ES2543814B2 - Sistema mecánico de apertura del portón trasero de automóvil - Google Patents

Abstract

Sistema mecánico de apertura del portón trasero de automóvil con limitación de espacio posterior y en altura.#Permite la apertura del portón en lugares con espacio posterior al automóvil limitado y menor espacio en altura. Debido a esto facilita el cierre del portón a discapacitados físicos o a personas de baja estatura, al quedar los tiradores del portón a una altura accesible.#El portón realiza un primer movimiento de traslación, luego hace una rotación, y a continuación una traslación sobre cuatro raíles. Debido a un primer movimiento de traslación se mejora el ajuste entre el portón y la carrocería, mejorando así el aislamiento acústico y térmico.#Con el uso de su sistema limitador, es posible compatibilizar la carga de la baca del vehículo con el acceso al maletero del mismo.#Aumenta el rango de carga del maletero.#Mediante un sistema de motores eléctricos sencillo, puede automatizarse completamente el sistema.

Description

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Manivela". Con este mecanismo se consigue una mayor apertura del maletero, aunque no reduce sustancialmente el espacio necesario para la maniobra de apertura, sobre todo al aplicarlo a un vehículo monovolumen, debido al arco que debe describir en su apertura el portón de tipo plano de este tipo de vehículos. Por otro lado, cabe destacar que con un mecanismo como el descrito en el mencionado documento no es posible realizar la apertura del maletero con la baca del vehículo cargada.

En la patente FR 2925 099-A3 se detalla un sistema de apertura del maletero que primero realiza una translación rectilínea en sentido contrario a la marcha del vehículo, y luego un movimiento de "4 barras". Este sistema tan solo abre el portón sin que a la vez le acompañe en su desplazamiento el parabrisas. Por tanto se trata de un sistema de aplicación para la apertura de vehículos de 2/4 puertas, no siendo de aplicación a vehículos de 3/5 puertas. Por otro lado, aunque reduce solo una pequeña parte del espacio de apertura, el mecanismo necesario ocupa un gran espacio en el maletero del vehículo.

El documento WO 98/55721 describe un mecanismo que, aunque resuelve la necesidad de espacio extra durante la primera parte de la apertura del portón, en la posición de apertura máxima, la mayor parte del portón invade el espacio trasero del vehículo.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN.

La presente invención consiste en un mecanismo para la apertura del portón trasero de un automóvil con carrocería de 3/5 puertas, que reduce sustancialmente, e incluso elimina por completo la necesidad de espacio adicional al del vehículo para abrir el portón trasero, permitiendo el acceso al maletero en espacios reducidos, donde con sistemas de apertura convencionales sería imposible.

Consta de cuatro raíles simétricos dos a dos, dos horizontales sobre el techo de vehículo y otros dos paralelos al portón en posición cerrada, que se alojan en el hueco limitado entre éste y la propia carrocería del vehículo.

Cada uno de los raíles del techo tienen acoplado en el extremo cercano al portón un mecanismo rotatorio que aloja una pieza a la que llamamos bisagra, que primero rota y luego desliza sobre el raíl; esta bisagra está unida a su vez al portón por un par rotativo, lo que nos permite definir la trayectoria del anclaje superior del portón.

Los dos raíles verticales, están ubicados en cada uno de los huecos formados por el portón, la carrocería y la junta que sella el maletero con el portón. Tiene también, perpendicular al mismo y en la parte correspondiente al maletero del vehículo una placa con una ranura que sirve de guía para la pieza que detallaremos luego denominada como "mástil ".

Dos carros formados cada uno por un cuerpo principal y 4 rodamientos recorren estos últimos raíles. Ambos carros llevan consigo, a través de un par prismático, al mástil que antes mencionamos. Dicho mástil tiene en uno de sus extremos un saliente que funciona como seguidor a través de la ranura del raíl, y en su otro extremo va unido al portón por un par esférico. Con esto se consigue, a través de la combinación del raíl la forma de la ranura, controlar en todo momento la trayectoria del anclaje inferior del portón.

Con este mecanismo se consigue, que el portón del vehículo describa el mismo movimiento que la barra central de un mecanismo tipo "4 barras" primero, un "biela-manivela" después, y una doble deslizadera al final.

La primera parte del movimiento es, como hemos dicho, un mecanismo de "4 barras", pues los dos puntos de anclaje del portón describen una rotación alrededor de sendos ejes fijos. Por un lado tenemos la bisagra que se encuentra en rotación, y por otro, el mecanismo formado por el carro y el raíl; este raíl, en esta parte del movimiento es recto, lo que nos asegura que el vagón mantenga al mástil perpendicular al raíl gracias al par prismático. El mástil, al estar unido a su vez a la ranura del raíl, que describe un arco de las mismas dimensiones que el descrito por el anclaje superior del portón, asegura que el extremo unido al portón describa un arco igual. Con esto conseguimos que el portón describa un movimiento de traslación plana, evitándose así rotación alguna. Este movimiento de traslación pennite diseñar un buen ajuste entre el portón y el vehículo, consiguiendo una mejora del ajuste y del aislamiento acústico y ténnico.

En la segunda parte del movimiento, el sistema se comporta como un mecanismo biela-manivela. La diferencia con el movimiento anterior es que el anclaje inferior del portón ya no describe un arco de iguales dimensiones que el descrito por la bisagra.

Es en realidad una continuidad del movimiento anterior pero en el que ya no se persigue la traslación plana del portón.

En la tercera parte del movimiento, la base rotatoria de la bisagra, en la cual se aloja la bisagra, se alinea con el rail del techo y libera a la bisagra que trabaja, a partir de ahí, como una deslizadera. Con esto se consigue que el mecanismo trabaje como una doble deslizadera.

Este mecanismo consta, también, de un sistema de limitación temporal de la traslación en el raíl vertical. Para ello el raíl lleva acoplada una pieza en el extremo más alejado del portón que no interfiere en la normal utilización del sistema; pero, que puede ser accionada por el usuario del vehículo y posicionada en el punto del raíl idóneo para limitar la traslación de la bisagra y posibilitar así la carga de la baca del coche. Esta reducción del movimiento es temporal y compatible con el acceso al maletero, teniendo como único inconveniente la reducción del ángulo de carga.

Se trata de un sistema totalmente mecánico, pues no necesita ningún dispositivo eléctrico, pero es susceptible de una fácil automatización.

El mecanismo esta asistido en todo momento por un sistema de resortes equilibradores que hacen que la apertura y cierre se haga con el menor esfuerzo.

Entre las ventajas que aporta el sistema descrito se encuentran:

Reducción del espacio necesario para abrir el portón trasero del vehículo, tanto en longitud como en altura, 10 que pennite acceder al interior del vehículo en espacios muy limitados.

Aumento del ángulo de carga del maletero al quedar el portón en su posición de máxima apertura paralelo al techo del vehículo. Al coincidir el espacio ocupado por el portón con el del techo del vehículo se permite la carga del maletero incluso desde un puesto elevado.

Permite, mediante el uso del elemento limitador, acotar el recorrido de la deslizadera superior, haciendo el mecanismo compatible con la carga de la baca del coche, por ejemplo con un portabicicletas.

Esta reducción del movimiento es temporal y compatible con el acceso al maletero, teniendo como único inconveniente la reducción del rango de carga.

Permite que la parte baja del portón, en la cual se encuentran los tiradores manuales, quede siempre al alcance de personas de estatura baja, ya que la altura máxima alcanzada por estos al abrir el portón será a 10 sumo ligeramente superior a la altura del techo del vehículo.

Esta última ventaja convierte al sistema propuesto en el sistema ideal incluso para vehículos adaptados a discapacitados, ya que el portón queda accesible, por ejemplo, desde el puesto de una persona en silla de ruedas.

Se trata de un sistema totalmente mecánico, pues no necesita ningún dispositivo eléctrico, pero es susceptible de una fácil automatización.

El mecanismo esta asistido en todo momento por un sistema de resortes equilibradores que hacen que la apertura y cierre se haga con el menor esfuerzo.

DESCRIPCIÓN DEL CONTENIDO DE LAS FIGURAS

FIGURA 1.-Perspectiva de una maqueta virtual sobre la que se ha instalado la invención y a la que le se ha ocultado el portón con el fin de facilitar la vista de las piezas. En ella se pueden apreciar la posición de los siguientes elementos:

1.

Carrocería del vehículo

2.

Raíles horizontales.

3.

Mecanismos rotativos (detallados en la figura 2)

4.

Raíles verticales

5.

Mecanismo inferior (detallado en la figura 3)

FIGURA 2.-Mecanismo rotativo, que permite el giro, y luego la translación de la bisagra 5. Se han representado las siguientes piezas:

6.

Portabisagras; alojan la bases rotatorias que girarán junto con la bisagra

7.

Bases rotatorias de las bisagras que alojan a la bisagra y permitirán que esta deslice sobre el raíl horizontal una vez alineadas con la misma.

8.

Bisagra.

9.

Anclaje superior del portón; es la pieza que sirve de unión entre el portón y la bisagra.

FIGURA 3.-Mecanismo inferior, se representan los siguientes elementos.

10.

Vagón que recorrerá el raíl vertical.

11.

Anclaje inferior del portón sobre el que deslizará la abrazadera.

12.

Abrazadera del mástil; formará un par esférico con el anclaje inferior y un par rotativo con el mástil.

13.

Mástil

14.

Soporte de ruedas vagón.

15.

Rodamientos

FIGURA 4.-Raíl vertical.

FIGURA 5.-Sistema limitador del recorrido. Se aprecian las siguientes piezas:

16.

Limitador del recorrido parte superior.

17.

Limitador del recorrido parte inferior.

18.

Tomillo sin fin.

FIGURA 6.-Secuencia de apertura del maletero.

FIGURA 7-Sistema de resortes. Se representas las siguientes piezas:

19.

Resorte A

20.

Resorte B

MODO DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN

Sobre la carrocería (1) de un vehículo con carrocería de 3/5 puertas, representado en la figura 1, se disponen dos raíles horizontales (2). Estos raíles horizontales (2) tendrán en su extremo un mecanismo rotativo (3).

En la figura 2 se representa el mecanismo rotativo (3), con las diferentes piezas con lo componen (6-7-8-9). Los portabisagras (6) alojan a las bases rotatorias (7) y permitirán que roten un ángulo a delimitado por la geometría de dichas bases rotatorias (7), este giro ha de alinear a la Bisagra (8) con el raíl horizontal (2). La bisagra (8) está a su vez unida en uno de sus extremos por un par rotatorio al portón del vehículo.

En la figura 3 se representa el mecanismo inferior, en ella se pueden apreciar; anclaje inferior del portón (11), abrazadera (12), mástil (13), vagón (10), soporte de ruedas vagón (14), rodamientos (15). El anclaje inferior del portón (11) ha de estar anclado al portón del vehículo y formar junto con la abrazadera (12) un par cilíndrico, la abrazadera (12) formará un par rotatorio con el mástil (13). El mástil

(13) mantendrá la perpendicularidad con el vagón (10) a través de un par prismático y estará relacionado con la ranura del rail vertical (Fig. 4) a través de un tetón con el que formará un par rotatorio. Con el diseño de esta ranura se controlará la trayectoria de la parte baja del portón para que cumpla con las necesidades de cada modelo de vehículo. El vagón (10) forma con los soportes de ruedas vagón (14) un par rotatorio, estos soportes de ruedas serán a su vez los ejes de los cuatro rodamientos (15) que recorrerán el raíl vertical.

El raíl vertical ha sido diseñado de forma que se ajusta al hueco libre que se forma entre el maletero y el portón, de forma que no varía en ningún momento ni el diseño del maletero ni el espacio de carga.

El mecanismo incorpora un sistema de resortes que se indica en la figura (7). Este sistema consta de dos partes principales, el resorte A (19) trabajará a compresión sobre el vagón (10) Y tendrá el recorrido necesario para asistir al mecanismo hasta que la bisagra (8) se libere y trabaje como deslizadera. A partir de ese momento, el resorte B (20) trabajará a tracción sobre la bisagra (8).

En el rail horizontal (2), se aloja el sistema limitador del recorrido representados en la figura 5 con las referencias 16-17-18. Este sistema se compone por una parte superior (16) que aloja una parte inferior (17) de goma. Este sistema se puede expandir o contraer mediante el accionamiento del tomillo (18). De modo que se pueda cambiar de posición y fijar sobre cualquier punto del rail horizontal (2).

APLICACIÓN INDUSTRIAL

La presente invención consiste en un sistema de apertura mecánico para el portón de vehículos con carrocería de 3/5 puertas. Permite dicha apertura en espacios muy reducidos o limitados. Facilita el cierre del maletero a personas de baja estatura o discapacitadas con limitación de altura.

Es aplicable a vehículos automóviles destinados al transporte de personas o mercancías, turismos con carrocería de 3 ó 5 puertas y furgonetas.

Claims (2)

1. REIVINDICACIONES

   l. Sistema mecánico de apertura del portón trasero de automóviles, cuya apertura consta de tres etapas, describiendo el portón el mismo movimiento que la barra central de un mecanismo tipo 4 barras primero, un mecanismo biela-manivela después y finalmente un mecanismo de doble deslizadera, que comprende:

   a-Cuatro raíles, dos horizontales y dos verticales, simétricos dos a dos~ los dos horizontales situados sobre el techo del vehículo y los dos verticales adaptados al hueco existente entre la carrocería del vehículo y el portón del mismo en posición cerrada, los cuales incorporan una placa con una ranura que sirve de guía.

   b-Dos mecanismos rotativos idénticos en su parte superior, que permiten la rotación y la traslación de una pieza denominada bisagra y definen la trayectoria de los anclajes superiores del portón.

   c-Dos mecanismos en su parte inferior, iguales y compuestos cada uno por un carro y un mástil~ el carro recorre el rail vertical junto con el mástil, formando estos un par prismático, mientras que un saliente de uno de los extremos del mástil recorre la ranura del rail vertical, el otro extremo se encuentra unido al anclaje inferior del portón, permitiendo en todo momento controlar la trayectoria de la parte inferior del portón.

   d-Dos conjuntos de resortes, formados por dos resortes a compresión y dos resortes a tracción, que permiten que la apertura y el cierre se hagan con el menos esfuerzo.

   e- Un sistema limitador del recorrido de translación de la bisagra.

2. 2. Sistema mecánico de apertura del portón trasero de automóviles, según

   reivindicación 1, caracterizado porque el sistema limitador de recorrido

   está compuesto por dos conjuntos de piezas iguales que se sitúan sobre la

   5

   pista de traslación de cada uno de los raíles horizontales, sin interferir en la

   normal utilización del mecanismo, permitiendo a su vez al usuario del

   vehículo

   situarlos temporalmente en el punto del raíl idóneo para

   compatibilizar el acceso al maletero con la carga de la baca del vehículo.

   1 O

   3. Sistema mecánico de apertura del portón trasero de automóviles, según

   reivindicación 1, caracterizado porque consiste en un sistema totalmente

   mecánico, pero susceptible de automatización mediante la incorporación

   de dos motores para la apertura y cierre automatizado.