ES2300071T3 - Capo delantero para un automovil. - Google Patents
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Abstract
Capó delantero para un automóvil con un revestimiento exterior (3) y una estructura de sustentación (4) de metal dispuesta por debajo del revestimiento exterior (3), siendo la estructura de sustentación (4) un componente de chapa parcialmente conformable por el calor, que para deformación específica durante un choque presenta zonas (B1,B2, B3) de diferente resistencia y en el que las zonas de menor resistencia (B1, B3) están dispuestas de tal modo que un plegado específico del capó delantero (1) puede ser iniciado en la dirección longitudinal (L) del vehículo y/o en la dirección perpendicular (Q) del vehículo, caracterizado porque en el estado cerrado del capó delantero (1) la estructura de sustentación (4) es soportada en una columna con forma de A (5).
Description
Capó delantero para un automóvil.
La invención se refiere a un capó delantero para
un automóvil con un revestimiento exterior y una estructura de
sustentación dispuesta por debajo del revestimiento exterior según
las características indicadas en el preámbulo de la reivindicación
1.
Los capós delanteros están diseñados según los
requisitos frente a choques que predominan actualmente, atribuyendo
especial importancia a la capacidad de transformar energía cinética
en trabajo de deformación. Es conocido que en caso de colisión con
un peatón en la mayoría de los casos se produce un choque de la
parte superior del cuerpo y de la cabeza sobre el capó delantero,
lo que puede traer consigo lesiones graves. Se han propuesto
diferentes suplementos para configurar de forma más flexible la zona
delantera de la carrocería a fin de conseguir zonas de
amortiguación en caso de colisión con un peatón. Por el documento DE
198 51 472 A1 es conocido, por ejemplo, construir la pared de un
capó delantero como componente compuesto con un soporte de capó
estable plano y una pieza de talón blanda. Sobre el soporte de capó
está prevista una capa intermedia que absorbe energía que puede
estar unida a la chapa de cubierta. En el estado de la técnica se
cuentan igualmente capas intermedias estructuradas que pueden estar
hechas, por ejemplo, de espuma de plástico o de una estructura de
panal (documento DE 42 32 953 A1).
Aunque se han hecho progresos considerables en
el desarrollo de carrocerías blandas frente a choques, en el caso
de estructuras de varias capas surge el problema de que en caso de
un choque, piezas del capó se pueden desgarrar o pueden volar
alrededor. Las piezas separadas pueden provocar otras lesiones que
hay que evitar.
Partiendo de aquí el objeto de la invención es
mostrar un capó delantero para un automóvil con un revestimiento
exterior y una estructura de sustentación dispuesta por debajo del
revestimiento exterior, en el que la estructura de sustentación sea
fácil de fabricar y esté unida lo más fijamente posible al
revestimiento exterior y además posea la propiedad de absorber la
energía del choque ya por propia deformación.
El documento EP 1 357 018 A1 muestra una
estructura del género expuesto para un capó del motor en la que
entre una placa superior y una placa inferior está dispuesta una
estructura compuesta ondulada que está pegada a la placa superior e
inferior. La placa inferior puede estar realizada como matriz a
medida (tailored blank) y presentar zonas de diferente resistencia.
Estas zonas están dispuestas de tal modo que es posible un plegado
específico del capó delantero en la dirección longitudinal del
vehículo o en la dirección transversal.
El documento EP 1 093 980 A1 muestra un capó de
motor para automóviles para la protección de peatones que posee una
zona de choque de cabeza, estando formado el capó del motor por dos
o más cápsulas sustentadoras. La resistencia a la flexión aumenta
hacia el centro, presentando el capó del motor una distribución de
masas homogénea a través de toda la superficie. Por debajo del
revestimiento exterior está dispuesta una chapa de reforzamiento
que presenta varias acanaladuras.
Del documento DE 102 24 423 A1 se desprende un
componente plano para carrocerías de automóviles con la forma de
construcción de cápsulas, en particular una tapa delantera. Esta
tapa delantera está formada por una chapa de metal exterior y una
interior, soportando la chapa de metal interior a la chapa de metal
exterior. La chapa de metal interior está apoyada contra el
exterior a través de cuerpos moldeados.
Un elemento de carrocería blando frente a
golpes, en particular un capó delantero en un automóvil, se
desprende también del documento WO 2006/048 239 A1. Este capó
delantero se compone de una chapa exterior de paredes finas y una
chapa interior realizada como marco. La chapa exterior y la chapa
interior están unidas fijamente entre sí en los bordes exteriores
periféricos.
Este objeto se lleva a cabo con un capó
delantero con las características de la reivindicación 1.
Perfeccionamientos ventajosos de la idea de la invención son objeto
de las reivindicaciones subordinadas.
El objeto de la reivindicación 1 es un capó
delantero para un automóvil con un revestimiento exterior y una
estructura de sustentación de metal dispuesta por debajo del
revestimiento exterior, siendo la estructura de sustentación un
componente de chapa parcialmente moldeable por calor que para la
deformación específica durante un choque presenta zonas de
diferente resistencia y en el que las zonas de menor resistencia
están dispuestas de tal modo que puede ser introducido un plegado
específico del capó delantero en la dirección longitudinal del
vehículo y/o en la dirección perpendicular del vehículo. La idea
central de la invención es que la estructura de sustentación en el
estado cerrado del capó delantero está apoyada en una columna con
forma de A.
La ventaja decisiva de tal capo delantero es que
está formado por sólo dos componentes sustentadores; por un lado
por el revestimiento exterior necesario obligatoriamente por motivos
de diseño y además por la estructura de sustentación que soporta al
revestimiento exterior. El capó delantero está configurado él mismo
como elemento de deformación debido a la estructura de sustentación
realizada específicamente, que no sólo está prevista para
introducir las fuerzas de choque a otras zonas de la carrocería, en
particular el guardabarros, sino que posee él mismo una
configuración que posibilita una deformación específica y, por
tanto, una transformación de la energía cinética en energía de
deformación. La estructura de sustentación metálica con una
estructura de una sola pieza facilita el reciclado del capó
delantero y asegura que en caso de choque ninguna pieza del capó
delantero pueda ser separada, ya que esto podría conducir a otras
lesiones.
Según la invención aquellas zonas de la
estructura de sustentación que deben experimentar una deformación
específica son parcialmente deformadas por calor para ajustar
correspondientemente sus valores mecánicos. De esta forma es
posible una distribución de la resistencia ajustada a la carga que
se espera, tanto en la dirección longitudinal como en la dirección
perpendicular de la estructura de sustentación.
La estructura de sustentación es fabricada
preferentemente en una etapa de trabajo a partir de una placa de
chapa y es deformado parcialmente por el calor para ajustar la
resistencia de las zonas individuales. De esta forma se evitan en
gran medida picos de tensión en los lugares de unión necesarios
habitualmente de las estructuras de sustentación de varias
piezas.
La estructura de sustentación puede ser
fabricada a partir de una placa de chapa que presente zonas
niveladas y sea realizada como matriz a medida. También con ello
pueden ser realizadas zonas de diferente resistencia que
posibiliten una deformación específica de la estructura de
sustentación durante un choque. Zonas de diferente resistencia
pueden conseguirse en el marco de la invención tanto por
conformación parcial por calor como también por diferentes
espesores de pared. En particular en las zonas conformadas
parcialmente por calor, la ductibilidad del material debe ser
elevada. Estas zonas parcialmente conformadas por calor se pueden
equiparar, por tanto, a zonas blandas a la flexión.
Es decisivo para la capacidad de captación de
energía del capó delantero además que las zonas de menor resistencia
estén dispuestas de tal modo que sea posible un plegado específico
del capó delantero. La deformación/plegado debe poder realizarse en
particular en la dirección longitudinal del vehículo y/o en la
dirección perpendicular del vehículo. Según el espacio libre por
debajo del capó delantero o configuración y disposición del grupo
motriz pueden estar realizadas también zonas de plegado teórico
diferentes, que puedan discurrir por ejemplo también con un cierto
ángulo respecto a la dirección longitudinal del vehículo.
Para que el capó delantero según la invención
pueda absorber las fuerzas introducidas, está previsto que la
estructura de sustentación en estado cerrado se apoye en la columna
con forma de A. De esta forma son descargadas las bisagras y la
cerradura del capó. Además se evita que en caso de choque por
sobrecarga de la cerradura o de las bisagras el capó se separe y
sea desprendido del automóvil. La estructura de sustentación en el
estado cerrado del capó delantero puede además estar apoyada en la
carrocería del automóvil adyacente al marco inferior del
parabrisas. Con ello se asegura que el capó delantero en caso de
choque no penetra en el habitáculo del copiloto.
La estructura de sustentación está unida al
revestimiento exterior preferentemente por medio de protuberancias
distanciadoras. Las protuberancias distanciadoras proporcionan una
cámara de deformación entre el revestimiento exterior y la
estructura de sustentación que discurre esencialmente paralela al
revestimiento exterior que sólo es interrumpida por las
protuberancias distanciadoras. Las protuberancias distanciadoras se
desprenden en caso de choque con un peatón, de manera que el
revestimiento exterior se aproxima a la placa base de la estructura
de sustentación que discurre a distancia del revestimiento exterior,
por el que sobresalen por arriba las protuberancias distanciadoras,
es decir en dirección hacia el revestimiento exterior. Puesto que
las protuberancias distanciadoras deben garantizar por un lado la
posición exacta del revestimiento exterior, y deben poseer por otro
lado un comportamiento flexible en caso de choque, está previsto que
las protuberancias distanciadoras estén dispuestas en zonas
parcialmente blandas o zonas de menor resistencia.
Las protuberancias distanciadoras pueden estar
unidas al revestimiento exterior por medio de un adhesivo que
consuma energía, en particular un adhesivo espumoso. Ya la elección
del adhesivo posibilita una unión blanda frente a choques de la
estructura de sustentación con el revestimiento exterior del capó
delantero, aumentando la capacidad de absorción de energía del capó
delantero en un choque.
Para una orientación exacta de la posición del
revestimiento exterior es necesaria una pluralidad de protuberancias
distanciadoras. Esencialmente debido a su disposición en las zonas
de menor resistencia también la proporción de las zonas de menor
resistencia en la superficie completa del capó delantero es mayor
que la proporción de las zonas de mayor resistencia.
Preferentemente la proporción de las zonas de menor resistencia es
al menos el doble de grande que la proporción de las zonas de mayor
resistencia, referido en cada caso a la superficie completa del
capó
delantero.
delantero.
Se estima como conveniente que estén dispuestas
esencialmente varias zonas de menor resistencia en la dirección
longitudinal del vehículo una tras otra o una junto a otra en la
dirección perpendicular del vehículo. Con ello se tiene en cuenta
la circunstancia de que el choque de un peatón puede realizarse
teóricamente por todas partes. Puesto que por motivos estáticos
debe estar garantizada una resistencia mínima de la estructura de
sustentación o del capó delantero, no es posible prever
exclusivamente zonas de resistencia reducida. Se estima, por tanto,
como conveniente que estén dispuestas alternativamente zonas de
diferente resistencia, en particular en forma de estructura de
entramado. Los pasadores y los travesaños del entramado pueden estar
realizados como zonas de mayor resistencia y realizan la función de
sustentación de la estructura de sustentación. Los compartimentos
existentes entre los pasadores y travesaños pueden estar realizados
como zonas de menor resistencia, en las que están dispuestas las
protuberancias distanciadoras. En conjunto, tal estructura de
sustentación posee tanto zonas de alta resistencia como de baja
resistencia que se complementan mutuamente en una interacción
ventajosa. Con ello se consigue una estructura de sustentación que
por un lado tiene un comportamiento blando frente a los golpes,
pero por otro lado posee una rigidez suficiente para sustentar al
revestimiento exterior.
La invención se explicará a continuación en
detalle en virtud de un ejemplo de realización representado en las
figuras 1 a 3. Muestran:
Fig. 1, un corte longitudinal a través de la
zona delantera de un turismo en una representación muy
esquematizada;
Fig. 2, el capó delantero del automóvil de la
Fig. 1 en la vista en planta desde arriba, y
Fig. 3, un corte a través del capó delantero de
la Fig. 2 a lo largo de la línea II-II.
La Fig. 1 muestra un capó delantero 1 en un
automóvil 2 representado esquemáticamente. El capó delantero 1
comprende un revestimiento exterior 3 delgado, así como una
estructura de sustentación 4 dispuesta por debajo del revestimiento
exterior 3. El capó delantero 1 se extiende desde la columna con
forma de A 5 hasta el canto delantero del automóvil 2. La columna
con forma de A 5 está unida a un larguero inferior 6 y a un larguero
superior 7 que se extiende paralelo al larguero inferior 6.
Se puede reconocer que la estructura de
sustentación 4 comprende una placa base 8, que discurre en esencia
paralela al revestimiento exterior 3, así como una pluralidad de
protuberancias distanciadoras 9 que se extienden desde la placa
base 8 en dirección al revestimiento exterior 3, que están unidas
con técnica de adhesión a la cara inferior 10 del revestimiento
exterior 3. En la representación en detalle de la Fig. 3 es claro
que las protuberancias distanciadoras 9 tienen una configuración
con forma de cono truncado y están fijados al revestimiento
exterior 3 por sus extremos superiores por medio de un adhesivo 11.
En cuanto al adhesivo 11 se trata de un adhesivo espumoso que
debido a su contenido poroso actúa amortiguando los choques. En la
Fig. 3 se puede reconocer además que el espesor de pared W de la
placa base 8 no es constante a través de toda la superficie, sino
que puede presentar zonas parciales de menor espesor de pared W1.
También tal zona en caso de que las propiedades del material
permanezcan iguales posee naturalmente una menor resistencia a la
deformación. Las zonas de alta resistencia, al igual que las zonas
de baja resistencia pueden ser seleccionadas también según el
material reforzadas en el espesor o también más finas. Además se
puede reconocer en la Fig. 3 que las protuberancias distanciadoras
9 presentan un espesor de pared esencialmente menor que en la zona
de la placa base 8 de la cual han sido troqueladas con la técnica de
conformación. Se emplea, por tanto, un material metálico que al
menos en la zona de las protuberancias distanciadoras 9 posea una
ductilidad suficiente.
En la Fig. 1 se puede reconocer que la placa
base 8 de la estructura de sustentación 4 en el estado cerrado del
capó delantero 1 se apoya en la columna con forma de A o en el marco
inferior 12 del parabrisas.
La Fig. 2 permite reconocer zonas parcialmente
más blandas B1, así como zonas más duras B2. Las zonas parcialmente
más blandas B1 están configuradas esencialmente rectangulares y
discurren, respectivamente, a cierta distancia entre sí, de manera
que resulta una estructura de rejilla formada por zonas parcialmente
duras B2. Esta estructura de rejilla está orientada en este ejemplo
de realización en la dirección longitudinal L del vehículo y en la
dirección perpendicular Q del vehículo. En las zonas de menor
resistencia, es decir las zonas B1 configuradas blandas a la
flexión, se encuentran, respectivamente, cuatro protuberancias
distanciadoras 9 dispuestas a cierta distancia entre sí. En caso de
choque las protuberancias distanciadoras 9 pueden penetrar en los
marcos de tipo entramado formados por las zonas de mayor
resistencia B2 y de esta forma absorber energía de deformación que
es introducida en el contrafuerte correspondiente de la carrocería
del vehículo. Adicionalmente, en este ejemplo de realización están
realizados además de las zonas B1 blandas a la flexión que alojan a
las protuberancias distanciadoras 9 otras zonas B3 configuradas
blandas a la flexión por deformación parcial por el calor, que
están dispuestas, respectivamente, entre dos zonas B1 configuradas
blandas a la flexión. Estas zonas B3 configuradas blandas a la
flexión constituyen una debilitación específica de las zonas B2 de
mayor resistencia, de manera que el capó delantero 1 en caso de
choque con un peatón se doble o pliegue específicamente por aquí.
Por ejemplo, en cuanto a la orientación de las zonas B3
configuradas blandas a la flexión se puede tratar de una zona del
capó delantero en la que la distancia respecto al unidad motriz es
especialmente grande y que por tanto puede doblarse absorbiendo la
energía del choque sin peligro adicional para una persona que
choca.
- 1-
- Capó delantero
- 2-
- Automóvil
- 3-
- Revestimiento exterior
- 4-
- Estructura de sustentación
- 5-
- Columna con forma de A
- 6-
- Larguero inferior
- 7-
- Larguero superior
- 8-
- Placa base 4
- 9-
- Protuberancia distanciadora en 8
- 10-
- Cara inferior 3
- 11-
- Adhesivo
- 12-
- Marco inferior de parabrisas
\vskip1.000000\baselineskip
- B1-
- Zona de menor resistencia
- B2-
- Zona de mayor resistencia
- B3-
- Zona de menor resistencia
- L-
- Dirección longitudinal del vehículo
- M-
- Dirección perpendicular del vehículo
- W-
- Espesor de pared
- W1-
- Espesor de pared.
Claims (9)
1. Capó delantero para un automóvil con un
revestimiento exterior (3) y una estructura de sustentación (4) de
metal dispuesta por debajo del revestimiento exterior (3), siendo la
estructura de sustentación (4) un componente de chapa parcialmente
conformable por el calor, que para deformación específica durante un
choque presenta zonas (B1,B2, B3) de diferente resistencia y en el
que las zonas de menor resistencia (B1, B3) están dispuestas de tal
modo que un plegado específico del capó delantero (1) puede ser
iniciado en la dirección longitudinal (L) del vehículo y/o en la
dirección perpendicular (Q) del vehículo, caracterizado
porque en el estado cerrado del capó delantero (1) la estructura de
sustentación (4) es soportada en una columna con forma de A
(5).
2. Capó delantero según la reivindicación 1,
caracterizado porque en el estado cerrado del capó delantero
(1) la estructura de sustentación (4) está soportada en la
carrocería del automóvil (2) adyacente al marco inferior (12) del
parabrisas.
3. Capó delantero según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque la estructura de sustentación (4)
presenta zonas con diferentes espesores de pared (W, W1)
4. Capó delantero según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la estructura de
sustentación (4) está unida al revestimiento exterior (3) por medio
de protuberancias distanciadoras (9).
5. Capó delantero según la reivindicación 4,
caracterizado porque las protuberancias distanciadoras (9)
están unidas al revestimiento exterior (3) por medio de un adhesivo
(11) que consume energía.
6. Capó delantero según la reivindicación 5,
caracterizado porque el adhesivo (11) que consume energía es
un adhesivo espumoso.
7. Capó delantero según una de las
reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque las
protuberancias distanciadoras (9) están dispuestas en las zonas de
menor resistencia (B1).
8. Capó delantero según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la proporción de
regiones (B1, B3) de menor resistencia sobre la superficie completa
del capó delantero (1) es al menos el doble de grande que la
proporción de regiones (B2) que tienen mayor resistencia.
9. Capó delantero según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque varias zonas
(B1) de menor resistencia están dispuestas sucesivamente en la
dirección longitudinal (L) del vehículo o una junto a otra en la
dirección perpendicular (Q) del vehículo.
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