ES2297330T3 - Conjunto modular de airbag de conductor estatico. - Google Patents
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Abstract
Un conjunto modular de airbag estático de volante de dirección (1, 1A, 1B) que tiene una porción de rotor y una porción de estator, caracterizado porque, el mismo comprende un primer engranaje (4,4A) y un segundo engranaje (5,5A) los cuales van superpuestos al menos parcialmente, un elemento intermedio (3, 3A) que soporta dicho primer y segundo engranaje (4, 4A, 5, 5A), y medios de acoplamiento (6, 7) para acoplar axialmente dicho primer y segundo engranaje (4, 4A, 5, 5A), incluyendo dicho elemento intermedio (3, 3A) al menos una primera porción (31) interpuesta entre dichos dos engranajes (4, 4A, 5, 5A) y al menos una segunda porción (32) que se extiende desde dicha primera porción (31), definiendo dicha segunda porción (31,32) una trayectoria para dichos medios de acoplamiento axial (6, 7) para desengranar dichos medios de acoplamiento (6, 7) de dichos engranajes (4, 4A, 5, 5A) y para engranar de nuevo sucesivamente dichos medios de acoplamiento (6, 7) con dichos engranajes (4, 4A, 5, 5A) cuando se produce un giro relativo entre dicho elemento intermedio (3, 3A) y dicho primer y segundo engranaje (4, 4A, 5, 5A).
Description
Conjunto modular de airbag de conductor
estático.
La presente invención se refiere a un conjunto
modular de airbag de conductor estático montado en el volante de
dirección de un vehículo.
Un módulo de airbag común de conductor (DABs),
montado en un volante de dirección de un vehículo fijado normalmente
a un cubo, el cual a su vez va acoplado a un eje de dirección. Por
consiguiente, un airbag de conductor DAB gira al unísono con el
volante de dirección. Dado que el despliegue del airbag puede
producirse a ángulos de rotación diferentes del volante de
dirección con respecto al conductor del vehículo, el propio airbag
tiene que ser de forma circular con objeto de proporcionar siempre
la misma superficie de protección al conductor.
Recientemente, han sido provistos conjuntos que
permiten que el módulo de airbag de conductor permanezca en una
posición estacionaria con respecto al vehículo durante el giro del
volante de dirección. Este tipo de módulo es conocido como un
módulo de airbag de conductor estático.
Ventajosamente, los DABs estáticos pueden
proporcionar airbags que tengan formas distintas a la circular,
puesto que no existe rotación del mismo con respecto al conductor.
Así, pueden diseñarse airbags que se adapten al volumen interno de
un vehículo particular cuando son desplegados, de tal modo que
protejan mejor al conductor sin tener en cuenta la posición angular
del volante de dirección.
Para el montaje estacionario de un DAB en un
volante de dirección se han provisto diferentes soluciones.
La solicitud US número 2003/0067147 divulga un
conjunto de airbag de conductor estático que comprende un volante
de dirección giratorio que abarca un espacio accesible y va acoplado
al eje respectivo mediante un sistema de engranajes planetarios. El
sistema de engranajes planetarios transmite el par aplicado a la
porción anular del volante de dirección directamente al eje de
dirección. Un módulo de airbag va posicionado dentro del espacio
accesible abarcado por el volante de dirección y permanece en una
posición estacionaria durante el giro del volante de dirección.
Los conjuntos del estado de la técnica provistos
de engranajes normalmente tienen una estructura complicada que
conduce a costes de producción elevados y operaciones de montaje de
larga duración. Además, dado que los engranajes normalmente giran
cada uno alrededor de su propio eje, es necesario que el conjunto de
engranajes tenga unas dimensiones exactas para evitar La
amortiguación de la fuerza transmitida por el conductor al eje de
dirección o el surgimiento de una desviación entre el ángulo de giro
de la porción anular del volante de dirección y el giro del eje de
dirección. Si uno de los componentes del DAB estático tiene
dimensiones diferentes de las que se especifican, puede producirse
un giro no uniforme de la porción anular del volante de dirección,
por ejemplo debido al ajuste imperfecto entre los engranajes.
La solicitud ES número 2185465 divulga un
conjunto para montar de manera estacionaria un módulo de airbag en
un volante de dirección. El conjunto comprende una porción de rotor
fijada a la porción anular de un volante de dirección y una porción
de estator que va estacionaria con respecto al vehículo. La porción
de estator comprende dos poleas coaxiales las cuales soportan un
módulo de airbag y van acopladas a dos poleas de retorno de la
porción de rotor mediante correas.
La patente US número 5,558,365 divulga un
conjunto provisto de poleas principales montadas de una manera
estacionaria con respecto al eje de dirección para soportar un
módulo de airbag y con una porción de rotor acoplada a la porción
anular del volante de dirección. La porción de rotor va interpuesta
entre las poleas y va auto provista de dos poleas secundarias. Las
poleas principales y secundarias van acopladas mediante correas.
Un inconveniente de tales soluciones es que para
las correas tiene que proveerse un dispositivo tensor. Además, con
el tiempo las correas pierden sus propiedades mecánicas dado que las
mismas están sometidas a esfuerzos mecánicos y térmicos.
La solicitud US número 2003/0164060 divulga un
volante de dirección de un vehículo provisto de un segundo eje
distinto del eje de dirección. El segundo eje va soportado por medio
de rodamientos mediante un cubo estacionario, el cual incluye un
alojamiento del DAB, de tal manera que el mismo sea giratorio
alrededor de su propio eje y va acoplado al eje de dirección
mediante un brazo o un accionador electrónico. El accionador incluye
un sensor de posición para detectar un desplazamiento angular del
segundo eje desde un origen seleccionado y que produzca una señal
indicativa de dicho desplazamiento angular. Una señal de estas
características es transmitida a un accionador de rueda de
carretera de manera que la posición de las ruedas de carretera
corresponda adecuadamente con la posición del volante de
dirección.
Generalmente, soluciones basadas en una
pluralidad de ejes resultan complicadas y caras. La duplicación del
eje de dirección permite pasar los cables del módulo de airbag
fácilmente al interior de la columna del volante de dirección, pero
requiere un diseño y montaje precisos, componentes mecánicos caros y
posiblemente dispositivos electró-
nicos.
nicos.
Además, los conjuntos tradicionales provistos de
una pluralidad de engranajes o ejes normalmente son voluminosos e
incómodos. Por consiguiente, las columnas de la dirección de
vehículos tienen que ser diseñadas en consecuencia para montar
tales conjuntos.
Por lo tanto, existe la necesidad de
proporcionar un conjunto modular de airbag de conductor fiable y
compacto que no gire con el volante de dirección y que pueda ser
montado en columnas de dirección existentes sin tener que rediseñar
las mismas.
Un objeto de la presente invención es el de
proporcionar un conjunto modular de airbag de conductor estático
que evite los problemas anteriores de los conjuntos del estado de la
técnica, teniendo en cuenta además una reducción de costes
considerable.
Otro objeto de la presente invención es el de
proporcionar un conjunto DAB estático, cuyo conjunto sea compacto y
fiable el cual permita el montaje de un módulo en el volante de
dirección asociado, de una manera fácil.
Estos y otros objetos se consiguen mediante el
conjunto modular de airbag de conductor estático de la presente
invención que comprende una porción de rotor y una porción de
estator, caracterizado porque el mismo comprende un primer
engranaje y un segundo engranaje los cuales van superpuestos al
menos parcialmente, un elemento intermedio que soporta dicho primer
y segundo engranaje y medios para acoplar axialmente dicho primer y
segundo engranaje, incluyendo dicho elemento intermedio al menos
una primera porción interpuesta entre dichos dos engranajes y al
menos una segunda porción que se extiende desde dicha primera
porción, definiendo dicha segunda porción una trayectoria de dichos
medios de acoplamiento axial para desacoplar dichos medios de dichos
engranajes y para acoplar de nuevo sucesivamente dichos medios con
dichos engranajes cuando se produce un giro relativo entre dicho
elemento intermedio y dicho primer y segundo engranajes.
En la presente invención el giro del cerco o
porción anular del volante de dirección con respecto al módulo DAB
se obtiene mediante una estructura que comprende al menos dos
engranajes y un elemento que soporta los engranajes y va
posicionado entre ellos para mantener el mismo espaciado entre
ellos. El espacio entre los engranajes es empleado por el elemento
intermedio para conectar el DAB al vehículo, el elemento intermedio
va provisto de un paso tal como una salida, o conducto, para que los
cables y todas las conexiones eléctricas lleguen al módulo DAB
estático sin interferir con el giro del volante de dirección.
Para el alcance de la presente invención, el
significado del término "engranajes" se pretende que abarque a
cualquier elemento que transmita par y movimiento a dichos medios de
acoplamiento. Por ejemplo, engranajes pueden ser ruedas o cilindros
dentados, ruedas o cilindros lobulados, así como ruedas o cilindros
provistos de ranuras o huecos, etc..
Los engranajes van superpuestos al menos
parcialmente; para el alcance de la presente invención,
"superpuesto" debe interpretarse según se ha comentado
anteriormente, es decir, que los engranajes vayan uno encima del
otro, al menos parcialmente, preferentemente totalmente
superpuestos, sin tocarse de hecho entre ellos puesto que los
mismos van soportados y separados por el elemento intermedio. Las
porciones superpuestas de los engranajes, por ejemplo, los dientes
de los dos engranajes, van acoplados axialmente mediante elementos
desmontables que se extienden desde el primer engranaje hasta el
segundo engranaje para transmitir el par y, preferentemente,
también fuerzas axiales.
En las realizaciones en las que los engranajes
son la porción de rotor del conjunto, los dos engranajes tienen
también la función de soportar fuerzas axiales, distintas al par de
transmisión, y se requieren unos medios de transmisión de fuerzas
axiales en forma de uno o más elementos de acoplamiento que puedan
moverse alrededor de los engranajes y que puedan ser separados de
los mismos.
El conjunto de la presente invención tiene una
estructura compacta con respecto a conjuntos del estado de la
técnica. De hecho, los engranajes son preferentemente engranajes
circulares dispuestos superpuestos al menos parcialmente, siendo
colocado un primer engranaje en un primer lado del elemento
intermedio y siendo colocado un segundo engranaje en un segundo
lado del elemento intermedio. Preferentemente el primer y segundo
engranaje tienen el mismo tamaño y van dispuestos coaxialmente, de
manera que queden totalmente superpuestos, con el elemento
intermedio metido entre los engranajes. Esta disposición permite
reducir al mínimo las dimensiones globales del conjunto y al mismo
tiempo evitar el diseño dedicado de la columna de dirección del
vehículo asociada o el uso de dos ejes de dirección.
En una realización preferente de la invención,
el elemento intermedio va montado de una manera estacionaria con
respecto al eje de dirección para soportar un módulo de airbag u
otros controles, un engranaje va acoplado a la porción anular del
volante de dirección, el cual es girado por el conductor, y acciona
el otro engranaje mediante elementos de acoplamiento axial que
transmiten el par. Los elementos de acoplamiento son movidos por el
engranaje motriz y circula, según una trayectoria definida,
internamente o alrededor del elemento intermedio.
En otra realización de la invención, el elemento
intermedio va acoplado al arco o porción anular del volante de
dirección y al eje de dirección del vehículo, es decir, la porción
intermedia gira con respecto al vehículo, mientras los dos
engranajes se hallan estacionarios. El primer engranaje soporta un
módulo de airbag u otros dispositivos del automóvil y el segundo
engranaje va fijo al vehículo. Entre los elementos de acoplamiento
axial y el elemento intermedio se produce un giro relativo.
Según la presente invención, el elemento
intermedio tiene una primera parte y una segunda parte. La primera
parte tiene una forma esencialmente circular y los engranajes van
montados sobre dicha porción del elemento intermedio, por ejemplo
deslizándose directamente sobre la misma o con un rodamiento
interpuesto entremedias. La segunda parte del elemento intermedio
tiene en general una forma lobular, es decir, una forma que
generalmente se aparta de la circunferencia de la primera porción.
La función de esta segunda parte, de forma lobular, es definir una
trayectoria, en forma de una leva, que siguen los medios de
acoplamiento, de la forma de un seguidor de leva; a lo largo de
esta trayectoria los medios de acoplamiento inicialmente van
separados del primer y segundo engranaje y son accionados alrededor
de la porción lobular para luego ser llevados de nuevo a la
posición de engrane con los engranajes y seguir el recorrido
definido por los engranajes.
Con objeto de permitir un cableado fácil del
módulo de airbag, el elemento intermedio va provisto de un agujero
pasante que comunica una abertura de salida de dicha al menos una
parte en forma lobular con una abertura de salida de la primera
parte a través de los engranajes. Los cables que conectan el módulo
de airbag al dispositivo de control asociado pueden introducirse a
través del conducto, evitando de este modo las piezas
giratorias.
Preferentemente, los medios de acoplamiento
axial son una pluralidad de rodillos separados que tienen un núcleo
cilíndrico que engrana con los engranajes. A lo largo de dicho
núcleo, los rodillos pueden ir provistos de dos o más porciones de
disco para el tope vertical de los elementos de acoplamiento el uno
con el otro.
Alternativamente, los elementos de acoplamiento
pueden ser rodillos concatenados para formar una cadena. Si se
emplea una correa o una cadena como medio de acoplamiento, para
soportar los engranajes sobre el elemento intermedio, van provistos
uno o más rodamientos, soportando dichos rodamientos fuerzas que
actúan esencialmente a lo largo de sus ejes.
Los rodillos van provistos preferentemente de
extremos agrandados o medios de retención similares para evitar que
los mismos rodillos se deslicen a lo largo de sus ejes para
desengranar los dientes de los engranajes. Por ejemplo, la sección
de los rodillos en sus extremos puede ser más ancha que la sección
de su núcleo. De esta forma se impide que los extremos se deslicen
axialmente entre dos dientes adyacentes de un engranaje.
Preferentemente, los rodillos tienen además otras dos porciones
agrandadas suficientemente espaciadas de los extremos agrandados
para alojar los dientes de los engranajes, de manera que
proporcionen una buena transmisión de las fuerzas axiales.
En la realización preferente del conjunto según
la presente invención, el elemento intermedio va provisto de una
ranura para guiar los rodillos. Algunos rodillos pueden tener una o
más porciones de disco, que se extienden desde el núcleo, las
cuales ajustan al menos parcialmente en dicha ranura o las cuales
permiten el tope vertical de los mismos rodillos el uno con el
otro.
Las cargas axiales, es decir, fuerzas que actúan
sobre el conjunto esencialmente a largo del eje de los engranajes,
son soportadas por los mismos engranajes. Así, cuando además se
aplica una carga a los elementos de acoplamiento, tal carga es
soportada por los engranajes, y, en las realizaciones en las que los
engranajes son la porción de rotor del conjunto, los mismos
engranajes transmiten la carga al elemento intermedio.
Habitualmente, los engranajes son ruedas
dentadas exteriormente, y en este caso los elementos de acoplamiento
circulan relativamente alrededor del elemento intermedio.
Alternativamente, los engranajes pueden ser ruedas dentadas
interiormente y los elementos de acoplamiento circulan internamente
a las mismas ruedas.
El conjunto modular de airbag estático del
volante de dirección según la invención puede comprender una carcasa
que coopera con el elemento intermedio para guiar los elementos de
acoplamiento.
La presente invención se refiere también a un
volante de dirección de automóvil que comprende un conjunto modular
de airbag de conductor estático según se ha descrito
anteriormente.
El conjunto de la invención puede emplearse no
solamente para soportar un módulo de airbag, sino también para
soportar de manera estacionaria controles de automoción en volantes
de dirección, monitores, etc..
A continuación se describirá la invención con
mayor detalle con referencia a los dibujos adjuntos según un
ejemplo no limitativo, en donde:
- la figura 1 es una vista explosionada de una
realización del conjunto según la presente invención;
- la figura 2 es una vista frontal en
perspectiva del conjunto mostrado en la figura 1,
- la figura 3 es una vista posterior en
perspectiva del conjunto de la figura 1;
- la figura 4 es una vista en corte en
perspectiva del conjunto mostrado en la figura 2;
- la figura 5 es una vista explosionada de otra
realización de un conjunto según la presente invención;
- la figura 6 es una vista frontal en
perspectiva del conjunto mostrado en la figura 5;
- la figura 7 es una vista explosionada de otra
realización de un conjunto según la presente invención;
- la figura 8 es una vista frontal en
perspectiva del conjunto de la figura 7;
- la figura 9 es una vista posterior en
perspectiva del conjunto de la figura 7;
- la figura 10 es una vista lateral de un
componente del conjunto mostrado en la figura 1;
- la figura 11 es una vista lateral de un
componente del conjunto mostrado en la figura 7.
En la figura 1, se muestra una primera
realización 1 del conjunto de la presente inversión, en una vista
explosionada, que comprende una porción de rotor 2 y una porción de
estator 3. La porción de rotor 2 comprende al menos dos engranajes
4 y 5. Al menos un primer engranaje 4 va acoplado a la porción
anular exterior del volante de dirección, es decir, la porción
agarrada normalmente por el conductor para transmitir el par al eje
de dirección. Así, el engranaje 4 es un engranaje motriz que
transmite el par a al menos un engranaje conducido del conjunto 1.
El conjunto 1 mostrado en la figura 1 va provisto del engranaje
conducido 5 que va acoplado al eje de la dirección del vehículo (no
mostrado).
Según se muestra en las figuras
1-4, los engranajes 4 y 5 son ruedas dentadas
exteriormente separadas por la porción de estator 3. Los engranajes
4 y 5 se muestran dispuestos coaxialmente a lo largo del eje X, pero
en general puede disponerse un descentrado entre ellos, es decir,
los engranajes 4 y 5 se solapan al menos parcialmente.
El engranaje motriz 4, el engranaje conducido 5
y posiblemente otros engranajes del conjunto 1, van acoplados con
posibilidad de giro a una porción de estator 3, la cual es un
elemento posicionado intermedio entre los engranajes 4 y 5 con la
intención de que vaya montado de una manera estacionaria en una
columna de dirección de un vehículo. Por ejemplo, el elemento
intermedio 3 puede ir fijado en una posición estacionaria al
bastidor del vehículo o interiores. Un módulo de airbag de
conductor DAB (no mostrado) va fijado al elemento intermedio 3 y es
estacionario con respecto al conductor.
El elemento intermedio estático 3 puede tener
formas diferentes siempre que el engranaje motriz 4 y el engranaje
conducido 5 vayan acoplados en lados opuestos del elemento
intermedio 3. En otras palabras, una primera parte 31 del elemento
intermedio 3 va interpuesta entre los engranajes 4 y 5. Los
engranajes 4 y 5 giran sobre dicha primera parte 31, por ejemplo
deslizándose sobre la misma o, alternativamente, soportados sobre la
misma mediante rodamientos posicionados entre cada engranaje 4 ó 5
y el estator 3. La Figura 4 es una vista en corte del conjunto 1
que muestra los engranajes 4 y 5 montados sobre una porción central
38 del estator 3, topando cada engranaje 4 ó 5 con un lado de la
primera parte 31. En esta configuración los engranajes 4 y 5 van
dispuestos esencialmente coaxiales a lo largo del eje X. El módulo
de airbag va fijado posiblemente a la porción central 38 del
elemento de estator 3.
Al menos una segunda parte 32 del elemento
intermedio 3 que sale de la primera parte 31 sobre los engranajes 4
y 5 que giran. La segunda parte 32 es preferiblemente de forma
lobular. En una posible realización (no mostrada) el elemento
intermedio 3 puede ir provisto de varios lóbulos y el módulo de
airbag puede ir fijado a dichos lóbulos.
Una pluralidad de elementos de acoplamiento 6, 7
van provistos para acoplar axialmente los engranajes 4 y 5 y para
trasmitir el par, y posiblemente cargas axiales, desde el engranaje
motriz 4 al engranaje conducido 5. Los elementos de acoplamiento 6,
7 se mueven alrededor del elemento intermedio 3 según la cantidad de
movimiento ejercida por el conductor sobre la porción anular del
volante de dirección.
Preferentemente, según se muestra en las figuras
1-11, los elementos de acoplamiento 6, 7 son
rodillos. Estos pueden ser elementos separados o unidos uno al otro
para formar una cadena. Alternativamente, puede emplearse una
correa. La Fig.10 es una vista lateral de los rodillos separados 6 y
7 mostrados en las figuras 1-4. Los rodillos 6 y 7
tienen un núcleo central 8 destinado a engranar simultáneamente con
los engranajes 4 y 5, es decir el núcleo central 8 engrana en los
vanos entre dientes adyacentes 10 del engranaje motriz 4 y el
engranaje conducido 5 con objeto de sincronizar el giro de los
mismos engranajes 4 y 5 en el momento del funcionamiento del
conjunto 1. Los rodillos separados 6 y 7 van provistos de porciones
de disco 11 que favorecen el tope vertical de los mismos rodillos 6
y 7 yustapuestos según se muestran en las figuras en perspectiva 1 y
4. Si los elementos de acoplamiento van dispuestos en una cadena o
cuando se emplea una correa, dichas porciones de disco 11 pueden no
ser necesarias.
El elemento intermedio 3 va provisto
preferentemente de una guía 35 que se extiende por la periferia de
la primera parte 31 y de la segunda parte 32, formando un bucle; en
esta realización los elementos de acoplamiento 6 van provistos de
una porción de disco central 12 que se acopla en la guía 35. Según
se muestran la figura 10 de la porción del disco 12 es más ancha
que las porciones del disco 11 y, consecuentemente, los rodillos 6
van dispuestos entre dos rodillos 7. Los extremos de cada rodillo 6
ó 7 van provistos de medios para impedir que el rodillo 6 ó 7 se
deslice axialmente, es decir, se impide que los rodillos 6 y 7 se
desengranen de los engranajes 4 y 5 mediante un movimiento vertical
entre dos dientes adyacentes de un engranaje 4 ó 5. Según se
muestra en las figuras 4 y 10, preferentemente los rodillos 6 y 7
van provistos de extremos ensanchados 81 que topan con los dientes
10. Los extremos 81 tienen una sección mayor que la sección del
núcleo 8 y no pueden deslizarse axialmente a través de los vanos 9.
Por tanto los dientes 10 se interponen entre los extremos 81 y las
porciones de disco 11. Si se aplica una carga sobre los rodillos 6 y
7, los mismos rodillos 6 y 7 transmiten la carga a los engranajes 4
y 5 a través de las porciones 11.
Con referencia a la figura 4 (en la cual, para
mayor claridad no se muestran algunos rodillos 6 y 7), los rodillos
6 y 7 engranan con los engranajes 4 y 5 al moverse alrededor de la
primera parte 31 del elemento intermedio 3. Por el contrario,
cuando los rodillos 6 y 7 circulan alrededor de la porción lobular
32, o alrededor de otras porciones lobulares posibles, los mismos
no engranan con los engranajes 4 y 5.
Cuando el engranaje motriz 4 es sometido a
fuerzas que actúan esencialmente a lo largo de su eje X (fuerzas
axiales), dichas fuerzas son soportadas parcialmente por el elemento
intermedio 3 y transmitidas parcialmente a los rodillos 6 y 7 y, a
través de ellos, al engranaje 5 y al eje de dirección. Si los
elementos de acoplamiento van dispuestos en una cadena o si se
emplea una correa, pueden utilizarse rodamientos para soportar las
fuerzas axiales, posicionados entre los engranajes 4, 5 y el
elemento intermedio 3. En la realización mostrada en las figuras
1-4, el conjunto 1 va provisto de una carcasa, que
comprende dos mitades 13 y 14, que cooperan con el elemento
intermedio 3 en el guiado de los elementos de acoplamiento 6 y 7 en
el movimiento a lo largo de su trayectoria.
La porción lobular 32 desvía los elementos de
acoplamiento 6 y 7 de la trayectoria circular que siguen los mismos
alrededor de la primera parte 31 del elemento intermedio 3. De esta
forma es posible que haya un acceso para los cables del DAB u otros
controles del automóvil desde el exterior de la porción de rotor 2
hasta el volumen interior del mismo, a través de los engranajes 4 y
5. De hecho, Según se muestra de la mejor forma en las figuras 2 y
3, el elemento intermedio 3 va provisto ventajosamente de un paso
que comunica una salida, o punto de acceso, 33 de la porción
lobular 32 con una salida, o punto de acceso 34, el cual se abre
interiormente hacia la porción central 38 del estator 3, evitando
partes giratorias tales como los engranajes 4 y 5, los radios del
volante de dirección acoplados posiblemente a los agujeros 41 del
engranaje motriz 4, etc..
Los engranajes 4 y 5, el elemento intermedio 3 y
la carcasa 13, 14 pueden realizarse de un material metálico o de un
material plástico, dependiendo del par que tenga que transmitirse al
eje de dirección y de las fuerzas que se transmitan paralelas y
transversales al eje X. la realización 1, mostrada en las figuras
1-4 proporciona engranajes 4, 5 y rodillos de acero
6, 7 en tanto que el elemento intermedio se fabrica de un material
plástico tal como ABS o Teflón.
Generalmente, los engranajes 4 y 5, así como el
elemento intermedio 3, pueden fabricarse de un material plástico,
un material metálico o de cualquier material apropiado para soportar
el par y las cargas que sean transmitidas por el conductor al
volante de dirección.
En las figuras 5 y 6 se muestra una segunda
realización 1A del conjunto de la presente invención. El conjunto
1A difiere del conjunto 1 de las figuras en que la porción de rotor
y la porción de estator son invertidas en su cinemática. En esta
realización, la porción de estator 2A comprende dos engranajes 4A y
5A, los cuales están previstos para permanecer estacionarios con
respecto al vehículo, mientras que la porción de rotor es el
elemento intermedio 3A que gira con el volante de dirección. El
engranaje 5A va fijado al vehículo, por ejemplo a una parte del
bastidor, mientras que el engranaje 4A soporta el módulo de airbag
de conductor u otros dispositivos electrónicos, controles del
automóvil, sistemas de entretenimiento, etc.. El elemento intermedio
3A va acoplado al eje de dirección a lo largo del eje X y a la
porción anular del volante de dirección, por ejemplo a través de la
porción lobular 32 o la porción central 39. En este caso el elemento
intermedio 3A gira en fase con el volante y el eje de dirección.
Los rodillos 6 y 7 engranan inicialmente con los dos engranajes 4A
y 5A. A medida que el conductor gira el volante de dirección,
girando así el elemento intermedio 3A, entre los rodillos 6 y 7 y
el mismo elemento 3A se produce un giro relativo. Los rodillos 6 y 7
se mueven radialmente con respecto a los engranajes 4 y 5, es
decir, cuando la porción 32 de la porción intermedia 3A entra en
contacto con un rodillo 6 o 7 éste es desplazado de los engranajes
4 y 5 en una dirección radial con respecto a sus ejes X, mientras
que cuando la porción 31 del elemento 3A se aproxima al mismo
rodillo 6 o 7 éste vuelve a engranar con los engranajes 4 y 5.
En esta realización las fuerzas axiales que
actúan sobre el elemento intermedio 3A son soportadas por los
engranajes 4A y 5A.
Según se muestra en la figura 6, la realización
1A es extremadamente compacta así como la realización 1. El
diámetro de los conjuntos 1 y 1A puede variar entre pocos
centímetros, por ejemplo 4 ó 5 cm. (alrededor 1,5 ó 2 pulgadas)
hasta 20 cm. (alrededor 8 pulgadas) o más. Así los dos conjuntos 1 y
1A se emplean fácilmente en columnas de volantes de dirección
convencionales sin ajustes caros de las mismas.
Las figuras 7-9 muestran una
tercera realización 1B del conjunto según la presente invención, en
la cual la circulación de los elementos de acoplamiento es interior
a la porción de rotor 2. El engranaje motriz 4 y el engranaje
conducido 5 son ruedas dentadas interiormente acopladas
respectivamente a la porción anular del volante de dirección y al
eje del volante de dirección. El elemento intermedio 3 va acoplado a
una parte estacionaria del vehículo y va dispuesto sobre su primera
parte 31, con una guía 35 para guiar los elementos de acoplamiento
móviles 7. La porción lobular 32 va dirigida hacia el eje X del
elemento intermedio 3, internamente con respecto a la periferia. La
desviación de los elementos de acoplamientos 7 (los rodillos) de su
trayectoria circular va provista de ese modo en uno o más lóbulos
internos 32.
Dado que los rodillos 7 van soportados a lo
largo de sus ejes a través de los extremos 81 mediante los
engranajes 4 y 5, las porciones de disco 11 ó 12 podrían no ser
necesarias. Las fuerzas axiales que actúan sobre los rodillos 7 son
soportadas directamente por los engranajes 4 y 5. La Figura 11
muestra los elementos de acoplamiento (rodillos 7) utilizados para
el conjunto 1B.
El módulo de airbag u otros módulos de control
van fijados al elemento 3, por ejemplo a los agujeros H mostrados
en la figura 8. A través de las aberturas 33 y 34 (figuras 7 y 9) de
la porción lobular 32 va provisto un paso para permitir un cableado
fácil del módulo o de los controles electrónicos estáticos (por
ejemplo un display o monitor LCD) posicionado posiblemente sobre el
volante de dirección.
El conjunto DAB estático del volante de
dirección 1, 1A o 1B tiene una estructura sencilla que supone costos
de producción y montaje bajos y un funcionamiento fiable en el
tiempo. Dado que el rotor 2 y el estator 3 van dispuestos
esencialmente coaxiales, el conjunto es compacto y no requiere
modificaciones dramáticas en el diseño de volantes de dirección
convencionales.
Claims (16)
1. Un conjunto modular de airbag estático de
volante de dirección (1, 1A, 1B) que tiene una porción de rotor y
una porción de estator, caracterizado porque, el mismo
comprende un primer engranaje (4,4A) y un segundo engranaje (5,5A)
los cuales van superpuestos al menos parcialmente, un elemento
intermedio (3, 3A) que soporta dicho primer y segundo engranaje (4,
4A, 5, 5A), y medios de acoplamiento (6, 7) para acoplar axialmente
dicho primer y segundo engranaje (4, 4A, 5, 5A), incluyendo dicho
elemento intermedio (3, 3A) al menos una primera porción (31)
interpuesta entre dichos dos engranajes (4, 4A, 5, 5A) y al menos
una segunda porción (32) que se extiende desde dicha primera
porción (31), definiendo dicha segunda porción (31,32) una
trayectoria para dichos medios de acoplamiento axial (6, 7) para
desengranar dichos medios de acoplamiento (6, 7) de dichos
engranajes (4, 4A, 5, 5A) y para engranar de nuevo sucesivamente
dichos medios de acoplamiento (6, 7) con dichos engranajes (4, 4A,
5, 5A) cuando se produce un giro relativo entre dicho elemento
intermedio (3, 3A) y dicho primer y segundo engranaje (4,
4A,
5, 5A).
5, 5A).
2. El conjunto modular de airbag estático de
volante de dirección según la reivindicación 1, en el cual, dichos
primer y segundo engranajes (4, 4A, 5, 5A) son ruedas dentadas
circulares dispuestas coaxialmente.
3. El conjunto modular de airbag estático de
volante de dirección según la reivindicación 1 o la reivindicación
2, en el cual dicho primer engranaje (4) es un engranaje motriz
acoplado a la porción anular de dicho volante de dirección, y
dichos segundos engranajes (5) son engranajes conducidos acoplados a
un eje de la dirección de un vehículo, y dicho elemento intermedio
(3) va acoplado a dicho módulo de airbag y ha dicho vehículo para
permanecer estacio-
nario.
nario.
4. El conjunto modular de airbag de volante de
dirección según la reivindicación 3, en el cual, dichos medios de
acoplamiento axial (6, 7) son movidos por dicho engranaje motriz (4)
y transmiten par y movimiento a dicho engranaje conducido (5),
guiado por dicha al menos una primera parte (31) y dicha al menos
una segunda parte (32) del elemento intermedio (3).
5. El conjunto modular de airbag estático de
volante de dirección (1A) según la reivindicación 1 o la
reivindicación 2, en el cual, dicho primer engranaje (4A) va
acoplado a dicho módulo de airbag en una posición estacionaria con
respecto a dicho vehículo, dicho segundo engranaje (5A) va acoplando
en una posición estacionaria a dicho vehículo, y dicho elemento
intermedio (3A) va acoplado a la porción anular de dicho volante de
dirección y a un eje de dirección de un vehículo, en el cual, se
produce una circulación relativa de dichos medios del acoplamiento
axial (6, 7) con respecto a dicho elemento intermedio (3A), siendo
dichos medios de acoplamiento axial (6, 7) guiados por dicha al
menos una primera parte (31) y dicha al menos una segunda parte (32)
del elemento intermedio (3A).
6. El conjunto modular de airbag estático de
volante de dirección según cualquier reivindicación anterior, en el
cual, dicha primera parte (31) de dicho elemento intermedio (3, 3A)
tiene una forma esencialmente circular y dicha al menos una segunda
parte (32) de dicho elemento intermedio (3, 3A) tiene una forma
lobular.
7. El conjunto modular de airbag estático de
volante de dirección según cualquier reivindicación 4 a 6, en el
cual, cuando dichos medios de acoplamiento axial (6, 7) van guiados
por dicha al menos una primera parte (31) de dicho elemento
intermedio (3, 3A) los mismos engranan con dichos engranajes (4, 4A,
5, 5A), y cuando dichos medios de acoplamiento axial (6, 7) van
guiados por dicho al menos una segunda parte (32) de dicho elemento
intermedio (3, 3A) los mismos son distanciados de dichos engranajes
(4, 4A, 5, 5A).
8. El conjunto modular de airbag estático de
volante de dirección según cualquier reivindicación anterior, en el
cual, dichos engranajes (4, 4A, 5, 5A) giran con posibilidad de
deslizamiento sobre dicha primera parte (31) de dicho elemento
intermedio (3, 3A).
9. El conjunto modular de airbag estático de
volante de dirección según cualquier reivindicación anterior, en el
cual, dicho elemento intermedio (3, 3A) va provisto de un agujero
pasante que comunica una abertura de salida (33) de dicha al menos
una parte en forma lobular (32) con una abertura de salida (34) de
dicha primera parte (31) a través de dichos engranajes (4, 4A, 5,
5A).
10. El conjunto modular de airbag estático de
volante de dirección según cualquier reivindicación anterior, en el
cual, dichos medios de acoplamiento axial (6, 7) son rodillos que
tienen un núcleo cilíndrico (8) que acopla las ranuras (9) entre
dos dientes superpuestos (10) de dichos engranajes (4, 4A, 5, 5A), y
dos o más porciones de disco (11) para el tope vertical de los
medios de acoplamiento axial (6, 7) el uno con el otro.
11. El conjunto modular de airbag estático del
volante de dirección según la reivindicación 6, en el cual, dichos
medios de acoplamiento axial (6, 7) van unidos para formar una
cadena.
12. El conjunto modular de airbag estático de
volante de dirección según cualquier reivindicación anterior, en el
cual, el mismo comprende además uno o más rodamientos interpuestos
entre dicho elemento intermedio (3, 3A) y dichos engranajes (4, 4A,
5, 5A) para soportar fuerzas que actúan esencialmente a lo largo de
sus ejes (X).
\newpage
13. El conjunto modular de airbag estático de
volante de dirección según cualquier reivindicación anterior, en el
cual, dicho elemento intermedio (3, 3A) va provisto de una ranura
guía (35) y dichos medios de acoplamiento axial (6, 7) tienen al
menos una porción de disco (11, 12) la cual ajusta al menos
parcialmente en dicha ranura (35).
14. El conjunto modular de airbag estático de
volante de dirección según cualquier reivindicación
1-4 y 6-13, en el cual, dichos
engranajes (4,5) son ruedas dentadas interiormente y dicha segunda
porción de dicho elemento intermedio (3) sobresale hacia adentro de
dicho elemento y de dichos engranajes.
15. El conjunto modular de airbag estático de
volante de dirección según cualquier reivindicación anterior, en el
cual, el mismo comprende además una carcasa (13, 14) que coopera con
dicho elemento intermedio (3, 3A) y dichos engranajes (4, 4A, 5,
5A) para guiar dichos medios de acoplamiento axial (6, 7).
16. Un volante de dirección de automóvil que
comprende un conjunto de airbag de conductor estático (1, 1A, 1B)
según cualquier reivindicación anterior.
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