ES2340578T3 - Casco de viga de parachoques que comprende un doblado de casco y un refuerzo. - Google Patents

Abstract

Conjunto de un refuerzo y de un casco de viga de vehículo automóvil, estando destinada la viga a colocarse detrás de un recubrimiento de parachoques, comprendiendo el casco de viga un alojamiento (17) para recibir el refuerzo (19) en su interior, pudiendo ser este refuerzo por ejemplo un refuerzo metálico particularmente de aluminio o un refuerzo de material compuesto que incorpora un metal, y comprendiendo el casco al menos dos medios de fijación a la estructura del vehículo y extendiéndose el alojamiento (17) longitudinalmente de un medio de fijación al otro, comprendiendo el casco un doblado de casco (23, 64) que se encaja con el casco formando un cuerpo hueco, caracterizado porque el cuerpo hueco constituye por sí mismo una estructura rigidizante para el casco y delimita el alojamiento (17) que recibe el refuerzo (19), estando el refuerzo (19) en forma de traviesa.

Description

Casco de viga de parachoques que comprende un doblado de casco y un refuerzo.

La presente invención se refiere a un conjunto de un refuerzo y de un casco de viga de vehículo automóvil así como a una viga de vehículo automóvil.

Se sabe que los parachoques de vehículos automóviles comprenden vigas transversales cuya función es la de absorber la mayor parte de la energía de los choques.

Una prueba extendida, particularmente en los Estados Unidos, para verificar la resistencia de un parachoques se conoce con el nombre de "pole test" o prueba del poste. Esta prueba consiste en golpear la parte posterior del vehículo en su eje medio a una velocidad de 8 km/h contra un poste fijo de 7 pulgadas de diámetro (es decir, aproximadamente 178 mm). El ensayo se considera satisfactorio si el importe de las reparaciones relacionado con la nueva puesta a punto del vehículo después de un ensayo de este tipo es inferior a un determinado umbral.

Para limitar el coste de reparación en un choque de este tipo, es imperativo generar un mínimo de daños en la parte posterior del vehículo, y por tanto limitar la penetración del poste en la cara posterior del vehículo durante el impacto, por ejemplo poniendo en práctica una traviesa suficientemente resistente para disminuir la penetración de los agentes de impacto en caso de choque.

Por otro lado, además de la prueba del poste, la prueba Danner exige que los vehículos automóviles anticipen considerablemente la transferencia de los esfuerzos a absorbedores de energía durante un choque. Para absorber esta energía, pueden montarse prolongaciones entre los largueros del vehículo y la viga de parachoques.

Las traviesas o prolongaciones metálicas en los parachoques se utilizan desde hace mucho tiempo debido a su buena rigidez. Tales piezas presentan sin embargo el inconveniente de ser relativamente pesadas. Además, no se adaptan fácilmente a una configuración geométrica particular que puede venir impuesta por el vehículo, necesitando a veces la adición de piezas suplementarias corrientemente denominadas absorbedores.

Por ello se ha intentado reemplazar las vigas o prolongaciones metálicas por piezas de material de plástico que responden más favorablemente a estos dos criterios de peso y de geometría.

Sin embargo, debido a la poca rigidez inherente a los materiales utilizados, estas piezas de material de plástico deben presentar una estructura compleja, particularmente nervaduras, y el material utilizado debe mezclarse con fibras de refuerzo que aumentan su coste y complican la fabricación de las piezas, lo que tiende a atenuar, sin eliminarlas, las ventajas proporcionadas por el recurso al material de plástico. El documento US 5139297 describe un conjunto según el preámbulo de la reivindicación 1.

La presente invención pretende proponer una solución que permite beneficiarse de la aptitud de las vigas de material de plástico para adaptarse fácilmente a formas específicas así como de la rigidez aportada por uno o varios refuerzos metálicos, sin presentar los inconvenientes.

Para ello, la invención tiene por objeto un conjunto de un refuerzo y de un casco de viga de vehículo automóvil según la reivindicación 1.

Gracias a la invención, el alojamiento previsto en el casco para recibir el refuerzo metálico puede permitir evitar tener que fijar este refuerzo al casco. Se evitan así las fragilizaciones generadas por las fijaciones del refuerzo al casco. Asimismo, se evitan las manipulaciones y se facilita el reciclaje al final de la vida de la viga constituida por el casco y el refuerzo.

Por otra parte, se obtiene un cuerpo hueco que constituye en sí mismo una estructura rigidizante para el casco, lo que aumenta el incremento de rigidez resultante de la presencia del refuerzo en el casco.

De manera preferida, el alojamiento está dimensionado para adaptarse a la forma exterior del refuerzo en determinadas zonas, por ejemplo en la parte central del casco.

También puede preverse disponer un espacio vacío alrededor del refuerzo, particularmente en la dirección longitudinal (o de desplazamiento) del vehículo, con objeto de permitir que el casco comience a deformarse alrededor del refuerzo en caso de choque, antes de que se solicite el refuerzo.

Asimismo, una holgura en la dirección longitudinal puede permitir que el refuerzo trabaje a flexión sin solicitar el casco, si los apoyos experimentados por la viga durante el choque no se encuentran a nivel de los puntos de fijación de la viga sobre el chasis del vehículo.

Un conjunto según la invención puede comprender además una o varias de las características siguientes:

- el alojamiento está delimitado por una parte del casco que presenta una sección abierta;

- el casco está dimensionado para adaptarse a la forma interior del recubrimiento del parachoques detrás de la cual debe colocarse la viga;

- comprende varios alojamientos para recibir varios refuerzos;

- el alojamiento comprende medios de absorción de choques, por ejemplo nidos de abejas locales;

- se realiza de material termoplástico, en particular de polipropileno;

- el doblado de casco encierra el refuerzo; y

- el alojamiento consiste en un canal.

Según la invención, el casco comprende al menos dos medios de fijación a la estructura del vehículo y en la que el alojamiento se extiende longitudinalmente de un medio de fijación al otro.

Gracias a un casco de este tipo, el refuerzo recibido en el alojamiento es por ejemplo una traviesa metálica, en forma de tubo de sección rectangular. Este refuerzo permite entonces rigidizar considerablemente la viga y disminuir la penetración de un poste cuando tiene lugar un impacto tal como el de la prueba de tipo "pole test".

Según otro modo de realización de la invención, un segundo alojamiento está dispuesto a nivel de un larguero del vehículo automóvil cuando el casco de la viga se monta en ese vehículo.

Un casco de este tipo puede recibir por tanto dos refuerzos a nivel de cada larguero, de manera que esos refuerzos absorben la energía de choques tales como el de la prueba Danner.

El conjunto según la invención puede comprender además una o varias de las características siguientes:

- un segundo refuerzo que es una prolongación de larguero tubular que tiene una generatriz sustancialmente paralela a la dirección longitudinal del vehículo, particularmente una prolongación en forma de tubo biselado;

- el refuerzo garantiza una función de apoyo vertical de la viga; y

- la prolongación recibida comprende una pieza de soporte, particularmente un soporte de un aro de amarre/
remolcado;

El casco de material de plástico puede obtenerse mediante moldeo o mediante extrusión. También puede sobremoldearse en el o los refuerzos recibidos en su alojamiento.

La presente invención también tiene por objeto una viga de vehículo automóvil destinada a colocarse detrás de un recubrimiento de parachoques, caracterizada porque comprende un conjunto tal como se describió anteriormente. Esta viga puede comprender varios refuerzos metálicos.

La invención se comprenderá mejor con la lectura de la descripción que sigue, dada únicamente a modo de ejemplo y realizada con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

- la figura 1 es una vista en perspectiva en despiece ordenado de una viga de parachoques según un primer modo de realización de la invención;

- la figura 2 es una sección transversal según II-II de la viga de la figura 1 en el estado montado;

- la figura 3 es una vista en perspectiva en despiece ordenado de una viga de parachoques según un segundo modo de realización de la invención;

- la figura 4 es una vista posterior de una parte de la viga de la figura 3.

En el ejemplo descrito, la viga comprende un casco 1 de sección en "W", realizado de polipropileno cargado con fibras de vidrio largas (superiores a 1 mm). Este casco se obtiene mediante moldeo por inyección en condiciones habituales.

Debido a su sección en W, el casco presenta, desde el exterior hacia el interior, dos bordes longitudinales externos superior 3 e inferior 5 paralelos entre sí, conectados a dos bordes longitudinales internos superior 7 e inferior 9 paralelos a los anteriores, prolongados por dos paredes convergentes 11 y 13 unidas por un fondo 15.

Los bordes longitudinales internos 7 y 9, las paredes convergentes 11 y 13 y el fondo 15 constituyen una parte abierta en U de la sección de casco y delimitan un alojamiento alargado 17 para recibir un refuerzo en forma de traviesa constituida aquí por un tubo metálico 19 de sección rectangular.

Tal como se observa en la sección de la figura 2, el tubo 19 se coloca en el alojamiento 17 apoyándose sobre velas transversales 21 formadas entre las paredes convergentes 11, 13 y el fondo 15. Estas velas refuerzan el casco y evitan particularmente la apertura de su sección. Además, desempeñan un papel de absorbedores locales y pueden para ello distribuirse de manera irregular a lo largo del casco, siendo por ejemplo más numerosas en las proximidades de los dos largueros (no representados) que soportan la viga.

El casco 17 y el tubo 19 forman un conjunto compacto, tal como se observa en la figura 2, que se encaja en un doblado de casco 23 de sección en U.

Así, el doblado de casco cierra la sección abierta del alojamiento y forma, con el casco, un cuerpo hueco alargado que delimita un alojamiento que encierra el refuerzo metálico.

De esta manera, la viga presenta una rigidez procedente por una parte de la presencia del tubo que constituye un refuerzo metálico, por otra parte del cuerpo hueco formado por el casco y el doblado de casco.

Se añade a estos dos factores la forma de los bordes longitudinales externos 3, 5 e internos 7, 9, doblados por huecos 25, 27 del doblado de casco, que se solidarizan con el casco mediante medios apropiados.

El ajuste en Z, es decir verticalmente, entre los bordes longitudinales mencionados anteriormente y el tubo metálico presenta además la ventaja suplementaria de que el tubo garantiza, además de su función de rigidización para los choques, una función de apoyo vertical (en Z) de la viga, y por tanto del parachoques.

Esta función es particularmente útil para los parachoques posteriores que sirven de umbral de carga, pero también para parachoques delanteros susceptibles de ser solicitados verticalmente por usuarios.

En este caso, es útil que el casco y/o el doblado de casco esté dimensionado para adaptarse a la forma interior del recubrimiento de parachoques.

En el interior del doblado de casco 23, flancos transversales 25 (de los cuales aquí sólo se representa uno) garantizan la colocación longitudinal del tubo metálico.

Gracias al hecho de que se mantiene integralmente en el interior del casco simplemente mediante encaje de este último en el doblado de casco, el tubo metálico 19 no está fijado en ningún punto ni al casco ni al doblado de casco.

Por tanto se respeta la integridad del casco y no se crea ninguna zona de fragilidad de este último.

Además, la colocación del tubo en el interior del casco es una manipulación sencilla que no va seguida por ninguna operación específica de fijación. La adición del refuerzo es por tanto una medida poco costosa en cuanto al procedimiento.

Finalmente, se entiende que el tubo metálico puede separarse muy fácilmente del casco y del doblado de casco cuando, al final de la vida de la viga, deben reciclarse los materiales que la constituyen.

Se observará finalmente que, aunque no se representa en las figuras 1 y 2, puede resultar útil disponer una holgura entre el tubo metálico y el casco en la dirección longitudinal (dirección X) del vehículo, con el fin de permitir al tubo doblarse sin deformar demasiado el casco en caso de choque. El ajuste de esta holgura funcional queda a criterio del experto en la técnica, en función de los materiales usados y de las dimensiones y formas de los diferentes componentes de la viga.

Ejemplos de materiales que pueden usarse son:

- para el casco y el doblado de casco: polipropileno o policarbonato-polibutirentereftalato, eventualmente mezclado con fibras de vidrio o con un refuerzo constituido por un tejido sobremoldeado tal como Twintex de la sociedad Vetrotex, ya se realicen mediante inyección, mediante compresión o mediante prensado por extrusión.

- para el refuerzo: puede usarse una estructura metálica, por ejemplo de aluminio o una estructura compuesta.

En una variante (no representada) el refuerzo metálico se limita solamente a una parte de la longitud total de la viga, en una ubicación de ésta particularmente solicitada en caso de choque, por ejemplo en su centro.

Otra variante (no representada) que puede resultar interesante, particularmente para limitar el peso de la viga, consiste en prever varios alojamientos en el casco para varios refuerzos dispuestos en la viga. Por ejemplo, puede colocarse un refuerzo relativamente corto en frente de cada larguero.

Se observará además que, aunque el ejemplo ilustrado corresponde a un encaje del casco 1 en el doblado de casco 23, también puede preverse que el doblado de casco 23 se encaje en el casco 1.

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Según un modo de realización no representado, el tubo 19 se sustituye por una chapa ondulada cuya generatriz es horizontal y paralela a la dirección de rodadura del vehículo.

En el modo de realización de la figura 3, la viga comprende un casco 60 de sección en W, del mismo tipo que el del modo de realización de la figura 1. El casco 60 se encaja con un doblado de casco 64 de sección en U.

A diferencia del modo de realización de la figura 1, el casco 60 de la figura 3 comprende dos orificios 68 y 70 destinados a recibir dos prolongaciones 72 y 74 en forma de tubo.

Las prolongaciones 72, 74 pueden aplicarse por la parte delantera o por la parte trasera del casco 60. Pueden realizarse de diferentes materiales resistentes, tales como acero, aluminio, material compuesto o termoplástico, etc.

Sobre la prolongación 72, se fija un soporte 78 de un aro 79 de amarre/remolcado. El aro 79 está fijado al soporte 78 de forma clásica, por ejemplo por atornillado.

La prolongación 72 también está dotada de una platina 76, destinada a tomarse en sándwich entre la viga y la platina del vehículo durante la fijación del conjunto sobre el vehículo. La platina 76 asegura una fijación consolidada de la prolongación 72 sobre el casco 60, con vistas a una solicitación mayor de esta prolongación por el aro 79 de amarre/remolcado.

Según un modo de realización no representado, las dos prolongaciones recibidas en el casco comprenden una platina tal como la platina 76. O incluso, ninguna de las dos prolongaciones comprende una platina.

Según otro modo de realización no representado, las prolongaciones 72 y 74 tienen un extremo biselado que les permite adaptarse al perfil del parachoques.

Puede observarse en la figura 4 que el casco 60 comprende, además del orificio 68 destinado a recibir la prolongación 72, un orificio 82 destinado a recibir el soporte 78 del aro 79 de amarre/remolcado.

Entre las ventajas de la invención, se observará que gracias a la resistencia del material de la prolongación 72, el soporte 78 del aro de amarre/remolque 79 se beneficia de un buen anclaje para fijarse a la viga de manera suficientemente sólida para garantizar su función.

También se observará que las prolongaciones 72 y 74, una vez aplicadas sobre el casco 60 de la viga, permiten reforzar, gracias a su material rígido, la viga con el fin de satisfacer las exigencias del pliego de condiciones de esta viga.

Por otra parte, este refuerzo aportado por las prolongaciones 72 y 74 añadido al refuerzo central aportado por el tubo 62, permite obtener una viga de material de plástico rígido cuya fijación de los refuerzos 60, 72, 74 al casco 60 no fragiliza el conjunto de la viga.

Según la invención, el casco 60 comprende, además de los refuerzos 72 y 74, otro refuerzo en forma de traviesa, tal como el tubo 19 de la figura 1.

Otras variantes podrán deducirse de los ejemplos descritos anteriormente, mediante modificaciones de estructuras o de funciones que no salen del marco de la invención.

Claims (14)

1. Conjunto de un refuerzo y de un casco de viga de vehículo automóvil, estando destinada la viga a colocarse detrás de un recubrimiento de parachoques, comprendiendo el casco de viga un alojamiento (17) para recibir el refuerzo (19) en su interior, pudiendo ser este refuerzo por ejemplo un refuerzo metálico particularmente de aluminio o un refuerzo de material compuesto que incorpora un metal, y comprendiendo el casco al menos dos medios de fijación a la estructura del vehículo y extendiéndose el alojamiento (17) longitudinalmente de un medio de fijación al otro, comprendiendo el casco un doblado de casco (23, 64) que se encaja con el casco formando un cuerpo hueco, caracterizado porque el cuerpo hueco constituye por sí mismo una estructura rigidizante para el casco y delimita el alojamiento (17) que recibe el refuerzo (19), estando el refuerzo (19) en forma de traviesa.

2. Conjunto según la reivindicación 1, en el que el alojamiento está dimensionado para adaptarse a la forma exterior del refuerzo en determinadas zonas, por ejemplo en la parte central del casco.

3. Conjunto según la reivindicación 1 ó 2, en el que el alojamiento está delimitado por una parte del casco (17) que presenta una sección abierta.

4. Conjunto según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el casco está dimensionado para adaptarse a la forma interior del recubrimiento de parachoques detrás de la cual debe colocarse la viga.

5. Conjunto según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el casco comprende varios alojamientos para recibir varios refuerzos.

6. Conjunto según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el alojamiento comprende medios de absorción de choques, por ejemplo nidos de abeja locales.

7. Conjunto según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el casco está realizado de material termoplástico, particularmente de polipropileno.

8. Conjunto según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el doblado de casco (23) encierra el refuerzo (19).

9. Conjunto según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que un segundo alojamiento está dispuesto a nivel de un larguero del vehículo automóvil cuando se monta el casco de la viga en ese vehículo.

10. Conjunto según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que el segundo alojamiento consiste en un canal (68, 70).

11. Conjunto según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 10, que comprende un segundo refuerzo, siendo el segundo refuerzo una prolongación (72, 74) de larguero tubular que tiene una generatriz sustancialmente paralela a la dirección longitudinal del vehículo, particularmente una prolongación en forma de tubo biselado.

12. Conjunto según la reivindicación 11, en el que la prolongación (72) recibida comprende una pieza de soporte (78), particularmente un soporte de un aro (79) de amarre/remolcado.

13. Conjunto según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que el refuerzo garantiza una función de apoyo vertical de la viga.

14. Viga de vehículo automóvil destinada a colocarse detrás de un recubrimiento de parachoques, caracterizada porque comprende un conjunto según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.