ES2371144T3 - Dispositivo de desplazamiento de un elemento rígido, y vehículo equipado con un dispositivo de este tipo. - Google Patents

Dispositivo de desplazamiento de un elemento rígido, y vehículo equipado con un dispositivo de este tipo. Download PDF

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Abstract

Dispositivo (1) de desplazamiento de un elemento (2) montado en un elemento (3) de estructura de un vehículo automóvil por intermedio de un soporte (4) específico y de un medio (5) de fijación asociado, el citado soporte (4) está montado en rotación en el elemento de estructura por el citado medio (5) de fijación, para pasar de una posición inicial a una posición de inclinación denominada de sobreelevación del elemento (2) rígido, durante la deformación por compresión del elemento (3) de estructura, comprendiendo el citado soporte una porción delantera (4a) y una porción trasera (4b) montadas articuladas en rotación una a la otra, estando unidas cada porción (4a, 4b) al elemento (3) de estructura por una primera (5a) y una segunda (5b) escuadras de unión destinadas a aproximarse una a la otra por deformación del elemento (3) de estructura en el estado deformado del elemento (3) de estructura, las porciones delantera y trasera (4a, 4b) delimitan respectivamente rampas ascendente y descendente con respecto a una dirección que va de la parte delantera a la parte trasera del vehículo, caracterizado por que cada rampa delimita en la parte superior una línea de cumbre sobre la cual es apto para deslizar el elemento (2) rígido

Description

Dispositivo de desplazamiento de un elemento rigido, y vehiculo equipado con un dispositivo de este tipo
La presente invenci6n se refiere a un dispositivo de desplazamiento de un elemento rigido, asi como a un vehiculo equipado con un dispositivo de este tipo.
5 De modo mas particular, la invenci6n se refiere a un dispositivo de desplazamiento de un elemento rigido montado en un elemento de estructura de un vehiculo autom6vil por intermedio de un soporte especifico y de un medio de fijaci6n asociado.
Un dispositivo que comprende las caracteristicas del preambulo de la reivindicaci6n 1 es conocido por el documento US 2006/0076800 A1.
10 Es conocido tambien disponer una bateria de alimentaci6n de energia de un circuito electrico de un vehiculo, en el compartimiento del motor de este ultimo. Esto es ventajoso en el sentido de que la bateria queda situada lo mas pr6ximo a equipos electricos a los que esta debe alimentar de energia. Sin embargo, tal situaci6n de la bateria en el vehiculo genera un riesgo de destrucci6n de las piezas circundantes durante un choque. En efecto, el peso de un elemento de este tipo necesita la adici6n de medio de retenci6n calibrado especificamente para mantener la bateria
15 sobre un soporte durante un choque entre el vehiculo y un obstaculo.
La utilizaci6n creciente de los equipos electricos, incluso el recurso a esta energia para el desplazamiento de un vehiculo, provoca un aumento de las necesidades de energia electrica que se traduce en un aumento del peso de este elemento rigido.
La bateria esta dispuesta habitualmente en la proximidad inmediata de un 6rgano de un sistema de frenado, que
20 tiene la funci6n de amplificar el esfuerzo de frenado y que se conoce igualmente con el nombre comercial de Isovac®, que esta unido a un pedal de freno por medio de un vastago de uni6n.
Se ha observado que en caso de choque frontal a alta velocidad del vehiculo con un obstaculo, la bateria se desplaza de adelante hacia atras, entrando asi en contacto con el Isovac®, lo que genera el retroceso de una pieza transversal de carroceria a la cual esta fijado el Isovac®. Dicha pieza de carroceria es denominada a veces salpicadero y
25 esta destinada a separar el habitaculo respecto del compartimiento del motor. Habida cuenta de que el pedal que se extiende en el habitaculo esta unido al salpicadero por medio de una pieza de soporte, el retroceso del salpicadero de la parte delantera hacia la parte trasera del vehiculo provoca el del pedal de freno, lo que es nefasto para la protecci6n del conductor.
Asi, la disposici6n en sandwich del Isovac® entre la bateria y el salpicadero, plantea el problema de que, cuando en
30 caso de choque, la bateria se comporta como un elemento rigido de gran inercia, los elementos de mantenimiento asociados no pueden contener por si solos el desplazamiento en caso de choque a alta velocidad. En consecuencia, un choque a alta velocidad se traduce en una deformaci6n del citado salpicadero de soporte de un pedal.
Un objetivo de la presente invenci6n es paliar en todo o en parte los inconvenientes de la tecnica anterior antes citados.
35 A tal fin, el dispositivo de acuerdo con la invenci6n, por otra parte de acuerdo con la definici6n generica que de el se da en el preambulo anterior, esta caracterizado por que
-
el citado soporte comprende una porci6n trasera delantera y una porci6n trasera montadas articuladas en rotaci6n una a otra, estando unidas cada porci6n al elemento de estructura por una primera y una segunda escuadra de uni6n destinadas a aproximarse una a la otra por deformaci6n del elemento de estructura,
40 - en el estado deformado del elemento de estructura, las porciones delantera y trasera delimitan respectivamente rampas ascendente y descendente con respecto a una direcci6n que va de la parte delantera a la parte trasera del vehiculo, delimitando cada rampa en la parte superior una linea de cumbre sobre la cual el elemento rigido es apto para deslizar de la parte delantera hacia la parte trasera del vehiculo.
Un dispositivo de este tipo permite al elemento rigido asegurar una funci6n en la seguridad pasiva del vehiculo a 45 traves de un desplazamiento ligado a la deformaci6n de un elemento de estructura del vehiculo.
Por otra parte, el dispositivo de la invenci6n puede comprender una o varias de las caracteristicas siguientes:
-
el soporte comprende al menos una bisagra de articulaci6n que une entre si las porciones delantera y trasera del soporte,
-
el soporte esta realizado de acero, y comprende un embutido que forma una linea de plegado que se extiende en 50 todo o en parte a lo largo de la anchura del soporte;
-
la linea de plegado es de secci6n semirredonda;
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-
el soporte comprende una abertura central que delimita brazos de uni6n de las porciones delantera y trasera, siendo cada brazo de uni6n deformable;
-
en posici6n inicial del elemento rigido sobre su soporte, la bateria de alimentaci6n queda situada verticalmente entre las citadas primera y segunda escuadras de uni6n,
-
el elemento rigido es una bateria de alimentaci6n de energia de un circuito electrico del vehiculo.
Ademas, el objeto de la presente invenci6n se refiere tambien a un vehiculo autom6vil que comprenda un dispositivo de frenado formado al menos por un accionador unido a un 6rgano de mando, estando dispuesto el accionador en el compartimiento del motor del vehiculo y fijado a un elemento de estructura, extendiendose al 6rgano de mando en el habitaculo del vehiculo y estando fijado al lado opuesto del elemento de estructura, comprendiendo el compartimiento del motor un elemento rigido, caracterizado por que comprende un dispositivo de desplazamiento del elemento rigido que comprende una cualquiera de las caracteristicas antes mencionadas.
Por otra parte, el vehiculo de la invenci6n puede comprender una o varias de las caracteristicas siguientes:
-
el elemento rigido esta destinado a tomar una posici6n sobreelevada y retra-sada en apoyo sobre el accionador, segun un movimiento de rotaci6n del elemento rigido con respecto a un eje de rotaci6n que se extiende transversalmente a este, provocando de este modo la rotaci6n del accionador alrededor de un eje paralelo al citado eje de rotaci6n del elemento rigido y que se extiende a traves del elemento de estructura al cual estan fijados el accionador y el 6rgano de mando.
-
la uni6n del accionador y del 6rgano de mando al mismo elemento de estructura genera un desplazamiento del accionador en concomitancia con el del 6rgano de mando hacia una posici6n retraida hacia el compartimiento del motor, segun un movimiento de rotaci6n.
Otras ventajas y particularidades de la invenci6n se desprenden de la descripci6n que sigue de modos de realizaci6n hecha refiriendose a los dibujos anejos, en los cuales:
-
la figura 1 es una representaci6n esquematica parcial de una parte de un vehiculo autom6vil vista en perspectiva, en la cual una bateria, que forma un elemento rigido de gran inercia, esta fijada a la estructura del vehiculo por un dispositivo de acuerdo con la invenci6n,
-
las figuras 2 y 3 son representaciones esquematicas que muestran diferentes estados de desplazamiento de la bateria de la figura 1 con respecto a elementos circundantes, que son obtenidos por el dispositivo de desplazamiento de acuerdo con la invenci6n,
-
la figura 4 representa segun una vista en perspectiva la parte inferior del dispositivo de la invenci6n de la figura 1.
Refiriendose a la figura 1, esta representado un dispositivo de desplazamiento de un elemento rigido, que preferentemente es del tipo de una bateria que lleva la referencia general 2. Para hacerse, la bateria 2 esta montada en un elemento de estructura 3 que comprende una parte delantera 3a susceptible de deformarse por compresi6n durante un choque frontal del vehiculo contra un obstaculo externo, y una parte trasera 3b de mayor rigidez.
La parte delantera 3a del larguero esta conformada de modo que esta absorbe por deformaci6n la energia de un choque. Por el contrario, la parte trasera 3b, que esta situada en prolongaci6n de la parte delantera 3a comprende preferentemente elementos de refuerzo que estan destinados a aumentar la rigidez, por tanto su resistencia a la deformaci6n por compresi6n.
El elemento de estructura 3 al cual esta fijada la bateria 2 por medio de un soporte 4 es preferentemente una pieza de larguero, que sirve igualmente para la fijaci6n del grupo moto propulsor que, a titulo de ejemplo, comprende una caja de cambios, asi como un motor de tipo de combusti6n. Cada larguero 3 se extiende longitudinalmente al vehiculo segun un eje paralelo al eje X-X. En las figuras solamente esta representado uno de los dos largueros delanteros del vehiculo, sabiendo que, por simetria con respecto a un plano medio de eje longitudinal X-X, el vehiculo comprende un segundo larguero.
El dispositivo de la invenci6n comprende un soporte 4 de bateria 2 y un medio 5 de fijaci6n del soporte 4 a la estructura 3 del vehiculo, que se describiran mas en detalle en lo que sigue.
Como se ve en las figuras, el medio 5 de fijaci6n comprende una escuadra 5b montada solidariamente a la parte trasera 3b del larguero, por atornillamiento, soldadura, o cualquier otro medio de fijaci6n equivalente, en su pared interior vertical.
La escuadra 5b comprende, por tanto, un ramal de uni6n al larguero, que se extiende de modo sensiblemente paralelo a un eje vertical Z-Z, y otro ramal destinado a la uni6n con el soporte 4. El citado otro ramal se extiende paralelamente a un eje transversal Y-Y del vehiculo, en direcci6n al interior del vehiculo, es decir en direcci6n al bloque motor. El citado otro ramal es apto para servir de eje de rotaci6n alrededor del cual esta destinado a pivotar el citado
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soporte 4 de bateria. Para hacer esto, el citado otro ramal comprende una placa deformable especialmente a nivel de su uni6n con el ramal de uni6n al larguero en cuya prolongaci6n se extiende este.
De acuerdo con una variante de realizaci6n, el citado otro ramal es de secci6n sensiblemente circular y montado en rotaci6n en una parte del soporte 4 que forma cojinete de modo que un conjunto de este tipo absorbe poca energia durante el desplazamiento de la bateria, favoreciendo asi su desplazamiento.
El citado medio que forma soporte 4 de bateria 2 esta unido igualmente a la parte delantera 3a del citado larguero 3 por su parte delantera 4a. La parte delantera 4a de soporte de bateria esta por consiguiente montada igualmente para deformaci6n, ya sea segun una fijaci6n por atornillamiento, soldadura, o cualquier otro medio de fijaci6n equivalente, del citado soporte al larguero, o bien por intermedio de una escuadra 5a de uni6n especifica que asegura una uni6n al igual que la escuadra 5b anteriormente descrita. Independientemente del modo de uni6n, la parte delantera 4a del soporte es apta para experimentar durante un choque una deformaci6n por rotaci6n alrededor de un eje paralelo al eje transversal Y-Y al vehiculo, como lo es la parte trasera 4b del soporte.
Cada medio que forma la uni6n del soporte 4 al larguero 3 esta destinado a unir mecanicamente el soporte 4 al larguero 3 de modo que, en caso de choque frontal a alta velocidad, la compresi6n segun el eje longitudinal X-X del larguero 3 genere una aproximaci6n de los puntos de uni6n del soporte al larguero, por tanto una aproximaci6n de las partes delantera 4a y trasera 4b del soporte 4.
Con el fin de hacer apta la rotaci6n por deformaci6n del soporte 4 durante un choque, una abertura esta dispuesta en las partes delantera 4a y trasera 4b del soporte 4. Estas permiten, ademas, un paso de los haces electricos al tiempo que aseguran una fragilidad del soporte, al contrario que las ranuras practicadas en las partes delantera 4a y trasera 4b del soporte que garantizan la integridad del soporte durante un choque a alta velocidad.
La abertura delimita brazos de uni6n de las porciones delantera 4a y trasera 4b del soporte, extendiendose cada brazo paralelamente al eje longitudinal X-X del vehiculo y siendo, habida cuenta de su anchura, deformable.
La presencia de la abertura central del soporte 4, tal como se hace visible en la figura 4, crea una debilidad del soporte que entonces no necesita la creaci6n de embutidos que formen la linea de pliegue.
Habida cuenta de que el soporte 4 esta realizado preferentemente a partir de al menos una placa de acero, este preferentemente es conformado por embutici6n o plegado.
Lo mismo ocurre en lo que concierne a los elementos constitutivos del citado medio 5 de fijaci6n del soporte 4 al larguero 3.
Un dispositivo de desplazamiento de este tipo permite desplazar facilmente la bateria 2 de una posici6n inicial segun la cual el soporte 4 delimita una plataforma sobre la cual reposa la bateria, extendiendose la plataforma en un plano sensiblemente horizontal y paralelo al larguero 3, a una posici6n sobreelevada en la que al menos una de las dos partes delantera o trasera de soporte 4 esta inclinada con respecto al larguero y a la bateria que conserva una posici6n sensiblemente horizontal y paralela al larguero 3.
En un modo de realizaci6n preferido, las partes delantera y trasera del soporte 4 estan unidas una a la otra por medio de una bisagra 6 de articulaci6n.
Una bisagra 6 de este tipo es realizada preferentemente por embutici6n del soporte 4 y se extiende transversalmente de un lado al otro del citado soporte de bateria. Esta bisagra 6 forma asi una linea de pliegue que sirve para situar cada porci6n 4a o 4b en un estado de inclinaci6n.
La linea de pliegue resultante de la bisagra 6 y cada punto de uni6n del soporte a una escuadra 5 de fijaci6n determinan los vertices de un triangulo is6sceles, definiendo la bisagra 6 el vertice principal del triangulo. Por consiguiente, una reducci6n de la longitud de la base del triangulo, que es generada por una aproximaci6n de las escuadras, por tanto de los dos vertices de la base, genera un aumento de la altura que sale del vertice principal.
Asi, las porciones 4a y 4b delimitan zonas de superficie de apoyo sobre la cual reposa la bateria 2. De modo mas particular, en la posici6n inicial de la bateria, las porciones 4a y 4b definen superficies de apoyo que se extienden en un mismo plano horizontal, siendo cada superficie de apoyo contigua a la otra y estando en prolongaci6n una de la otra.
La aproximaci6n de los ejes de rotaci6n genera por el contrario el desplazamiento de las porciones 4a y 4b hacia planos inclinados con respecto al larguero.
El choque frontal entre el vehiculo que comprende el dispositivo de la invenci6n y un obstaculo exterior al vehiculo genera, segun la fuerza del impacto, un aplastamiento de la parte delantera deformable 3a del larguero, lo que se traduce ventajosamente en la aproximaci6n de las escuadras del citado medio 5 de fijaci6n que unen el soporte 4 a la estructura del vehiculo. En concomitancia con dicha aproximaci6n longitudinal, las porciones 4a y 4b pivotan por deformaci6n alrededor de las escuadras del citado medio 5 de fijaci6n del soporte a la estructura del vehiculo, pa
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sando asi de una posici6n inicial sensiblemente paralela al larguero a una posici6n de inclinaci6n con respecto a este ultimo.
En este ultimo caso, las porciones 4a y 4b quedan inclinadas hacia la parte superior, respectivamente segun un sentido que va de la parte delantera hacia la parte trasera y un sentido inverso. Cada porci6n 4a o 4b delimita entonces una linea de cumbre, de eje sensiblemente paralelo al eje transversal Y-Y del vehiculo, sobre la cual se apoya la base de la bateria 2. Las lineas de cumbre, que estan ademas definidas por las extremidades delantera y trasera respectivamente de las porciones trasera 4b y delantera 4a, permanecen unidas entre si, especialmente por intermedio de la bisagra 6 de articulaci6n.
El paso de la posici6n inicial antes del choque a la posici6n inclinada despues del choque, permite una elevaci6n de la bateria a lo largo de un eje vertical Z-Z. En concomitancia con este desplazamiento de elevaci6n, los 6rganos de un bloque funcional 30 situado delante de la bateria, los cuales son por ejemplo del tipo grupo moto-ventilador, provocan el desplazamiento hacia la parte trasera del vehiculo, de la bateria 2. Dicho movimiento es obtenido por medio de un deslizamiento, a lo largo del eje longitudinal X-X de la bateria 2 al menos sobre una de las lineas de cumbre de la placa 4 de soporte.
Un movimiento de este tipo se caracteriza por que se parece a un movimiento de pivotamiento de la bateria alrededor de un eje transversal de rotaci6n que pasa por un punto C que se encuentra sensiblemente situado a nivel de un elemento de estructura que forma un salpicadero 20 en el cual esta montado un amplificador 11 de frenado.
El soporte 4 dispuesto en el estado inclinado despues de un choque frontal, no retiene longitudinalmente a la bateria 2, estando soportada esta ultima, en efecto, por lineas de cumbre desprovistas de tope de retenci6n en X. La bateria 2 es por tanto apta para desplazarse hacia la parte trasera del vehiculo, quedando asi apoyada contra el amplificador 11 de frenado.
Por consiguiente, el amplificador 11 de frenado que ademas esta situado sensiblemente transversal enfrente de la bateria 2 utiliza el movimiento de rotaci6n de la bateria 2 alrededor de un eje que pasa por el punto C, que preferentemente esta situado aproximadamente en el centro de la zona de uni6n de la amplificaci6n 11 al salpicadero 20, para pivotar igualmente alrededor de un eje transversal Y-Y que pasa por o en la proximidad de este mismo punto C.
Asi, un vehiculo autom6vil provisto de dicho dispositivo de desplazamiento de la bateria permite un desplazamiento en rotaci6n del amplificador 11 de frenado. Dada la fijaci6n de cada pedal 12 al lado opuesto del salpicadero al cual esta fijado el amplificador 11, el desplazamiento de este provoca el desplazamiento del pedal 12 de mando del frenado segun la flecha R de la figura 3. Esto tiene la ventaja de aproximar la extremidad del pedal 12 al salpicadero 20, es decir llevarle a una posici6n retraida de no agresividad con respecto al conductor del vehiculo.
Un vehiculo autom6vil que comprende un dispositivo de desplazamiento de la bateria de este tipo se caracteriza por que la bateria 2 esta situada, en su posici6n inicial, de tal modo que el centro de gravedad � esta dispuesto menos alto que el punto C. La bateria 2, situada asi mas pr6xima al larguero, no es considerada como un punto duro que entonces se consideraria nefasto en caso de choque del vehiculo con un peat6n. Por el contrario, el dispositivo de desplazamiento de la bateria 2 de la invenci6n, permite en caso de choque elevar la bateria 2 de modo que el centro de gravedad � quede situado por encima del punto C, favoreciendo de este modo que el amplificador 11 del sistema de frenado se desplace alrededor del salpicadero 20. El vehiculo equipado con este dispositivo es por tanto de una seguridad mejorada especialmente en lo que concierne a la del conductor.
�aturalmente, el dispositivo de desplazamiento de un elemento rigido ha sido descrito para desplazar una bateria, sin por ello estar limitado a esta unica utilizaci6n. Es posible por tanto, de acuerdo con otro modo de utilizaci6n del dispositivo de la invenci6n, que el dispositivo de acuerdo con la invenci6n permita el desplazamiento de otro elemento rigido, por ejemplo un dep6sito de agua de un circuito de enfriamiento del motor o una rueda de repuesto situada en el compartimiento del motor, los cuales son igualmente de gran inercia.
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Claims (10)

  1. REIVINDICACIONES
    1.
    Dispositivo (1) de desplazamiento de un elemento (2) montado en un elemento (3) de estructura de un vehiculo autom6vil por intermedio de un soporte (4) especifico y de un medio (5) de fijaci6n asociado, el citado soporte (4) esta montado en rotaci6n en el elemento de estructura por el citado medio (5) de fijaci6n, para pasar de una posici6n inicial a una posici6n de inclinaci6n denominada de sobreelevaci6n del elemento (2) rigido, durante la deformaci6n por compresi6n del elemento (3) de estructura, comprendiendo el citado soporte una porci6n delantera (4a) y una porci6n trasera (4b) montadas articuladas en rotaci6n una a la otra, estando unidas cada porci6n (4a, 4b) al elemento (3) de estructura por una primera (5a) y una segunda (5b) escuadras de uni6n destinadas a aproximarse una a la otra por deformaci6n del elemento (3) de estructura en el estado deformado del elemento (3) de estructura, las porciones delantera y trasera (4a, 4b) delimitan respectivamente rampas ascendente y descendente con respecto a una direcci6n que va de la parte delantera a la parte trasera del vehiculo, caracterizado por que cada rampa delimita en la parte superior una linea de cumbre sobre la cual es apto para deslizar el elemento (2) rigido
  2. 2.
    Dispositivo de acuerdo con la reivindicaci6n 1, caracterizado por que el soporte (4) comprende al menos una bisagra (6) de articulaci6n que une entre si las porciones delantera (4a) y trasera (4b) del soporte.
  3. 3.
    Dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que el soporte (4) esta realizado de acero, y por que comprende un embutido que forma una linea de pliegue que se extiende en todo o en parte a lo largo de la anchura del soporte.
  4. 4.
    Dispositivo de acuerdo con la reivindicaci6n 3, caracterizado por que la linea de pliegue es de secci6n semirredonda.
  5. 5.
    Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el soporte (4) comprende una abertura central que delimita brazos de uni6n de las porciones delantera (4a) y trasera (4b), siendo cada brazo de uni6n deformable.
  6. 6.
    Dispositivo de acuerdo con la reivindicaci6n 2, caracterizado por que en posici6n inicial del elemento (2) rigido sobre su soporte, la bisagra (6) de articulaci6n queda situada horizontalmente entre las citadas primera y segunda escuadras (5a, 5b) de uni6n.
  7. 7.
    Vehiculo autom6vil que comprende un dispositivo (10) de frenado formado al menos por un accionador (11) unido a un 6rgano (12) de mando, estando dispuesto el accionador en el compartimiento del motor del vehiculo y fijado a un elemento de estructura, extendiendose al 6rgano de mando en el habitaculo del vehiculo estando fijado en el lado opuesto al elemento de estructura, comprendiendo el compartimiento del motor un elemento (2) rigido caracterizado por que comprende un dispositivo (1) de desplazamiento del elemento (2) rigido de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes.
  8. 8.
    Vehiculo autom6vil de acuerdo con la reivindicaci6n 7, caracterizado por que el elemento (2) rigido es una bateria de alimentaci6n de energia de un circuito electrico del vehiculo.
  9. 9.
    Vehiculo autom6vil de acuerdo con las reivindicaciones 7 u 8, caracterizado por que el elemento (2) rigido esta destinado a tomar una posici6n sobreelevada y retraida en apoyo sobre el accionador (11), segun un movimiento rotaci6n del elemento rigido con respecto a un eje de rotaci6n (C) que se extiende transversalmente a este, provocando de este modo la rotaci6n del accionador alrededor de un eje paralelo al citado eje de rotaci6n del elemento rigido y que se extiende a traves del elemento de estructura al cual estan fijados el accionador (11) y el 6rgano de mando (12).
  10. 10.
    Vehiculo autom6vil de acuerdo con la reivindicaci6n 9, caracterizado por que la uni6n del accionador y del 6rgano de mando al mismo elemento de estructura genera un desplazamiento del accionador (11) en concomitancia con el del 6rgano (12) de mando hacia una posici6n retraida hacia el compartimiento del motor, segun el movimiento de rotaci6n.
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