ES2293158T3 - Conjunto de parachoques para un vehiculo. - Google Patents
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Abstract
Conjunto de parachoques (1) para un vehículo, comprendiendo dicho vehículo un chasis (50, 51, 52), estando dicho conjunto de parachoques (1) caracterizado porque comprende: por lo menos dos cajas de absorción de impactos (10); un elemento transversal (30) realizado en un primer material plástico que, durante el uso, se extiende en una distancia que por lo menos se corresponde con la distancia entre las cajas de absorción de impactos (10); y por lo menos dos dispositivos de conexión sustancialmente indeformables (20) conectados a dicho elemento transversal (30) para fijar fuertemente dicho elemento transversal (30) a dicho chasis (50, 51, 52) del vehículo, en el que dichos por lo menos dos dispositivos de conexión sustancialmente indeformables (20) están conectados al elemento transversal (30) en posiciones correspondientes a las cajas de absorción de impactos (10).
Description
Conjunto de parachoques para un vehículo.
La presente invención se refiere a la
amortiguación de la energía generada por parachoques en vehículos y,
en particular, se refiere a un conjunto de parachoques mejorado
para vehículos, así como a un vehículo que comprende dicho conjunto
de parachoques y a un método para proteger un vehículo del daño
provocado por impactos.
En la industria automovilística se conoce la
colocación de parachoques en la parte frontal y posterior de un
vehículo, con el fin de amortiguar la energía resultante de un
impacto, y de limitar en lo posible cualquier daño a las partes del
vehículo y lesiones a los pasajeros y peatones que puedan estar
implicados en el impacto.
Actualmente, la atención de los fabricantes de
vehículos se dirige especialmente hacia la reducción del daño que
sufre un vehículo después de impactos a velocidades relativamente
bajas, típicamente inferiores a 15-16 km/h
aproximadamente. En algunos países, por ejemplo Alemania y Gran
Bretaña, las compañías de seguros han introducido nuevos parámetros
de evaluación en un intento de proporcionar políticas de primas más
equitativas. La tendencia actual es, de hecho, la de ofrecer una
política de primas que sea proporcional a la denominada
"categoría de seguro" del vehículo, y no sólo a la potencia y
al valor de dicho vehículo. A su vez, la clase de seguro se calcula
de acuerdo con el coste de reparación de un modelo de vehículo
después del impacto tanto de la parte frontal, como de la parte
posterior del vehículo contra un vehículo rígido a
15-16 km/h.
Los fabricantes de coches, con el fin de evitar
el riesgo de una cuota de mercado reducida debido a los elevados
costes de funcionamiento de sus vehículos, que a su vez se ven
penalizados por elevadas primas de seguro, buscan soluciones
eficientes que les permitan minimizar el daño a sus vehículos
después de impactos a velocidades reducidas, típicamente inferiores
a 15-16 km/h aproximadamente.
Actualmente, los fabricantes de vehículos prevén
un denominado "elemento de sacrificio" (también conocido como
"caja de absorción de impactos") que, en el caso de impacto,
amortigua la mayor parte de la energía del impacto, deformándose,
pero evitando la deformación del chasis del vehículo. De hecho,
cualquier deformación del chasis tendría como resultado unos costes
de reparación elevados y, como resultado, unos costes de seguro
inaceptablemente elevados.
Típicamente, un conjunto de parachoques con un
elemento de sacrificio del tipo conocido comprende un par de cajas
de absorción de impactos, un elemento transversal, un elemento de
amortiguación (por ejemplo realizado en espuma o similar) y una
cubierta de parachoques. En el conjunto de parachoques del tipo
mencionado anteriormente, las dos cajas de absorción de impactos se
fijan en los extremos de los dos elementos longitudinales
respectivos del chasis del vehículo, por medio de dos placas
respectivas. El elemento transversal se une al lado opuesto de las
cajas de absorción de impactos y se extiende continuamente de una
caja de absorción de impactos a la otra. El elemento de
amortiguación realizado en espuma o similar, cuando está previsto,
se fija en el exterior del elemento transversal. Además, el
conjunto de parachoques se completa con una cubierta de parachoques
que presenta funciones principalmente estéticas y aerodinámicas. El
elemento de amortiguación, por ejemplo realizado en polipropileno
expandido o similar, está caracterizado por una marcada capacidad
para retornar de forma elástica a la posición inicial no deformada
al final de un impacto que actúa sobre el mismo a velocidades muy
reducidas (velocidades inferiores a 4-5 km/h) y que
tienen lugar por ejemplo durante las maniobras de aparcamiento.
Convencionalmente, tanto las cajas de absorción
de impactos como el elemento transversal están realizados en
materiales metálicos, típicamente chapa de acero o de aluminio.
Generalmente, la presencia de un elemento transversal permite que
la presión de impacto se reparta de un modo más uniforme y se
distribuya de forma pareja. En términos de orden de magnitud, la
fuerza que actúa sobre las cajas de absorción de impactos con
respecto a la zona de superficie de dichas cajas de absorción de
impactos (sin elemento transversal) es igual a 20 N/mm^{2}
aproximadamente, pero desciende hasta 3-5 N/mm^{2}
aproximadamente cuando está presente el elemento transversal,
debido a la zona de superficie de impacto mejorada. Dicha presión es
compatible con la rigidez (1-6 N/mm^{2}) de una
barrera NCAP deformable ("impactador") utilizada para la
simulación de un impacto real. Por lo tanto, la necesidad de prever
un elemento transversal entre dos cajas de absorción de impactos se
determina, en primer lugar, por el hecho de que, en el caso de
impactos reales que implican dos coches, dicho elemento transversal
del vehículo golpeado simula el impacto rígido de la denominada
"prueba de la aseguradora".
Además, el elemento transversal asegura una
distribución mejorada del impacto, incluso aunque no sea centrado.
De hecho, la barrera (o impactador) utilizada para llevar a cabo las
pruebas de impacto de las aseguradoras normalmente cubre el 40% del
vehículo. Por este motivo, a causa de la geometría de los
parachoques, un impacto no centrado no tiene lugar contra las
cajas, sino que el primer contacto durante el impacto tiene lugar a
unos 2-3 cm de las mismas.
Finalmente, en el caso de un impacto con un
poste en una zona sustancialmente central, el elemento transversal
permite que la fuerza se distribuya sobre las dos cajas de absorción
de impactos laterales para una protección mejorada del
vehículo.
En la solución nueva descrita anteriormente, el
elemento transversal está fijado al extremo distal de las cajas de
absorción de impactos por medio de un sistema de fijación mecánica
tradicional, por ejemplo, mediante soldadura, tornillos y tuercas,
o similares. Para el objetivo de la presente solicitud de patente,
los adjetivos "distal" (o "exterior") y "proximal"
(o "interior") se deberán entender con referencia a un vehículo
(que no se muestra en su totalidad). Dicho de otro modo, el lado
"distal" es el lado más alejado del vehículo, mientras que el
lado "proximal" es el lado más próximo a dicho vehículo.
Las soluciones conocidas descritas anteriormente
(cajas de absorción de impactos metálicas, placas para fijar dichas
cajas de absorción de impactos en los elementos longitudinales y
elementos transversales metálicos fijados a los extremos dístales
de las cajas de absorción de impactos) resultan satisfactorias desde
el punto de vista de la resistencia a impactos, pero se considera
que son complicadas de montar, pesadas, que presentan un coste
elevado y que no se adaptan a los nuevos modelos de vehículos con
facilidad.
También se conocen conjuntos de parachoques que
únicamente comprenden cajas de absorción de impactos de plástico
(que realizan esencialmente la misma función que las cajas de
absorción de impactos metálicas). Estos conjuntos de parachoques no
están provistos de un elemento transversal continuo, sin embargo,
pueden pasar las pruebas de impacto de las aseguradoras llevadas a
cabo en los laboratorios. Dichos conjuntos de parachoques funcionan
razonablemente bien para impactos contra obstáculos fijos y se
pueden realizar con precisión en materiales plásticos, de un modo
que presentan un coste bajo y con pesos relativamente bajos, por
ejemplo por medio de una estructura de plástico en panel de
abeja.
Sin embargo, una desventaja de dichos conjuntos
de parachoques sin un elemento transversal es la incapacidad de
soportar adecuadamente impactos centrales concentrados, del tipo
conocido como "impacto contra poste".
Por último, en un intento por solucionar las
desventajas de los conjuntos de parachoques sin elemento
transversal, se han propuesto soluciones de compromiso como asociar
un elemento transversal de chapa metálica con las cajas de
absorción de impactos conocidas. En el caso de estos conjuntos de
parachoques también, el elemento transversal de chapa metálica se
fija en el extremo distal de la caja de absorción de impactos de
plástico. Estos conjuntos de parachoques ofrecen una mayor
resistencia a los impactos centrales concentrados que las soluciones
sin elemento transversal. La desventaja en este caso consiste en la
dificultad de fijar de manera efectiva, duradera y fiable un cuerpo
metálico bastante pesado (elemento transversal) en un cuerpo de
plástico (caja de absorción de impactos, fijada a su vez al
elemento longitudinal).
Por ejemplo, según una primera forma de
realización conocida, el elemento transversal metálico se fijó en
cada una de las cajas de absorción de impactos de plástico por medio
de un sistema de tornillo pasante, pero obtuvo un resultado
negativo debido a comportamiento de deformación diferente de las
cajas de absorción de impactos. Básicamente, los tornillos
pasantes, en caso de impacto, tienden a rasgar las cajas de
absorción de impactos.
Según una segunda forma de realización, el
elemento transversal metálico se fijó en cada una de las cajas de
absorción de impactos de plástico por medio de salientes alargados
que se acoplan con orificios pasantes correspondientes en dicho
elemento transversal. A continuación, los extremos de los salientes
alargados que sobresalen de los orificios de los elementos
transversales se remachan en caliente con el fin de conseguir la
fijación entre la caja de absorción de impactos y el elemento
transversal. Sin embargo, esta segunda forma de realización
conocida no ofrece garantía en lo que respecta a la fiabilidad y la
duración con el paso del tiempo del sistema de fijación de la caja
de absorción de impactos/elemento transversal, debido al peso del
propio elemento transversal, las tensiones mecánicas y las zonas de
fijación que son relativamente pequeñas.
A partir del documento FR 2 763 546 se conoce un
conjunto de parachoques para un vehículo. Dicho conjunto de
parachoques según el documento FR 2 763 546 comprende una cubierta
de parachoques 2, un elemento transversal 3 y dos parachoques
locales 4 para su fijación en un chasis del vehículo 5. Cada uno de
los parachoques locales 4 comprende un elemento de absorción 6 y
dos placas en forma de "U" 7. Dichas placas 7 y el elemento 6
forman un conjunto elástico dispuesto entre el chasis del vehículo
y el elemento transversal. La longitud de las placas en forma de
"U" es igual que la del elemento de absorción. Así, el elemento
transversal 3 no está fijado al chasis del vehículo de una forma
rígida. Además, dicho elemento transversal está fijado al chasis
mediante placas metálicas, tornillos y tuercas.
A partir del documento US nº 3.744.835 se da a
conocer un parachoques de absorción en forma de panal de abeja. El
parachoques según el documento US nº 3.744.835 está construido en
material plástico, metálico o pasta de papel en forma de panal de
abeja y recubierto con una cubierta de goma, metal o plástico. El
parachoques es amortiguador de golpes para reducir daños al
guardabarros y al cuerpo del automóvil en choques a velocidades
reducidas. El parachoques se acopla al vehículo mediante un par de
tornillos en T que se fijan en el guardabarros mediante tuercas.
Así, el parachoques no está acoplado directamente al chasis del
vehículo y no proporciona una conexión rígida entre un elemento
transversal y dicho chasis del vehículo.
A la vista de estos resultados que no son
completamente satisfactorios, de los conjuntos de parachoques
conocidos, el solicitante ha intentado encontrar una solución capaz
de proporcionar un conjunto de parachoques que resulte efectivo en
todo tipo de impactos, práctico en términos de montaje,
sustancialmente modular, de manera que se pueda adaptar fácilmente
a nuevos modelos de vehículos, y que además presente una larga
duración con el paso del tiempo, así como un coste reducido.
En un primer intento de conseguir dichos
objetivos, el solicitante simplemente sustituyó el elemento
transversal de chapa metálica por un elemento transversal realizado
en material plástico, mientras mantenía un sistema similar para la
fijación de la caja de absorción de impactos de plástico y el
elemento transversal, de manera que se formó esencialmente un
sistema de travesaño (elemento transversal) que se apoyaba en dos
puntos (cajas de absorción de impactos de plástico). De acuerdo con
un primer intento, las placas simplemente se utilizaron para fijar
las cajas de absorción de impactos en los elementos
longitudinales.
Sin embargo, el solicitante comprobó que, debido
a los valores conocidos del módulo de Young y del límite de
elasticidad de los materiales plásticos (aproximadamente 2.000
N/mm^{2} para plásticos no reforzados o en cualquier caso \leq
10.000 N/mm^{2} para plásticos reforzados con fibras de vidrio en
comparación con 210.000 N/mm^{2} para el acero), con fuerzas
relativamente pequeñas, se obtiene una deformación excesiva en el
elemento transversal y, por lo tanto, poca amortiguación de energía.
Este comportamiento no garantiza la protección de un vehículo en el
caso de un impacto.
Con el fin de mejorar dichos valores reducidos
para el módulo de Young y el límite de elasticidad, el solicitante
utilizó para el elemento transversal un material plástico reforzado
con fibras de vidrio cortas o largas. Sin embargo, el solicitante
estableció que este incremento en los valores del módulo de Young y
del límite de elasticidad iba acompañado de forma poco deseable de
una fragilidad incrementada. Por este motivo, una fuerza de impacto
próxima a los valores máximos admisibles tiene como resultado una
rotura del elemento transversal y, por lo tanto, la situación en la
que las dos cajas de absorción de impactos ya no están conectadas
entre sí (reproduciendo una situación similar a la solución sin
elemento transversal).
El solicitante obtuvo los mismos resultados
insatisfactorios también cuando el elemento transversal (realizado
en un material plástico no reforzado o reforzado) se fijó en la
cubierta del parachoques.
El solicitante se dio cuenta de que se podrían
conseguir unos resultados óptimos utilizando un tipo de sistema
diferente para fijar el elemento transversal y las cajas de
absorción de impactos (amortiguadoras), sustituyendo una
configuración del tipo en el que el travesaño se apoya sobre dos
puntos por una configuración del tipo en el que el travesaño se une
en un modo de interconexión en dos puntos.
Dicho de otro modo, la idea que constituye la
base de la presente invención es la de fijar un elemento transversal
de plástico, por medio de una unión de interconexión
sustancialmente rígida, al chasis (típicamente a los dos elementos
longitudinales) del vehículo, insertando las cajas de absorción de
impactos en su interior.
De acuerdo con un primer aspecto, la presente
invención se refiere a un conjunto de parachoques para un vehículo,
que comprende un chasis. El conjunto de parachoques comprende: por
lo menos dos cajas de absorción de impactos; un elemento
transversal realizado en un primer material plástico que, durante el
uso, se extiende en una distancia que por lo menos corresponde a la
que existe entre las cajas de absorción de impactos; y por lo menos
dos dispositivos de conexión sustancialmente indeformables
conectados al elemento transversal para fijar de manera rígida
dicho elemento transversal al chasis del vehículo, en el que dichos
dispositivos de conexión sustancialmente indeformables están
conectados a dicho elemento transversal en posiciones
correspondientes a las cajas de absorción de impactos.
Típicamente, los dispositivos de conexión
sustancialmente indeformables están realizados en un segundo
material plástico.
De forma ventajosa, el primer material plástico
es el mismo material plástico que el segundo material plástico.
Preferentemente, los dispositivos de conexión
sustancialmente indeformables están conectados directamente al
elemento transversal mediante un procedimiento de soldadura, más
preferentemente, por medio de un procedimiento de soldadura por
placa caliente.
Preferentemente, tanto el primero como el
segundo material plástico comprenden XENOY®.
De acuerdo con una forma de realización
preferida, los por lo menos dos dispositivos de conexión
sustancialmente indeformables son sustancialmente sólidos. De forma
alternativa, los por lo menos dos dispositivos de conexión
sustancialmente indeformables presentan una sección transversal en
forma de panal de abeja.
De manera ventajosa, el elemento transversal
comprende por lo menos una primera superficie de conexión y cada
uno de dichos dispositivos de conexión sustancialmente indeformables
comprende por lo menos una segunda superficie correspondiente para
conectar la superficie de dicho elemento transversal a dichos
dispositivos de conexión sustancialmente indeformables a lo largo
de dichas superficies.
Preferentemente, el elemento transversal
presenta una sección transversal que sustancialmente está al menos
parcialmente abierta en la forma de una "\Omega" o de una
"H".
De forma ventajosa, cada uno de dichos
dispositivos de conexión sustancialmente indeformables comprende un
dispositivo de fijación para fijar dicho dispositivo de conexión
sustancialmente indeformable a una caja de absorción de impactos
respectiva.
De acuerdo con una forma de realización
preferida, cada una de las cajas de absorción de impactos está
realizada de una sola pieza con un dispositivo de conexión
sustancialmente indeformable. De forma alternativa, las cajas de
absorción de impactos están realizadas de una sola pieza con dicho
elemento transversal.
El parachoques según la presente invención
también podría comprender uno o más de: un elemento de refuerzo, un
elemento de amortiguación, una cubierta de parachoques.
De acuerdo con un segundo aspecto, la presente
invención proporciona un método para proteger un vehículo de los
daños provocados por impactos, comprendiendo dicho vehículo un
chasis, comprendiendo dicho método las etapas siguientes: prever
por lo menos dos cajas de absorción de impactos; prever un elemento
transversal realizado en un primer material plástico que se
extiende en una distancia por lo menos correspondiente a la que
existe entre las cajas de absorción de impactos; y conectar
directamente a dicho elemento transversal por lo menos dos
dispositivos de conexión sustancialmente indeformables para fijar
fuertemente dicho elemento transversal a dicho chasis del vehículo,
en el que dichos por lo menos dos dispositivos de conexión
sustancialmente indeformables están conectados al elemento
transversal en posiciones correspondientes a las cajas de absorción
de impactos.
De acuerdo con un tercer aspecto, la presente
invención prevé un vehículo con un chasis y que comprende un
conjunto de parachoques que comprende: por lo menos dos cajas de
absorción de impactos; un elemento transversal realizado en un
primer material plástico que, durante el uso, se extiende en una
distancia que por lo menos corresponde a la existente entre las
cajas de absorción de impactos; y por lo menos dos dispositivos de
conexión sustancialmente indeformables conectados al elemento
transversal para fijar fuertemente dicho elemento transversal al
chasis del vehículo, en el que dichos dispositivos de conexión
sustancialmente indeformables están conectados a dicho elemento
transversal en posiciones que se corresponden con las cajas de
absorción de impactos.
A continuación se proporciona una descripción
detallada de las formas de realización preferidas de la presente
invención, para su lectura haciendo referencia a las figuras
ilustrativas adjuntas, en las que:
- la Figura 1 muestra una vista explosionada del
conjunto de parachoques según la presente invención;
- la Figura 2 muestra una vista en perspectiva
del conjunto de parachoques en la condición montada;
- la Figura 3 muestra una forma de realización
de una caja de absorción de impactos fijada realizada de una sola
pieza con una placa de conexión; y
- la Figura 4 muestra una sección transversal
del conjunto de parachoques según la presente invención montado con
un chasis de un vehículo.
Haciendo referencia a las Figuras 1 y 2, el
conjunto de parachoques 1 según la presente invención comprende por
lo menos dos cajas de absorción de impactos 10, por lo menos dos
dispositivos de conexión sustancialmente indeformables 20
respectivos para fijar fuertemente dicho elemento transversal a
dicho chasis del vehículo y un elemento transversal 30. De forma
provechosa, los dispositivos de conexión sustancialmente
indeformables 20 presentan la forma de placas de conexión 20. De
modo conveniente, el conjunto de parachoques 1 también comprende
una cubierta de parachoques 40 que presenta una forma adecuada.
Preferentemente, el conjunto de parachoques 1
según la invención comprende también un elemento de amortiguación
de impactos 41 aplicado de forma distal al elemento transversal
30.
Preferentemente, el conjunto de parachoques 1
según la invención comprende también un elemento de refuerzo 42
aplicado de forma proximal o distal al elemento transversal 30.
Según la presente invención, el elemento
transversal 30 y, por lo menos parcialmente, las placas de conexión
20, están realizados en material plástico o similar. Para el
objetivo de la presente solicitud de patente, el término
"material plástico" pretende definir principalmente un material
diferente al metal y en particular un material sustancialmente
termoplástico con una elongación a los valores de rotura \geq al
50% (para ensayos de tracción en piezas de prueba a 5 mm/min.) como
por ejemplo policarbonato, poliéster, polibutileno, tereftalato,
polipropileno, poliamida y derivados de los mismos, polipropileno
reforzado EP-DM o similar y cualquier combinación
de los mismos. El solicitante ha comprobado en particular que un
material particularmente adecuado para la fabricación de la
presente invención es el XENOY® PC/PBT comercializado por GE
Plastics. La resina XENOY® ya se ha utilizado en la industria del
sector automovilístico y asegura una resistencia óptima a los
combustibles del motor, así como un elevado nivel de resistencia a
impactos también a temperaturas bajas y una resistencia al paso del
tiempo. Para el objetivo de la presente invención, el término
"sustancialmente indeformable" utilizado en conexión con los
"dispositivos de conexión" pretende significar que los
dispositivos de conexión no presentan una deformación visible
cuando se ven sometidos a presiones del orden de por lo menos 20
N/mm^{2}.
Con el fin de incrementar los valores de los
módulos de Young y del límite de elasticidad de los materiales
plásticos utilizados, la presente invención prevé reforzar
opcionalmente los materiales plásticos con fibras de vidrio largas
o cortas.
De acuerdo con una forma de realización de la
invención (Figura 3), cada una de las cajas de absorción de
impactos 10 comprende esencialmente una pluralidad de elementos
alargados 11 con una sección transversal hexagonal, unidos
conjuntamente de manera que formen un cuerpo del tipo
paralelepipédico, cuya sección transversal corresponde
sustancialmente a la combinación de la pluralidad de secciones
transversales hexagonales. En una forma de realización de la
invención, que se muestra en las Figuras 3 y 4, existen veintitrés
elementos alargados 11 con una sección hexagonal, dispuestos en una
configuración
"5-4-5-4-5",
pero se entenderá que otras configuraciones (por ejemplo
"3-2-3-2"
también resultan adecuadas dependiendo de las aplicaciones).
Generalmente, el número de células es variable dependiendo de la
fuerza de colapso. El solicitante ha comprobado que, con el fin de
obtener una resistencia mayor, resulta preferible incrementar el
número de células en lugar de incrementar su espesor de pared.
Preferentemente, el diámetro de la circunferencia circunscrito
alrededor de los elementos hexagonales 11 es \geq a unos 10 mm,
más preferentemente \geq a unos15 mm y el espesor de cada célula
es \geq a unos 0,5 mm, más preferentemente \geq a unos 1,0 mm.
Preferentemente, cada una de las cajas de absorción de impactos 10
se consigue mediante el moldeado por inyección de un material
plástico con valores de inclinación internos \leq a 0,5º.
En la forma de realización representada (véase
la sección transversal en la Figura 4), un lado 12 de la caja de
absorción de impactos 10 es sustancialmente plano, mientras que el
lado opuesto 13 está formado de manera inclinada, de forma que
presente una superficie de colapso inicial concebida para reducir el
pico de colapso inicial. El lado plano 12 también está definido
como un lado proximal debido a que, cuando la caja de absorción de
impactos se monta en el chasis 50 (el elemento longitudinal 51 del
vehículo y/o el elemento dorsal 52), está próximo al mismo; de
forma similar, el lado inclinado 13 se denomina como lado
distal.
El lado proximal 12 de la caja de absorción de
impactos está sustancialmente cerrado, pero presenta una pluralidad
de orificios 14, 15 preferentemente con una sección transversal
circular que se puede dividir en orificios 14 para
localizar/centrar pernos y orificios 15 para los pernos de fijación
a presión, que se describirán más adelante haciendo referencia a
las placas de conexión 20. Finalmente, los orificios 14, 15
presentan la función de asegurar que los espesores de pared se
mantienen de forma adecuada durante el moldeado de la pieza.
En el lado distal 13 de la caja de absorción de
impactos preferentemente se prevé un sistema de fijación,
preferentemente un sistema de dentado que sobresale, por ejemplo
cuatro dientes salientes dispuestos en lados opuestos de los
elementos hexagonales (que no se muestran).
Según una forma de realización preferida (Figura
3), la caja de absorción de impactos 10 y la placa de conexión
respectiva 20 están formadas como una pieza o están unidas
conjuntamente mediante soldadura por placa caliente o un
procedimiento de unión similar.
Sin embargo, se entenderá que la caja de
absorción de impactos 10 también se puede realizar en un material
metálico, no necesariamente un material plástico y puede presentar
una forma diferente a la descrita y mostrada anteriormente.
Según otra forma de realización de la invención
(no representada), las cajas de absorción de impactos 10 y el
elemento transversal 30 están formados como una pieza o unidos
conjuntamente mediante la soldadura por placa caliente o un
procedimiento de unión similar.
El elemento transversal 30, que está realizado
en un material plástico, tal como se menciona anteriormente, está
formado longitudinalmente de cualquier modo, dependiendo de los
requisitos y del espacio disponible en el vehículo en el que se va
a instalar. Con respecto a su sección transversal, también puede
presentar una forma de caja cerrada o abierta, por ejemplo
sustancialmente en forma de "\Omega" (omega), tal como se
muestra claramente en la Figura 4, o en forma de "H". El
elemento transversal 30 preferentemente presenta un espesor de
entre 2 y 8 mm, preferentemente entre 3 y 6 mm y con mayor
preferencia de unos 4 mm. Con el fin de incrementar la rigidez del
elemento transversal 30, se pueden prever deflectores internos que
sustancialmente se encuentran separados entre sí.
En la forma de realización preferida, el
elemento transversal 30 presenta una sección transversal en forma
de omega, de manera que los salientes planos 31 que se extienden en
direcciones opuestas formen una primera superficie de conexión que
se puede unir a una segunda superficie de conexión correspondiente
23 dispuesta directamente en el chasis 50 (o mejor, en el elemento
longitudinal y/o en el elemento dorsal) o, preferentemente, en los
dispositivos de conexión sustancialmente indeformables (placas de
conexión) 20 que se describirán más adelante.
Las placas de conexión 20 comprenden un cuerpo
24 que es sólido o presenta una sección transversal en forma de
panal de abeja (tal como se muestra en la Figura 4) y es
sustancialmente rígido con un primer lado proximal 25 encarado
directamente al extremo del elemento longitudinal 51 del chasis del
vehículo y un lado distal 26 que coopera con el lado proximal 12 de
la caja de absorción de impactos 10. Dependiendo de la geometría
del elemento longitudinal 51, del vehículo y del conjunto de
parachoques, los dos lados 25, 26 pueden no ser paralelos. Desde el
lado distal 26 de la placa de conexión 20, en la forma de
realización que se muestra en la Figura 4, se extienden pernos de
localización/centrado 21 y pernos de fijación a presión 22 que
pueden acoplarse con los orificios respectivos 14, 15 en el lado
proximal 12 de la caja de absorción de impactos 10. Las placas de
conexión 20 están fijadas de una sola pieza a los extremos de los
elementos longitudinales 51 y/o a los elementos dorsales 52 por
medio de cualquier dispositivo de fijación mecánica, por ejemplo por
medio de tornillos y tuercas. Preferentemente, las placas de
conexión presentan un espesor de entre 10 mm y 100 mm, con mayor
preferencia entre 15 mm y 50 mm.
Según la presente invención, cada placa de
conexión 20 comprende por lo menos una segunda superficie de
conexión 23 que coopera con la primera superficie de conexión 31 en
el elemento transversal 30. Preferentemente, se prevén dos segundas
superficies de conexión opuestas 31. El área de cada una de las
segundas superficies preferentemente será de entre 1.000 mm^{2} y
5.000 mm^{2}, con mayor preferencia entre 1.100 mm^{2} y 2.500
mm^{2}.
De forma conveniente, según la presente
invención, el elemento transversal 30 y las placas de conexión 20
están realizados en el mismo material o en un material compatible
que les permita unirse de un modo sencillo, que presente un coste
reducido y fiable. Preferentemente, el elemento transversal y la
placa de fijación están realizados en un material plástico, en
particular XENOY®. Preferentemente, el elemento transversal y las
placas de fijación 20 están unidos de manera conjunta por medio de
soldadura, con mayor preferencia mediante soldadura por placa
caliente.
Por lo tanto, según la presente invención, dado
que las placas de conexión 20 son sustancialmente rígidas e
indeformables, el elemento transversal 30 se fija directamente al
chasis 50 del vehículo, por ejemplo por medio de los elementos
longitudinales 51 y/o los elementos dorsales 52 y proporciona una
mejor resistencia a impactos que las soluciones existentes.
De forma conveniente, tal como se ha mencionado
anteriormente, el elemento transversal 30 presenta una sección
transversal que presenta sustancialmente forma de "\Omega"
(omega) y las cajas de absorción de impactos 10 están alojadas en
el interior del elemento transversal 30, es decir, en el interior de
su parte hueca (Figura 4). Las cajas de absorción de impactos
pueden ser metálicas o de plástico, prefiriéndose esta última
solución. Las cajas de absorción de impactos 10 se podrían fijar al
elemento transversal 30 por unos medios de acoplamiento por
interconexión, presión o de cualquier otro modo. Opcionalmente,
también podrían estar simplemente centradas. En una solución de
mayor preferencia, las cajas de absorción de impactos 10 están
realizadas de una sola pieza con el elemento transversal 30 y se
obtienen moldeando este último, o están unidas mediante la soldadura
por placa caliente.
Con el fin de mejorar la resistencia del
elemento transversal 30, dependiendo de las circunstancias, se puede
prever convenientemente un elemento de refuerzo 42, estando éste
conectado al elemento transversal 30, preferentemente de forma
proximal. El elemento de refuerzo 42 preferentemente está realizado
en material plástico o metálico (por ejemplo, acero) y se puede
conectar al elemento transversal 30 por medio de un sistema de
conexión mecánico del tipo de tornillo y tuerca, soldadura o unión
por adherencia.
Por último, de forma conveniente, el conjunto de
parachoques 1 según la presente invención comprende un elemento de
amortiguación de impactos 41 que se aplica de forma distal al
elemento transversal, comprendiendo dicho elemento un material,
como espuma, por ejemplo polipropileno expandido, poliuretano
expandido, poliestireno expandido y derivados. De forma
alternativa, el elemento de amortiguación comprende un amortiguador
termoplástico en forma de panel de abeja.
En una forma de realización específica de la
presente invención, cada placa de conexión 20 comprende un enganche,
por ejemplo un enganche para remolcar el vehículo. En el caso de
placas de conexión plásticas, dichos ganchos metálicos conectados a
las placas metálicas provistas de orificios opuestos a los orificios
de fijación 27 de la placa 20 se pueden embeber en el material
plástico durante la producción de dichas placas mediante el
moldeado por inyección.
Así, de acuerdo con la presente invención, se
prevén por lo menos dos dispositivos de conexión sustancialmente
indeformables 20 (posiblemente en forma de placa) para fijar
fuertemente el elemento transversal 30 al chasis (50, 51, 52) del
vehículo. Dichos por lo menos dos dispositivos de conexión
sustancialmente indeformables 20 se disponen directamente entre el
chasis y el elemento transversal 30. Según la presente invención,
dicho elemento transversal 30 está en contacto con los dispositivos
de conexión 20 a través de las superficies 23 y 31 (véase la Figura
4); a su vez, los dispositivos de conexión sustancialmente
indeformables 20 están en contacto con el chasis del vehículo 50,
51, 52. En caso de colisión, el elemento transversal 30 y las cajas
de absorción de impactos 10 absorben la energía de impacto para la
que están concebidos. Los dispositivos de conexión 20 únicamente
empezarán a deformarse después de que el elemento transversal y las
cajas de absorción de impactos se hayan deformado. Durante dicha
colisión y con anterioridad a que tenga lugar cualquier deformación
del dispositivo de conexión, la posición relativa de la superficie
de contacto (23, 31) entre los dispositivos de conexión 20 y el
elemento transversal permanece inalterada con respecto a por lo
menos una de las superficies de contacto entre los dispositivos de
conexión 20 y el chasis del vehículo (50, 51, 52).
Resulta evidente que las formas de realización
del conjunto de parachoques de acuerdo con la presente invención
pueden ser objeto de numerosas modificaciones, adaptaciones,
variaciones y sustituciones de unas partes por otras que resultan
funcionalmente equivalentes, sin embargo, dichas modificaciones,
adaptaciones, variaciones y sustituciones de partes estarán
comprendidas dentro del alcance de la presente invención que
únicamente está limitada por las reivindicaciones siguientes.
Claims (17)
1. Conjunto de parachoques (1) para un vehículo,
comprendiendo dicho vehículo un chasis (50, 51, 52), estando dicho
conjunto de parachoques (1) caracterizado porque comprende:
por lo menos dos cajas de absorción de impactos (10); un elemento
transversal (30) realizado en un primer material plástico que,
durante el uso, se extiende en una distancia que por lo menos se
corresponde con la distancia entre las cajas de absorción de
impactos (10); y por lo menos dos dispositivos de conexión
sustancialmente indeformables (20) conectados a dicho elemento
transversal (30) para fijar fuertemente dicho elemento transversal
(30) a dicho chasis (50, 51, 52) del vehículo, en el que dichos por
lo menos dos dispositivos de conexión sustancialmente indeformables
(20) están conectados al elemento transversal (30) en posiciones
correspondientes a las cajas de absorción de impactos (10).
2. Conjunto de parachoques (1) según la
reivindicación 1, caracterizado porque dichos por lo menos
dos dispositivos de conexión sustancialmente indeformables (20)
están realizados en un segundo material plástico.
3. Conjunto de parachoques (1) según la
reivindicación 2, caracterizado porque dicho primer material
plástico es el mismo material plástico que el segundo material
plástico.
4. Conjunto de parachoques (1) según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
dichos por lo menos dos dispositivos de conexión sustancialmente
indeformables (20) están conectados directamente a dicho elemento
transversal (30) por medio de un proceso de soldadura,
preferentemente un proceso de soldadura por placa caliente.
5. Conjunto de parachoques (1) según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
dichos primer y segundo materiales plásticos comprenden XENOY®.
6. Conjunto de parachoques (1) según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque dichos
por lo menos dos dispositivos de conexión sustancialmente
indeformables (20) son sustancialmente sólidos.
7. Conjunto de parachoques (1) según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque dichos
por lo menos dos dispositivos de conexión sustancialmente
indeformables (20) presentan una sección transversal en forma de
panel de abeja.
8. Conjunto de parachoques (1) según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque dicho
elemento transversal (30) comprende por lo menos una primera
superficie de conexión (31) y cada uno de dichos dispositivos de
conexión sustancialmente indeformables (20) comprende por lo menos
una segunda superficie (23) correspondiente, para conectar
superficialmente dicho elemento transversal a dichos dispositivos de
conexión sustancialmente indeformables a lo largo de dichas
superficies.
9. Conjunto de parachoques (1) según cualquiera
de las reivindicaciones 2 a 8, caracterizado porque dicho
elemento transversal (30) presenta una sección transversal que está
sustancialmente por lo menos parcialmente abierta en forma de una
"\Omega" o de una "H".
10. Conjunto de parachoques (1) según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque cada uno
de dichos dispositivos de conexión sustancialmente indeformables
(20) comprende un dispositivo de fijación (22) para fijar dicho
dispositivo de conexión sustancialmente indeformable a una caja de
absorción de impactos (10) respectiva.
11. Conjunto de parachoques (1) según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque cada una
de dichas cajas de absorción de impactos (10) está realizada de una
sola pieza con un dispositivo de conexión sustancialmente
indeformable (20).
12. Conjunto de parachoques (1) según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque dichas
cajas de absorción de impactos (10) están realizadas de una sola
pieza con dicho elemento transversal (30).
13. Conjunto de parachoques (1) según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
comprende además un elemento de refuerzo (42).
14. Conjunto de parachoques (1) según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
comprende además un elemento de amortiguación de impactos (41).
15. Conjunto de parachoques (1) según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
comprende además una cubierta de parachoques (40).
16. Método para proteger un vehículo de los
daños provocados por impactos, comprendiendo dicho vehículo un
chasis (50, 51, 52), comprendiendo dicho método las etapas
siguientes: proporcionar por lo menos dos cajas de absorción de
impactos (10); proporcionar un elemento transversal (30) realizado
en un primer material plástico que se extiende en una distancia por
lo menos correspondiente a la distancia entre las cajas de absorción
de impactos (10); y conectar a dicho elemento transversal (30) por
lo menos dos dispositivos de conexión sustancialmente indeformables
(20) para fijar fuertemente dicho elemento transversal (30) a dicho
chasis (50, 51, 52) del vehículo, en el que dichos por lo menos dos
dispositivos de conexión sustancialmente indeformables (20) están
conectados al elemento transversal (30) en posiciones que se
corresponden con las cajas de absorción de impactos (10).
17. Vehículo que comprende un conjunto de
parachoques según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15.
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