ES2201240T3 - Columna de direccion de seguridad. - Google Patents
Columna de direccion de seguridad.Info
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Abstract
SE DESCRIBE UNA COLUMNA DE DIRECCION DE SEGURIDAD, QUE ESTA COMPUESTA POR UNA CARCASA DE COLUMNA DE DIRECCION, UN TUBO ENVOLVENTE QUE SE EXTIENDE POR EL HABITACULO DE PASAJEROS Y UN ARBOL DE DIRECCION, ALOJADO DENTRO DEL MISMO DE FORMA GIRATORIA Y QUE PUEDE ACORTARSE EN CASO DE ACCIDENTE, PARA RECIBIR UN VOLANTE. EN EL EXTREMO DEL TUBO ENVOLVENTE (2) QUE SE EXTIENDE POR EL HABITACULO DE PASAJEROS SE HAN APLICADO UNAS DEBILITACIONES DE MATERIAL REPARTIDAS POR EL PERIMETRO, ESTANDO DISPUESTA COAXIALMENTE UNA PIEZA CONSTRUCTIVA (4) DE TIPO CONO Y CONTIGUA AL EXTREMO DEL TUBO ENVOLVENTE (2), CUYO DIAMETRO EXTERIOR MAS PEQUEÑO ES MENOR O IGUAL QUE EL DIAMETRO INTERIOR DEL TUBO ENVOLVENTE (2) Y QUE ESTA VUELTA CON SU DIAMETRO EXTERIOR MAS PEQUEÑO HACIA EL TUBO ENVOLVENTE (2).
Description
Columna de dirección de seguridad.
La invención trata de una columna de dirección de
seguridad, que consta de una carcasa de columna de dirección, con
un tubo envolvente, que se extiende al habitáculo, y con un árbol
de dirección, apoyado dentro con posibilidad de giro, para alojar
un volante, que se puede acortar en caso de accidente frontal.
Las columnas de dirección de seguridad de este
tipo, que absorben la energía, se usan para amortiguar el impacto
del conductor en caso de choque frontal/ de desplazamiento,
adicionalmente al apoyo ofrecido por una bolsa de aire. Se conocen
sistemas de seguridad, en los que tubos ondulados preformados se
deforman a la manera de un acordeón en la columna de dirección
durante el desarrollo del choque, absorbiendo así la energía
cinética.
Durante el apoyo del conductor, se transmiten
fuerzas tanto axiales como radiales a la columna de dirección.
Resulta desventajoso en los tubos ondulados conocidos que éstos
son muy poco resistentes a la flexión y presentan, por consiguiente,
una estabilidad transversal reducida. Por este motivo aparecen
vibraciones no deseadas. En el caso de un cambio de forma, pueden
ocurrir deformaciones no predecibles que tengan un efecto
desventajoso en la seguridad de un conductor.
En el documento genérico
US-A-3916720 se da a conocer una
columna de dirección comprimible con un árbol de dirección, un tubo
corredizo que lo envuelve y un tubo envolvente que lo envuelve,
apoyado en una pared, moldeada por inyección, del vehículo. Un
elemento de presión en forma de cono se asienta en el tubo
corredizo y se inserta con su extremo de menos diámetro en el tubo
envolvente.
Del documento DE4404569A1 se conoce un elemento
de deformación, que funciona por el principio del embutido inverso
y que se puede montar entre los parachoques y el bastidor de un
vehículo de motor. El elemento de deformación se compone de un tubo
de deformación y un útil de embutido inverso en forma de cono,
cuyo extremo de diámetro mínimo está dirigido hacia un orificio,
situado en el lado frontal, del tubo de deformación. En la zona
marginal, que rodea este orificio, del tubo de deformación se
disponen muescas.
La invención se basa en el problema técnico de
crear un modo de construcción más compacto y sencillo para la
columna de dirección de seguridad.
La solución de este problema técnico se alcanza,
según la invención, mediante la instrucción técnica indicada en la
parte caracterizadora de la reivindicación 1, en unión con las
características del preámbulo.
Aquí, se han incluido en el extremo del tubo
envolvente, que se extiende al habitáculo, debilitamientos del
material, que se distribuyen por el contorno del tubo envolvente.
Adyacente al extremo del tubo envolvente se dispone coaxialmente un
elemento en forma de cono, cuyo diámetro exterior mínimo equivale al
del diámetro interior del extremo del tubo envolvente, estando
dirigido este diámetro exterior mínimo hacia el extremo del tubo
envolvente. El elemento en forma de cono se configura también como
asiento de rodamiento para el apoyo del árbol de dirección.
Esta columna de dirección de seguridad, según la
invención, tiene la ventaja especial que se puede lograr y
mantener una resistencia transversal elevada del tubo. Las fuerzas
de flexión elástica, que aparecen durante el choque, no pueden
influir en la columna de dirección con esta construcción, pues un
acortamiento de la columna de dirección de seguridad provoca que
el elemento en forma de cono penetre en el tubo envolvente. El
extremo del tubo envolvente se hiende en ese momento en varias
secciones axiales en forma de bandas. Estas secciones axiales se
deforman plásticamente durante la hendidura. Debido a las fuerzas
de fricción y deformación que aparecen, se absorbe la energía del
impacto. Después de un impacto se evita satisfactoriamente un
movimiento axial del volante en una dirección opuesta a la dirección
de marcha, debido a la fricción existente entre el tubo envolvente
y el elemento en forma de cono.
En una forma de realización especialmente
ventajosa de la invención, los debilitamientos del material se
ejecutan como muescas talladas en la zona marginal del tubo
envolvente. Estas muescas se pueden distribuir a distancias
regulares o irregulares por el contorno del extremo del tubo
envolvente. El comportamiento de la columna de dirección de
seguridad se puede ajustar en un intervalo amplio a los esfuerzos,
que se deben esperar, mediante una variación del grosor de la pared
del tubo envolvente y de la cantidad, así como de la disposición
de las muescas.
Según una forma de realización preferida de la
invención, la superficie del elemento en forma de cono se amplía a
lo largo de una línea de contorno con desarrollo cóncavo, de un
diámetro exterior pequeño con superficie coaxial a un diámetro
exterior grande con una superficie que se extiende radialmente. En
el caso de un accidente frontal y de una compresión de la columna
de dirección de seguridad, se producen grietas axiales en las
muescas, embutiéndose en sentido inverso los segmentos en forma de
bandas del tubo envolvente, que se producen, o girando en sí mismos
en forma de rizos.
El elemento en forma de cono se une en arrastre
de fuerza y/o arrastre de forma al extremo del tubo
envolvente.
En el caso de otra forma de realización
preferida, el elemento en forma de cono se puede conformar como
envoltura externa del apoyo de la columna de dirección. Esto
provoca una disminución básica de la cantidad de elementos que se
necesitan.
En otra forma de realización del objeto de la
invención, el elemento en forma de cono se conforma como elemento
en el lado posterior del volante, de modo que durante el
funcionamiento normal del vehículo de motor puede girar respecto al
tubo envolvente y sólo entra en contacto con el tubo envolvente en
el caso de un choque frontal.
Otras configuraciones ventajosas de la invención
resultan de las reivindicaciones secundarias. A continuación se
describe detalladamente un ejemplo de realización de la invención
mediante dibujos. Muestran:
Fig. 1 una vista parcial de la columna de
dirección de seguridad,
Fig. 2 una representación en corte de la figura
1,
Fig. 3 una representación en corte de la columna
de dirección de seguridad después de un choque frontal.
La columna de dirección de seguridad se compone
de una carcasa 1 de columna de dirección con un tubo envolvente 2,
que se extiende al habitáculo, y un árbol 5 de dirección, apoyado
dentro con posibilidad de giro, al que se fija el volante. En el
extremo, situado en el lado del volante, del tubo envolvente 2 se
introduce un elemento cónico 4 con su lado de diámetro exterior
mínimo, ampliándose hacia fuera el diámetro exterior hasta que la
zona final discurre aproximadamente radial. En el elemento cónico
4 se introduce el apoyo 6 del árbol 5 de dirección.
El tubo envolvente 2 se ha deslizado un tramo
sobre el elemento cónico 4 y presenta distribuidas a distancias
regulares sobre su contorno muescas axiales, por las que el tubo
envolvente se hiende de forma definida durante un accidente frontal
al introducirse uno en otro el elemento cónico 4 y el tubo
envolvente 2. Los segmentos en forma de bandas del tubo envolvente
2, que se originan aquí, se doblan radialmente hacia fuera
mediante la superficie cónica del elemento cónico 4, girando en
forma de rizo o embutiéndose en sentido inverso, como se representa
en la figura 3.
Esto tiene como efecto secundario positivo que
aunque los segmentos 7, deformados de este modo, del tubo
envolvente 2 se extienden hacia fuera radialmente alrededor de la
columna de dirección, no sobresalen partes de chapa afilada del
perfil del centro del volante hacia el habitáculo.
La resistencia del tubo envolvente 2 se diseña de
modo que la columna de dirección primero no se deforme en el caso
de un choque frontal y de activación de la bolsa de aire,
recogiéndose, sin embargo, en el momento del impacto del conductor
contra la bolsa de aire. Aquí no ocurre una intrusión del tubo
envolvente 2 en la carcasa de la columna de dirección y, por
tanto, tampoco se da una colisión con otros elementos.
1 carcasa de columna de dirección
2 tubo envolvente
3 muescas
4 elemento cónico
5 árbol de dirección
6 apoyo
7 segmento deformado
Claims (8)
1. Columna de dirección de seguridad compuesta
por una carcasa de columna de dirección, un tubo envolvente, que se
extiende al habitáculo, y un árbol de dirección para la recepción
de un volante, que se apoya dentro con posibilidad de giro y que se
puede acortar en caso de accidente, incluyéndose en el extremo del
tubo envolvente (2), que se extiende al habitáculo,
debilitamientos del material que se distribuyen por el contorno, y
estando dispuesto coaxialmente, adyacente al extremo del tubo
envolvente (2), un elemento (4) en forma de cono, cuyo diámetro
exterior mínimo es menor o igual que el diámetro interior del tubo
envolvente (2), y estando dirigido el elemento (4) en forma de
cono con su diámetro exterior mínimo hacia el tubo envolvente (2),
caracterizada porque el elemento (4) en forma de cono se
configura como asiento de rodamiento para el apoyo (6) del árbol
(5) de dirección.
2. Columna de dirección de seguridad según la
reivindicación 1, caracterizada porque los debilitamientos
del material se configuran como ranuras (3), talladas en la zona
marginal del tubo envolvente (2).
3. Columna de dirección de seguridad según una o
varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizada
porque la superficie del elemento (4) en forma de cono, dirigida
hacia fuera, se amplía a lo largo de una línea de sección
transversal, que discurre cóncavamente, del diámetro exterior
mínimo con superficie coaxial a un diámetro exterior grande con una
superficie que se extiende aproximadamente en dirección radial.
4. Columna de dirección de seguridad según una o
varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizada
porque el elemento (4) en forma de cono se dispone fijo en el
extremo del tubo envolvente (2).
5. Columna de dirección de seguridad según una o
varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque
el elemento (4) en forma de cono se configura como envoltura
externa del apoyo (6) de la columna (5) de dirección.
6. Columna de dirección de seguridad según una o
varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque
el elemento (4) en forma de cono se configura como elemento en el
lado posterior del volante.
7. Columna de dirección de seguridad según una o
varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque
el elemento (4) en forma de cono es un componente del apoyo (6) de
la columna de dirección.
8. Columna de dirección de seguridad según una o
varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizada
porque el tubo envolvente (2) resiste sin deformarse una carga
mínima radial y/o axial definida.
Applications Claiming Priority (2)
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