ES2333549T3 - Modulo extremo frontal para automovil con una funcion de proteccion de absorcion de energia para un modulo de refrigeracion. - Google Patents
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Abstract
Módulo extremo frontal para un automóvil con - un elemento de soporte (1) con dos paredes laterales (2) dispuestos distanciados entre sí esencialmente verticales, - un módulo de refrigeración (3), que está alojado esencialmente en las paredes laterales (2), y - un soporte transversal (4) como parte de un sistema amortiguador, en el que - el soporte transversal (4) está provisto, respectivamente, con un elemento de deformación (6) y está fijado en las paredes laterales (2), - las paredes laterales (2) presentan, respectivamente, una sección parcial (7) configurada como parte sacrificial (7), que está configurada desplazable frente a las paredes laterales (2) cuando es impulsada en caso de colisión por el soporte transversal (4), y - el módulo de refrigeración (3) está alojado esencialmente en las partes sacrificiales, caracterizado porque la parte sacrificial (7) está conectada a través de puntos teóricos de rotura (8) con la pared lateral (2), en el que los puntos teóricos de rotura (8) están configurados como entalladuras de rotura (8), en el que las entalladuras de rotura (8) se extienden paralelas o en forma de cuña en la dirección de la marcha, de manera que se extienden abriéndose hacia atrás sobre toda la pared lateral (2).
Description
Módulo extremo frontal para un automóvil con una
función de protección de absorción de energía para un módulo de
refrigeración.
La invención se refiere a un módulo extremo
frontal para un automóvil de acuerdo con el preámbulo de la
reivindicación 1 así como a un automóvil con un módulo extremo
frontal de este tipo.
Se conoce, en general, proveer automóviles con
módulos frontales, que en el caso de una colisión, absorben energía
de manera selectiva, de tal forma que no se dañan los componentes
funcionales dispuestos en la zona frontal del vehículo. Los
componentes funcionales en la zona frontal, como por ejemplo módulos
de refrigeración, etc. están fijados habitualmente en elementos de
soporte, que están conectados al mismo tiempo con la carrocería y
que pueden soportar en este caso también partes de la carrocería,
como por ejemplo parachoques.
En caso de una colisión en la zona frontal, en
general, el parachoques junto con el soporte del parachoques
penetran en el compartimiento del motor, de manera que se puede
producir de forma especialmente fácil un daño del módulo de
refrigeración. En el choque del seguro (16 km/h) existe ahora el
requerimiento de que al menos el módulo de refrigeración no resulte
dañado.
En el documento DE 198 50 590 A1 se describe una
estructura delantera para un automóvil, en la que el módulo de
refrigeración está conectado en al menos dos puntos cojinete con
elementos de soporte de la estructura delantera. En este caso, los
al menos dos puntos de cojinete están realizados de tal forma que,
en el caso de una deformación del módulo extremo frontal
condicionada por impacto, provocan una incorporación de transmisión
de fuerza y de absorción de fuerza del módulo de refrigeración en
la curva característica de deformación de la estructura delantera.
Esta disposición tiene el inconveniente de que el radiador
propiamente dicho absorbe directamente las fuerzas en caso de
impacto, con lo que se puede producir fácilmente un daño del
radiador.
En el documento De 102 60 793 A1 se describe una
caja de impacto para un automóvil, en la que están fijados
elementos de soporte de fijación, en los que pueden estar
dispuestos de nuevo componentes, como por ejemplo radiadores. La
caja de impacto tiene la función de soportar y absorber la energía
en el caso de una colisión. El inconveniente de esta disposición
reside en que el módulo de refrigeración está conectado
directamente con la caja de impacto, de manera que se producen daños
en el módulo de refrigeración cuando la caja de impacto no está ya
en condiciones de absorber toda la energía del impacto.
En el documento DE 100 51 567 A1 se describe una
estructura extrema delantera de un vehículo, en la que el radiador
está fijado en los elementos de soporte del módulo extremo frontal
de tal forma que se puede abatir hacia atrás en el caso de una
colisión. Un inconveniente de este mecanismo de abatimiento
consiste en que se requiere relativamente mucho espacio para
asegurar el radiador contra un daño, además el elemento de soporte
del módulo extremo frontal se destruye de manera indefinida.
En el documento
JP-A-10-264856 se
describe una estructura de vehículo, que presenta en una pared
extrema delantera una entalladura de rotura configurada fina, que
se puede romper fácilmente a través de una fuerza exterior, cuando
la fuerza exterior excede un valor predeterminado. En efecto, de
esta manera se pueden asegurar componentes en el caso de una
colisión en la zona delantera, pero existe el peligro de que estas
partes caigan fuera del compartimiento del motor sobre la carretera
y se dañen.
El documento EP 1 232 931 A1, que define el
preámbulo de la reivindicación 1, describe una estructura frontal
fácil de reparar para un automóvil, en la que el módulo de
refrigeración está fijado en una chapa de blindaje de tal forma que
se desplaza hacia atrás en el caso de un choque frontal y de esta
manera se puede proteger. En este caso, se trata de una disposición
relativamente complicada, en la que deben adaptarse entre sí una
pluralidad de componentes.
La presente invención se basaba en el problema
de mejorar adicionalmente a través de medidas constructivas en la
zona del módulo extremo frontal de un automóvil la absorción de
energía en el caso de una colisión y desarrollar una estructura de
vehículo, que no presenta los inconvenientes del estado de la
técnica y garantiza una protección mejorada del módulo de
refrigeración.
Este problema se soluciona en un módulo extremo
frontal del tipo indicado al principio a través de los rasgos
característicos de la reivindicación 1. Las formas de realización
ventajosas son objeto de las reivindicaciones dependientes.
La invención se basa en la idea de que un
componente, como por ejemplo un módulo de refrigeración, se fija en
la zona frontal del automóvil en una zona del elemento de soporte,
que se puede desplazar cuando una fuerza exterior, que es mayor que
un valor predeterminado, actúa sobre esta zona. Al mismo tiempo se
mantiene, sin embargo, al menos un estado de fijación del componente
con el elemento de soporte, con lo que se asegura que el componente
desplazado no pueda caer fuera del compartimiento del motor sobre
la superficie de la carretera y se dañe de esta manera.
De acuerdo con la invención, el cometido se
soluciona porque en el caso de una colisión, el parachoques junto
con el soporte transversal, que está fijado con un elemento de
deformación, por ejemplo una caja de impacto realizada como perfil
de deformación, en las paredes laterales del elemento de soporte,
absorbe la energía de impacto en primer lugar a través del elemento
de deformación, penetrando en el compartimiento del motor e
incidiendo después de una profundidad de penetración definida en la
zona de las paredes laterales del elemento de soporte sobre el
propio elemento de soporte. Las paredes laterales de los elementos
de soporte presentan en esta zona una zona parcial configurada como
pieza sacrificial, que se desplaza en el caso de colisión, cuando
se excede un valor determinado de la fuerza, hacia atrás fuera de
la zona de peligro. Puesto que el módulo de refrigeración está
alojado esencialmente en estas partes sacrificiales y, por lo demás,
está fijado en el elemento de soporte de manera que se puede
desprender fácilmente, se desplaza hacia atrás en el compartimiento
del motor junto con las partes sacrificiales.
Para configurar esta zona parcial de forma
desplazable, la zona parcial está conectada a través de puntos
teóricos de rotura con la pared lateral y se rompe cuando actúa una
fuerza exterior determinada. Los puntos teóricos de rotura están
configurados como entalladuras de rotura, que se extienden
paralelamente en la dirección de la marcha o abriéndose hacia atrás
en forma de cuña sobre toda la pared lateral.
En una forma de realización ventajosa, la pared
lateral está configurada en cuanto a la geometría en la zona de la
parte sacrificial de tal forma que en la dirección del soporte
transversal se reproduce el contorno trasero del soporte
transversal, con lo que se garantiza una aplicación uniforme de la
fuerza en el elemento de soporte. Puesto que el perfil sobresale,
se impide al mismo tiempo que el soporte transversal pueda penetrar
hasta el módulo de refrigeración y pueda dañarlo. La fijación o
alojamiento del módulo de refrigeración en la parte sacrificial se
mantiene también después de la rotura de la parte sacrificial y el
módulo de refrigeración es desplazado sin sufrir daños hacia atrás
fuera de la zona de impacto.
Además del alojamiento en la zona de la parte
sacrificial, el módulo de refrigeración puede estar fijado, además,
en otros lugares del elemento de soporte. En una forma de
realización ventajosa, el módulo de refrigeración está fijado
adicionalmente fuera de la parte sacrificial en las paredes
laterales con cierres de corredera, que se pueden desprender
fácilmente en el caso de una colisión.
La transmisión de la fuerza sobre el módulo de
refrigeración se puede optimizar por medio de nervaduras
adicionales, que están colocadas sobre el lado trasero de la parte
sacrificial junto al alojamiento para el módulo de
refrigeración.
El soporte transversal está conectado fijamente
a través de un elemento de deformación, que se extiende con
preferencia en la dirección longitudinal y que presenta una
posibilidad de fijación lateral, con las paredes laterales por
encima y por debajo de la parte sacrificial en la zona trasera de
la pared lateral. En este caso, el elemento de deformación funciona
al mismo tiempo como soporte de fijación para la parte inferior del
elemento de soporte en el caso de un impacto, cuando a través de la
rotura de la parte sacrificial, se interrumpe la unión entre la
parte inferior y la parte superior del elemento de soporte. Puesto
que el elemento de deformación está dispuesto con preferencia en
dirección longitudinal, se puede comprimir en el caso de una
colisión y en este caso puede absorber la mayor parte de la energía
de impacto hasta que el soporte transversal incide sobre la pared
lateral. Si la energía residual excede ahora un valor determinado,
entonces se rompe la parte sacrificial y la energía residual es
desviada a través de las partes sacrificiales sobre el módulo de
refrigeración, que se desplaza en este caso, sin sufrir daños,
hacia atrás.
Con el módulo extremo frontal de acuerdo con la
invención se consigue interceptar el soporte transversal del
parachoques durante su penetración en el compartimiento del motor,
sin que éste pueda destruir componentes en la zona frontal del
automóvil. La configuración de acuerdo con la invención de partes
sacrificiales en las paredes laterales del elemento de soporte
permite reducir adicionalmente el espacio entre el motor y el
agregado de refrigeración, si correr el peligro en este caso de que
el módulo de refrigeración se dañe en el choque del seguro (16
km/h). A continuación se explica la invención con la ayuda de los
ejemplos de realización representados en las figuras. En este
caso:
La figura 1 muestra una representación
esquemática de la vista delantera del módulo extremo frontal sin
módulo de refrigeración.
La figura 2 muestra una representación
esquemática de la vista trasera del módulo extremo frontal sin
módulo de refrigeración.
La figura 3 muestra una vista esquemática de la
vista trasera del módulo extremo frontal con módulo de
refrigeración.
Las figuras 4a y 4b muestran una representación
esquemática del módulo extremo frontal sin soporte transversal
antes (4a) y después de un impacto (4b).
Las figuras 5a y 5b muestran una representación
esquemática del módulo extremo frontal con soporte transversal
antes (5a) y después de un impacto (5b).
Las figuras 6a y 6b muestran una representación
en sección horizontal del módulo extremo frontal en una vista desde
arriba antes (6a) y después de un impacto (6b).
\newpage
Las figuras 7a y 7b muestran una representación
en sección vertical del módulo extremo frontal en una dirección de
observación desde el lado antes (7a) y después del impacto
(7b).
La figura 8 muestra una vista de detalle de una
pared lateral con soporte transversal.
La figura 9 muestra una vista de detalle de una
pared lateral sin soporte transversal.
La figura 10 muestra una vista de detalle
trasera de la pared lateral sin módulo de refrigeración, y
La figura 11 muestra una vista de detalle
trasera de la pared lateral con módulo de refrigeración.
En la figura 1 se puede ver una representación
esquemática de un módulo extremo frontal en la vista delantera. El
módulo extremo frontal está constituido esencialmente por un
elemento de soporte 1, que comprende dos paredes laterales 2.
Delante del elemento de soporte 1 está dispuesto un soporte
transversal 4 para un parachoques 5, que está conectado a través de
una caja de impacto 6, que se extiende en la dirección longitudinal
en el lado exterior de la pared lateral 2 y está conectada con una
estaña lateral 9 en la zona trasera con la pared lateral 2 por
encima y por debajo de una parte sacrificial 7. La parte sacrificial
7 está conectada a través de un punto teórico de rotura 8 con la
parte lateral 2 del elemento de soporte 1.
La figura 2 muestra el módulo extremo frontal de
la figura 1 en una vista trasera. En esta vista se puede reconocer
el punto teórico de rotura 8, que está realizado en la presente
forma de realización como entalladura de rotura 8, solamente en una
zona lateral pequeña de la pared lateral 2, puesto que la
entalladura de rotura 8 solamente está configurada en un lado sobre
la pared lateral 2. Como elemento adicional se puede reconocer un
alojamiento 11 para el módulo de refrigeración 3 sobre el lado
trasero.
La figura 3 muestra el módulo extremo frontal de
la figura 2 con módulo de refrigeración 3 incorporado. El módulo de
refrigeración 3 está alojado en la zona de las partes sacrificiales
7 en el alojamiento 11. Adicionalmente, el módulo de refrigeración
está fijado fuera de la parte sacrificial 7 con cierres de corredera
12.
La figura 4a muestra una representación
esquemática del módulo extremo frontal con refrigerador 3
incorporado, pero sin soporte transversal 4 en el estado de
funcionamiento. La pared lateral 2 presenta en su centro una zona
parcial (parte sacrificial 7) separada por medio de entalladuras de
rotura que se extienden paralelas. Por encima y por debajo de esta
parte sacrificial 7 se pueden reconocer en la zona trasera de la
pared lateral 2 unos puntos de fijación 13 para la pestaña lateral
9 de la caja de impacto 6 del soporte transversal 4. Las
entalladuras de rotura 8 se extienden en paralelo sobre toda la
pared lateral 2. Además, se reconoce en esta representación el
perfil 10 de la parte sacrificial que sobresale desde la pared
lateral 2, que está configurado en cuanto a la geometría de tal
forma que corresponde con el contorno trasero del soporte
transversal 4. la figura 4b muestra el módulo extremo frontal de la
figura 4a después de un impacto sobre el lado derecho de la capota
del motor. La parte sacrificial 7 está desplazada hacia atrás junto
con el módulo de refrigeración 3 fijado en ella a través del impacto
del soporte transversal 4.
Las figuras 5a y 5b muestran el módulo extremo
frontal de las figuras 4a y 4b con el soporte transversal 4. En la
figura 5b, el soporte transversal 4 está introducido después de un
impacto sobre el lado derecho de la capota del motor en la zona de
la pared lateral 3 del elemento de soporte 1 y ha desplazado en este
caso la parte sacrificial 7 junto con el módulo de refrigeración 3
hacia atrás. La caja de impacto 6 está comprimida después de la
colisión en sí misma, pero el soporte transversal 4 se mantiene en
adelante fijado con las pestañas laterales 9 en la pared lateral
2.
En las figuras 6a y 6b se puede ver en una
representación en sección en la vista en planta superior la
situación antes y después de un impacto.
De la misma manera en las figuras 7a y 7b se
puede ver esta vez en la sección transversal la situación antes y
después de un impacto.
La figura 8 muestra en una vista de detalle la
fijación del soporte transversal 2 del elemento de soporte 1. En
este caso, el soporte transversal 4 está conectado a través de la
caja de impacto 6 que se extiende en dirección longitudinal y que
presenta una pestaña lateral 9, en los puntos de fijación 13 por
encima y por debajo de la parte sacrificial 7 en la zona trasera de
la pared lateral 2 con el elemento de soporte, La parte sacrificial
7 propiamente dicha está conectada con una entalladura de rotura 8
con la pared lateral 2.
La figura 9 muestra la vista de detalle de la
figura 8 sin soporte transversal 4. El perfil 10 de la parte
sacrificial 7 sobresale hacia delante desde la zona del lado 2 y
reproducen en cuanto a la geometría el contorno trasero del soporte
transversal 4. En una vista radiográfica se puede reconocer el
alojamiento 11 para el módulo de refrigeración sobre el lado
trasero de la pared lateral 2.
La figura 10 muestra el lado trasero de la pared
lateral 2 en la zona de la parte sacrificial 7 sin módulo de
refrigeración. Los puntos teóricos de rotura 8 están configurados
como entalladuras de rotura 8 solamente sobre el lado delantero de
la pared lateral 2 y, por lo tanto, no se pueden reconocer en esta
representación sobre el lado trasero.
La figura 11 muestra la vista de detalle de la
figura 10 con módulo de refrigeración incorporado.
Con la presente invención se consigue absorber
la energía de choque de un impacto del seguro (16 km/h), sin que en
este caso se dañe el módulo de refrigeración integrado en el módulo
extremo frontal, incluso cuando en virtud del voladizo cada vez más
corto del vehículo y la necesidad cada vez mayor de espacio debido
a motores mayores solamente está disponible todavía poco espacio de
construcción para la absorción de energía.
- 1
- Elemento de soporte
- 2
- Pared lateral
- 3
- Módulo de refrigeración
- 4
- Soporte transversal
- 5
- Amortiguador
- 6
- Elemento de deformación
- 7
- Parte sacrificial
- 8
- Punto teórico de rotura
- 9
- Pestaña lateral
- 10
- Perfil
- 11
- Alojamiento
- 12
- Cierre de corredera
- 13
- Punto de fijación
- 14
- Motor
Claims (8)
1. Módulo extremo frontal para un automóvil
con
- -
- un elemento de soporte (1) con dos paredes laterales (2) dispuestos distanciados entre sí esencialmente verticales,
- -
- un módulo de refrigeración (3), que está alojado esencialmente en las paredes laterales (2), y
- -
- un soporte transversal (4) como parte de un sistema amortiguador, en el que
- -
- el soporte transversal (4) está provisto, respectivamente, con un elemento de deformación (6) y está fijado en las paredes laterales (2),
- -
- las paredes laterales (2) presentan, respectivamente, una sección parcial (7) configurada como parte sacrificial (7), que está configurada desplazable frente a las paredes laterales (2) cuando es impulsada en caso de colisión por el soporte transversal (4), y
- -
- el módulo de refrigeración (3) está alojado esencialmente en las partes sacrificiales,
caracterizado porque la parte sacrificial
(7) está conectada a través de puntos teóricos de rotura (8) con la
pared lateral (2), en el que los puntos teóricos de rotura (8)
están configurados como entalladuras de rotura (8), en el que las
entalladuras de rotura (8) se extienden paralelas o en forma de
cuña en la dirección de la marcha, de manera que se extienden
abriéndose hacia atrás sobre toda la pared lateral (2).
2. Módulo extremo frontal de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque la parte sacrificial
(7) está dispuesta a la misma altura que el soporte transversal
(4).
3. Módulo extremo frontal de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la parte
sacrificial (7) presenta en la dirección de la marcha un perfil
(10) que corresponde con el contorno trasero del soporte transversal
(4).
4. Módulo extremo frontal de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la parte
sacrificial (7) presenta sobre su lado trasero, dirigido hacia el
módulo refrigerador, unos elementos de apoyo para la transmisión de
la fuerza sobre la unidad de refrigerador.
5. Módulo extremo frontal de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el elemento
de deformación (6) se extiende en forma de una caja de impacto (6)
en la dirección longitudinal y presenta una pestaña lateral (9),
con la que el soporte transversal (4) está fijado en las paredes
laterales (2), respectivamente, por encima y por debajo de la parte
sacrificial (7).
6. Módulo extremo frontal de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el módulo
de refrigeración (3) está fijado adicionalmente a los alojamientos
(11), en al menos otro lugar del elemento de soporte (1).
7. Módulo extremo frontal de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el módulo
de refrigeración (3) está fijado de forma desprendible fuera de la
parte sacrificial (7) en las paredes laterales (2),
respectivamente, con un cierre de corredera (12) respectivo en caso
de colisión.
8. Vehículo con un módulo extremo frontal de
acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7.
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