ES2271307T3 - Carroceria con un capo frontal montado de forma flexible. - Google Patents

Abstract

Carrocería para un vehículo con un capó frontal (2) montado de forma flexible, que cubre la zona entre dos guardabarros de la carrocería y está unido a la carrocería a ambos lados con una bisagra (1) respectivamente, de forma que el capó frontal puede abrirse en torno a un eje de basculación definido por las bisagras (1), presentando cada bisagra (1) un punto de giro de bisagra (4) en el extremo libre de un brazo (5) unido con la carrocería, que en caso de una carga de tipo choque varía su posición girando en torno a un punto de giro del brazo, de manera que el punto de giro de la bisagra (4) experimenta un desplazamiento dirigido hacia abajo respecto a la carrocería, caracterizada porque en caso de carga de tipo choque, la guía de fijación del capó (3) unida con el brazo (5) en el punto de giro de la bisagra (4) se desplaza hacia dentro alejándose del respectivo guardabarros (15) contiguo o el punto de giro de la bisagra (4) se desplaza hacia delante hacia el frontal del vehículo, de formaque en cualquier caso el desplazamiento presenta adicionalmente un componente horizontal que se aleja de una sección de carrocería en la que el capó frontal (2) pasa de forma enrasada junto a la bisagra (1).

Description

Carrocería con un capó frontal montado de forma flexible.

La invención se refiere a una carrocería con un capó frontal alojado de forma flexible, que cubre la zona entre los dos guardabarros de la carrocería y está unido a la carrocería a ambos lados con una bisagra respectivamente, de forma que el capó frontal puede abrirse en torno a un eje de basculación definido por las bisagras, presentando cada bisagra un punto de giro de bisagra en el extremo libre de un brazo unido con la carrocería, que en caso de una carga de tipo choque varía su posición, de manera que el punto de giro de bisagra experimenta un desplazamiento respecto a la carrocería. Una carrocería de este tipo es objeto del documento DE19922107C1. Del documento DE19948459A1 se conoce una carrocería según el preámbulo de la reivindicación 1.

Con un capó frontal alojado de forma flexible debe conseguirse que las lesiones de un peatón originadas por el frontal de un vehículo sean las menores posibles. En caso de un accidente de este tipo, su cuerpo se extiende sobre el capó frontal, golpeando allí la cabeza y decelerándose fuertemente. Son conocidas las deceleraciones que puede soportar la cabeza humana en un intervalo de tiempo determinado con las que no aparecen lesiones graves. Para la valoración de un ciclo de deceleración en este sentido se aplica el valor HIC, cuya definición puede obtenerse de la bibliografía especializada. Los fabricantes de vehículos se esfuerzan, debido a las premisas legales, por mantener este valor para un impacto en la cabeza inferior a 1000.

Para las zonas no apoyadas del capó frontal, por ejemplo, en la zona central, esto puede conseguirse de forma relativamente sencilla mediante acolchados adecuados por debajo de la carcasa exterior del capó frontal: no obstante, resulta problemática la zona de las bisagras, porque aquí existe una unión directa, en general, no flexible, con la carrocería. Para obtener ayuda, en la carrocería descrita en el documento DE19922107C1, en caso de un impacto en la cabeza, el brazo bascula contra una resistencia considerable hacia atrás paralelamente al eje longitudinal del vehículo y experimenta, al mismo tiempo, un desplazamiento respecto a su situación inicial paralelamente al eje longitudinal del vehículo, determinándose la deceleración de la cabeza mediante la resistencia ajustada de forma constructiva.

Esta disposición no es suficiente en el caso de un capó frontal insertado, que pasa de forma enrasada a un guardabarros contiguo. Si la cabeza golpea en la zona de paso desde el capó frontal al guardabarros, tiene lugar la siguiente situación: el capó frontal cede, pero la cabeza entra en contacto con el borde del guardabarros, lo que puede conducir a lesiones especialmente graves, puesto que ahora el efecto de fuerza en la cabeza ya no es sólo de forma plana, sino que tiene lugar linealmente. A decir verdad, se conoce también el alojamiento del guardabarros de forma flexible. Pero no puede garantizarse que tanto el guardabarros como también el capó frontal cedan siempre en igual medida independientemente del lugar preciso del impacto, de manera que no aparezca un escalón entre el capó frontal y el guardabarros.

Problemas similares aparecen también en el caso de los capós frontales llamados de solape. Estos no tienen un paso enrasado hacia el guardabarros en la zona de un posible impacto de cabeza, pero normalmente pasan con su borde posterior de forma enrasada a una sección de carrocería que cubre la caja de aguas o forma la columna A del vehículo.

La invención se refiere, con ello, al problema de montar el capó frontal de forma flexible, de manera que en caso de un impacto de cabeza en la zona de paso hacia la sección de carrocería continua sigan siendo lo menor posibles las lesiones de cabeza que deben esperarse, descritas por un valor HIC.

En el caso de una carrocería según el preámbulo de la reivindicación 1, esto se consigue porque el desplazamiento presenta un componente que se aleja de una sección de carrocería, en la que el capó frontal pasa junto a la bisagra de forma enrasada.

Esto tiene como consecuencia que el capó frontal no sólo cede, sino que su borde se aleja de la sección de carrocería contigua y, al mismo tiempo, la cabeza se aleja del borde de la sección de carrocería, de forma que se evita un contacto de la sección de carrocería con la cabeza.

Si se habla de un componente del desplazamiento en un sentido determinado, esto significa que el desplazamiento puede presentar adicionalmente otros componentes, por ejemplo, adicionalmente un componente vertical dirigido hacia abajo, alojándose en éste preferentemente la parte principal de la energía cinética de la cabeza.

Resulta especialmente ventajoso que el eje del punto de giro de la bisagra debido al desplazamiento experimente una basculación adicional en un plano perpendicular al borde de la sección de carrocería contigua. Asimismo, bascula el capó frontal en esta zona. Mediante la pendiente que se forma, la cabeza se mantiene más alejada del borde de la sección de carrocería, lo que reduce aún más la probabilidad de lesión.

Básicamente, el brazo y su unión a la carrocería deben ser estables frente a cargas estáticas normales, de manera que el desplazamiento aparezca por encima de una determinada carga. Esto, como se explica en detalle más adelante, tiene también efectos ventajosos sobre el valor HIC que resulta de un impacto en la cabeza.

De forma constructivamente sencilla se obtiene un desplazamiento tanto vertical como también lateral, cuando el brazo está alojado de forma giratoria en la carrocería por debajo del punto de giro de la bisagra en un punto de giro del brazo y el eje del punto de giro del brazo está orientado aprox. de forma paralela al borde de la sección de carrocería. Al superar la carga, el brazo bascula respecto a su punto de alojamiento hacia abajo y se desplaza de la sección de carrocería contigua, moviéndose el punto de giro de bisagra en una trayectoria circular.

En muchas pruebas se ha comprobado que una carga de la cabeza en dos etapas mantiene bajo el valor HIC. Una primera etapa se une directamente al impacto de la cabeza en el capó frontal. La rigidez del capó frontal así como su alojamiento en la carrocería producen, en principio, una deceleración relativamente elevada, cuyo efecto en el valor HIC puede mantenerse bajo, si se procura que actúe brevemente, y antes de un próximo efecto de fuerza aparece una pausa de reposo. En el presente caso esto puede conseguirse si el brazo se sujeta en la carrocería mediante una unión que se rompe en caso de carga máxima o que cede ligeramente. Siempre que la carga máxima no se haya alcanzado, tiene lugar la primera etapa de deceleración de la cabeza: la cabeza se decelera fuertemente de forma breve y pierde una parte de su energía de movimiento. Al alcanzar la carga máxima, se rompe el soporte del brazo, de forma que el punto de giro de la bisagra realiza sólo el movimiento circular descrito anteriormente. La deceleración de la cabeza que actúa en esta pausa de reposo es leve. En una segunda etapa, se llega a un contacto con agregados o piezas de la carrocería existentes debajo del capó frontal. Al mismo tiempo, tiene lugar el choque pero partiendo de una velocidad reducida, de forma que aquí también las lesiones que pueden esperarse no son considerables.

Para la realización de la carga máxima se prevé que el brazo y la carrocería presenten cada uno una superficie de contacto, que se encuentran de forma plana entre sí y atravesadas por un perno cizallable de seguridad. La carga máxima de cizallamiento del perno cizallable de seguridad determina la carga máxima, cuando se ha superado la primera fase de deceleración ha terminado.

En caso de un capó frontal insertado, la sección de carrocería está formada por el guardabarros contiguo que se extiende en el sentido longitudinal del vehículo. Por consiguiente, el punto de giro del brazo presenta un eje paralelo al eje longitudinal del vehículo. Preferentemente, el punto de giro del brazo en un soporte está dispuesto por debajo de un guardabarros. Esto tiene la ventaja de que el apoyo del brazo se encuentra oculto debajo de guardabarros y, de este modo, no entra en cuestión como obstáculo en la segunda fase de deceleración.

En el caso de los llamados guardabarros de solape, el punto crítico se encuentra en la zona del borde posterior del capó frontal en el paso hacia las secciones de carrocería, que forman la caja de aguas o piezas de la columna A. En este caso, el eje del punto de giro del brazo se extiende de forma transversal al sentido longitudinal del vehículo, de forma que el brazo, tras superar la carga máxima, bascula hacia delante, de manera que el borde posterior se aleja de la caja de aguas o de la columna A.

Para aclarar mejor la invención, se explican en detalle a continuación dos ejemplos de realización:

Fig. 1 una representación en perspectiva de una primera realización de la bisagra en un brazo en una posición inicial,

Fig. 2 la misma bisagra tras un impacto de cabeza,

Fig. 3 una vista frontal de la bisagra según la fig. 1 y 2 con un guardabarros indicado y un capó frontal indicado, para poder describir el efecto de la bisagra,

Fig. 4 otra realización de la bisagra.

En primer lugar se hace referencia a las figuras 1 y 2. Estas muestran una bisagra 1 para un capó frontal 2 (mostrado en la fig. 3): una guía de fijación del capó 3 en forma de un hierro plano, que está soldado de forma plana con el capó frontal 2 o unido de otro modo, está unida con un brazo 5 mediante un punto de giro de bisagra 4 configurado como articulación. La guía de fijación de capó 3 presenta, además, una superficie de contacto 6 que se encuentra de forma perpendicular a su extensión principal.

El brazo 5 es una palanca plana, que está acodada en un extremo, apoyándose la superficie de contacto 6 de la guía de fijación de capó 3 en esta sección 7 acodada. La superficie de contacto 6 y la sección 7 están atravesadas por un perno 8, que forma el punto de giro de la bisagra 4.

El brazo 5 está fijado de forma giratoria a una guía de fijación de carrocería 9, que está unida con un punto de la carrocería. La guía de fijación de la carrocería 9 presenta, además, en su otro extremo, igualmente una superficie de contacto 10, que se apoya en una superficie de contacto 11 correspondiente del brazo. Ambas superficies de contacto 10, 11 también están atravesadas por un perno 12, que de este modo forma un punto de giro del brazo 13 para el brazo 5 configurado como articulación. Asimismo, estas dos superficies de contacto 10, 11 mencionadas están atravesada por un perno cizallable de seguridad 14 a una distancia del perno 12 del punto de giro del brazo que, en caso de una fuerza que actúa desde arriba sobre el brazo 5, cizalla una magnitud determinada y así permite un giro del brazo 5 en el punto de giro del brazo 13. La situación original se muestra con un perno cizallable de seguridad 14 intacto en la fig. 1.

Esta situación se representa con un perno cizallable de seguridad 14 cizallado en la fig. 2: el brazo 5 ha girado alrededor del punto de giro del brazo 13, de forma que el punto de giro de la bisagra 4 se encuentra por debajo de la posición original y cerca del centro del vehículo. Además, el eje del punto de giro de la bisagra 4 y, con ello, la guía de fijación del capó 3, bascula.

En la fig. 3 puede observarse el éxito alcanzado: se observa la guía de fijación de carrocería 9 desde delante y las superficies de contacto 10 unidas, en la que está alojada de forma giratoria el brazo 5. Las superficies de contacto 10 se encuentran por debajo de un guardabarros 15. Hacia dentro, en la representación hacia la izquierda, se extiende el brazo 5, cuyo extremo acodado se encuentra aprox. de forma perpendicular. En la guía de fijación de capó 3, que se extiende hacia delante, está fijado el capó 2 frontal, que pasa de forma aprox. enrasada al guardabarros
15.

La cabeza que golpea, que aquí se representa mediante una esfera 17, encuentra la zona de paso del guardabarros 15 y el capó frontal 2, encontrándose el punto de gravedad sobre el capó frontal 2. Mediante el abombamiento del impacto, éste se presiona hacia abajo y carga el brazo 5. En caso de una fuerza determinada, el perno cizallable de seguridad 14 se cizalla, de manera que cede el brazo 5. De este modo, realiza un movimiento de giro alrededor del punto de giro del brazo 13, desplazándose la guía de fijación del capó 3 hacia dentro alejándose del guardabarros 15 e inclinándose. Asimismo, se arrastra la cabeza (esfera 17) y se aleja del guardabarros 15, lo que se indica por la posición de la esfera 17 representada sólo mediante trazos.

En la fig. 4 se representa otra realización de la invención. Se representa una bisagra 1 en un brazo 5, que es adecuado para un capó frontal de solape. En el caso de una realización de este tipo, el capó frontal en caso de un impacto de cabeza en la zona posterior de la columna A se desplaza hacia delante. Asimismo, al contrario de la realización descrita hasta ahora, el eje del punto de giro del brazo 13 se orienta en sentido transversal del vehículo. Esto tiene como consecuencia, que el punto de giro de la bisagra 4, tras cizallar el perno cizallable de seguridad 14, según la flecha 19 se desplaza en una trayectoria circular hacia delante hacia el frontal del vehículo y hacia abajo y, con ello, la cabeza, representada aquí también por una esfera 17, se aleja de la columna A 18. Al contrario, la realización según la fig. 4 corresponde a la representada en las figuras 1 a 3, de forma que también se han usado los mismos números de referencia.

Lista de números de referencia

1

Bisagra

2

Capó frontal

3

Guía de fijación del capó

4

Punto de giro de la bisagra

5

Brazo

6

Superficie de contacto

7

Sección

8

Perno

9

Guía de fijación de la carrocería

10

Superficie de contacto

11

Superficie de contacto

12

Perno

13

Punto de giro del brazo

14

Perno cizallable de seguridad

15

Guardabarros

17

Esfera

18

Columna A

19

Flecha

Claims (9)

1. Carrocería para un vehículo con un capó frontal (2) montado de forma flexible, que cubre la zona entre dos guardabarros de la carrocería y está unido a la carrocería a ambos lados con una bisagra (1) respectivamente, de forma que el capó frontal puede abrirse en torno a un eje de basculación definido por las bisagras (1), presentando cada bisagra (1) un punto de giro de bisagra (4) en el extremo libre de un brazo (5) unido con la carrocería, que en caso de una carga de tipo choque varía su posición girando en torno a un punto de giro del brazo, de manera que el punto de giro de la bisagra (4) experimenta un desplazamiento dirigido hacia abajo respecto a la carrocería, caracterizada porque en caso de carga de tipo choque, la guía de fijación del capó (3) unida con el brazo (5) en el punto de giro de la bisagra (4) se desplaza hacia dentro alejándose del respectivo guardabarros (15) contiguo o el punto de giro de la bisagra (4) se desplaza hacia delante hacia el frontal del vehículo, de forma que en cualquier caso el desplazamiento presenta adicionalmente un componente horizontal que se aleja de una sección de carrocería en la que el capó frontal (2) pasa de forma enrasada junto a la bisagra (1).

2. Carrocería según la reivindicación 1, caracterizada porque el desplazamiento presenta un componente vertical dirigido hacia abajo.

3. Carrocería según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el eje del punto de giro de la bisagra (4) debido al desplazamiento experimenta una basculación en un plano perpendicular al borde de la sección de carrocería contigua.

4. Carrocería según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el desplazamiento aparece solo por encima de una determinada carga.

5. Carrocería según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el brazo (5) está montado en la carrocería de forma giratoria debajo del punto de giro de la bisagra (4) en un punto de giro del brazo (13) y el eje del punto de giro del brazo (13) está orientado de forma paralela al borde de la sección de carrocería.

6. Carrocería según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el brazo (5) está sujeto en la carrocería mediante una unión que se rompe o cede en caso de una carga determinada.

7. Carrocería según la reivindicación 6, caracterizada porque el brazo (5) y la carrocería presentan una superficie de contacto (10, 11) que se encuentran de forma plana una junto a otra y están atravesadas por un perno cizallable de seguridad (14).

8. Carrocería según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la sección de carrocería mencionada está formada por el guardabarros (15) y el desplazamiento presenta un componente transversal a la dirección longitudinal del vehículo, discurriendo el eje de giro del punto de giro del brazo (13), básicamente, de forma paralela al guardabarros (15) y porque el punto de giro del brazo (13) está dispuesto en un soporte por debajo del guardabarros (15).

9. Carrocería según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque el borde posterior del capó frontal (2) pasa de forma enrasada a secciones de carrocería que forman la caja de aguas o piezas de la columna A (18) y porque el eje del punto de giro del brazo (13) se extiende transversalmente a la dirección longitudinal del vehículo, de forma que el brazo (5) bascula hacia delante tras superar la carga máxima.