Dispositivo de colapso de naturaleza pirotécnica para columnas de dirección de vehículos automóviles.

La invención se refiere a un dispositivo ideado para el colapso de una columna de dirección, en caso de choque del vehículo automóvil, cuya naturaleza, es capaz de variar la capacidad de absorción del propio sistema en función de parámetros externos de índole diversa, tales como por ejemplo, que el conductor lleve puesto el cinturón o no, en función de su envergadura física, de su peso, y la velocidad del vehículo, entendiéndose como capacidad de absorción, la posibilidad de variar la progresión (actuación a través del tiempo) de la absorción de la energía, y la posibilidad de variar la cantidad de absorción de energía.

Dispositivo de colapso de naturaleza pirotécnica para columnas de dirección de vehículos automóviles.

Objeto de la invención Más concretamente, la invención se refiere a un dispositivo ideado para el colapso de una columna de dirección, en caso de choque del vehículo automóvil, cuya naturaleza, es capaz de variar la capacidad de absorción del propio sistema en función de parámetros externos de índole diversa, tales como por ejemplo, que el conductor lleve puesto el cinturón o no, en función de su envergadura física, de su peso, y la velocidad del vehículo, entendiéndose como capacidad de absorción, la posibilidad de variar la progresión (actuación a través del tiempo) de la absorción de la energía, y la posibilidad de variar la cantidad de absorción de energía.

Estado de la técnica Existen en el mercado y por tanto pueden considerarse como comprendidos en el estado de la técnica, diversos sistemas para que en caso de choque del vehículo automóvil la columna de dirección incorpore unos medios de naturaleza mecánica para la absorción total o parcial de la energía de choque, dichos sistemas se fundamentan su funcionamiento en la deformación por parte del miembro macho, del miembro hembra correspondiente.

Otros sistemas alternativos también de naturaleza mecánica incorporan entre el eje macho y eje hembra, unas láminas que permiten una fricción controlada en caso de choque, entre dichos miembros montados telescópicamente, incorporándose dichas láminas en una jaula al eje macho.

Un ejemplo del primer sistema son las Patentes de Invención del mismo titular nº 9202654, 9300654, 9401736, y 9500177, y un ejemplo del segundo sistema es la Patente de Invención también del mismo titular nº 2.151.447.

Si bien los sistemas referenciados son idóneos en cuanto a la finalidad requerida, los mismos no permiten adaptarse a los parámetros del propio conductor antes citado, tales como el peso, la talla, la circunstancia o no de que dicho conductor lleve el cinturón puesto, o bien la velocidad del vehículo automóvil cuando se produce el choque.

Finalidad de la invención Tal y como se ha explicado anteriormente los sistemas actuales se fabrican teniendo en cuenta solo la energía de choque que se transmite sobre el eje de dirección, buscando absorber la energía por laminación de unos flejes situados entre el eje hembra y el eje macho de la columna de dirección, mientras que la invención preconizada, dicha energía es un factor más a tener en cuenta, y al que se añade a los citados, peso del conductor, su talla, uso del cinturón de seguridad, o no, y velocidad del vehículo.

Como consecuencia de los nuevos factores a tener en cuenta, el dispositivo incorpora unos medios electrónicos, que se interrelacionan con unos medios pirotécnicos y finalmente unos medios mecánicos.

Descripción de la invención La columna de dirección tal y como es sabido transmite el giro del volante de dirección a la caja de la dirección del vehículo. Las columnas de dirección se componen, de una manera general, de dos tramos o secciones articulados entre sí, a través de una articulación de tipo cardan, comprendiendo concretamente un tramo o árbol principal, al que se halla fijado el volante de la dirección, y un tramo secundario, que se articula al extremo opuesto del primero, y cuya otra extremidad se halla articulada, a su vez, también por medio de una articulación de tipo cardan, al muñón de gobierno de la caja de la dirección.

En el estado de la técnica actual, al menos uno de los referidos árboles presenta una estructura telescópica comprendiendo, dos miembros tubulares enchufados uno en el interior del otro, y convenientemente retenidos, sus partes, en una determinada posición relativa, que puede cambiar disminuyendo o alargando la longitud del conjunto, cuando este conjunto es sometido a un esfuerzo predeterminado en dirección axial por distintas causas por ejemplo:

- En caso de choque frontal.

- Para facilitar el montaje de este árbol en el automóvil.

- Para adaptarse a la altura del conductor.

Tal y como se ha descrito anteriormente, entre el eje macho y el eje hembra, se dispone de unas láminas que permiten una fricción controlada entre ambos, generando dicha fricción una energía de absorción, modificándose por lo que es el objeto de la presente invención dicha disposición de manera que se incorporan los siguientes cambios:

- Las citadas láminas de fricción se convierten en pastillas de laminación que pasan a tener: a) Diferentes perfiles de laminación en función de los diferentes tipos de absorción que se desee alcanzar. b) Movimiento axial perpendicular a la banda de laminación. c) La pastilla de laminación deja de estar fijada al eje macho mediante la correspondiente jaula. d) En función de los elementos que se determinen para el movimiento axial de la pastilla y/o de actuación de

dicho movimiento, ha de tener la posibilidad de alojamientos para dichos elementos. -Incorporación de una caja a la que se han asignado las funciones siguientes: a) Ser lo suficientemente rígida para poder sujetar a la pastilla en su movimiento con respecto a la banda de laminación axial y longitudinal. b) Alojamiento para permitir el movimiento de la pastilla de laminación. c) Guías para controlar el movimiento de la pastilla de laminación. d) Alojamiento para los mecanismos de actuación del movimiento de la pastilla.

- Soporte de columna de dirección que, ha de disponer de los elementos necesarios para sujetar la caja de sujeción de la pastilla de laminación. Sí por ejemplo, la fijación fuera mediante tornillos, podría disponer de taladros roscados.

- De forma complementaria a todo lo anterior se debería disponer de soportes para la sujeción de elementos auxiliares, como conectores cables y otros similares, necesarios para la transmisión y tratamiento de la señal de actuación.

Todo lo anterior reporta sobre el estado de la técnica descrito, las ventajas siguientes: -Desde el punto de vista del producto: a) Al adecuar la absorción de energía a las condiciones de conducción (por ejemplo, del vehículo, tipo de conductor, velocidad del vehículo, uso o no del cinturón, la columna mejora la protección sobre el conductor ante un evento de choque del vehículo.

b) Añade un valor significativo al producto. -Desde el punto de vista del proceso, la fabricación y el montaje de los componentes es más sencillo. -Desde el punto de vista comercial:

a) La utilización del producto en vehículos de gama alta, pudiendo mejorar los márgenes comerciales e incrementar el mercado potencial del producto. b) Ampliar el catálogo de productos disponibles.

Otros detalles y características se irán poniendo de manifiesto en el transcurso de la descripción que a continuación se da, en los que se hace referencia a los dibujos que a esta memoria se acompañan, en los que se muestra a título ilustrativo pero no limitativo una representación gráfica de la invención.

Descripción de las figuras La figura nº 1 es una perspectiva general del dispositivo (15) visto por su parte superior. La figura nº 2 es una vista lateral en alzado de los perfiles (3) de la pastilla de laminación (2) en el instante que pasa sobre la banda de laminación (1) . La figura nº 3 es una perspectiva de la caja (6) y sus elementos interiores para el accionamiento pirotécnico del dispositivo (15) . La figura nº 4 es una perspectiva explosionada de la caja (6) , con detalle de sus elementos interiores.

Descripción de uno modo de realización de la invención En una de las realizaciones preferidas de lo que es el objeto de la presente invención y tal y como puede verse en la figura nº 1, el dispositivo (15) incorpora como elementos principales:

- Un soporte de columna de dirección (11) .

- Una caja (6) con detalle de sus elementos interiores para el accionamiento pirotécnico del dispositivo (15) .

- Disparador pirotécnico (12) .

- Pastilla de laminación (2) .

El soporte de columna de dirección tal y como se muestra en la figura nº 1 es un cuerpo (16) formado por un perfil en forma de "U", cuyos lados verticales (17) se prolongan horizontalmente hacia fuera, según unas alas (18) , a su vez los lados verticales (17) del cuerpo (16) se prolongan según unas pestañas (21) , perpendiculares a la base (19) , cuya función es sujetar el soporte (11) a uno de los miembros del eje (22) de la columna de dirección, no representado en las figuras.

La base (19) del soporte (11) incorpora...

1. Dispositivo de colapso de naturaleza pirotécnica para columnas de dirección de vehículos automóviles de las que están formadas por una estructura telescópica, comprendiendo dos miembros tubulares enchufados uno en el interior del otro y convenientemente retenidos, sus partes, en una determinada posición relativa, que puede cambiar disminuyendo o alargando la longitud del conjunto, cuando este conjunto es sometido a un esfuerzo predeterminado en dirección axial por distintas causas caracterizado en que el dispositivo de colapso (15) comprende un soporte (11) que se solidariza por los medios adecuados a uno de los dos miembros del eje (22) , incorporando dicho soporte (11) uno caja (6) , en cuyo interior se encuentran unos medios de absorción de energía de choque, que incluyen una pastilla de laminación (2) y unos medios de disparo pirotécnico que incluyen un disparador (12) .

2. Dispositivo de colapso de naturaleza pirotécnica para columnas de dirección de vehículos automóviles según la 1ª reivindicación caracterizado en que el soporte (11) es un cuerpo (16) formado por un perfil en forma de "U", cuyos lados verticales (17) se prolongan horizontalmente hacia afuera, según unas alas (18) , a su vez los lados verticales (17) del soporte (11) se prolongan según unas pestañas (21) , las cuales (21) se solidarizan a uno de los miembros del eje (22) .

3. Dispositivo de colapso de naturaleza pirotécnica para columnas de dirección de vehículos automóviles según la 1ª y 2ª reivindicaciones caracterizado en que el soporte (11) incorpora en su parte central y en la zona vacía (20) , la caja (6) , y dicha caja (6) se sujeta al soporte (11) mediante tornillos (14) .

4. Dispositivo de colapso de naturaleza pirotécnica para columnas de dirección de vehículos automóviles según las anteriores reivindicaciones caracterizado en que la zona vacía (20) prevista en la base (19) del soporte (11) , presenta un perímetro sensiblemente rectangular (23) , de cuya base inferior menor emerge la lengüeta o banda de laminación (1) .

5. Dispositivo de colapso de naturaleza pirotécnica para columnas de dirección de vehículos automóviles según la 1ª reivindicación caracterizado en que la caja (6) en una de las realizaciones posibles presenta una configuración sensiblemente prismática, alojando en su interior el disparador pirotécnico (12) , que es el elemento encargado de la explosión, que tiene ya integrado el detonador, el explosivo y el conector eléctrico para los cables que envían las señales de detonación.

6. Dispositivo de colapso de naturaleza pirotécnica para columnas de dirección de vehículos automóviles según la 1ª reivindicación caracterizado en que la pastilla de laminación (2) , presenta un cuerpo (25) con un orificio cilíndrico

(5) en su interior, mientras que el cuerpo (25) de la pastilla (2) presenta unas extensiones horizontales (26) cuya función es encajar en las ranuras (13) , las cuales pueden ser de forma cuadrada, circular, de cola de milano y otras, que hacen la función de guías de la pastilla (2) cuando se produce el disparo del disparador pirotécnico (12) .

7. Dispositivo de colapso de naturaleza pirotécnica para columnas de dirección de vehículos automóviles según la 1ª reivindicación caracterizado en que el disparador pirotécnico (12) se encaja en el interior del orificio (5) , de la pastilla de laminación (2) y se inmoviliza a la caja (6) mediante la abrazadera (27) , de manera que la fuerza de explosión de (12) se convierte en una fuerza para la traslación de la pastilla del disparador (12) por el interior de la caja (6) y en la dirección y sentido marcado por la flecha (4) , merced a las guías (13) .

8. Dispositivo de colapso de naturaleza pirotécnica para columnas de dirección de vehículos automóviles según la 1ª reivindicación caracterizado en que la pastilla de laminación (2) cuenta con dos perfiles (3) , y un alojamiento (5) para el disparador pirotécnico (12) que es a su vez la cámara para la expansión del explosivo.

OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

Nº solicitud: 200802733

ESPAÑA

Fecha de presentación de la solicitud: 26.09.2008

Fecha de prioridad:

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

51 Int. Cl. : B62D1/19 (2006.01)

DOCUMENTOS RELEVANTES

INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA

Nº de solicitud: 200802733

Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) B62D Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC, WPI

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OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 200802733

Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 03.08.2011

Declaración

Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986) .

Base de la Opinión.

La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.

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OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 200802733

1. Documentos considerados.

A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.

2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración La presente invención se refiere a un dispositivo de colapso de naturaleza pirotécnica para columnas de dirección de vehículos automóviles. Se considera que el documento D01 es el más cercano del estado de la técnica al objeto de la reivindicación 1. En dicho documento, al cual pertenecen las referencias numéricas que siguen, se divulga (figuras 1-5; párrafos [0022]-[0033]) un dispositivo de absorción de energía durante una colisión para columnas de dirección de vehículos automóviles. El conjunto de la columna de dirección (20) comprende dos miembros tubulares enchufados uno en el interior del otro (ver figura 5) , constituyendo entre ambos el árbol de dirección (26) . El dispositivo de absorción de energía comprende un soporte (22) unido al conjunto de la columna de dirección (20) . Dicho soporte (22) incorpora un actuador de tipo pirotécnico (48) capaz de extender un eje (46) , solamente en el caso de colisión severa. Dicho eje (46) , cuando ha sido extendido, sirve para deformar los bordes (42) de una ranura (32) presente en una placa (28) unida a la camisa de la columna (24) durante la colisión, ya que se produce un movimiento relativo axial entre el soporte (22) y la camisa de la columna (24) y, por tanto, entre el eje (46) y la placa (28) . Se observa que existen diferencias entre la invención divulgada en el documento D01 y el objeto de la reivindicación 1. En efecto, en la invención del documento D01 no existe ninguna pastilla de laminación y tampoco existe ninguna caja en cuyo interior se encuentren los medios de absorción de energía de choque. Debido a estas diferencias, se considera que la reivindicación 1 y sus reivindicaciones dependientes 2-8 son nuevas (Art. 6, LP 11/1986) . En cuanto a la actividad inventiva de la reivindicación 1, se considera que a un experto en la materia que partiese del documento D01 no le resultaría evidente desarrollar el objeto de dicha reivindicación y tampoco se han encontrado otros documentos del estado de la técnica que pudiesen combinarse de forma evidente con el documento D01 a fin de reproducir el mencionado objeto. Por tanto, se estima que la reivindicación 1 y sus reivindicaciones dependientes 2-8 tienen actividad inventiva (Art. 8, LP 11/1986) .

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