del carro con respecto a la pieza de soporte se puede modificar solo a lo largo del sentido de deslizamiento.
En la columna de direccion segun la invencion puede estar previsto que la pieza de soporte se pueda fijar directamente a una carrocena de un automovil. Sin embargo, tambien es posible hacer posible la fijacion intercalando otra pieza, por ejemplo una pieza de sujecion. Esto resulta ventajoso especialmente para el caso de columnas de direccion, cuya posicion debe ser ajustable con respecto al automovil. Por el dispositivo tensor dispuesto entre los puntos de contacto, pero tambien a una distancia de los puntos de contacto es posible deformar en cierta medida elasticamente o, dado el caso, tambien plasticamente el carro y, dado el caso, tambien la pieza de soporte durante el tensado del dispositivo tensor. El espacio libre mencionado entre el carro y la pieza de soporte en la zona entre el dispositivo tensor y los puntos de contacto correspondientes permite este tipo de deformacion. De esta manera, es posible ajustar de forma relativamente exacta la tension con la que el carro se sujeta en la pieza de soporte, sin que para ello existan requerimientos especialmente altos en cuanto a la precision de fabricacion de la pieza de soporte y el carro. Por ello es posible permitir tolerancias relativamente grandes durante la fabricacion de estas piezas, por lo que es posible una fabricacion sencilla y economica de dichos componentes y por tanto de la columna de direccion completa.
Por lo tanto, es importante que en las zonas mencionadas entre el dispositivo tensor y el punto de contacto correspondiente esta dispuesto un espacio libre entre el carro y la pieza de soporte. Esto significa que en estas zonas, el carro y la pieza de soporte no estan en contacto mutuo y tampoco se apoyan uno en otra de otra manera, de forma que en la zona de dichos espacios libres es posible cierta deformacion del carro y, dado el caso, tambien de la pieza de soporte.
En formas de realizacion preferibles, el carro esta realizado de manera tubular al menos en la zona del dispositivo tensor o en la zona entre los puntos de contacto. De manera ventajosa, el dispositivo tensor es ajustable. Dicho de otra manera, preferentemente es ajustable la fuerza tensora aplicada por el dispositivo tensor.
El husillo de direccion es el componente con el que el movimiento de direccion aplicado por el piloto del automovil mediante el giro del volante es transmitido del volante al mecanismo de direccion y por tanto en direccion hacia las ruedas delanteras del automovil. De manera ventajosa, el husillo de direccion esta soportado en el carro de forma
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giratoria directa o indirectamente alrededor de su eje longitudinal.
La pieza de soporte se puede fijar con lenguetas correspondientes a la carrocena del automovil. Por lo tanto, la pieza de soporte es el llamado componente fijo a la carrocena de la columna de direccion. No es relevante si la pieza de soporte esta fijada directa o indirectamente a la carrocena. Sin embargo, como se ha descrito anteriormente, la pieza de soporte tambien puede fijarse a la carrocena intercalando una pieza de sujecion.
Por caso de impacto se denomina un accidente en el que el automovil choca contra otro automovil o contra otro objeto. En este caso de impacto, si se producen fuerzas correspondientemente grandes, el carro se desliza con respecto a la pieza de soporte, por lo que el husillo de direccion junto al volante fijado a este es expulsado al menos un poco del habitaculo en direccion hacia las ruedas delanteras para evitar o minimizar una lesion o al menos la gravedad de la lesion del piloto del automovil. Este deslizamiento del carro con respecto a la pieza de soporte en caso de impacto sirve generalmente tambien para la absorcion selectiva de las fuerzas y energfas originadas durante el impacto. Por un ajuste correspondiente de las fuerzas tensoras aplicadas por el dispositivo tensor entre la pieza de soporte y el carro y/o el dimensionamiento de la disposicion se puede ajustar el grado de la absorcion de energfa durante este movimiento relativo. Ademas, mediante un ajuste y/o un dimensionamiento correspondientes se puede predefinir una fuerza a partir de la que debe comenzar el deslizamiento del carro con respecto a la pieza de soporte. Ademas, especialmente tambien entre el carro y la pieza de soporte, pueden estar previstos medios adicionales para la absorcion de energfa, conocidos de por sf en el estado de la tecnica, como por ejemplo lenguetas de doblado, de doblado y rotura o solo de rotura o similar.
La pieza de soporte y el carro generalmente han de realizarse en metal. Se puede tratar de piezas de chapa doblada de acero. Pero, especialmente, la pieza de soporte tambien puede estar realizada como pieza de fundicion y, por tanto, de forma especialmente economica de fabricar.
Las columnas de direccion segun la invencion pueden ser columnas de direccion ngidas o no ajustables durante el funcionamiento normal, en las que esta previsto un deslizamiento del carro y de la pieza de soporte uno respecto a otra solo en caso de impacto. Pero las columnas de direccion segun la invencion tambien pueden ser llamadas columnas de direccion ajustables que de manera conocida de por sf permiten un ajuste en el sentido longitudinal del husillo de direccion y/o en el sentido vertical para adaptar la posicion del volante del piloto del automovil. El ajuste del sentido vertical preferentemente se realiza mediante un pivotamiento de la pieza de soporte junto al carro alrededor de un eje de pivotamiento con respecto a la carrocena del automovil. Para ello, el eje de deslizamiento puede estar soportado en una pieza de sujecion fija a la carrocena. Los puntos de contacto pueden estar situados a una distancia del dispositivo tensor en el sentido de deslizamiento. Sin embargo, formas de realizacion especialmente preferibles de la invencion preven que los puntos de contacto se encuentran a una distancia del dispositivo tensor en un sentido ortogonal con respecto al sentido de deslizamiento. Variantes preferibles pueden prever que los puntos de contacto se extiendan en el sentido de deslizamiento. Tambien es posible que los puntos de contacto esten dispuestos a una distancia entre ellos y/o unos detras de otros en el sentido de deslizamiento. El sentido ortogonal con respecto al sentido de deslizamiento se situa de manera ventajosa tambien ortogonalmente con respecto al sentido de tensado del dispositivo tensor. El sentido de tensado del dispositivo tensor es el sentido con el que el dispositivo tensor tensa el carro sobre la pieza de soporte. En el caso de carros tubulares o al menos carros tubulares por zonas, los puntos de contacto se encuentran de manera ventajosa a una distancia del dispositivo tensor en el sentido circunferencial del carro.
Las fuerzas antagonistas ejercidas por la columna de direccion en el sentido longitudinal para la absorcion de energfa en caso de impacto pueden ajustarse a traves de las fuerzas tensoras correspondientes mediante el dispositivo tensor. Ademas, esta previsto modificar el grado de la absorcion de energfa a lo largo del trayecto de deslizamiento en el sentido de deslizamiento, mediante la conformacion correspondiente de la pieza de soporte y/o del carro y/o del dispositivo tensor. En este sentido, esta previsto que la columna de direccion presenta al menos una superficie de cuna dispuesta entre el carro y la pieza de soporte o entre el dispositivo tensor y la pieza de soporte o entre el dispositivo tensor y el carro, ascendiendo o descendiendo la superficie de cuna a lo largo del sentido de deslizamiento. A traves del angulo de la superficie de cuna y la elevacion proporcionada en total por la superficie de cuna a lo largo del trayecto de deslizamiento, asf como a traves de la extension de la superficie de cuna se consigue una absorcion de energfa selectiva, en funcion del trayecto, en caso de impacto.
Formas de realizacion especialmente preferibles de la invencion preven que el dispositivo tensor pasa por un agujero oblongo que se extiende longitudinalmente en el sentido de deslizamiento. El agujero oblongo puede estar dispuesto en la pieza de soporte o en el carro. Entonces, el dispositivo tensor esta dispuesto de manera ventajosa respectivamente en la otra de las piezas mencionadas, de manera fija al menos con respecto al sentido de deslizamiento.
Formas de realizacion especialmente preferibles de la invencion preven que el dispositivo tensor presenta al menos
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un perno de fijacion que pasa por el agujero oblongo. Como medios tensores o medios para ajustar la tension pueden estar previstos en el caso de un perno de fijacion por ejemplo tornillos o tuercas que pueden enroscarse sobre o en el perno de fijacion. Girando dichos tornillos o tuercas se puede ajustar entonces tambien la tension. Evidentemente, tambien son posibles otros medios tensores como por ejemplo resortes de tensado previo o similares.
En cuanto al perno de fijacion cabe senalar que su forma o su forma circunferencial puede estar realizada de distintas maneras. Puede ser redonda, pero no es imprescindible. En cualquier caso, resulta ventajoso si el perno de fijacion se extiende longitudinalmente. De manera ventajosa, la extension longitudinal del perno de fijacion coincide con el sentido de tensado del dispositivo tensor en la zona del perno de fijacion. Asimismo, resulta ventajoso si el carro se puede tensar sobre la pieza de soporte mediante el dispositivo tensor en un sentido de tensado ortogonal con respecto al sentido de deslizamiento.
Tambien resulta ventajoso si el dispositivo tensor pasa por un o el agujero oblongo que se extiende longitudinalmente en el sentido de deslizamiento, estando dispuesta, preferentemente realizada, la superficie de cuna directamente en una pared que delimita el agujero oblongo. En cualquier caso, resulta ventajoso si la superficie de cuna asciende o desciende en un sentido paralelo a un sentido de tensado en el que el carro esta tensado sobre la pieza de soporte por medio del dispositivo tensor en la zona de la superficie de cuna.
Pero las superficies de cuna de este tipo tambien pueden actuar directamente entre el carro y la pieza de soporte. En este sentido, se pueden realizar ejemplos de realizacion segun la invencion de tal forma que un elemento saliente esta en contacto con la superficie de cuna y en caso de impacto se desliza a lo largo de la superficie de cuna en el sentido de deslizamiento, estando fijada la superficie de cuna, al menos en cuanto al sentido de deslizamiento, a un componente seleccionado de entre un grupo formado por el carro y la pieza de soporte y el dispositivo tensor, y estando fijado el elemento saliente, al menos en cuanto al sentido de deslizamiento, a otro de los componentes de dicho grupo. Resulta ventajoso si la extension longitudinal del elemento saliente en el sentido de deslizamiento es mas corta que el maximo trayecto de deslizamiento posible en el sentido de deslizamiento. En formas de realizacion, el trayecto de deslizamiento puede definirse con un agujero oblongo, por la limitacion o topes longitudinales de este.
Sin embargo, una manera de realizacion facil de la dependencia de la absorcion de energfa del trayecto en caso de impacto tambien es posible si se limita de manera correspondiente la longitud de los puntos de contacto en el sentido de deslizamiento. De esta manera, por una parte, es posible realizar los puntos de contacto en el sentido de deslizamiento a lo largo del maximo trayecto de deslizamiento total posible. Sin embargo, alternativamente, tambien es posible realizar los puntos de contacto, visto en el sentido de deslizamiento, de forma mas corta que el maximo trayecto de deslizamiento posible, con lo que tambien se produce una dependencia del trayecto de la absorcion de energfa en caso de impacto.
Para completar, se senala que de manera ventajosa el husillo de direccion esta soportado dentro de una unidad de soporte de husillo de direccion, de forma giratoria alrededor de su eje longitudinal de husillo de direccion. La unidad de soporte de husillo de direccion puede ser directamente el carro. No obstante, tambien es posible que la unidad de soporte de husillo de direccion de este fijada preferentemente de forma ajustable a la pieza de soporte estando intercalado el carro.
En particular, la columna de direccion puede estar realizada de tal forma que la columna de direccion presenta un dispositivo de inmovilizacion que se puede ajustar opcionalmente alternando entre un estado abierto y un estado cerrado, en cuyo caso, en el estado abierto, el carro puede deslizarse con respecto a la pieza de soporte en el sentido del eje longitudinal del husillo de direccion y/o la pieza de soporte puede pivotar, con respecto a una pieza de sujecion, alrededor de un eje de pivotamiento que esta realizado para la fijacion de la columna de direccion a una carrocena del automovil, y en el estado cerrado, el carro esta fijo con respecto a la pieza de soporte y con respecto a la pieza de sujecion para el caso de que una fuerza (F) que actue sobre el husillo de direccion de la columna de direccion en el eje longitudinal del husillo de direccion no sobrepase un valor predeterminable.
Mas caractensticas y detalles de posibles formas de realizacion de la invencion se muestran con la ayuda de diferentes variantes segun la invencion en las figuras y se describen a continuacion. Muestran:
las figuras 1 y 2, de forma esquematizada, una primera variante segun la invencion en forma de una columna de direccion no ajustable;
la figura 3, una columna de direccion segun la invencion, ajustable solo en el sentido longitudinal y
la figura 4, una columna de direccion ajustable en los sentidos longitudinal y vertical, en la forma de realizacion
segun la invencion;
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la figura 5, la seccion a lo largo de las lmeas de seccion AA de las figuras 2 y 3;
las figuras 6 y 7, diferentes formas de realizacion en vistas desde arriba de la pieza de soporte sin carro; las figuras 8 y 9, diferentes formas de realizacion de secciones a lo largo de la lmea de seccion BB de la figura 5; la figura 10, una posible forma de realizacion de una seccion a lo largo de la lmea de seccion CC de la figura 5; las figuras 11 y 12, representaciones relativas a otro ejemplo de realizacion, mostrando la figura 12 una seccion a lo largo de la lmea de seccion DD y la figura 11 una seccion a lo largo de la lmea de seccion EE.
En las figuras 1 y 2 estan representadas en primer lugar representaciones simplificadas de una columna de direccion 1 segun la invencion, en la que durante el funcionamiento normal, es decir, en caso de no impacto, el husillo de direccion 5 no puede ajustarse con su conexion de volante 20 con respecto a la carrocena, y por tanto, tampoco con respecto a la pieza de soporte 2. La pieza de soporte 2 sirve para la fijacion de la columna de direccion a la carrocena del vehmulo que no esta representada aqrn. En el ejemplo de realizacion representado, la pieza de soporte 2 presenta para ello las lenguetas de fijacion 19. En este primer ejemplo de realizacion, el carro 4 tensado contra la pieza de soporte 2 a traves de los dispositivos tensores 6 es al mismo tiempo la unidad de soporte de husillo de direccion 18. En esta unidad de soporte de husillo de direccion 18 o en el carro 4 esta soportado el husillo de direccion 5 de forma giratoria alrededor de su eje longitudinal 17. El volante que puede fijarse a la conexion de volante 20 no esta representado en las figuras 1 y 2.
En general, cabe senalar que segun la invencion esta previsto al menos un dispositivo tensor 6. Sin embargo, tambien se pueden usar varios dispositivos tensores 6 para tensar o fijar el carro 4 a la pieza de soporte 2. En los ejemplos de realizacion representados son respectivamente dos dispositivos tensores 6, lo que se considera como realizacion preferible. Presentan un perno de fijacion 9 respectivamente. En los ejemplos de realizacion, los pernos de fijacion 9 y por tanto tambien los dispositivos tensores 6 estan dispuestos en el carro 4 de manera fija con respecto al sentido de deslizamiento 3. Los dispositivos tensores 6 o pernos de fijacion 9 atraviesan agujeros oblongos 10 de las pieza de soporte/s 2 correspondientes. Por medio de las tuercas tensoras 21 se pueden ajustar las fuerzas tensoras de los dispositivos tensores 6 girando las tuercas tensoras 21 sobre roscas correspondientes de los pernos de fijacion 9. En caso de impacto, el husillo de direccion 5 se desliza, junto al volante y el carro 4 en el sentido de deslizamiento 3 con respecto a la pieza de soporte 2 fija a la carrocena. La longitud de los agujeros oblongos 10 define en los ejemplos de realizacion representados el maximo trayecto de deslizamiento 16 posible. El tipo de fijacion o de tensado del carro 4 en la pieza de soporte 2 es el mismo en todos los ejemplos de realizacion segun las figuras 1 a 4, por lo que este se explicara solo una vez a continuacion. Sin embargo, se adelanta que en el ejemplo de realizacion segun la figura 3, el volante 24 representado en esta puede ajustarse, junto al husillo de direccion 5 y la unidad de soporte de husillo de direccion 18, para regular la posicion del volante con respecto al carro 4 y por tanto tambien con respecto a la pieza de soporte 2 y a la carrocena (no representada) del vehmulo. Para ello, en el ejemplo de realizacion segun la figura 3, el carro 4 y la unidad de soporte de husillo de direccion 18 son componentes separados uno de otro que estan soportados de forma telescopica uno dentro de otra. Mediante un dispositivo de inmovilizacion 23 conocido de por sf es posible ajustar la unidad de soporte de husillo de direccion 18, junto al husillo de direccion 5 y el volante 24, con respecto al carro 4 cuando el dispositivo de inmovilizacion 23 se encuentra en el estado abierto. En el estado cerrado del dispositivo de inmovilizacion 23, la posicion de la unidad de soporte de husillo de direccion 18 y por tanto tambien del husillo de direccion 5 esta fijada con respecto al carro 4. El dispositivo de inmovilizacion 23 se ajusta de manera conocida de por sf por la palanca de ajuste 22, representada aqrn de forma esquematica, entre su estado abierto y su estado de cierre. Evidentemente, en lugar de una palanca de ajuste 22 accionable a mano tambien puede estar previsto un mecanismo de ajuste por motor para el dispositivo de inmovilizacion 23. El ajuste longitudinal del volante 24, del husillo de direccion 20 y de la unidad de soporte de husillo de direccion 18 con respecto al carro 4 se realiza en el sentido del sentido de deslizamiento 3 y en sentido contrario a este. En caso de impacto, el carro 4 se desliza, junto al dispositivo de inmovilizacion 23 de la unidad de soporte de husillo de direccion 18 del husillo de direccion 5 y el volante 24, de la misma manera que en el primer ejemplo de realizacion, en el sentido de deslizamiento 3, con respecto a la pieza de soporte 2. Esto es independiente de la ajustabilidad de la columna de direccion 1 en el sentido longitudinal del husillo de direccion 5, que se anade en este ejemplo de realizacion.
En la figura 4 esta representado de forma esquematica ademas un ejemplo de realizacion en el que adicionalmente al ajuste longitudinal existe tambien la posibilidad de un ajuste vertical del husillo de direccion 5 o del volante 24 no representado aqrn. Tambien en este ejemplo de realizacion segun la figura 4, el carro 4 y la unidad de soporte de husillo de direccion 18 son dos componentes distintos que estan soportados de forma telescopica uno dentro de otra. El ajuste longitudinal en el sentido paralelo al sentido de deslizamiento 3 se realiza estando abierto correspondientemente el dispositivo de inmovilizacion 23, como se explica en la figura 3. Para conseguir el ajuste vertical, la pieza de soporte 2 esta soportada de manera conocida de por sf alrededor de un eje de pivotamiento 25 en una pieza de sujecion 200. Para realizar el eje de pivotamiento 25, la pieza de soporte 2 esta sujeta de forma giratoria en la carrocena en puntos de fijacion no representados. Entre las partes laterales 201, 202 de la pieza de sujecion, las dos superficies laterales 2a y 2b de la pieza de soporte pueden fijarse, especialmente tensarse, con el
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dispositivo de inmovilizacion 23. El ajuste vertical en los sentidos 33 se realiza pivotando alrededor del eje de pivotamiento 25 la pieza de soporte 2, junto al carro 4 y la unidad de soporte de husillo de direccion 18 y el husillo de direccion 5. Para completar, cabe senalar que, tal y como es conocido en el estado de la tecnica, esta posibilidad del ajuste vertical en el sentido 33 tambien es posible solamente cuando el dispositivo de inmovilizacion 23 se ha puesto en el estado abierto por medio de la palanca de ajuste. En esta construccion sencilla es posible realizar la pieza de soporte 2 como unico componente, preferentemente de fundicion de aluminio o fundicion de magnesio, y no obstante integrar las multiples funciones de impacto y de ajuste con una alta rigidez de la columna de direccion 1.
Tambien en este tercer ejemplo de realizacion segun la figura 4, la fijacion del carro 4 mediante el dispositivo tensor 6 y los puntos de contacto 7 descritos a continuacion esta realizada como en todos los ejemplos de realizacion descritos anteriormente. Esto se describe a continuacion con la ayuda del la seccion AA de las figuras 2 y 3 en un primer ejemplo de realizacion. Esta representada por tanto respectivamente una seccion en la zona del dispositivo tensor 6 delantero. La estructura en la zona del dispositivo tensor 6 orientada hacia el volante es sustancialmente la misma, de manera que no esta representada aqrn de nuevo por separado.
La figura 5 representa la seccion AA mencionada de las figuras 2 y 3. El plano de seccion se encuentra normalmente sobre el eje longitudinal de husillo de direccion 17. El husillo de direccion 5 esta representado con lmeas discontinuas dentro del carro 4. En la figura 5 se puede ver como el carro esta tensado segun la invencion sobre la pieza de soporte 2 por medio del dispositivo tensor 6, estando apoyado el carro 4 adicionalmente ademas en la pieza de soporte 2 en al menos dos puntos de contacto 7 dispuestos en lados opuestos del dispositivo tensor 6 y a una distancia con respecto al dispositivo tensor 6. En las zonas entre el dispositivo tensor 6 y los puntos de contacto 7 se encuentra respectivamente un espacio libre 8 entre el carro 4 y la pieza de soporte 2. En el plano de seccion representado se trata por tanto de una especie de fijacion por tres puntos del carro 4 en la pieza de soporte 2. Por una parte, el carro 4 esta en contacto con los dos puntos de contacto 7 dispuestos a una distancia del dispositivo tensor 6. Por otra parte, el carro 4 se tensa sobre la pieza de soporte 2 en sentidos de tensado 11 por medio del dispositivo tensor 6. Los espacios libres 8 en las que el carro 4 no esta en contacto con la pieza de soporte 2 permiten, mediante una regulacion correspondiente del dispositivo tensor 6, ajustar la fuerza de presion o tension deseada con la que el carro 4 esta tensado sobre la pieza de soporte 2. Mediante los espacios libres 8 es posible deformar el carro 4 y, dado el caso, tambien la pieza de soporte 2 en cierta medida elasticamente y, dado el caso, tambien plasticamente por el tensado. Mediante los espacios libres 8 esta disponible en cualquier caso una zona de ajuste relativamente grande, por lo que son relativamente reducidos los requisitos en cuanto a la precision de fabricacion del carro 4 y de la pieza de soporte 2. En el ejemplo de realizacion representado en la figura 5, los puntos de contacto 7 se encuentran a una distancia con respecto al dispositivo tensor 6 en el sentido circunferencial del carro 4 realizado de forma tubular. Este sentido circunferencial, por una parte, es ortogonal con respecto a los sentidos de tensado 11, pero por otra parte, tambien es ortogonal con respecto al sentido de deslizamiento 3.
En el ejemplo de realizacion representado, el dispositivo tensor 6 presenta un perno de fijacion 9 que esta apoyado y fijado traves de su cabeza 28 dentro del carro 4. Ademas, el dispositivo tensor 6 representado presenta una tuerca tensora 21 que se apoya sobre la pieza de soporte 2, por lo que el perno de fijacion 9 puede tensarse, junto al carro 4, contra la pieza de soporte 2 enroscando la tuerca tensora 21 en la medida correspondiente sobre el perno de fijacion 9. El perno de fijacion 9 y por tanto el dispositivo tensor 6 estan dispuestos en el carro 4 de manera fija con respecto al sentido de deslizamiento 3. Dentro del maximo trayecto de ajuste 16 posible, es decir, a lo largo de la longitud de los agujeros oblongos 10, el dispositivo tensor 6 puede deslizarse, junto al carro 4, con respecto a la pieza de soporte 2. Los topes 26, es decir, los extremos de los agujeros oblongos 10 visto en el sentido de deslizamiento 3, delimitan en los ejemplos de realizacion representados el maximo trayecto de deslizamiento 16 posible.
Para completar, se senala que no es imprescindible prever que, tal como esta realizado aqrn, el agujero oblongo 10 se realice en la pieza de soporte 2 y que la fijacion del dispositivo tensor 6 que es fija en el sentido de deslizamiento 3 se realice en el carro 4. Segun la invencion, igualmente es posible prever el agujero oblongo 10 en el carro 4 y disponer el dispositivo tensor 6 en la pieza de soporte 2 de forma fija con respecto al sentido de deslizamiento 3. Sin embargo, dado que en este caso se reduce la rigidez del carro 4, no es preferible este caso. En el caso de la pieza de soporte 2, las perdidas de rigidez por los agujeros oblongos incorporados pueden compensarse mas facilmente mediante un diseno correspondiente de lo que es posible en el carro 4.
En las figuras 6 y 7 estan representadas diferentes posibilidades de configurar las almas 27 para formar los puntos de contacto 7 que, visto en el sentido circunferencial del carro 4, se encuentran a una distancia del dispositivo tensor 6. En las figuras 6 y 7 no esta representado el carro 4, de manera que se ve el lado interior correspondiente de la pieza de soporte 2. Los puntos de contacto 7 estan realizados en ambas representaciones 6 y 7
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respectivamente como almas 27 en la pieza de soporte 2. Estas almas 27 sobresalen de las zonas adyacentes de la pieza de soporte 2 en direccion hacia el carro 4, de manera que quedan formados los espacios libres 8 mencionados cuando el carro 4 esta fijado a la pieza de soporte 2 tal como se muestra en la figura 5. En la figura 6, las almas 27 que forman los puntos de contacto 7 se extienden en el sentido de deslizamiento 3 a lo largo del trayecto de deslizamiento 16 maximo total. En la figura 7, esta extension longitudinal de las almas 27 y por tanto de los puntos de contacto 7 en el sentido de deslizamiento 3 esta realizada de forma mas corta en comparacion con el maximo trayecto de deslizamiento 16 posible. De esta manera, se consigue cierta influencia o dependencia del trayecto de la absorcion de energfa en caso de impacto en el que el carro 4, junto a los dispositivos tensores 6, se desliza en el sentido de deslizamiento 3 con respecto a la pieza de soporte 2. Para completar, se senala que los puntos de contacto 7 correspondientes evidentemente tambien pueden realizarse mediante almas 27 en el carro 4 que sobresalgan de manera correspondiente del contorno exterior del carro 4. En las figuras 6 y 7 tambien se puede ver bien que puede estar previsto que los puntos de contacto 7 se extiendan longitudinalmente en el sentido de deslizamiento 3 y/o que los puntos de contacto 7 esten dispuestos a una distancia entre ellos y/o unos detras de otros en el sentido de deslizamiento 3.
Para conseguir una dependencia selectiva del trayecto de la absorcion de energfa a lo largo del trayecto de deslizamiento en el sentido de deslizamiento 3, las superficies de cuna 12 que ya se han mencionado al principio pueden realizarse en diferentes puntos. Todas las variantes que se describen a continuacion tienen en comun que las superficies de cuna 12 ascienden o descienden a lo largo del sentido de deslizamiento 3. Los angulos de ascenso 34, sin embargo, son relativamente pequenos y se situan preferentemente en el intervalo entre 1° y 5°, preferentemente entre 1° y 3°. Las elevaciones totales 35 realizadas a traves de las superficies de cuna 12 se situan de manera ventajosa en el intervalo entre como maximo 1 mm a 5 mm, preferentemente 1 mm a 3 mm.
Para una mejor representacion de las superficies de cuna 12, en las figuras 8 a 10 y 12 estan representadas con un exceso de altura.
Las figuras 8 y 9 muestran de forma esquematica una primera posibilidad de realizar superficies de cuna 12 de este tipo. Estan representadas respectivamente de forma esquematica y con un exceso de altura secciones a lo largo de la lmea de seccion BB de la figura 5. En estas formas de realizacion esta previsto que el dispositivo tensor 6 pasa por el agujero oblongo 10 que se extiende longitudinalmente en el sentido de deslizamiento 3 y que las superficies de cuna 12 estan dispuestas respectivamente en al menos una, preferentemente ambas paredes 13 que delimitan el agujero oblongo 10. De manera ventajosa, estas paredes 13 se extienden paralelamente con respecto al sentido de deslizamiento 3, lo que es valido de manera correspondiente tambien para las superficies de cuna 12. En la figura 8 se puede ver bien como el perno de fijacion 9 del dispositivo tensor 6 esta fijado al carro 4 con respecto al sentido de deslizamiento 3. En la pieza de soporte 2, el perno de fijacion 9 y por tanto el dispositivo tensor 6 pasan por el agujero oblongo 10 en la pieza de soporte 2. La tuerca tensora 21 del dispositivo tensor 6 esta apoyado sobre la superficie de cuna 12 de la pared 13 que delimita el agujero oblongo 10 estando intercalado un anillo de sujecion 29 en la figura 8 y estando intercalada una pieza intermedia 30 cuneiforme en la figura 9. En caso de impacto, por el deslizamiento del carro 4 en el sentido de deslizamiento 3 se desliza forzosamente tambien el dispositivo tensor 6 en el sentido de deslizamiento 3. Por la superficie de cuna 12, las fuerzas puestas a dicho movimiento de deslizamiento aumentan en el sentido del sentido de deslizamiento 3, por lo que se realiza la dependencia deseada de la absorcion de energfa del trayecto en caso de impacto. Evidentemente, el angulo de inclinacion 34 y el sentido de incidencia de la superficie de cuna 12 tambien pueden realizarse de otra manera, de forma que se pueden realizar otros tipos de dependencia de la absorcion de energfa del trayecto. Dicho de forma simplificada, mediante una variacion correspondiente del grosor de las paredes 13 que delimitan el agujero oblongo se puede realizar la dependencia deseada del trayecto.
En la figura 10 esta representado a tttulo de ejemplo que este tipo de superficies de cuna 12 pueden realizarse no solo en la zona de los agujeros oblongos 10, sino tambien en la zona de los puntos de contacto 7. La figura 10 muestra la seccion a lo largo de la lmea de seccion CC de la figura 5 en el sentido de deslizamiento 3. En este ejemplo de realizacion esta realizada una superficie de cuna 12 correspondiente en la pieza de soporte 2 o el alma 27 de esta que forma el punto de contacto. La superficie de cuna 12 actua en conjunto con un elemento saliente 14 que esta realizado o dispuesto en el carro 4. La extension longitudinal 15 del elemento saliente 14 en el sentido de deslizamiento 3 es mas corto que el maximo trayecto de deslizamiento 16 posible. Tambien mediante esta forma de realizacion se consigue una dependencia del trayecto de la absorcion de energfa en caso de impacto. Evidentemente, en una forma de realizacion inversa, la superficie de cuna 12 se puede encontrar tambien en el carro 4 y el elemento saliente 14 se puede encontrar en la pieza de soporte 2 o en el alma 27.
Mientras en los ejemplos de realizacion descritos aqm, los puntos de contacto 7 se encuentran a una distancia del dispositivo tensor 6 en el sentido circunferencial del carro 4, las figuras 11 y 12 muestran de forma esquematica representaciones relativas a un ejemplo de realizacion en el que los puntos de contacto 7 se encuentran a una
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distancia del dispositivo tensor 6 en el sentido de deslizamiento 3, para realizar los espacios libres 8 entre el carro 4 y la pieza de soporte 2 en las zonas entre el dispositivo tensor 6 y los puntos de contacto 7. La figura 11 muestra una seccion EE de la figura 12, la lmea de seccion DD de la figura 11 muestra a su vez el plano de seccion que esta representado en la figura 12. La seccion segun la figura 11 esta representada en la zona de un punto de contacto 7. El plano de seccion realizado en esta se encuentra normalmente sobre el eje longitudinal de husillo de direccion 17. Se puede ver bien como el carro 4 esta en contacto por toda su superficie con la pieza de soporte 2, en la zona del punto de contacto 7. En la figura 12 y por tanto en la seccion paralela al sentido de deslizamiento 3 se puede ver el dispositivo tensor 6, tal como esta dispuesto a una distancia de los dos puntos de contacto 7. Tambien en este caso, el dispositivo tensor 6 se puede deslizar en un agujero oblongo 10 en la pieza de soporte 2 en el sentido de deslizamiento 3 a lo largo del maximo trayecto de deslizamiento 16 posible cuando se produce un impacto correspondiente. De manera similar a las figuras 8 y 9, para influir en la dependencia del trayecto de la absorcion de energfa en las paredes 13 de la pieza de soporte 2 que delimitan el agujero oblongo 10 esta dispuesta respectivamente una superficie de cuna 12. Para el angulo 34 y la elevacion total 35 realizable de la superficie de cuna 12 es valido lo dicho anteriormente. Tambien en este ejemplo de realizacion cabe senalar que las almas 27 que forman los puntos de contacto 7 podnan tambien estar dispuestos de manera fija en el carro 4, en lugar de en la pieza de soporte 2.
Leyenda relativa a los signos de referencia:
1 Columna de direccion
2 Pieza de soporte 2a Superficie lateral 2b Superficie lateral
3 Sentido de deslizamiento
4 Carro
5 Husillo de direccion
6 Dispositivo tensor
7 Punto de contacto
8 Espacio libre
9 Perno de fijacion
10 Agujero oblongo
11 Sentido de tensado
12 Superficie de cuna
13 Pared
14 Elemento saliente
15 Extension longitudinal
16 Trayecto de deslizamiento
17 Eje longitudinal de husillo de direccion
18 Unidad de soporte de husillo de direccion
19 Lengueta de fijacion
20 Conexion de volante
21 Tuerca tensora
22 Palanca de ajuste
23 Dispositivo de inmovilizacion
24 Volante
25 Eje de pivotamiento
26 Tope
27 Alma
28 Cabeza
29 Anillo de sujecion
30 Pieza intermedia
33 Sentidos
34 Angulo
35 Elevacion total
200 Pieza de sujecion
201 Parte lateral
202 Parte lateral
Claims (13)
- 51015202530354045505560REIVINDICACIONES1. - Columna de direccion (1) para un automovil con una pieza de soporte (2) para la fijacion directa o indirecta de la columna de direccion (1) a una carrocena del automovil y con al menos un carro (4) soportado en la pieza de soporte (2) de forma deslizable en un sentido de deslizamiento (3) al menos en caso de un impacto, en la cual un husillo de direccion (5) de la columna de direccion (1) esta soportado de forma giratoria directa o indirectamente en el carro (4), y el carro (4) esta tensado sobre la pieza de soporte (2) por medio de al menos un dispositivo tensor (6) de la columna de direccion (1), y en la cual el carro (4) adicionalmente esta apoyado en la pieza de soporte (2) en al menos dos puntos de contacto (7) dispuestos en lados opuestos del dispositivo tensor (6) y a una distancia con respecto al dispositivo tensor (6), y en zonas entre el dispositivo tensor (6) y los puntos de contacto (7) esta dispuesto respectivamente al menos un espacio libre (8) entre el carro (4) y la pieza de soporte (2), caracterizada porque la columna de direccion (1) presenta al menos una superficie de cuna (12) dispuesta entre el carro (4) y la pieza de soporte (2) o entre el dispositivo tensor (6) y la pieza de soporte (2) o entre el dispositivo tensor (6) y el carro (4), ascendiendo o descendiendo la superficie de cuna (12) a lo largo del sentido de deslizamiento (3).
- 2. - Columna de direccion (1) segun la reivindicacion 1, caracterizada porque el dispositivo tensor (6) pasa por un agujero oblongo (10) que se extiende longitudinalmente en el sentido de deslizamiento (3) y el agujero oblongo (10) esta dispuesto en la pieza de soporte (2) o en el carro (4) y el dispositivo tensor (6) esta dispuesto respectivamente en la otra de las piezas mencionadas, de manera fija al menos con respecto al sentido de deslizamiento (3).
- 3. - Columna de direccion (1) segun la reivindicacion 2, caracterizada porque el dispositivo tensor (6) presenta al menos un perno de fijacion (9) que pasa por el agujero oblongo (10).
- 4. - Columna de direccion (1) segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el carro (4) se puede tensar sobre la pieza de soporte (2) en un sentido de tensado (11) ortogonal con respecto al sentido de deslizamiento (3), por medio del dispositivo tensor (6).
- 5. - Columna de direccion (1) segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el dispositivo tensor (6) pasa por un o el agujero oblongo (10) que se extiende longitudinalmente en el sentido de deslizamiento (3), estando dispuesta, preferentemente realizada, la superficie de cuna (12) directamente en una pared (13) que delimita el agujero oblongo (10).
- 6. - Columna de direccion (1) segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la superficie de cuna (12) asciende o desciende en un sentido paralelo a un sentido de tensado (11) en el que el carro (4) esta tensado sobre la pieza de soporte (2) por medio del dispositivo tensor (6) en la zona de la superficie de cuna (12).
- 7. - Columna de direccion (1) segun una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque un elemento saliente (14) esta en contacto con la superficie de cuna (12) y en caso de impacto se desliza a lo largo de la superficie de cuna (12) en el sentido de deslizamiento (3), estando fijada la superficie de cuna (12), al menos en cuanto al sentido de deslizamiento (3), a un componente seleccionado de entre un grupo formado por el carro (4) y la pieza de soporte (2) y el dispositivo tensor (6), y estando fijado el elemento saliente (14), al menos en cuanto al sentido de deslizamiento (3), a otro de los componentes de dicho grupo.
- 8. - Columna de direccion (1) segun una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque los puntos de contacto (7) se encuentran a una distancia del dispositivo tensor (6) en el sentido de deslizamiento (3) y/o en un sentido ortogonal al sentido de deslizamiento (3).
- 9. - Columna de direccion (1) segun una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque el husillo de direccion (5) esta soportado de manera ventajosa dentro de una unidad de soporte de husillo de direccion (18) de forma giratoria alrededor de su eje longitudinal de husillo de direccion (17), y la unidad de soporte de husillo de direccion (18) es el carro (4) o esta fijada, preferentemente de forma ajustable, a la pieza de soporte (2) estando intercalado el carro (4).
- 10. - Columna de direccion (1) segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la columna de direccion presenta un dispositivo de inmovilizacion (23) que se puede ajustar opcionalmente alternando entre un estado abierto y un estado cerrado, y en el estado abierto, el carro (4) puede deslizarse con respecto a la pieza de soporte (2) en el sentido del eje longitudinal de husillo de direccion (17), y/o la pieza de soporte (2) puede pivotar, con respecto a la pieza de sujecion (200), alrededor de un eje de pivotamiento (25) que esta realizado para la fijacion de la columna de direccion (1) a una carrocena del automovil, y en el estado cerrado, el carro (4) esta fijo con respecto a la pieza de soporte (2) y con respecto a la pieza de sujecion (200) para el caso de que una fuerza (F) que actue sobre el husillo de direccion (5) de la columna de direccion (1) en el eje longitudinal de husillo dedireccion (17) no sobrepase un valor predeterminable.
- 11. - Columna de direccion (1) segun una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque los puntos de contacto (7) se extienden longitudinalmente en el sentido de deslizamiento (3).5
- 12. - Columna de direccion (1) segun una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque los puntos de contacto (7) estan dispuestos a una distancia entre ellos y/o unos detras de otros en el sentido de deslizamiento (3).10 13.- Columna de direccion (1) segun una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque los puntos decontacto (7) estan realizados en el sentido de deslizamiento (3) a lo largo del maximo trayecto de deslizamiento (16) total posible.
- 14.- Columna de direccion (1) segun una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizada porque el husillo de 15 direccion (5), junto a un volante que puede fijarse a este, y el carro (4) pueden deslizarse con respecto a la pieza de soporte (2) fija a la carrocena, en el sentido de deslizamiento (3), en caso de impacto.
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