ES2208231T3 - Absorbedor de choques tabicado realizado en dos bloques encajados y viga de parachoques que comprende dicho absorbedor de choques. - Google Patents
Absorbedor de choques tabicado realizado en dos bloques encajados y viga de parachoques que comprende dicho absorbedor de choques.Info
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Abstract
Absorbedor de choques tabicado que comprende una red de tabiques (9, 11; 24, 25) que se extienden paralelamente respecto a una dirección de choque dada, caracterizado porque está constituido por lo menos por dos bloques (1, 2; 17, 18, 19) encajables uno en el otro, presentando cada bloque unos tabiques, imbricándose los tabiques de cada bloque con los del otro bloque para reconstituir la red de tabiques del absorbedor.
Description
Absorbedor de choques tabicado realizado en dos
bloques encajados y viga de parachoques que comprende dicho
absorbedor de choques.
La presente invención se refiere a un absorbedor
de choques tabicado realizado en dos bloques encajados, y a una
viga de parachoques que comprende dicho absorbedor de choques.
Se conocen ya los absorbedores de choques
tabicados, que son unas estructuras de tipo nido de abejas, que
comprenden una red de tabiques que se extienden paralelamente a una
dirección predeterminada, llamada dirección de choques, y que se
deforman en caso de choque absorbiendo la energía del impacto.
Dichos absorbedores de choques son, por ejemplo,
utilizados para montar unas vigas de parachoques sobre unos chasis
de vehículos o montados directamente sobre el chasis del vehículo.
Cuando el parachoques sufre un choque dirigido sensiblemente en el
eje del vehículo, la viga del parachoques se desplaza hacia el
interior del vehículo y la energía transmitida por la viga del
parachoques es absorbida por los absorbedores de choques a fin de
proteger el resto del vehículo y sobre todo sus pasajeros.
Los absorbedores de choques tabicados realizados
hasta el presente se obtenían generalmente por extrusión o por
inyección.
En este último caso, existía un límite inferior
al paso de la red de tabiques, que es la distancia que separa dos
tabiques contiguos de la red, debido a que el molde de inyección, y
en particular los noyos que separan los tabiques, deben tener un
espesor mínimo por debajo del cual no resistirían la presión muy
importante de inyección que es necesario ejercer para llenar
correctamente las cavidades del molde existentes entre los noyos y
que delimitan la cavidad de dichos tabiques.
Para la inyección, el paso de la red debe por
otra parte ser tanto más elevado cuanto más importante es la
profundidad de los tabiques en la dirección del choque. Ahora
bien, esta correlación que es impuesta por la inyección entre la
profundidad de los tabiques y el paso de la red, es particularmente
desfavorable para la eficacia del absorbedor.
En efecto, para ser eficaz cuando tienen lugar
choques de alta energía, sería preciso idealmente que la
profundidad de los tabiques sea importante y simultáneamente que el
tamaño de los alvéolos, es decir el paso de la red, esté
disminuido.
Además, existe otra característica de los
absorbedores inyectados que perjudica su eficacia: el hecho de que
los tabiques deben tener un espesor decreciente en dirección al
extremo de los noyos para permitir el desmoldeado del absorbedor.
Esta característica tiene como consecuencia que el absorbedor ve
aumentar su resistencia a medida que tiene lugar su hundimiento,
fenómeno conocido con el nombre de efecto de despulla, mientras que
sería absorbida más energía si la resistencia del absorbedor fuera
máxima desde el inicio de su deformación.
Resulta de ello que los absorbedores de choques
moldeados realizados hasta el presente ofrecían unas condiciones de
absorción de energía no satisfactorias en razón de la relativamente
baja densidad de su red de tabiques y de su rendimiento disminuido
por el efecto de despulla.
La presente invención prevé proporcionar una
solución para realizar, por moldeo, unos absorbedores de choques
tabicados que comprenden una red de tabiques de alta densidad y que
limitan el efecto de despulla.
La presente invención tiene por objeto un
absorbedor de choques tabicado que comprende una red de tabiques
que se extiende paralelamente a una dirección de choque dada,
caracterizado porque está constituido por lo menos por dos bloques
encajables uno en el otro, comprendiendo cada bloque unos tabiques,
imbricándose los tabiques de cada bloque con los del otro bloque
para reconstituir la red de tabiques del absorbedor.
En otros términos, la presente invención consiste
en realizar dos bloques teniendo cada uno su propia red de tabiques
de densidad relativamente baja, lo cual permite en particular
realizarlos por moldeo, y encajar estos dos bloques uno en el otro
entremezclando sus tabiques, lo que tiene por efecto doblar la
densidad de la red de tabiques así obtenida.
En un modo de realización preferido de la
invención, cada bloque comprende un número de tabiques
sensiblemente igual a la mitad del número total de tabiques que
constituyen la red de tabiques del absorbedor, comprendiendo dicha
red, tomada según una dirección perpendicular a la dirección de
choque, alternativamente un tabique de un bloque y un tabique del
otro bloque.
En un modo de realización particular de la
invención, el espesor de los tabiques de cada bloque va decreciendo
en dirección al otro bloque, lo cual permite realizar el bloque por
moldeado y dejar en cada tabique una despulla que facilita el
desmoldeado del bloque.
Dado que los dos bloques son encajados en
oposición uno con respecto al otro, el extremo más delgado de los
tabiques de cada bloque queda dispuesto al lado de la parte más
gruesa de los tabiques del otro bloque, de manera que en cualquier
sección transversal del absorbedor, el espesor medio de los tabiques
es constante.
Se obtiene así una buena homogeneidad del
absorbedor, lo que se traduce por un rendimiento óptimo en los
choques, de tal modo que la resistencia del absorbedor es
sensiblemente constante en el curso de su aplastamiento.
Esta característica permite eliminar el fenómeno
conocido con el nombre de efecto de despulla.
En un modo de realización preferido de la
invención, los tabiques de cada bloque están hendidos en una mitad
de su longitud para permitir su entrecruzado con los del otro
bloque.
Así, dos tabiques perpendiculares que pertenecen
uno al primer bloque y el otro al segundo bloque, pueden sostenerse
mutuamente, recibiendo la ranura de cada tabique la parte no
hendida del otro tabique y recíprocamente.
En una variante de este modo de realización, cada
tabique presenta, en el borde de su ranura, unas nervaduras de
rigidización que tienen por función compensar la debilitación
debida a la presencia de la ranura y mantener la perpendicularidad
del tabique con el tabique que se acopla en la ranura. Este último
tabique también puede, presentar por otra parte, unas nervaduras a
uno y otro lado de su región que debe ser aprisionada en la ranura,
para inmovilizar dicha región en la ranura y mantener la
perpendicularidad de los dos tabiques.
En un modo de realización particular de la
invención, el absorbedor está constituido por:
- -
- un primer bloque que presenta un primer juego de tabiques,
- -
- un segundo bloque que presenta un primer lado portador de un segundo juego de tabiques apto para imbricarse con el primer juego de tabiques por encajado del primer bloque en el primer lado del segundo bloque, y un segundo lado, opuesto al primero, portador de un tercer juego de tabiques, y
- -
- un tercer bloque que comprende un cuarto juego de tabiques apto para imbricarse con el tercer juego de tabiques por encajado del tercer bloque en el segundo lado del segundo bloque.
Un absorbedor de este tipo con tres bloques puede
también ser definido como constituido por dos absorbedores de
choques que comprenden cada uno dos bloques encajados uno en el
otro, estando uno de los bloques del primer absorbedor de choques
acoplado dorso contra dorso con uno de los bloques del segundo
absorbedor de choques para formar el segundo bloque según la
definición anterior.
Un absorbedor de choques de este tipo con tres
bloques presenta la ventaja de que se puede extender a lo largo de
una longitud relativamente importante en la dirección del choque,
gracias al hecho de que la longitud de sus tabiques es, en
realidad, solamente la mitad de la longitud total del
absorbedor.
La presente invención tiene también por objeto
una viga de parachoques que comprende un absorbedor de choques
integrado, caracterizada porque comprende una parte que constituye
uno de los bloques del absorbedor de choques tal como el descrito
anteriormente.
En un modo de realización particular, esta viga
está asociada a un bloque complementario al constituido por una
parte de la viga y este bloque complementario presenta, sobre su
cara delantera que desemboca hacia la parte delantera del vehículo,
una pared en escalera que sólo presenta unas porciones
perpendiculares a los tabiques de los bloques, unidas entre sí por
unas porciones paralelas a los tabiques de los bloques.
La forma en escalera permite a la pared delantera
del bloque complementario seguir sensiblemente la curvatura de la
cara delantera de la viga, pero preserva los bloques de esfuerzos
oblicuos que perjudicarían la buena eficacia del absorbedor.
Una viga de este tipo puede comprender, en
particular, un absorbedor de choques en tres bloques. En este caso,
el bloque que forma parte integrante de la viga es el segundo
bloque, es decir el que presenta un primer lado portador del
segundo juego de tabiques y un segundo lado, opuesto al primero,
portador del tercer juego de tabiques.
Con el fin de hacer comprender mejor la
invención, se describirán ahora unos modos de realización, dados a
título de ejemplos no limitativos del alcance de la invención, con
referencia al plano anexo, en el cual:
- la figura 1 es una vista en perspectiva
explosionada de un absorbedor de choques según un primer modo de
realización de la invención,
- las figuras 2A y 2B son unas secciones
transversales según IIA-IIA y
IIB-IIB del absorbedor en estado ensamblado,
- las figuras 3A y 3B son unas secciones
longitudinales según IIIA-IIIA y
IIIB-IIIB del mismo absorbedor en estado
ensamblado,
- la figura 4 es una vista esquemática de un
absorbedor de choques del estado de la técnica anterior tomado a
título de comparación,
- la figura 5 es una vista análoga a la figura 4
después de compresión del absorbedor de choques,
- la figura 6 es un gráfico que ilustra el efecto
de despulla sobre el absorbedor de choques del estado de la
técnica,
- la figura 7 es una vista esquemática del
absorbedor de choques de las figuras 1 a 3,
- la figura 8 es una vista análoga a la figura 7
que muestra el absorbedor de choques después de compresión,
- la figura 9 es un gráfico que ilustra la
ausencia de efecto de despulla sobre el absorbedor,
- la figura 10 es una vista en perspectiva
explosionada de la porción delantera derecha de la estructura de un
vehículo automóvil,
- la figura 11 es una vista en sección según
XI-XI de la figura 10,
- la figura 12 es una vista en perspectiva de la
estructura delantera izquierda en estado montado del vehículo,
- la figura 13 es una vista aproximada y en
perspectiva de una parte de los tabiques de un absorbedor según
otro modo de realización de la invención,
- la figura 13A es una vista en sección según
XIIIA-XIIIA del absorbedor de la figura 13,
- la figura 14 es una vista aproximada y en
perspectiva de una parte de los tabiques de un absorbedor según
otro modo de realización de la invención, y
- la figura 14A es una vista en sección según
XIVA-XIVA del absorbedor de la figura 14.
El absorbedor representado en la figura 1
presenta una forma exterior paralelepipédica. Comprende dos
bloques, a saber un bloque "hembra" 1 y un bloque "macho"
2.
El bloque hembra 1 comprende cuatro grandes caras
laterales 3, 4, 5, 6 y una cara pequeña 7 de un solo lado. Está
abierto por su lado opuesto 8. Está provisto interiormente de una
red de tabiques 9 que se extienden desde la cara menor 7
paralelamente a las caras mayores, y son por consiguiente
perpendiculares entre sí.
Los tabiques definen entre ellos unos alvéolos de
secciones cuadradas.
Desde luego, no se apartaría del alcance de la
invención la selección de un absorbedor que tenga los alvéolos de
secciones diferentes, por ejemplo hexagonales, rectangulares,
triangulares o circulares.
El paso de la red de tabiques del bloque hembra
es compatible con una realización de este bloque por moldeo.
El bloque macho 2 comprende una sola cara menor
10 y una red de tabiques 11 que se extienden desde esta cara menor
perpendicularmente a la dirección de choque y que definen entre
ellos unos alvéolos de secciones cuadradas.
La separación de los tabiques dos a dos, o paso
de la red, es idéntico en los bloques hembra 1 y macho 2, pero la
disposición de los tabiques en la cara menor que los soporta está
desplazado en un semipaso en las dos direcciones transversales
paralelas a los tabiques.
Los tabiques de cada bloque se adelgazan en
dirección al otro bloque, lo que constituye una despulla útil para
el desmoldeado de cada bloque, pero las partes delgadas de los
tabiques de un bloque quedan al lado de las partes gruesas de los
tabiques del otro bloque, compensándose así mutuamente.
En su mitad situada al lado del otro bloque, los
tabiques 9, 11 de cada bloque presentan una ranura longitudinal 12,
13 que desemboca en dirección al otro bloque.
Estas ranuras permiten que los tabiques se
entrecrucen dos a dos en el momento del encajado del bloque macho
en el bloque hembra, lo que tiene por efecto rigidizar el
absorbedor así obtenido.
En las figuras 2A y 2B se aprecia que la red de
tabiques del absorbedor tiene una densidad de tabiques doble de la
de cada bloque.
Las figuras 4 a 6 proporcionan un ejemplo
comparativo de un absorbedor 14 en un solo bloque cuyos tabiques 15
tienen un espesor decreciente a medida que se alejan de su base 16
en razón de la necesidad de prever una despulla que permita el
desmoldeado del absorbedor.
Un choque frontal sufrido por el absorbedor se
traduce por el ejercicio de una fuerza F que comprime el absorbedor
hasta llevarlo a la posición representada en la figura 5.
En el gráfico de la figura 6, se ha representado
la fuerza F que es necesario ejercer sobre el absorbedor para
obtener una disminución de la longitud \Deltal de este
último.
Se aprecia que la curva que traduce la relación
entre esta fuerza y el estrechamiento del absorbedor presenta una
parte sensiblemente afín (marcada por un trazo mixto) que traduce
el efecto de despulla.
En efecto, para una fuerza de compresión
relativamente baja, los tabiques del absorbedor empiezan a
deformarse en su parte terminal de menor espesor.
A medida que la longitud del absorbedor
disminuye, la deformación gana unas partes de espesor más
importantes de los tabiques, hasta alcanzar una fuerza de
compresión máxima.
Este efecto de despulla perjudica la eficacia del
absorbedor, lo que la figura 6 traduce mostrando una superficie S1,
comprendida entre la curva de la fuerza y el eje de las abscisas,
en forma de trapecio.
Con el absorbedor de choques de las figuras 1 a
3, este efecto de despulla se elimina.
En efecto, el absorbedor, representado en estado
no deformado en la figura 7 y en estado deformado en la figura 8,
proporciona una curva de fuerza en función de la deformación que
presenta un "plano" (marcado por un trazo mixto), lo cual
significa que la fuerza ejercida sobre el absorbedor para deformarlo
es sensiblemente constante cualquiera que sea el nivel de
deformación de dicho absorbedor.
Por consiguiente, el absorbedor es eficaz desde
sus primeras deformaciones, lo que se traduce en la figura 9 por
una superficie S2 rectangular.
Siendo el número de tabiques dos veces más
importante, para un volumen exterior idéntico, es preciso ejercer
una fuerza de compresión dos veces más importante que anteriormente
para deformar el absorbedor.
En el modo de realización de las figuras 10 a 12,
el absorbedor de choques está realizado en tres bloques 17, 18, 19,
formando uno de estos bloques (18) parte integrante de una viga de
parachoques 20.
El conjunto está montado sobre una platina
metálica 21 solidaria del chasis 22 del vehículo.
La estructura en tres bloques 17, 18, 19 del
absorbedor de choques se aprecia mejor en la figura 11, donde se
observa que el bloque 18, que forma parte integrante de la viga 20,
forma en realidad dos bloques hembras 18a, 18b
dispuestos dos a dos, estando uno dirigido hacia la parte delantera
del vehículo y el otro hacia la parte posterior, es decir hacia el
chasis.
Cada uno de estos dos bloques está destinado a
recibir por encajado un bloque exterior macho 17, 19.
El bloque macho delantero 19 se designa primer
bloque mientras que el bloque macho posterior se designa tercer
bloque.
Esta estructura en tres pedazos del absorbedor
permite alcanzar unas longitudes, en el eje del vehículo,
relativamente importantes para un absorbedor de choques tabicado,
es decir de hasta 300 mm.
Se destaca que la pared delantera 23 del segundo
bloque 18 está conformada en escalera para no sobrepasar de la cara
frontal de la viga.
Esta forma en escalera y que no sigue la
curvatura de la viga tiene por objeto mantener una pared delantera
que sólo presenta unas porciones paralelas o perpendiculares a los
tabiques a fin de evitar que en caso de choque frontal sufrido por
la viga en prolongación del chasis 22, el impacto sobre el
absorbedor no se traduzca por una fuerza de compresión que tenga una
componente oblicua debida a la curvatura de la viga al nivel del
absorbedor.
Esta componente oblicua podría en efecto provocar
el plegado del absorbedor que se tumbaría como un paralelogramo
deformable.
La cara frontal del bloque 19, que soporta su red
de tabiques, está también conformada en escalera.
En el modo de realización de las figuras 13 y
13A, los tabiques 24 y 25 de cada bloque están provistos de
nervaduras de rigidización 26, 27 en la proximidad de sus ranuras
28, 29.
Más precisamente, en el borde de su ranura 29,
cada tabique 25 presenta unas nervaduras de rigidización 27 que
tienen por función compensar la debilitación del tabique debida a
la presencia de la ranura y mantener la perpendicularidad del
tabique 25 con el tabique 24 que se introduce en la ranura 29.
Por su parte, a uno y otro lado de su región que
debe ser aprisionada en la ranura 29 del otro tabique 25, cada
tabique 24 presenta unas nervaduras 26 cuya función es inmovilizar
dicha región en la ranura 29 manteniendo al mismo tiempo la
perpendicularidad de los dos tabiques.
En el modo de realización mostrado en las figuras
14 y 14A, se encuentran de nuevo las mismas partes constitutivas
que anteriormente, estando las nervaduras 26' y 27' conformadas de
una manera diferente con vistas a incrementar la rigidez de los
tabiques en la proximidad de las ranuras por medio de una mejor
imbricación de las nervaduras 26' y 27' entre sí.
Queda entendido que los modos de realización que
acaban de ser descritos no presentan ningún carácter limitativo y
que podrán ser objeto de cualesquiera modificaciones deseables sin
apartarse por ello del alcance de la invención.
Claims (9)
1. Absorbedor de choques tabicado que comprende
una red de tabiques (9, 11; 24, 25) que se extienden paralelamente
respecto a una dirección de choque dada, caracterizado
porque está constituido por lo menos por dos bloques (1, 2; 17, 18,
19) encajables uno en el otro, presentando cada bloque unos
tabiques, imbricándose los tabiques de cada bloque con los del otro
bloque para constituir la red de tabiques del absorbedor.
2. Absorbedor según la reivindicación 1,
caracterizado porque cada bloque (1, 2; 17, 18, 19)
comprende un número de tabiques sensiblemente igual a la mitad del
número total de tabiques que constituyen la red de tabiques del
absorbedor, comprendiendo dicha red, tomada según una dirección
perpendicular a la dirección de choque, alternativamente un tabique
de un bloque y un tabique del otro bloque.
3. Absorbedor según cualquiera de las
reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque el espesor de
los tabiques (9, 11; 24, 25) de cada bloque va decreciendo en
dirección al otro bloque.
4. Absorbedor según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los tabiques
(9, 11; 24, 25) de cada bloque están hendidos (12, 13; 28, 29) en
una mitad de su longitud para permitir su entrecruzado con los del
otro bloque.
5. Absorbedor según la reivindicación 4,
caracterizado porque cada tabique (25) presenta, en el borde
de su ranura (29), unas nervaduras de rigidización (27; 27') que
tienen por función compensar la debilitación debida a la presencia
de la ranura y mantener la perpendicularidad del tabique con el
tabique (24) que se introduce en la ranura.
6. Absorbedor según la reivindicación 5,
caracterizado porque cada tabique (24) presenta unas
nervaduras (26; 26') a uno y otro lado de su región que debe ser
aprisionada en la ranura (29) del otro tabique (25), para
inmovilizar dicha región en la ranura y mantener la
perpendicularidad de los dos tabiques.
7. Absorbedor según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque está
constituido por:
- -
- un primer bloque (17) que comprende un primer juego de tabiques,
- -
- un segundo bloque (18) que comprende un primer lado (18a) portador de un segundo juego de tabiques apto para imbricarse con el primer juego de tabiques por encajado del primer bloque en el primer lado del segundo bloque, y un segundo lado (18b), opuesto al primero, portador de un tercer juego de tabiques, y
- -
- un tercer bloque (19) que comprende un cuarto juego de tabiques apto para imbricarse con el tercer juego de tabiques por encajado del tercer bloque en el segundo lado del segundo bloque.
8. Viga de parachoques que comprende un
absorbedor de choques integrado, caracterizada porque
comprende una parte (18) que constituye uno de los bloques de un
absorbedor de choques según cualquiera de las reivindicaciones 1 a
7.
9. Viga de parachoques según la reivindicación 8,
caracterizada porque el bloque (19) complementario del
constituido por una parte de la viga presenta, en su cara delantera
que desemboca hacia la parte delantera del vehículo, una pared (23)
en escalera que sólo presenta unas porciones perpendiculares a los
tabiques de los bloques, unidas entre sí por unas porciones
paralelas a los tabiques de los bloques.
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