ES2324987T3 - Soporte inferior para choques con peaton de vehiculo automovil y parachoques de vehiculo automovil provisto de un soporte inferior de este tipo. - Google Patents
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Abstract
Soporte inferior de un parachoques de vehículo automóvil (4), estando destinado dicho soporte inferior a tratar los choques de peatón al impactar la parte inferior de la pierna del peatón con el fin de limitar el ángulo formado por las dos partes de la pierna situadas a uno y otro lado de la rodilla, caracterizado porque integra al menos un absorbedor local (9) apto para fijarse en la estructura rígida del vehículo (12) y dispuesto de manera que oponga, en caso de deformación, una resistencia que conlleve un esfuerzo cuyo valor sigue al menos dos mesetas, a saber una primera meseta para choques de peatón que se sitúa por debajo de 1.000 kg, preferentemente entre 300 kg y 600 kg, y una segunda meseta para choques de seguridad que se sitúa por encima de 1.000 kg, preferentemente alrededor de 3 toneladas.
Description
Soporte inferior para choques con peatón de
vehículo automóvil y parachoques de vehículo automóvil provisto de
un soporte inferior de este tipo.
La presente invención se refiere a un soporte
inferior de un parachoques de vehículo automóvil destinado a tratar
los choques de peatones y a un parachoques de vehículo automóvil
provisto de un soporte inferior de este tipo.
Ya se conocen los parachoques, presentes en
ciertos vehículos automóviles, del tipo configurado para limitar
los daños físicos que sufren los peatones en caso de impacto,
gracias a la presencia de una viga transversal inferior, designada
habitualmente como soporte inferior, que tiene por función impactar
con la parte inferior de la pierna con el fin de limitar el ángulo
formado por las dos partes de la pierna situadas a uno y otro lado
de la rodilla.
Esta viga inferior, o soporte inferior, puede
fijarse al sistema clásico de absorción de energía, designado vía
superior, gracias a jambas verticales de resistencia media.
Un soporte inferior según el preámbulo de la
reivindicación 1 se conoce, por ejemplo, del documento
US-A-6106039.
En otras configuraciones, el soporte inferior se
integra directamente en el escudo del parachoques, escudo que para
tal fin está ligeramente reforzado.
Pero estos modos de fijación sólo son posibles
gracias al hecho de que la función del soporte inferior se limita a
impedir que la parte inferior de la pierna se meta debajo del
vehículo.
Hasta ahora, no se podía contemplar hacer que el
soporte desempeñara un papel de absorción de energía en caso de
choque a 15 km/h. Para tales choques, designados también como
"choques del test de Danner" o "choques de seguridad", el
nivel de esfuerzo que se soporta es de alrededor de 3 toneladas,
mientras que está comprendido entre 0,5 y 1 tonelada en el caso de
los choques de peatón. Por lo tanto, se podía temer legítimamente
que reforzar el soporte inferior para los "choques del test de
Danner" lo privaría de toda la eficacia de amortiguamiento de
choques de peatón.
En las configuraciones conocidas, la
integralidad de la energía de un choque del test de Danner se
absorbe por el sistema clásico de absorción de energía, sistema que
generalmente está constituido por una viga parachoques y sus
absorbedores locales.
Sin embargo, existe una necesidad en el caso de
los sistemas de absorción de energía que, al tiempo que presentan
una ocupación de espacio mínima, esencialmente con un objeto
estético (no solo verticalmente sino también en el eje del vehículo
con el fin de reducir el voladizo delantero) así como un peso
limitado, permiten satisfacer pliegos de condiciones cada vez más
exigentes en cuanto a las posibilidades de reparación del
vehículo.
Se recuerda que el principio de funcionamiento
de un sistema de absorción de energía de choques es deformarse al
tiempo que se resiste a esta deformación. El consumo de energía
resulta del suministro del esfuerzo necesario para vencer esta
resistencia. La energía consumida es teóricamente la integral del
producto del esfuerzo instantáneo por la deformación elemental del
sistema, en toda su trayectoria de deformación. Globalmente, de ello
resulta que, para incrementar la cantidad de energía consumida, se
puede bien aumentar la trayectoria de deformación o bien subir la
resistencia, es decir, el esfuerzo instantáneo, o ambas a la
vez.
Pero como ya se ha indicado, la tendencia actual
es reducir el voladizo delantero del vehículo, lo que limita las
posibilidades de aumento de la trayectoria de deformación.
Se intenta, por lo tanto, optimizar los sistemas
de absorción haciendo máximo el esfuerzo resistente necesario para
la deformación.
No obstante, se comprende que los daños causados
a las personas y a los vehículos en caso de choque son tanto más
importantes cuanto que la resistencia del sistema de absorción es
elevada. El esfuerzo necesario para la deformación no debe, por lo
tanto, sobrepasar un cierto límite.
En resumen, de un sistema de absorción de
energía se espera que, durante un choque, ofrezca lo antes posible
una resistencia que conduzca al esfuerzo necesario para su
deformación hasta un valor cercano a un valor límite superior y que
mantenga esta resistencia durante el máximo tiempo posible.
Habitualmente se designa este valor con la
expresión "meseta", en referencia a la representación gráfica
del esfuerzo en función de la trayectoria de deformación.
Los inventores en el origen de la presente
invención han imaginado, en contra de los tópicos, que la energía
de un choque, cualquiera que sea, podía repartirse entre la vía
superior tradicional y el soporte inferior que está generalmente
reservado para el choque de peatón y proponen una solución de
soporte inferior apto, sólo este, para tratar choques de peatón y
al menos una parte de los choques de seguridad.
La presente invención tiene, por lo tanto, como
objeto un soporte inferior de un parachoques de vehículo automóvil
según la reivindicación 1.
Según la invención, el absorbedor local con dos
mesetas se fija en un soporte rígido apto para soportar los
esfuerzos resultantes de un choque del tipo "choque de
seguridad".
Gracias a la invención, no sólo se mejoran las
capacidades de absorción de energía del parachoques del vehículo,
sino que además se puede aligerar la estructura de la vía superior,
por el hecho de que una parte de la energía la absorbe el soporte
inferior.
Además, se puede reducir el voladizo del
vehículo gracias al reparto de la energía entre la vía superior y
el soporte inferior para los choques de seguridad, por acumulación
de sus resistencias.
La invención también tiene por objeto un
parachoques de vehículo automóvil que comprende una vía superior de
absorción de energía, estando caracterizado el parachoques porque
comprende, en combinación con la vía superior de absorción de
energía, un soporte inferior provisto de al menos un absorbedor
local tal y como se ha descrito anteriormente.
En una forma de realización particular de la
invención, la primera meseta de esfuerzo se sitúa por debajo de 1
tonelada, preferentemente entre 300 kg y 600 kg, y la segunda meseta
por encima de 1 tonelada, preferentemente alrededor de 3
toneladas.
En una forma de realización particular de la
invención, el soporte inferior es una viga transversal provista, en
cada una de sus extremidades, de un absorbedor local apto para
fijarse en la estructura rígida del vehículo.
En una variante ventajosa de esta forma de
realización, la parte longitudinal de la viga transversal es de
aluminio o comprende un tejido de refuerzo como el que se
comercializa bajo el nombre de Twintex® (marca de la sociedad
Vetrotex) o incluso está realizada de material compuesto.
De manera ventajosa, la parte longitudinal de la
viga transversal comprende nervaduras de desmoldeo vertical (cuando
el soporte inferior está orientado en su posición de uso en el
vehículo) que presentan el interés de tener un comportamiento
favorable al tratamiento de los choques de peatón.
En otra variante, compatible con la anterior,
los absorbedores locales de extremidades comprenden nervaduras con
sección de desmoldeo horizontal (cuando el soporte inferior está
orientado en su posición de uso en el vehículo), por ejemplo, en
forma de nidos de abejas, que son favorables para una buena
absorción de la energía en compresión.
Según una versión particularmente ventajosa de
esta variante, en una parte situada en el lado de la parte
longitudinal de la viga transversal, el absorbedor local comprende
nervaduras de desmoldeo vertical, lo que facilita la realización
por moldeo en una sola pieza del soporte inferior, por el hecho de
que su desmoldeo sólo requiere entonces un único movimiento de
abertura en el lado de esta parte transversal.
Realizando de esta manera un soporte inferior
por moldeo en una sola pieza que presenta nervaduras como estas, se
combinan los comportamientos a la vez favorables para los choques de
peatón y para los choques de seguridad.
Las presentaciones de un soporte inferior como
este están adaptadas tanto a los choques del test de Danner como a
los choques de peatón. Entonces se habla de un soporte inferior
monobloque compatible.
Los absorbedores locales pueden presentar otras
formas adaptadas a la absorción de energía en compresión, por
ejemplo, formas ovoides.
En otra forma de realización, la estructura
rígida del vehículo que acoge la fijación del soporte inferior es
una parte de la bancada del motor, reforzada para tal fin.
En otra forma de realización, se une la parte
longitudinal del soporte inferior a un concentrador bajo motor
(también designado protección bajo motor) de manera que se aprovecha
este último para reforzar la resistencia a los choques del soporte
inferior y en la medida deseada, teniendo en cuenta el tratamiento
de los choques de peatón.
Con el fin de facilitar la comprensión de la
invención, se van a describir ahora ejemplos de realización, que no
presentan ningún carácter limitativo del alcance de la invención,
con referencia al dibujo anexo en el que:
la figura 1 es una vista en perspectiva de la
parte delantera de un vehículo automóvil,
la figura 2 es una vista lateral de la figura
1,
la figura 3 es una vista similar a la figura 2
después de un choque,
la figura 4 es una vista en perspectiva de una
extremidad del soporte inferior,
la figura 5 es una vista análoga a la figura 2
que muestra una variante de realización.
El vehículo representado en la figura 1
comprende un capó de motor 1, una aleta 2, faros 3 y un escudo de
parachoques 4, que aquí se representa de manera transparente para
dejar ver las vías de absorción de energía superior e inferior que
comprenden, respectivamente, una viga parachoques 5 y un soporte
inferior 6.
La viga parachoques 5 es un travesaño reforzado
que está fijada cerca de cada una de sus extremidades, sobre un
absorbedor local 7, estando montado él mismo sobre un larguero 8 del
vehículo por mediación de una jamba 11 que se prolonga hacia la
parte inferior hasta una pletina de fijación 10.
El soporte inferior 6 es un travesaño
sustancialmente paralelo a la viga parachoques 5. La parte
longitudinal del travesaño comprende, como se ve en la figura 4,
nervaduras de desmoldeo vertical 14 que le otorgan una cierta
rigidez adaptada para el amortiguamiento de los choques de peatón a
4 km/h. Cada extremidad del travesaño está montada también en un
absorbedor local 9, por ejemplo, con estructura de nido de abejas de
desmoldeo horizontal, que está sujeto a la pletina de fijación 10.
Nervaduras de la estructura de nido de abejas 15 permiten a los
absorbedores locales 9 contribuir a la absorción de la energía de
los choques de seguridad.
La figura 4 permite ver que el absorbedor local
9 comprende dos tipos de nervaduras, a saber, por un lado, estas
nervaduras 15 que constituyen el nido de abejas, que son de
desmoldeo horizontal por abertura por la parte trasera del soporte
inferior y, por otra parte, estas nervaduras 16 situadas en la parte
delantera del soporte inferior, en el mismo lado que la parte
longitudinal del travesaño que comprende las nervaduras 14.
Estas nervaduras 16 permiten el desmoldeo por
abertura hacia la parte superior de la parte delantera del
absorbedor local 9 al mismo tiempo que el desmoldeo de la parte
longitudinal del soporte inferior.
Además, se ve que las nervaduras 16 son más
finas que las nervaduras del nido de abejas 15. Las nervaduras 16
sirven para el tratamiento de los choques de peatón al proporcionar
una primera meseta de esfuerzo de alrededor de 400 kg, mientras que
las nervaduras del nido de abeja 15 ofrecen una meseta de esfuerzo
de alrededor de 3 toneladas.
Volviendo a la figura 1, la pletina de fijación
10 constituye un soporte rígido para el soporte inferior en caso de
choque contra un obstáculo. Además, esta asegura la colocación de
este soporte inferior con respecto de la viga parachoques.
Para tal fin, cada pletina 10 está unida al
larguero 8 correspondiente del vehículo por medio de la jamba
vertical 11 que le impone una colocación vertical y longitudinal en
relación al larguero, lo que asegura en particular la alineación
vertical del soporte inferior 6 con respecto de la viga parachoques
5, como se ve en la figura 2.
Además, la pletina de fijación 10 se apoya
directamente contra la bancada del motor 12 (visible en las figuras
2 y 3) la cual está ella misma reforzada para proporcionar el
soporte rígido necesario para el tratamiento de los choques de
seguridad.
En caso de choques con un impactador 13 con
forma de muro (figura 2), las vías superior e inferior del sistema
de absorción de energía entran en juego, como se ve en la figura 3,
de manera que la viga 5 y el travesaño 6, así como sus absorbedores
locales 7, 9 se deforman, sin que se dañe la estructura del vehículo
8, 12.
El experto en la técnica sabrá establecer las
dimensiones de las vigas y los travesaños así como sus absorbedores
locales de manera que la contribución de las vías superior e
inferior sea óptima.
En la variante ilustrada por la figura 5, un
concentrador (o protección) bajo motor 17, que tiene la función
tradicional de impedir el retorno de aire y polvo bajo el motor
durante el rodamiento, está unido a la parte longitudinal del
soporte inferior y sirve para reforzar a este último.
Se da por supuesto que los ejemplos descritos
anteriormente no presentan ningún carácter limitativo y podrían
recibir modificaciones, siempre y cuando estas no se salgan del
ámbito de la invención que definen las reivindicaciones anexas.
Claims (10)
1. Soporte inferior de un parachoques de
vehículo automóvil (4), estando destinado dicho soporte inferior a
tratar los choques de peatón al impactar la parte inferior de la
pierna del peatón con el fin de limitar el ángulo formado por las
dos partes de la pierna situadas a uno y otro lado de la rodilla,
caracterizado porque integra al menos un absorbedor local
(9) apto para fijarse en la estructura rígida del vehículo (12) y
dispuesto de manera que oponga, en caso de deformación, una
resistencia que conlleve un esfuerzo cuyo valor sigue al menos dos
mesetas, a saber una primera meseta para choques de peatón que se
sitúa por debajo de 1.000 kg, preferentemente entre 300 kg y 600
kg, y una segunda meseta para choques de seguridad que se sitúa por
encima de 1.000 kg, preferentemente alrededor de 3 toneladas.
2. Soporte inferior según la reivindicación 1,
constituido por una viga transversal (6) provista, en cada una de
sus extremidades, de un absorbedor local (9) apto para fijarse a la
estructura rígida del vehículo (12).
3. Soporte inferior según la reivindicación 2,
en el que la parte longitudinal de la viga transversal (6) es de
aluminio o comprende un tejido de refuerzo o incluso está realizada
de un material compuesto.
4. Soporte inferior según la reivindicación 2 ó
3, en el que la parte longitudinal de la viga transversal (6)
comprende nervaduras de desmoldeo vertical (14), cuando el soporte
inferior está orientado en su posición de uso en el vehículo.
5. Soporte inferior según una cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 4, en el que los absorbedores locales de
extremidades (9) comprenden nervaduras con sección de desmoldeo
horizontal (15), cuando el soporte inferior está orientado en su
posición de uso en el vehículo.
6. Soporte inferior según la reivindicación 5,
en el que, en una parte situada en el lado de la parte longitudinal
de la viga transversal (6), el absorbedor local (9) comprende
nervaduras de desmoldeo vertical (16), cuando el soporte inferior
está orientado en su posición de uso en el vehículo.
7. Soporte inferior según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en el que la estructura rígida del vehículo
que acoge la fijación del soporte inferior es una parte de la
bancada del motor (12), reforzada para tal fin.
8. Soporte inferior según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, en el que la parte longitudinal del soporte
inferior está unida a un concentrador bajo motor (17), designado
también como protección bajo motor.
9. Soporte inferior según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, realizada en una sola pieza por moldeo.
10. Parachoques (4) de vehículo automóvil que
comprende una vía superior de absorción de energía (5, 7),
caracterizado porque comprende, en combinación con la vía
superior de absorción de energía (5, 7), un soporte inferior (6, 9)
según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.
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