ES2265269B1 - Elemento crubrepilar para automoviles y metodo para su fabricacion. - Google Patents
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Abstract
Elemento cubrepilar para automóviles y método para su fabricación. Elemento cubrepilar para automóviles, que comprende una parte exterior (1) y una estructura de absorción de impacto que comprende una pluralidad de elementos de absorción de impacto (2) que cada uno comprende tres tabiques (2A, 2B, 2C) unidos entre sí por un lado, de manera que los tabiques forman ángulos entre sí ({al}, {be},{ze}) de, por ejemplo, 120. La invención también se refiere a un método de fabricación del elemento cubrepilar.
Description
Elemento cubrepilar para automóviles y método
para su fabricación.
La invención se engloba en el campo de los
cubrepilares para automóviles.
Los elementos cubrepilar para automóviles son
elementos que cubren los pilares en los automóviles, especialmente
los pilares centrales, que son los que separan las ventanillas
delanteras de las traseras y en los que se encuentran los anclajes
de los cinturones de seguridad delanteros. Estos pilares sirven en
ocasiones también para el alojamiento de airbags laterales o de
cortinilla, cuando el vehículo incorpora tales airbags. En cualquier
caso, los elementos cubrepilar deben presentar una cierta capacidad
de absorción de impactos, por ejemplo, en el caso de un accidente,
de manera que sirvan, por ejemplo, para amortiguar un golpe entre la
cabeza del conductor (o de un pasajero) y el pilar (central) del
vehículo.
Muchas veces los elementos cubrepilar están
constituidos por dos piezas independientes ensambladas entre sí,
concretamente, por una pieza exterior o de revestimiento (que suele
estar fabricado en un material plástico) y una pieza intermedia,
que está configurada para absorber impactos y que suele estar
constituida por cartón, foam o metal y presentar configuraciones
reticulares, en nido de abeja, en forma de huevera, etc.
Por otra parte, también se conocen elementos
fabricados en una sola pieza.
Diferentes ejemplos de elementos cubrepilar
conocidos se describen en, por ejemplo, las patentes estadounidenses
US-A-5720510,
US-A-5938273 y
US-B-6309011, así como en las
solicitudes de patente europea
EP-A-0857624 y
EP-A-1215092. Tal y como se
describe en EP-A-1215092, los
elementos cubrepilar pueden incorporar, en su pieza intermedia, una
red antifragmentación para evitar la fragmentación del cubrepilar en
el caso de un impacto. Esto puede ser especialmente importante
cuando el pilar aloja un airbag ya que éste, al activarse, provoca
la ruptura del revestimiento del elemento cubrepilar y puede
provocar la fragmentación del elemento cubrepilar en pequeñas
partículas, peligrosas para los ocupantes del vehículo.
El elemento cubrepilar objeto de la invención
tiene por objeto mejorar la capacidad de absorción de impactos
frente a los elementos conocidos y a la vez reducir las operaciones
necesarias para su fabricación y montaje y, por tanto, el coste
final del mismo.
Un primer aspecto de la invención se refiere a
un elemento cubrepilar para automóviles (por ejemplo, para el pilar
central del automóvil, es decir, para el pilar que separa la ventana
delantera de la ventana trasera y que puede incorporar un airbag
lateral o de cortina), que comprende:
una parte exterior; y
una estructura de absorción de impacto que se
extiende desde una superficie interior de la parte exterior.
De acuerdo con la invención, dicha estructura de
absorción de impacto comprende una pluralidad de elementos de
absorción de impacto separados entre sí y que cada uno se extiende
hacia dentro desde dicha superficie interior de la parte exterior,
por ejemplo, en una dirección perpendicular o sustancialmente
perpendicular a dicha superficie interior. Cada uno los elementos
de absorción de impacto comprenden tres tabiques unidos entre sí
por un lado de cada tabique, de manera que entre un primer par de
tabiques se forma un primer ángulo, entre un segundo par de
tabiques se forma un segundo ángulo, y entre un tercer par de
tabiques se forma un tercer ángulo.
Esta configuración, que puede denominarse
"configuración en forma de pié de pato", ha resultado ser
especialmente útil para la formación de una estructura de absorción
de impacto que permita producir los elementos cubrepilares como
"piezas monopieza", de un solo material (es decir, con un mismo
material utilizado tanto para la parte exterior como para la
estructura de absorción de impacto) y en una sola fase de inyección
en un molde. Esta estructura permite obtener, de esta manera,
buenas características de absorción de impacto, a la vez que permite
un sencillo diseño de los moldes y la posibilidad de utilizar
materiales no excesivamente costosos, y sin requerir una cantidad
excesiva de material.
El primer ángulo, el segundo ángulo y el tercer
ángulo pueden ser, cada uno, de aproximadamente 120º. De esta
manera, los tabiques se encuentras dispuestos de forma regular, cada
uno desplazado 120º (o aproximadamente 120º) con respecto a los
otros dos tabiques (en el plano que atraviesa todos los tabiques o
elementos de absorción de impacto y que puede ser el plano en el
que aproximadamente se encuentran los extremos libres de los
tabiques, si los mismos se encuentran en un mismo plano).
La altura de los tabiques puede ser la misma
para todos los tabiques, o puede variar a lo largo de la parte
exterior. En cuanto a la longitud de cada tabique, desde el borde en
el que se une a los otros tabiques y hasta su borde libre, puede
ser el mismo para todos los tabiques, aunque también es posible que
haya diferencias entre las longitudes de los tabiques de un mismo
elemento de absorción de impacto. Por ejemplo, un tabique podría
estar más largo que los otros dos.
Cada tabique puede tener un primer grosor y/o
primera longitud en una zona próxima a la parte exterior (es decir,
en la zona en la que "emerge" desde la superficie interior de
dicha parte exterior) y un segundo grosor y/o segunda longitud en
una zona alejada de la parte exterior, siendo dicho primer grosor
y/o primera longitud mayor que dicho segundo grosor y/o segunda
longitud, respectivamente. De esta manera, el tabique -y, por lo
tanto, el elemento de absorción de impacto- resulta más
"resistente" en la zona próxima a la superficie interior de la
parte exterior, algo que puede servir para evitar un colapso
prematuro de la estructura de absorción de impacto, es decir, un
colapso de dicha estructura cuando sufre el impacto, sin que haya
ejercido adecuadamente su función de disipación de energía.
El elemento cubrepilar o, al menos, la citada
parte exterior y estructura de absorción de impacto del mismo,
puede estar fabricado de un material plástico y/o como una sola
pieza moldeada. Ahora bien, la parte exterior puede incluir un
revestimiento de un material diferente, que puede quedar unido a la
parte exterior en la propia fase de producción de dicha parte
exterior en el molde.
Los elementos de absorción de impacto pueden
estar dispuestos en filas, de manera que los elementos de absorción
de impacto de una fila tengan sus tabiques orientados de forma
opuesta a la orientación de los tabiques de los elementos de
absorción de impacto de las filas adyacentes, en el plano que
atraviesa los elementos de absorción de impacto. Es decir, una fila
puede tener los elementos de absorción de impacto con los tabiques
orientados de una manera (por ejemplo, con un tabique orientado en
una primera dirección paralela a la dirección de la fila y con los
otros dos tabiques orientados en ángulo con respecto a la dirección
general de la fila), mientras que en las filas adyacentes, los
tabiques pueden estar orientados de forma invertida. De esta manera,
en filas alternas, se puede repetir la orientación de los tabiques
(es decir, las "filas pares" pueden tener los tabiques
orientadas de una manera y las "filas impares" de otra).
También (o alternativamente), los elementos de
absorción de impacto pueden estar dispuestos en filas, estando los
elementos de absorción de impacto en cada fila desplazados con
respecto a los elementos de absorción de impacto de la fila o filas
adyacentes, en el sentido de la dirección de la fila. De esta
manera, se puede establecer una estructura con filas desplazadas de
forma alterna, de forma que los elementos de absorción de impacto de
filas "pares" están a la misma altura en el sentido de la
dirección de la fila, etc.
El elemento cubrepilar puede incorporar una red
antifragmentación o similar, para evitar que el elemento se rompa en
partículas pequeñas que puedan separarse de la estructura y herir a
un ocupante del vehículo, por ejemplo, en el caso de un impacto o
en el caso de activarse un airbag alojado en el pilar.
Otro aspecto de la invención se refiere a un
método de fabricación de un elemento cubrepilar de acuerdo con la
descrito más arriba. El método comprende el paso de producir la
parte exterior y los elementos de absorción de impacto
conjuntamente, en un mismo molde y durante una misma fase de
inyección.
Para complementar la descripción y con objeto de
ayudar a una mejor comprensión de las características de la
invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización
práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha
descripción, un juego de dibujos en el que con carácter ilustrativo
y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1.- Muestra una vista parcial en
perspectiva de un elemento cubrepilar de acuerdo con una realización
preferida de la invención.
La figura 2.- Muestra un detalle de dicho
elemento cubrepilar.
Las figuras 3A-3C.- Muestran
esquemáticamente una sección transversal, una vista en perspectiva y
otra sección transversal a media altura, respectivamente, de un
elemento de absorción de impacto.
La figura 4.- Muestra esquemáticamente una
posible distribución de los elementos de absorción de impacto.
Las figuras 5A-5H.- Muestran
esquemáticamente diferentes ejemplos prácticos de configuración y
distribución de los elementos de distribución de
impacto.
impacto.
La figura 1 refleja una parte de un elemento
cubrepilar para automóviles, de acuerdo con una realización
preferida de la invención. El elemento cubrepilar puede tener una
forma básica similar a los elementos cubrepilares convencionales, e
igual que ellos comprender una parte exterior (1) en cuya superficie
interior (1A) está dispuesta una estructura de amortiguación o de
absorción de impacto.
Esta estructura de absorción de impacto se
extiende desde dicha superficie interior (1A) y comprende una
pluralidad de elementos de absorción de impacto (2) separados entre
sí. Tal y como se puede observar en la figura 1 y, con más detalle,
en las figuras 2 y 3A-3C, cada uno de los elementos
de absorción de impacto (2) comprende tres tabiques (2A, 2B, 2C)
unidos entre sí por un lado de cada tabique, de manera que entre un
primer par de tabiques (2A, 2B) se forma un primer ángulo
(\alpha), entre un segundo par de tabiques (2A, 2C) se forma un
segundo ángulo (\beta), y entre un tercer par de tabiques (2B, 2C)
se forma un tercer ángulo (\theta). Los tabiques pueden ser igual
de largos y los mencionados ángulos pueden ser iguales, es decir,
cada tabique podrá formar un ángulo (\alpha, \beta, \theta)
de 120º con los otros tabiques. En esta realización preferida de la
invención, los elementos de absorción de impacto sólo comprenden
estos tres tabiques, sin otros elementos adicionales.
Tal y como se puede observar en la figura 2, los
tabiques (2A, 2B, 2C) tienen un primer grosor (e1) en una zona
próxima a la parte exterior 1 y un segundo grosor (e2) en una zona
alejada de la parte exterior, siendo dicho primer grosor (e1) mayor
que dicho segundo grosor (e2). Además, los tabiques (2A, 2B, 2C)
tienen una primera longitud (c1) en una zona próxima a la parte
exterior (1) y una segunda longitud (c2) en una zona alejada de la
parte exterior, siendo dicha primera longitud (c1) mayor que dicha
segunda longitud (c2).
De esta manera, los tabiques quedan más
"resistentes" en la zona próxima a la superficie interior (1A)
de la parte exterior (1), algo que puede servir para evitar el
colapso prematuro de la estructura de absorción de impacto, es
decir, que dicha estructura colapse sin que haya ejercido
adecuadamente su función de disipación de energía.
Tal y como se observa en las figuras, el
elemento cubrepilar tiene una configuración que permite que se
fabrique de un material plástico, como una sola pieza moldeada; es
decir, la parte exterior (1) y los elementos de absorción de
impacto (2) se pueden producir conjuntamente, en un mismo molde y
durante una misma fase de inyección.
La figura 5A refleja como los elementos de
absorción de impacto (2) pueden estar dispuestos en filas (21, 22,
23, 24), de manera que los elementos de absorción de impacto (2) de
una fila (21, 23) tienen sus tabiques orientados de forma opuesta a
la orientación de los tabiques de los elementos de absorción de
impacto de las filas adyacentes (22, 24), en un plano que atraviesa
los elementos de absorción de impacto (2). Concretamente, en la
figura 5A vemos como en dos filas (21, 23), los "pies de pato"
que forman la sección de los tabiques tienen un tabique dirigido
"hacia arriba" y dos en ángulo con respecto a la dirección de
la fila, mientras que en las otras dos filas (22, 24) los "pies
de pato" tienen un tabique dirigido "hacia abajo" y dos en
ángulo. Además, se observa como los elementos de absorción de
impacto (2) de cada fila están desplazados con respecto a los
elementos de absorción de impacto (2) de las filas adyacente, en el
sentido de la dirección de la fila. Es decir, se ve como los
elementos de absorción de impacto (2) de, por ejemplo, la fila 22
están desplazados "verticalmente" con respecto a los elementos
de absorción de impacto de las filas adyacentes (21, 23).
Las figuras 5B-5H reflejan
diferentes ejemplos prácticos de la configuración y distribución de
los elementos de absorción de impacto (2).
La figura 4 refleja una posible implementación
práctica, en la que se puede observar como las filas están
separadas por una distancia (b) que típicamente puede ser de entre
13 Mm. y 19 Mm. (por ejemplo, de 16 Mm.) (considerando la distancia
entre los centros o ejes de simetría longitudinal de cada elemento
de absorción de impacto (2)), estando los elementos de absorción de
impacto (2) la fila central (en la figura 4) desplazados "hacia
arriba" una distancia (d), que típicamente puede ser de 5 Mm. a 9
Mm. (por ejemplo, de 7 Mm.), con respecto a los elementos de
absorción de impacto (2) de las filas adyacentes. Además, en una
configuración típica, la distancia (a) entra los centros de
sucesivos elementos de absorción de impacto (2) de una misma fila
puede ser de entre 6 Mm. y 12 Mm. (por ejemplo, de 9 Mm.).
Por otra parte, y considerando las figuras 3B y
3C, en un caso típico, los elementos de absorción de impacto (2)
pueden presentar las siguientes dimensiones:
- la altura (h) de los tabiques puede ser, por
ejemplo, de entre 12,5 y 22,5 Mm. (por ejemplo, de 17,5 Mm.)
- la longitud (c) de cada tabique puede ser, por
ejemplo, de entre 2,5 y 4,5 Mm. (por ejemplo, de 3,5 Mm.)
- el grosor (e) de cada tabique puede ser, por
ejemplo, de entre 0,5 y 2 Mm. (por ejemplo, de 1 Mm.).
Lógicamente, el elemento cubrepilar puede
incorporar una red antifragmentación.
No es necesario que todos los elementos de
absorción de impacto sean exactamente idénticos. Por ejemplo, en la
figura 1 se observa como en el elemento cubrepilar hay dos filas
extremas (las que están a lo largo de los bordes de la parte
exterior (1)) que comprenden elementos de absorción de impacto (2’)
con una configuración ligeramente distinta a la de los demás
elementos de absorción de impacto (2).
En este texto, la palabra "comprende" y sus
variantes (como "comprendiendo", etc.) no deben interpretarse
de forma excluyente, es decir, no excluyen la posibilidad de que lo
descrito incluya otros elementos, pasos etc.
Por otra parte, la invención no está limitada a
las realizaciones concretas que se han descrito sino abarca
también, por ejemplo, las variantes que pueden ser realizadas por el
experto medio en la materia (por ejemplo, en cuanto a la elección
de materiales, dimensiones, componentes, configuración, etc.),
dentro de lo que se desprende de las reivindicaciones.
Claims (10)
1. Elemento cubrepilar para automóviles, que
comprende:
una parte exterior (1); y
una estructura de absorción de impacto que se
extiende desde una superficie interior (1A) de la parte exterior
(1);
caracterizado porque
dicha estructura de absorción de impacto
comprende una pluralidad de elementos de absorción de impacto (2)
separados entre sí y que cada uno se extiende desde dicha superficie
interior (1A) de la parte exterior (1), comprendiendo cada uno de
dichos elementos de absorción de impacto (2) tres tabiques (2A, 2B,
2C) unidos entre sí por un lado de cada tabique, de manera que
entre un primer par de tabiques (2A, 2B) se forma un primer ángulo
(\alpha), entre un segundo par de tabiques (2A, 2C) se forma un
segundo ángulo (\beta), y entre un tercer par de tabiques (2B, 2C)
se forma un tercer ángulo (\theta).
2. Elemento cubrepilar de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque dicho primer ángulo
(\alpha), dicho segundo ángulo (\beta) y dicho tercer ángulo
(\theta) son cada uno de aproximadamente 120º.
3. Elemento cubrepilar de acuerdo con cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
cada tabique (2A, 2B, 2C) tiene un primer grosor (e1) en una zona
próxima a la parte exterior (1) y un segundo grosor (e2) en una
zona alejada de la parte exterior, siendo dicho primer grosor (e1)
mayor que dicho segundo grosor (e2).
4. Elemento cubrepilar de acuerdo con cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
cada tabique (2A, 2B, 2C) tiene una primera longitud (c1) en una
zona próxima a la parte exterior (1) y una segunda longitud (c2) en
una zona alejada de la parte exterior, siendo dicha primera longitud
(c1) mayor que dicha segunda longitud (c2).
5. Elemento cubrepilar de acuerdo con cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está
fabricado de un material plástico.
6. Elemento cubrepilar de acuerdo con cualquiera
de las reivindicaciones, caracterizado porque está fabricado
como una sola pieza moldeada.
7. Elemento cubrepilar de acuerdo con cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
elementos de absorción de impacto (2) están dispuestos en filas (21,
22, 23, 24), de manera que los elementos de absorción de impacto
(2) de una fila (21, 23) tienen sus tabiques orientados de forma
opuesta a la orientación de los tabiques de los elementos de
absorción de impacto de las filas adyacentes (22,
24).
24).
8. Elemento cubrepilar según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
elementos de absorción de impacto están dispuestos en filas (21,
22, 23, 24), estando los elementos de absorción de impacto (2) de
cada fila desplazados con respecto a los elementos de absorción de
impacto (2) de la fila adyacente, en el sentido de la dirección de
la fila.
9. Elemento cubrepilar según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incorpora
una red antifragmentación.
10. Método de fabricación de un elemento
cubrepilar de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque el método comprende el paso
de producir la parte exterior (1) y los elementos de absorción de
impacto (2) conjuntamente, en un mismo molde y durante una misma
fase de inyección.
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