ES2308706T3 - Elemento cubrepilar para automoviles y procedimiento para su fabricacion. - Google Patents
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Abstract
Elemento cubrepilar para vehículos de motor, que comprende: una parte (1) exterior; y una estructura de absorción de impactos que se extiende desde una superficie (1A) interior de la parte (1) exterior; comprendiendo dicha estructura de absorción de impactos una pluralidad de elementos (2) de absorción de impactos separados entre sí y que se extienden desde dicha superficie (1A) interior de la parte (1) exterior, caracterizado porque cada uno de dichos elementos (2) de absorción de impactos comprende tres particiones (2A, 2B, 2C) unidas entre sí por un lado de cada partición, de manera que entre un primer par de particiones (2A, 2B) se forma un primer ángulo (alfa), entre un segundo par de particiones (2A, 2C) se forma un segundo ángulo (beta), y entre un tercer par de particiones (2B, 2C) se forma un tercer ángulo (theta).
Description
Elemento cubrepilar para automóviles y
procedimiento para su fabricación.
La invención está incluida en el campo de los
cubrepilares para vehículos de motor.
Los elementos cubrepilar para vehículos de motor
son elementos que cubren los pilares en los vehículos de motor,
especialmente los pilares centrales, que son los que separan las
ventanillas delanteras de las traseras y en los que se encuentran
los anclajes de los cinturones de seguridad delanteros. Estos
pilares sirven en ocasiones también para el alojamiento de airbags
laterales o cortinilla laterales, cuando el vehículo incorpora
dichos airbags. En todo caso, los elementos cubrepilar deben
presentar una cierta capacidad de absorción de impactos, por
ejemplo, en el caso de un accidente, de manera que sirvan, por
ejemplo, para amortiguar un impacto entre la cabeza del conductor
(o de un pasajero) y el pilar (central) del vehículo.
Con frecuencia los elementos cubrepilar están
constituidos por dos piezas independientes ensambladas entre sí,
concretamente, por una pieza exterior o de forro (que suele estar
fabricado en un material plástico) y una pieza intermedia, que está
configurada para absorber impactos y que suele estar constituida por
cartón, foam o metal y presentar configuración reticular, en forma
de nido de abeja, huevera, etc.
Por otra parte, también se conocen elementos
fabricados en una sola pieza.
El documento US 5795013 también revela dicho
elemento cubrepilar, moldeado de una sola pieza que comprende un
dispositivo de absorción de energía que puede estar ajustado por
diferentes características variables de las aletas y/o de los
estabilizadores que interconctan todas las aletas de una fila dada
para dar estabilidad lateral al mismo.
Diferentes ejemplos de elementos cubrepilar
conocidos se describen en, por ejemplo, las patentes de EE. UU.
US-A-5720510,
US-A-5938273 y
US-B-6309011, así como en las
solicitudes de patente europea
EP-A-0857624 y
EP-A-1215092. Como se describe en
EP-A-1215092, los elementos
cubrepilar pueden incorporar, en su pieza intermedia, una red
antifragmentación para evitar la fragmentación del cubrepilar en el
caso de un impacto. Esto puede ser especialmente importante cuando
el pilar aloja un airbag ya que éste, al activarse, provoca la
ruptura del forro del elemento cubrepilar y puede provocar la
fragmentación del elemento cubrepilar en pequeñas partículas,
peligrosas para los ocupantes del vehículo.
La finalidad del elemento cubrepilar objetivo de
la invención es mejorar la capacidad de absorción de impactos de
elementos conocidos y, al mismo tiempo, reducir las operaciones
necesarias para su producción y montaje y, por tanto, el coste
final del mismo.
Un primer aspecto de la invención se refiere a
un elemento cubrepilar para vehículos de motor (por ejemplo, para
el pilar central del vehículo de motor, es decir, para el pilar que
separa la ventana delantera de la ventana trasera y que puede
incorporar un airbag o cortinal lateral), que comprende:
- una parte exterior; y
- una estructura de absorción de impactos que se extiende desde una superficie interior de la parte exterior.
De acuerdo con la invención, dicha estructura de
absorción de impactos comprende una pluralidad de elementos de
absorción de impactos separados entre sí y que cada uno se extiende
hacia dentro desde dicha superficie interior de la parte exterior,
por ejemplo, en una dirección perpendicular o sustancialmente
perpendicular a dicha superficie interior. Cada uno los elementos
de absorción de impactos comprenden tres particiones unidas entre
sí por un lado de cada partición, con lo que entre un primer par de
particiones se forma un primer ángulo, entre un segundo par de
particiones se forma un segundo ángulo, y entre un tercer par de
particiones se forma un tercer ángulo.
Esta configuración, que puede denominarse
"configuración de pié de pato", ha demostrado ser especialmente
útil para la formación de una estructura de absorción de impactos
que permita producir los elementos cubrepilares como "partes
monopieza", hechas de un solo material (es decir, se utiliza un
mismo material tanto para la parte exterior como para la estructura
de absorción de impactos) y en una sola fase de inyección en un
molde. Esta estructura permite obtener, de esta manera, buenas
propiedades de absorción de impactos, a la vez que permite un
sencillo diseño de los moldes y la posibilidad de no utilizar
materiales excesivamente costosos, y sin exigir una cantidad
excesiva de material.
El primer ángulo, el segundo ángulo y el tercer
ángulo pueden ser, cada uno, de aproximadamente 120º. De esta
manera, las particiones se disponen de forma regular, cada uno
desplazado 120º (o aproximadamente 120º) con respecto a las otras
dos particiones (en el plano que atraviesa todas las particiones o
elementos de absorción de impactos y que puede ser el plano en el
que aproximadamente se encuentran los extremos libres de las
particiones, si las mismas están en el mismo plano).
La altura de las particiones puede ser la misma
para todas las particiones, o puede variar a lo largo de la parte
exterior. En cuanto a la longitud de cada partición, desde el borde
en el que se une a las demás particiones y hasta su borde libre,
puede ser la misma para todas las particiones, aunque también es
posible que haya diferencias entre las longitudes de las
particiones de un mismo elemento de absorción de impactos. Por
ejemplo, una partición podría ser más larga que las otras dos.
Cada partición puede tener un primer grosor y/o
primera longitud en un área próxima a la parte exterior (es decir,
en el área en la que "emerge" desde la superficie interior de
dicha parte exterior) y un segundo grosor y/o segunda longitud en
un área alejada de la parte exterior, siendo dicho primer grosor y/o
primera longitud mayor que dicho segundo grosor y/o segunda
longitud, respectivamente. De esta manera, la partición -y, por lo
tanto, el elemento de absorción de impactos- es más
"resistente" en el área próxima a la superficie interior de la
parte exterior, un factor que puede servir para evitar un colapso
prematuro de la estructura de absorción de impactos, es decir, un
colapso de dicha estructura cuando sufre el impacto, sin que haya
realizado adecuadamente su función de disipación de energía.
El elemento cubrepilar o, al menos, la parte
exterior mencionada y estructura de absorción de impactos del
mismo, puede estar fabricado de un material plástico y/o como una
sola pieza moldeada. Sin embargo, la parte exterior puede incluir
un forro de un material diferente, que se puede unir a la parte
exterior en la propia fase de producción de dicha parte exterior en
el molde.
Los elementos de absorción de impactos pueden
estar dispuestos en filas, de manera que los elementos de absorción
de impactos de una fila tengan sus particiones orientadas de forma
opuesta a la orientación de las particiones de los elementos de
absorción de impactos de las filas adyacentes, en el plano que cruza
los elementos de absorción de impactos. Es decir, una fila puede
tener los elementos de absorción de impactos con las particiones
orientadas de una manera (por ejemplo, con una partición orientada
en una primera dirección paralela a la dirección de la fila y con
las otras dos particiones orientadas en ángulo con respecto a la
dirección general de la fila), mientras que en las filas
adyacentes, las particiones pueden estar orientadas de manera
inversa. De esta manera, en filas alternas, se puede repetir la
orientación de las particiones (es decir, las "filas pares"
pueden tener las particiones orientadas de una manera y las "filas
impares" de otra).
También (o alternativamente), los elementos de
absorción de impactos pueden estar dispuestos en filas, estando los
elementos de absorción de impactos en cada fila desplazados con
respecto a los elementos de absorción de impactos de la fila o
filas adyacentes, en la dirección de la fila. De esta manera, se
puede establecer una estructura con filas desplazadas de forma
alternativa, de manera que los elementos de absorción de impactos
de filas "pares" están a la misma altura en la dirección de la
fila, etc.
El elemento cubrepilar puede incorporar una red
antifragmentación o similar, para prevenir que el elemento se rompa
en partículas pequeñas que puedan separarse de la estructura y herir
a un ocupante del vehículo, por ejemplo, en el caso de un impacto o
en el caso de activarse un airbag alojado en el pilar.
Otro aspecto de la invención se refiere a un
procedimiento de fabricación de un elemento cubrepilar de acuerdo
con la descrito más arriba. El procedimiento comprende la etapa de
producción de la parte exterior y los elementos de absorción de
impactos conjuntamente, en un mismo molde y durante una misma fase
de inyección.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con el fin de ayudar a una mejor comprensión de las
características de la invención, de acuerdo con un ejemplo
preferente de realización práctica, esta descripción se acompaña,
como parte integrante de la misma, un juego de dibujos a modo de
ilustración no restrictiva, en los que se ha representado lo
siguiente:
Figura 1.- Muestra una vista parcial en
perspectiva de un elemento cubrepilar de acuerdo con una realización
preferente de la invención.
Figura 2.- Muestra un detalle de dicho elemento
cubrepilar.
Figuras 3A-3C.- Muestran
esquemas de una sección transversal, una vista en perspectiva y otra
sección transversal a media altura, respectivamente, de un elemento
de absorción de impactos.
Figura 4.- Muestra un esquema de una posible
distribución de los elementos de absorción de impactos.
Figuras 5A-5H.- Muestran
esquemas de diferentes ejemplos prácticos de la configuración y
distribución de los elementos de distribución de impactos.
La figura 1 refleja una parte de un elemento
cubrepilar para vehículos de motor, de acuerdo con una realización
preferente de la invención. El elemento cubrepilar puede tener una
forma básica similar a los elementos cubrepilares convencionales, y
como ellos comprenden una parte (1) exterior, sobre la superficie
(1A) interior en la que está montada una estructura de
amortiguación o de absorción de impactos.
Esta estructura de absorción de impactos se
extiende desde dicha superficie (1A) interior y comprende una
pluralidad de elementos (2) de absorción de impactos separados entre
sí. Como se puede observar en la figura 1 y, con más detalle, en
las figuras 2 y 3A-3C, cada uno de los elementos (2)
de absorción de impactos comprende tres particiones (2A, 2B, 2C)
unidas entre sí por un lado de cada partición, de manera que entre
un primer par de particiones (2A, 2B) se forma un primer ángulo
(\alpha), entre un segundo par de particiones (2A, 2C) se forma
un segundo ángulo (\beta), y entre un tercer par de particiones
(2B, 2C) se forma un tercer ángulo (\theta). Las particiones
pueden ser de igual longitud y los mencionados ángulos pueden ser
iguales, es decir, cada partición podrá formar un ángulo (\alpha,
\beta, \theta) de 120º con las otras particiones. En esta
realización preferente de la invención, los elementos de absorción
de impactos sólo comprenden estas tres particiones, sin otros
elementos adicionales.
Como se puede observar en la figura 2, las
particiones (2A, 2B, 2C) tienen un primer grosor (e1) en un área
próxima a la parte 1 exterior y un segundo grosor (e2) en un área
alejada de la parte exterior, siendo dicho primer grosor (e1) mayor
que dicho segundo grosor (e2). Además, las particiones (2A, 2B, 2C)
tienen una primera longitud (c1) en un área próxima a la parte (1)
exterior y una segunda longitud (c2) en un área alejada de la parte
exterior, siendo dicha primera longitud (c1) mayor que dicha segunda
longitud (c2).
De esta manera, las particiones son más
"resistentes" en el área próxima a la superficie (1A) interior
de la parte (1) exterior, algo que puede servir para prevenir el
colapso prematuro de la estructura de absorción de impactos, es
decir, que dicha estructura se colapse sin que haya ejercido
adecuadamente su función de disipación de energía.
Como se puede observar en las figuras, el
elemento cubrepilar tiene una configuración que permite que se
fabrique de un material plástico, como una sola pieza moldeada; es
decir, la parte (1) exterior y los elementos (2) de absorción de
impactos se pueden producir conjuntamente, en un mismo molde y
durante una misma fase de inyección.
La figura 5A ilustra como los elementos (2) de
absorción de impactos pueden estar dispuestos en filas (21, 22, 23,
24), de manera que los elementos (2) de absorción de impactos de una
fila (21, 23) tienen sus particiones orientadas de forma opuesta a
la orientación de las particiones de los elementos de absorción de
impactos de las filas adyacentes (22, 24), en un plano que
atraviesa los elementos (2) de absorción de impactos. Concretamente,
en la figura 5A se ve como en dos filas (21, 23), los "pies de
pato" que forman la sección de las particiones tienen una
partición dirigida "hacia arriba" y dos en ángulo con respecto
a la dirección de la fila, mientras que en las otras dos filas (22,
24) los "pies de pato" tienen una partición dirigida "hacia
abajo" y dos en ángulo. Además, se observa como los elementos
(2) de absorción de impactos de cada fila están desplazados con
respecto a los elementos (2) de absorción de impactos de las filas
adyacente, en la dirección de la fila. Es decir, se ve como los
elementos (2) de absorción de impactos de, por ejemplo, la fila 22,
están desplazados "verticalmente" con respecto a los elementos
de absorción de impactos de las filas adyacentes (21, 23).
Las figuras 5B-5H ilustran
diferentes ejemplos prácticos de la configuración y distribución de
los elementos (2) de absorción de impactos.
La figura 4 refleja una posible implementación
práctica, en la que se puede observar como las filas están
separadas por una distancia (b) que típicamente puede estar entre 13
mm y 19 mm. (por ejemplo, de 16 mm.) (considerando la distancia
entre los centros o ejes de simetría longitudinal de cada elemento
(2) de absorción de impactos), estando los elementos (2) de
absorción de impactos de la fila central (en la figura 4)
desplazados "hacia arriba" una distancia (d), que típicamente
puede estar entre 5 mm y 9 mm (por ejemplo, 7 mm.), con respecto a
los elementos (2) de absorción de impactos de las filas adyacentes.
Además, en una configuración típica, la distancia (a) entra los
centros de sucesivos elementos (2) de absorción de impactos de una
misma fila puede estar entre 6 mm y 12 mm (por
ejemplo, 9 mm).
ejemplo, 9 mm).
Además, y considerando las figuras 3B y 3C, en
un caso típico, los elementos (2) de absorción de impactos pueden
tener las siguientes dimensiones:
- la altura (h) de las particiones puede estar,
por ejemplo, entre 12,5 y 22,5 mm (por ejemplo, 17,5 mm)
- la longitud (c) de cada partición puede estar,
por ejemplo, entre 2,5 y 4,5 mm (por ejemplo, 3,5 mm)
- el grosor (e) de cada partición puede estar,
por ejemplo, entre 0,5 y 2 mm (por ejemplo, 1 mm).
Lógicamente, el elemento cubrepilar puede
incorporar una red antifragmentación.
No es necesario que todos los elementos de
absorción de impactos sean exactamente iguales. Por ejemplo, en la
figura 1 se observa como en el elemento cubrepilar hay dos filas
exteriores (las que están a lo largo de los bordes de la parte (1)
exterior) que comprenden elementos (2') de absorción de impactos con
una configuración ligeramente diferente a la de los demás elementos
(2) de absorción de impactos.
En este texto, la palabra "comprende" y sus
variantes (como "que comprende", etc.) no deben interpretarse
de forma excluyente, es decir, no excluyen la posibilidad de que lo
descrito incluya otros elementos, etapas, etc.
Además, la invención no está limitada a las
realizaciones concretas que se han descrito sino que abarca también,
por ejemplo, las variantes que puedan ser llevadas a cabo por un
experto normal en la materia (por ejemplo, en cuanto a la selección
de materiales, dimensiones, componentes, configuración, etc.),
dentro de lo que se deduce de las reivindicaciones.
Claims (10)
1. Elemento cubrepilar para vehículos de motor,
que comprende:
- una parte (1) exterior; y
- una estructura de absorción de impactos que se extiende desde una superficie (1A) interior de la parte (1) exterior;
- comprendiendo dicha estructura de absorción de impactos una pluralidad de elementos (2) de absorción de impactos separados entre sí y que se extienden desde dicha superficie (1A) interior de la parte (1) exterior, caracterizado porque cada uno de dichos elementos (2) de absorción de impactos comprende tres particiones (2A, 2B, 2C) unidas entre sí por un lado de cada partición, de manera que entre un primer par de particiones (2A, 2B) se forma un primer ángulo (\alpha), entre un segundo par de particiones (2A, 2C) se forma un segundo ángulo (\beta), y entre un tercer par de particiones (2B, 2C) se forma un tercer ángulo (\theta).
2. Elemento cubrepilar de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque dicho primer ángulo
(\alpha), dicho segundo ángulo (\beta) y dicho tercer ángulo
(\theta) son cada uno de aproximadamente 120º.
3. Elemento cubrepilar de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque cada partición (2A, 2B, 2C) tiene un primer grosor (e1) en
un área próxima a la parte (1) exterior y un segundo grosor (e2) en
un área alejada de la parte exterior, siendo dicho primer grosor
(e1) mayor que dicho segundo grosor (e2).
4. Elemento cubrepilar de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque cada partición (2A, 2B, 2C) tiene una primera longitud (c1)
en un área próxima a la parte (1) exterior y una segunda longitud
(c2) en un área alejada de la parte exterior, siendo dicha primera
longitud (c1) mayor que dicha segunda longitud (c2).
5. Elemento cubrepilar de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque está fabricado de un material plástico.
6. Elemento cubrepilar de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones, caracterizado porque está
fabricado como una sola pieza moldeada.
7. Elemento cubrepilar de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque los elementos (2) de absorción de impactos están dispuestos
en filas (21, 22, 23, 24), de manera que los elementos (2) de
absorción de impactos de una fila (21, 23) tienen sus particiones
orientadas de forma opuesta a la orientación de las particiones de
los elementos de absorción de impactos de las filas (22, 24)
adyacentes.
8. Elemento cubrepilar de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque los elementos de absorción de impactos están dispuestos en
filas (21, 22, 23, 24), estando los elementos (2) de absorción de
impactos de cada fila desplazados con respecto a los elementos (2)
de absorción de impactos de la fila adyacente, en la dirección de
la fila.
9. Elemento cubrepilar de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado
porque incorpora una red antifragmentación.
10. Procedimiento de fabricación de un elemento
cubrepilar de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque el procedimiento comprende
la etapa de producción de la parte (1) exterior y los elementos (2)
de absorción de impactos conjuntamente, en un mismo molde y durante
una misma fase de inyección.
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2006
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