ES2281750T3 - Estructura de proteccion para vehiculos. - Google Patents
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Abstract
Estructura de protección para un vehículo, que comprende por lo menos una pieza transversal recubierta exteriormente por una banda parachoques y acoplada a un par de largueros laterales longitudinales del chasis de dicho vehículo por medio de un par de elementos de sacrificio, estando por lo menos un elemento de absorción situado en el espacio delimitado por la pieza transversal, estando los elementos de sacrificio y una pared inferior del vehículo dispuestos entre los dos largueros laterales caracterizada porque dicho por lo menos un elemento de absorción está situado en correspondencia con por lo menos una zona de refuerzo de dicha pared inferior y presenta unas dimensiones tales que su superficie está en contacto con dicha pieza transversal (2).
Description
Estructura de protección para vehículos.
La presente invención se refiere a una
estructura de protección para vehículos adecuada para su montaje
preferentemente en el lado posterior del vehículo. El documento US
2003/0085591 describe una estructura de protección según el
preámbulo de la reivindicación 1.
La atención de los fabricantes de coches está
orientada actualmente a reducir el daño que sufre un vehículo como
consecuencia de colisiones a velocidades relativamente bajas,
típicamente inferiores a 15-16 Km./h. La estructura
de protección según la presente invención resulta adecuada
preferentemente para impactos con las características mencionadas
anteriormente.
Los dispositivos utilizados en vehículos para
limitar daños durante dichas colisiones en la parte posterior están
constituidos por piezas transversales completamente metálicas,
generalmente de acero, dispuestas entre el chasis del vehículo y
los parachoques, la pieza transversal normalmente descansa y está
fijada directamente en los largueros laterales, o dispositivos de
absorción del tipo metálico (cajas absorbedoras) a los que está
conectada dicha pieza transversal, fijados a los largueros
laterales. Dichos elementos de absorción también se conocen como
"elementos de sacrificio" que, en caso de colisión, absorben la
mayor parte de la energía del impacto deformándose, y al mismo
tiempo, evitando la deformación del chasis del vehículo.
Una estructura de protección para vehículos del
tipo conocido comprende típicamente un par de elementos de
absorción de impactos, dispuestos en correspondencia con los
largueros laterales del chasis del vehículo, en los que se monta
una pieza transversal sobre la que se superpone una banda
parachoques.
La pieza transversal normalmente está realizada
en un material metálico, por ejemplo aluminio, o acero, o un
material plástico, mientras que los elementos de sacrificio pueden
estar realizados en un material metálico, o un material plástico o
un complejo de elementos realizados en materiales diferentes
(estructuras en panal).
Los elementos de sacrificio forman los únicos
elementos de conexión de la estructura de protección del vehículo
con el propio chasis del vehículo.
Durante la colisión, un impacto primero
golpearía la pieza transversal que transfiere la carga a los
elementos de sacrificio (en un porcentaje proporcional
aproximadamente similar a la distancia de impacto con respecto a
los dos elementos).
Estas estructuras, para impactos centrales en
una distancia igual entre ambos elementos de sacrificio, requieren
piezas transversales extremadamente rígidas, que puedan transferir
la máxima fuerza posible a los elementos de sacrificio; esta fuerza
se define por el valor del colapso de la pieza transversal. Además,
dicha fuerza se transferirá a continuación de forma igual a ambos
lados.
Si la pieza transversal fuese extremadamente
rígida (lo que, por naturaleza, resulta imposible) tendería a
transferir la fuerza sin colapsarse y, consecuentemente, deformaría
los dos elementos de sacrificio, dando así una fuerza al impactador
igual a la suma de las fuerzas de colapso de los elementos de
sacrificio.
Si la fuerza transmitida a cada una de las cajas
absorbedoras o elementos de sacrificio fuese suave, sería la pieza
transversal la que se deformaría a causa del impacto.
Con el fin de mejorar la solución técnica, o de
reducir la intrusión del obstáculo, resulta necesario incrementar
el peso de la pieza transversal y, consecuentemente, del
vehículo.
El solicitante ha considerado el problema que
consiste en incrementar la resistencia de dicha estructura de
protección sin tener que reforzar la pieza transversal de la
estructura y, por lo tanto, sin incrementar el peso del
vehículo.
El solicitante ha descubierto que, si los puntos
de soporte de la estructura de protección se distribuyen en una
extensión mayor en el chasis del vehículo, y consecuentemente los
puntos de transmisión de energía debida a una colisión, la
estructura resulta más eficiente y, al mismo tiempo, distribuye la
energía de absorción en varios puntos del vehículo.
Con este fin, el solicitante ha producido una
estructura de protección para vehículos en la que, en el espacio
presente entre los elementos de sacrificio que conectan la pieza
transversal con los largueros laterales del chasis, se insertan más
elementos de absorción que conectan la propia pieza transversal al
chasis del vehículo en la zona situada entre los dos largueros
laterales; en particular, estos elementos de absorción están
asociados con la pared exterior sustancialmente vertical,
apoyándose en el espacio que alberga la rueda de recambio dispuesta
en el chasis del vehículo, formando de este modo un cierre del
chasis.
Un aspecto de la presente invención se refiere a
una estructura de protección para un vehículo, tal como se describe
en la reivindicación 1.
Las características y ventajas de la estructura
de protección según la presente invención se pondrán de manifiesto
a partir de la descripción ilustrativa y no limitativa siguiente,
haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
- la Figura 1 es una vista en perspectiva
explosionada para vehículos según la presente invención;
- la Figura 2 es una vista superior
parcialmente explosionada de la estructura de protección para
vehículos según la presente invención;
- la Figura 3 es una vista en perspectiva
de la estructura de protección para vehículos según una forma de
realización alternativa de la presente invención.
Haciendo referencia a las figuras mencionadas
anteriormente, la estructura de protección para un vehículo según
la presente invención comprende por lo menos una pieza transversal
2, recubierta exteriormente de forma adecuada por una banda
parachoques 3, fijada a un par de largueros laterales longitudinales
4 y 4' del chasis de un vehículo por medio de un par de elementos
de sacrificio 5 y 5'.
La pieza transversal 2 normalmente está
realizada en un material metálico o plástico y presenta una forma
longitudinal, según se desee conforme a la necesidad y al espacio
disponible en el vehículo en el que se monte. Por lo que respecta a
su sección transversal, ésta puede presentar forma de U al igual que
en los ejemplos de las formas de realización que se muestran en las
figuras, o puede presentar una forma adecuada para proporcionar
resistencia a impactos (también con una sección cerrada).
Los elementos de sacrificio 5 y 5' pueden estar
constituidos por una única pieza de un material plástico o
metálico, o pueden estar constituidos por más de un elemento, por
ejemplo una base pequeña o placa de conexión 51 con los largueros
laterales 4 en la que se superpone una parte de sacrificio 52. Dicha
parte de sacrificio está constituida, por ejemplo, por una
estructura en panal realizada con una serie de elementos alargados
de una sección transversal hexagonal unidos entre sí para formar una
unidad paralelepípeda.
Entre los dos largueros laterales, la parte
posterior del vehículo está provista de una parte inferior
conformada 7 que preferentemente está fijada a dichos largueros
laterales. Dicha parte inferior conformada, de manera conjunta con
una pared inferior 8, forma un espacio 9 para contener la rueda de
recambio. Dicha pared inferior 8 está fijada preferentemente en la
cabeza de los dos largueros laterales 4 y 4'.
Con el fin de formar dicho espacio 9, la parte
inferior conformada está provista de un par de superficies oblicuas
91 y 91' y de una superficie base 92 sobre la que descansa la rueda
de recambio del vehículo.
De acuerdo con la presente invención, la
estructura de protección comprende además por lo menos un elemento
de absorción situado en el espacio delimitado por la pieza
transversal 2, los elementos de sacrificio 5 y 5', y la pared
inferior 8.
Dicho elemento de absorción preferentemente está
fijado a dicha pared inferior 8 y presenta unas dimensiones que
permiten que su superficie esté sustancialmente en contacto con
dicha pieza transversal 2.
En la forma de realización ilustrada en las
Figuras 1 y 2, se prevén dos elementos de absorción 10 y 10' que
presentan una forma sustancialmente paralelepípeda, dispuestos entre
dicha pieza transversal 2 y dicha pared inferior; dichos elementos
están dispuestos en la pared inferior en correspondencia con las
superficies oblicuas 91 y 91' de la parte inferior 7, y dichas
superficies oblicuas proporcionan una zona de refuerzo para la
pared.
La mayor parte de los vehículos actualmente
presentan este espacio para contener la rueda de recambio y,
consecuentemente, la zona de la pared inferior con una mayor
resistencia a un posible impacto y, por lo tanto, a la compresión
provocada por éste, se encuentra en correspondencia con dichas
superficies oblicuas. Si el vehículo presenta dichas superficies
oblicuas, los elementos de absorción estarán situados en
correspondencia con estas zonas.
De forma alternativa, cuando la parte inferior
es plana y no se dispone de este espacio, los elementos de
absorción se pueden distribuir a la misma distancia entre sí en la
zona delimitada por la pared inferior, los dos largueros laterales
y la pieza transversal.
Cualquier posible impacto que sufra el vehículo
y, consecuentemente, una fuerza de compresión transmitida por la
banda parachoques a la pieza transversal, se distribuye a través de
los elementos de sacrificio 5 y 5', 4 y 4' y por los elementos de
absorción 10 y 10' a la pared inferior 8. Esta pared no presenta la
misma resistencia que los largueros laterales (por ejemplo 100KN en
los largueros laterales y 10 \div 15 KN en la pared inferior),
sin embargo, después de dimensionar de forma adecuada dichos
elementos de absorción 10 la pared inferior contribuirá asimismo a
proteger el chasis del vehículo en general.
En particular, se pueden utilizar elementos de
absorción, lo que reduce su altura en un 50% si se someten a una
compresión de 0,2 a 1,5 N/mm^{2}.
Los materiales plásticos adecuados para producir
dichos elementos de absorción son: polipropileno expandido,
poliuretano expandido, poliestireno expandido, poliestireno.
La Figura 3 ilustra una forma de realización de
la invención en la que dichos elementos de absorción están
constituidos por una combinación de dos elementos de absorción
dispuestos adyacentes entre sí, realizados en diferentes materiales
plásticos, con el fin de mejorar las características generales del
elemento de absorción.
En particular, dicho elemento de absorción 10 ó
10' comprende una primera parte sustancialmente paralelepípeda 101
ó 101' y una segunda parte sustancialmente paralelepípeda 102 ó 102'
superpuesta.
Claims (11)
1. Estructura de protección para un vehículo,
que comprende por lo menos una pieza transversal recubierta
exteriormente por una banda parachoques y acoplada a un par de
largueros laterales longitudinales del chasis de dicho vehículo por
medio de un par de elementos de sacrificio, estando por lo menos un
elemento de absorción situado en el espacio delimitado por la pieza
transversal, estando los elementos de sacrificio y una pared
inferior del vehículo dispuestos entre los dos largueros laterales
caracterizada porque dicho por lo menos un elemento de
absorción está situado en correspondencia con por lo menos una zona
de refuerzo de dicha pared inferior y presenta unas dimensiones
tales que su superficie está en contacto con dicha pieza transversal
(2).
2. Estructura según la reivindicación 1, que
comprende dos elementos de absorción, estando cada uno de los
mismos situado próximo a un larguero lateral.
3. Estructura según la reivindicación 2, en
la que dicho elemento de absorción está fijado a dicha pared
inferior y presenta unas dimensiones tales que su superficie está
sustancialmente en contacto con dicha pieza transversal.
4. Estructura según la reivindicación 1, en
la que dicho elemento de absorción presenta una forma
sustancialmente paralelepípeda.
5. Estructura según la reivindicación 1, en
la que dicho elemento de absorción está realizado en un material
plástico que presenta la característica que consiste en reducir su
altura un 50% cuando se somete a compresión de 0,2 a 1,5
N/mm^{2}.
6. Estructura según la reivindicación 5, en
la que dicho elemento de absorción está realizado en polipropileno
expandido o poliuretano expandido o poliestireno expandido o
poliestireno.
7. Estructura según la reivindicación 5, en
la que dicho elemento de absorción comprende una primera parte que
es sustancialmente paralelepípeda y una segunda parte
sustancialmente superpuesta y realizada en un material
plástico.
8. Estructura según la reivindicación 2, en
la que dicha por lo menos una zona de refuerzo está constituida por
un par de superficies oblicuas que forman parte de un espacio para
contener la rueda de recambio.
9. Estructura según la reivindicación 8, en
la que dicho espacio se produce en asociación con una parte
inferior conformada del chasis, delimitada por dichas paredes
oblicuas y una base, y dicha pared inferior.
10. Estructura según la reivindicación 1, en la
que la pieza transversal está realizada en un material plástico.
11. Estructura según la reivindicación 1, en la
que la pieza transversal está realizada en un material plástico,
estando el par de elementos de sacrificio y el(los)
elemento(s) de absorción realizados en un material plástico.
elemento(s) de absorción realizados en un material plástico.
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