ES2232793T3 - Sistema de proteccion antivuelco para vehiculos automoviles. - Google Patents

Abstract

Sistema de protección antivuelco para vehículos automóviles, con una barra (2) antivuelco que está soportada guiada en una unidad de guiado fija al vehículo y que en estado normal puede ser sujetada por medio de un dispositivo de sujeción en una posición inferior insertada de reposo en contra de la fuerza realizada a través de por lo menos un resorte de compresión impulsor precargado, y al liberar el dispositivo de sujeción, ésta puede ser conducida a una posición superior bloqueada de protección a través de la fuerza elástica del resorte de compresión impulsor, y que está formada por dos tubos (3, 4) laterales que están unidos entre sí por el extremo superior a través un cuerpo (5a) perfilado, que define una superficie de apoyo sobre la cual rueda el vehículo en caso de volcado, caracterizado porque la barra (2) antivuelco presenta un cabezal (5) de barra antivuelco, que adicionalmente a la superficie de apoyo definida por el cuerpo (5a) perfilado que une los dos tubos (3, 4) laterales a modo de yugo, presenta una superficie adicional de apoyo en el cuerpo (5a) perfilado que une los dos tubos (3, 4) laterales a modo de yugo, que está configurada en el plano de la barra antivuelco, por lo menos por un apéndice (5b, 5c) integral que discurre en el plano de la barra antivuelco, ensanchándola más allá de la superficie configurada por el cuerpo (5a) perfilado.

Description

Sistema de protección antivuelco para vehículos automóviles.

La invención se refiere a un sistema de protección antivuelco para vehículos automóviles, con una barra antivuelco que está soportada guiada en una unidad de guiado fija al vehículo y que en estado normal puede ser sujetada por medio de un dispositivo de sujeción en una posición inferior insertada de reposo en contra de la fuerza realizada a través de por lo menos un resorte de compresión impulsor precargado, y al liberar el dispositivo de sujeción, ésta puede ser conducida a una posición superior bloqueada de protección a través de la fuerza elástica del resorte de compresión impulsor, y que está formada por dos tubos laterales que están unidos entre sí por el extremo superior a través un cabezal de barra antivuelco.

Este tipo de sistemas de protección antivuelco sirven para proteger a los ocupantes de vehículos automóviles que no presenten techo protector, como es el caso típico de vehículos descapotables o deportivos.

Además, es conocido prever una barra antivuelco fija que cubra toda la anchura del vehículo o el asignar a cada asiento una barra antivuelco fija no variable de posición en altura. En el caso de ambas soluciones la mayor resistencia al viento y los ruidos producidos se perciben como una desventaja, a parte de perjudicar la apariencia del vehículo en el caso de los descapotables.

Debido a ello, en el mercado se imponen cada vez más soluciones constructivas en las que la barra antivuelco en estado normal se encuentra insertada, y que en caso de peligro, es decir ante la amenaza de volcar, ésta es desplegada rápidamente hasta una posición de protección, para evitar que los ocupantes del vehículo sean aplastados por el vehículo que vuelca.

Típicamente, estas soluciones presentan para cada asiento una barra antivuelco en forma de U o configurada por un cuerpo perfilado, guiada en un chasis fijo al vehículo, que en estado normal está sujetada por medio de un dispositivo de sujeción en una posición inferior de reposo en contra de la fuerza de precarga de un resorte de compresión impulsor, y que en caso de volcar puede ser conducida hasta una posición superior de protección, controlada por un sensor gracias a la liberación del dispositivo de sujeción, por medio de la fuerza del resorte, evitando entonces un dispositivo de bloqueo que actúa en este instante la inserción de la barra antivuelco en el chasis.

Típicamente, el dispositivo de sujeción presenta un elemento de bloqueo fijado al cuerpo antivuelco, que actúa en unión funcional separable con un elemento liberador dispuesto en un sistema liberador controlado por un sensor, que típicamente está configurado por imanes liberadores, conocidos como imanes de colisión, o por un elemento liberador pirotécnico.

Típicamente, este dispositivo de bloqueo está formado por un gatillo de bloqueo con segmentos de diente, articulado giratorio y precargado por un resorte elástico y una cremallera fija, o un pasador de bloqueo fijo o similar, estando un elemento de bloqueo unido con la barra antivuelco y el otro fijo al vehículo.

Por ejemplo, el documento DE 100 40 649 C1 muestra un sistema de protección antivuelco con un diseño con chasis de este tipo.

Respecto a la seguridad del sistema de protección antivuelco, a parte de un buen guiado de la barra antivuelco, que en caso de volcado debe ser capaz de absorber las fuerzas existentes, éste importante también el propio diseño de la barra antivuelco.

En los sistemas de chasis conocidos, la barra antivuelco está formada típicamente por dos tubos metálicos, preferentemente de acero o metal ligero, que forman los lados de la barra antivuelco que están unidos mecánicamente entre sí a través de un yugo transversal en forma de tubo, el cabezal de la barra, estando típicamente el cabezal de la barra unido por soldadura con los tubos laterales. Este yugo transversal presenta en ambos extremos un codo de 90º para unirse con los tubos laterales, es decir que se extiende sólo dentro de la anchura de la barra antivuelco. Por ello, la superficie de apoyo, con la que la barra antivuelco desplegada se apoya sobre el suelo en caso de volcado se limita a la anchura de la barra antivuelco. Debido a ello, las fuerzas que actúan sobre el sistema en caso de volcado, actúan sobre una superficie delimitada de la barra antivuelco, es decir que el cabezal de la barra antivuelco, a nivel de fuerza específica, está altamente solicitado, y por ello debe diseñarse reforzado de forma oportuna.

La invención se plantea el problema de, partiendo del sistema de protección antivuelco caracterizado al inicio, diseñarlo concentrándose en la barra antivuelco de un modo tal que éste en caso de volcado pueda absorber de forma más favorable las fuerzas mecánicas que actúan sobre él.

Según la invención, la solución a este problema se consigue en el caso de un sistema de protección antivuelco para vehículos automóviles, con una barra antivuelco que está soportada guiada en una unidad de guiado fija al vehículo y que en estado normal puede ser sujetada por medio de un dispositivo de sujeción en una posición inferior insertada de reposo en contra de la fuerza realizada a través de por lo menos un resorte de compresión impulsor precargado, y al liberar el dispositivo de sujeción, ésta puede ser conducida a una posición superior bloqueada de protección a través de la fuerza elástica del resorte de compresión impulsor, y que está formada por dos tubos laterales que están unidos entre sí por el extremo superior a través un cabezal de barra antivuelco, porque el cabezal de la barra antivuelco, adicionalmente a la superficie de apoyo definida por un cuerpo perfilado que une los dos tubos laterales, presenta otra superficie de apoyo que está configurada en el plano de la barra antivuelco, por lo menos por un apéndice integral en el cuerpo perfilado de la barra antivuelco que une los dos tubos laterales.

Gracias a la invención, se consigue una forma de cabezal de barra antivuelco que hace posible un perfil de apoyo más ancho que en el caso de los sistemas de protección antivuelco habituales. Gracias al perfil de apoyo más ancho se consigue un incremento de la superficie de apoyo del sistema de protección antivuelco.

Debido a ello se obtiene de forma ventajosa que una parte de las fuerzas que actúan sobre el sistema en el caso de volcado se distribuyan sobre una superficie mayor, es decir que se reduce la carga específica. Como consecuencia de ello, se incrementa la acción de apoyo del sistema y con ello la protección de los ocupantes.

La forma y anchura del perfil de apoyo adicional es variable y entre otros es función de la anchura del vehículo.

Un cabezal de barra antivuelco de este tipo con superficie integral de apoyo ensanchada puede ser fabricada de un modo más simple y también puede ser montada de un modo más simple.

Así, el objetivo de la invención es incrementar la superficie de apoyo, sobre la que rueda el vehículo en caso de volcado. En todos los sistemas de protección antivuelco conocidos de acuerdo al diseño de los mismos, sólo se dispone como superficie de apoyo del cuerpo perfilado entre los dos tubos laterales de la barra antivuelco, conocido como cabezal de la barra antivuelco.

El apéndice integral previsto según la invención aumenta la superficie de apoyo. Gracias a ello se consigue de forma ventajosa que una parte de las fuerzas que actúan en el caso de un vuelco se distribuyan sobre una mayor superficie, gracias a lo cual se incrementa la eficacia del apoyo del sistema y con ello se mejora la protección de los ocupantes, en particular en el caso de colisión contra un suelo blando.

Una clase de barra antivuelco según el documento DE 41 08 878 A1, a pesar de poseer apéndices laterales, respecto a la barra antivuelco según la invención, no presenta una superficie de apoyo más ancha. Los apéndices, que sobresalen lateralmente y que no está designados con signo de referencia alguno, se encuentran por debajo de la conocida como tangente de volcado, es decir que no aportan nada a la superficie de apoyo. Estos, a parte de una función óptica tienen por objeto la mejora de la protección de colisión lateral con la cabeza, en el caso conocido del cabezal de la barra antivuelco, está también configurada como reposacabezas.

Según una característica de la invención, el cuerpo perfilado que une los tubos laterales presenta típicamente sólo un apéndice orientado hacia el interior del vehículo. No obstante, en la otra cara del cabezal puede estar configurado otro apéndice.

Gracias a una mejora de la invención se puede conseguir una superficie de apoyo más ancha, cuando el apéndice integral está configurado como un cuerno largo, preferentemente enrasado al perfil del cuerpo perfilado que une los tubos laterales. En una configuración de este tipo, en caso de volcado se consigue una distribución muy uniforme de fuerzas de apoyo.

Otro incremento del efecto de apoyo del sistema se puede conseguir cuando el apéndice integral se extiende paralelo al plano de la barra antivuelco hacia el interior del vehículo, y en particular cuando el apéndice integral presenta una longitud tal que entre su cara frontal y la del apéndice del cabezal de la barra antivuelco del asiento contiguo se obtenga sólo un espacio intermedio muy estrecho. Gracias a ello, las barras antivuelco del sistema de los sistemas de protección antivuelco, que típicamente están montadas a pares en el vehículo, cuando actúan fuerzas laterales pueden apoyarse mutuamente por medio de los apéndices de los cabezales de la barra antivuelco. Gracias a ello, se puede incrementar más aún el efecto protector.

En el caso de la disposición apareada de barras antivuelco con apéndices alargados, también pueden distribuirse de forma ventajosa fuerzas longitudinales sobre ambos sistemas, cuando según una variante de la invención, los dos apéndices forman escotaduras complementarias para encajar entre sí en sus dos superficies frontales dirigidas hacia el centro del
vehículo automóvil.

Para fabricar la barra antivuelco con superficie de apoyo ensanchada, el especialista dispone de una serie de procesos de conformado, como por ejemplo la forja o la extrusión continua, entre otros.

También puede estar prevista una construcción soldada, en la que en un cabezal de barra antivuelco en forma de tubo se le suelde un cuerpo perfilado separado para el ensanche del perfil de apoyo.

Además, el cabezal de la barra antivuelco puede estar fabricado en plástico reforzado con fibras.

A continuación, se explica más detalladamente la invención sobre la base de los ejemplos de realización representados en las figuras.

Las figuras muestran:

La Fig. 1, un corte longitudinal esquemático de dos sistemas de protección antivuelco montados apareados con chasis para vehículos automóviles en estado desplegado de la barra antivuelco, que poseen respectivamente un cabezal novedoso de barra antivuelco con dos apéndices enfrentados integrados en el plano de la barra antivuelco.

La Fig. 2, una vista lateral esquemática de otra forma de realización del cabezal novedoso de barra antivuelco con superficie terminal de apoyo adicional por un solo lado.

La Fig. 3, una vista lateral esquemática de una tercera forma de realización del cabezal novedoso de barra antivuelco con superficie terminal de apoyo adicional por ambos lados.

La Fig. 4, en dos vistas, una vista por encima de la parte B de la figura y en la parte de A de la figura un corte transversal a lo largo de la línea de corte representada en la parte B apoyándose los cabezales de la barra antivuelco engranando mutuamente en las barras antivuelco dispuestas a pares.

La Fig. 1 muestra un corte longitudinal esquemático de dos sistemas 1, 1' de protección antivuelco PKW con chasis montados apareados en un vehículo automóvil en estado desplegado de la respectiva barra 2, 2' antivuelco. En este caso cada sistema de protección antivuelco está asignado a un asiento.

Las barras 2, 2' antivuelco poseen respectivamente dos tubos 3, 4 y 3', 4' laterales, que están guiados de forma conocida en el interior de los chasis 1, 1', de acuerdo al diseño de los chasis en el estado general de la técnica, como por ejemplo está documentado en los documentos citados al principio.

Cada barra 2, 2' antivuelco posee un cabezal 5, 5' de barra antivuelco novedoso, que une los dos tubos 3, 4 y 3', 4' laterales a modo de yugo, estando preferentemente soldado con ellos. Los cabezales de la barra antivuelco definen una superficie de apoyo, sobre la cual rueda el vehículo automóvil en caso de volcado. Cada cabezal 5, 5' de barra antivuelco presenta un cuerpo 5a, 5'a con forma perfilada que une los tubos 3, 4 ó 3', 4' entre sí a modo de yugo. En el caso de la Fig. 1, el cuerpo perfilado puede ser por ejemplo un cuerpo parcial en forma de tubo, que en la interface dibujada a trazos presenta un apéndice 5b, 5'b a modo de cuerno en forma de pieza de forja soldada. Las caras frontales de los apéndices 5b, 5'b dirigidas mirándose la una a la otra están muy ajustadas, es decir que el espacio intermedio entre las caras frontales es muy angosto. De este modo, cuando actúan fuerzas laterales los cabezales de las barras antivuelco pueden apoyarse entre sí. El efecto de apoyo de los sistemas antivuelco puede ser incrementado, a parte del incremento de las superficies de apoyo, gracias al apéndice adicional a modo de cuerno. Gracias a la forma de realización según la Fig. 4 se consiguen ventajas relevantes, dado que las superficies frontales de los cabezales de barra antivuelco contiguos están encajados entre sí. Gracias a ello también pueden distribuirse fuerzas longitudinales sobre ambos sistemas de barra antivuelco. En el ejemplo de realización representado, el encaje se realiza según el principio de macho y hembra, con una ranura 5c en el apéndice 5b y una lengüeta 5'c en el apéndice 5b. También pueden aplicarse otros tipos de contorno, como por ejemplo dentados desplazados entre sí. Las figuras 2 y 3 muestran otras formas de realización del cabezal 5 de barra antivuelco según la invención. En el caso de la forma de realización según la Fig. 2 está previsto un apéndice 5b enrasado con la superficie de apoyo del cuerpo 5a con forma perfilada que une los tubos laterales. En este caso, el cuerpo 5a con forma perfilada y el apéndice 5b están unidos entre sí formando una sola pieza, estando el cabezal 5 de la barra antivuelco fabricado en forja o por extrusión.

La forma de realización según la Fig. 3 es una variación de la de la Fig. 2, en la que adicionalmente en la otra cara del cuerpo 5a con forma perfilada está conformado otro apéndice 5c formando una sola pieza.

Ambas formas de realización ofrecen un perfil de apoyo más ancho que en el caso de los sistemas de protección antivuelco habituales, en los que sólo se dispone de la superficie de apoyo del cuerpo 5a con forma perfilada. Gracias a ello se consigue que un parte de las fuerzas que actúan en el caso de un vuelco se distribuyan sobre una mayor superficie, debido a lo cual el efecto de apoyo del sistema se incrementa y con ello se mejora la protección de los ocupantes.

Claims (9)

1. Sistema de protección antivuelco para vehículos automóviles, con una barra (2) antivuelco que está soportada guiada en una unidad de guiado fija al vehículo y que en estado normal puede ser sujetada por medio de un dispositivo de sujeción en una posición inferior insertada de reposo en contra de la fuerza realizada a través de por lo menos un resorte de compresión impulsor precargado, y al liberar el dispositivo de sujeción, ésta puede ser conducida a una posición superior bloqueada de protección a través de la fuerza elástica del resorte de compresión impulsor, y que está formada por dos tubos (3, 4) laterales que están unidos entre sí por el extremo superior a través un cuerpo (5a) perfilado, que define una superficie de apoyo sobre la cual rueda el vehículo en caso de volcado, caracterizado porque la barra (2) antivuelco presenta un cabezal (5) de barra antivuelco, que adicionalmente a la superficie de apoyo definida por el cuerpo (5a) perfilado que une los dos tubos (3, 4) laterales a modo de yugo, presenta una superficie adicional de apoyo en el cuerpo (5a) perfilado que une los dos tubos (3, 4) laterales a modo de yugo, que está configurada en el plano de la barra antivuelco, por lo menos por un apéndice (5b, 5c) integral que discurre en el plano de la barra antivuelco, ensanchándola más allá de la superficie configurada por el cuerpo (5a) perfilado.

2. Sistema de protección antivuelco según la reivindicación 1, caracterizado porque el apéndice (5b) integral está configurado a modo de cuerno, enrasado con el perfil del cuerpo perfilado que une los tubos laterales a modo de yugo.

3. Sistema de protección antivuelco según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el apéndice (5b) integral se extiende hacia el interior del vehículo.

4. Sistema de protección antivuelco según la reivindicación 3, con barras antivuelco asignadas apareadas a dos asientos contiguos de vehículo automóvil, caracterizado porque el apéndice (5b) integral presenta respectivamente una longitud tal que entre su cara frontal y la del apéndice del cabezal de la barra antivuelco del asiento lateral contiguo se obtiene solamente un espacio intermedio muy angosto en comparación con la anchura del cabezal de la barra antivuelco.

5. Sistema de protección antivuelco según una de las reivindicaciones 1 a 3, con barras antivuelco asignadas apareadas a dos asientos contiguos de vehículo automóvil, caracterizado porque los dos apéndices (5b, 5'b) forman escotaduras (5c, 5'c) complementarias para encajar entre sí en sus dos superficies frontales dirigidas hacia el centro del vehículo automóvil.

6. Sistema de protección antivuelco según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el cabezal (5) de la barra antivuelco estando formado por el cuerpo (5a) perfilado y el apéndice (5b, c) integral, es una única pieza de forja.

7. Sistema de protección antivuelco según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el cabezal (5) de la barra antivuelco estando formado por el cuerpo (5a) perfilado y el apéndice (5b, c) integral, es una única pieza de extrusión.

8. Sistema de protección antivuelco según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque para ensanchar el perfil de apoyo, en un cuerpo perfilado que une los dos tubos laterales en forma de yugo está soldada una pieza perfilada separada.

9. Sistema de protección antivuelco según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el cabezal de la barra antivuelco, con cuerpo perfilado y apéndice integral, está formado por una pieza de plástico reforzado con fibra.