ES2273573B1 - Sistema absorbedor de energia bifuncional. - Google Patents
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Abstract
Sistema absorbedor de energía bifuncional. Este sistema, ubicado en una zona donde se requiera integridad del componente a baja velocidad y absorción de energía a alta velocidad ( por ejemplo, entre los agregados rígidos del automóvil y el parachoques), está constituido por un conjunto de vigas o elementos (1) que tienen un comportamiento aproximadamente elástico frente a cargas de impacto de baja velocidad y gran anchura de impactor, y tiene un comportamiento elastoplástico con absorción de energía frente a impactos de alta velocidad y con pequeña anchura de impactor. Con esta bifunción se resuelve el compromiso de que el absorbedor permanezca íntegro en casos de velocidad de impacto baja, y absorba energía a velocidad de impacto alta.
Description
Sistema absorbedor de energía bifuncional.
La presente invención se refiere a un sistema
absorbedor de energía, especialmente concebido para la aplicación
en parachoques de vehículos pero que también puede ser usado para
otras aplicaciones en las que sea requerida una absorción de
energía a alta o baja velocidad.
El objeto de la invención es proporcionar un
dispositivo absorbedor de energía que sea capaz de, frente a cargas
de baja velocidad y gran anchura de impactor y frente a cargas de
alta velocidad y baja anchura de impactor, absorber, en un caso,
energía de deformación elástica y, en el segundo caso, energía de
deformación plástica.
El campo de aplicación de la presente invención
es por tanto el de la seguridad pasiva.
Los parachoques de los automóviles deben se
diseñados para no presentar daños en impactos de baja y alta
velocidad y para absorber energía a altas velocidades de impacto.
En el último lustro los constructores han hecho hincapié en la
protección de peatones. El diseño de parachoques para protección de
peatones es complicado porque los requerimientos para este tipo de
caso de carga entran en conflicto con los requerimientos
funcionales.
Obviamente el cuerpo humano no puede soportar
impactos de alta energía ni impactos súbitos, sin un sustancial daño
de los músculos o el tejido óseo.
Entraña bastante dificultad reducir la
transmisión de energía entre el parachoques y el peatón bajo un
impacto, ya que en los vehículos no hay mucho espacio entre el
parachoques y agregados del motor u otros elementos rígidos.
Además, los parachoques deben estar fabricados
con materiales resistentes para mantener la apariencia y la forma a
lo largo del tiempo y para asegurar la primera función del
parachoques, que es evitar los daños en el vehículo.
Por último, cabe destacar que el parachoques y
los correspondientes absorbedores, realizando su primera función de
protección del vehículo, debería quedar mínimamente dañado en
situaciones tan habituales en la conducción como es el aparcamiento,
situación en la que es habitual que se produzcan impactos de baja
velocidad y gran anchura de impactor (de hecho un vehículo al
aparcar impacta contra otro).
En los párrafos anteriores se menciona la
principal aplicación del absorbedor objeto de ésta patente, pero
también se puede utilizar en aquellas situaciones en las que se
requerida una absorción de energía a alta velocidad de impacto y
respuesta elástica en condiciones de baja velocidad de impacto y
gran anchura de impactor.
El sistema absorbedor de energía que la
invención propone resuelve de manera plenamente satisfactoria la
problemática anteriormente expuesta en los distintos aspectos
comentados, proporcionando un dispositivo capaz de permanecer
íntegro en situaciones de choque de baja velocidad y gran anchura
de choque, siendo también capaz de absorber la energía de un
impacto enérgico y súbito (salvaguardando al peatón si el absorbedor
fuese aplicado a un parachoques).
Para ello, y de manera más concreta, el sistema
de absorción está previsto ser ubicado entre la parte externa y las
piezas estructurales donde se quiere absorber la energía (por
ejemplo, en el caso de un parachoques, entre la viga
frontal/posterior y la parte externa del parachoques).
El absorbedor comprende una pluralidad de
elementos o vigas dispuestas en la dirección del impacto, formando
alineaciones longitudinales o radiales, pudiendo dichos elementos
tener cualquier geometría como sección, siendo esta constante o
variable a lo largo de su longitud, pudiendo también formar un
cierto ángulo hacia un lado o hacia otro. Los distintos elementos
pueden estar unidos en distintos puntos o a lo largo de toda su
longitud, es decir, mediante separadores discontinuos o mediante
separadores continuos, y en cualquier caso montados sobre un
soporte común.
En el plano horizontal el comportamiento es
diferente dependiendo de la anchura del impactor, así
- \bullet
- En el caso de impactor ancho, por ejemplo, el utilizado en los ensayos ECE R 42, los elementos trabajan a compresión y pandeo, trabajando en toda la anchura del impactor, de tal manera que son capaces de retenerlo elásticamente, es decir, sin sufrir deformación permanente.
- \bullet
- En el caso de carga de impactor estrecho, por ejemplo, un impactor de peatones, los elementos trabajan a flexión ya que el impactor actúa como una cuña penetrando en el conjunto de elementos. Con éste comportamiento el impacto inicial es suave y se va absorbiendo energía de flexión elástica en un primer tramo y elastoplástica a continuación, hasta llegar a la densificiación en el tramo final de deformación.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente
de realización práctica del mismo, se acompaña como parte
integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con
carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo
siguiente:
La figura 1.- Muestra una vista tridimensional
del absorbedor en conjunto.
La figura 2.- Muestra el detalle de cada una de
las filas de elementos o vigas unidas entre si, en este ejemplo, en
toda su longitud.
La figura 3.- Muestra el detalle del
comportamiento frente a una carga de baja velocidad y gran anchura
de impactor.
La figura 4.- Muestra el detalle del
comportamiento frente a un impacto de alta velocidad y menor anchura
del impactor.
La figura 5.- Muestra la curva de
fuerza/des-
plazamiento del impactor que resulta para el caso de carga de baja velocidad y gran anchura de impacto.
plazamiento del impactor que resulta para el caso de carga de baja velocidad y gran anchura de impacto.
La figura 6.- Muestra la curva de
fuerza/des-
plazamiento del impactor para el caso de carga de alta velocidad y anchura de impacto menor.
plazamiento del impactor para el caso de carga de alta velocidad y anchura de impacto menor.
A la vista de las figuras referidas y más
particularmente a la vista de la figura 1, puede observarse como el
absorbedor está formado por un conjunto de elementos o vigas (1),
en el ejemplo expuesto de sección cuadrada y varible cónicamente a
lo largo de su longitud. Estos elementos (1) están unidos entre si
mediante separadores longitudinales (2) para evitar el plano donde
se ubican las uniones, separadores (2) que pueden ser continuos a
lo largo de toda su longitud o discontinuos.
Frente a un impacto de baja velocidad y gran
anchura de impactor (3) todos los elementos (1) trabajan a
compresión, con cierta componente de flexión y pandeo (4) y un
colapso mínimo. La curva fuerza/desplazamiento del impactor que se
obtiene es elástica.
En el caso de impacto de alta velocidad y
anchura pequeña de impacto, el impactor (5) se introduce a modo de
cuña en el absorbedor y hace que los elementos (1) trabajen a
flexión (6) en su conjunto, colapsando (7) en el último tramo del
impacto y obteniéndose una curva fuerza/desplazamiento del impactor
suave en el instante inicial (8), con absorción en las zonas
intermedias (9) y obteniendo una densificación en el tramo final
(10).
Finalmente, decir que las alineaciones de
elementos (1) son preferentemente longitudinales, aunque también
pueden ser radiales, alineaciones que o bien son en la dirección
del impacto o bien pueden formar un cierto ángulo hacia uno u otro
lado. En cualquier caso, dichos elementos (1). con independencia de
los separadores (2), están montados sobre un soporte
común.
común.
Claims (4)
1. Sistema absorbedor de energía bifuncional,
que estando previsto para su aplicación en aquellos casos en los que
sea requerida una absorción de energía a alta o baja velocidad, como
por ejemplo en el caso de parachoques de vehículos, se
caracteriza porque se constituye mediante una pluralidad de
elementos (1), formando alineaciones longitudinales o radiales entre
sí en la dirección del impacto u otra, habiéndose previsto que
dichos elementos puedan estar unidos en distintos puntos mediante
separadores (2), o a lo largo de toda su longitud, sobre un soporte
común.
2. Sistema absorbedor de energía bifuncional,
según reivindicación 1ª, caracterizado porque los elementos
(1) son susceptibles de tener cualquier sección transversal,
variable o constante a lo largo de su longitud.
3. Sistema absorbedor de energía bifuncional,
según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
correspondiente impactor (3) formado por los elementos (1) es de
gran anchura, de manera que en un impacto de baja velocidad, los
comentados elementos (1) trabajan a compresión y pandeo (4) contra
impactores (3) de gran superficie frontal.
4. Sistema absorbedor de energía bifuncional,
según 1ª y 2ª, caracterizado porque el impactor (5) es de
pequeña anchura y los elementos (1) trabajan a flexión (6),
colapsando durante el impacto contra impactores (5) de pequeño
superficie frontal.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| ES200501294A ES2273573B1 (es) | 2005-05-30 | 2005-05-30 | Sistema absorbedor de energia bifuncional. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200501294A ES2273573B1 (es) | 2005-05-30 | 2005-05-30 | Sistema absorbedor de energia bifuncional. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2273573A1 ES2273573A1 (es) | 2007-05-01 |
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Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200501294A Expired - Fee Related ES2273573B1 (es) | 2005-05-30 | 2005-05-30 | Sistema absorbedor de energia bifuncional. |
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2005
- 2005-05-30 ES ES200501294A patent/ES2273573B1/es not_active Expired - Fee Related
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| ES2273573A1 (es) | 2007-05-01 |
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