ES2391521B1 - Estructura para la absorción de energía de impacto en vehículos motorizados. - Google Patents

Estructura para la absorción de energía de impacto en vehículos motorizados. Download PDF

Info

Publication number
ES2391521B1
ES2391521B1 ES201000482A ES201000482A ES2391521B1 ES 2391521 B1 ES2391521 B1 ES 2391521B1 ES 201000482 A ES201000482 A ES 201000482A ES 201000482 A ES201000482 A ES 201000482A ES 2391521 B1 ES2391521 B1 ES 2391521B1
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
chassis
holes
absorption
impact energy
impact
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES201000482A
Other languages
English (en)
Other versions
ES2391521A1 (es
Inventor
Vicente HENRÍQUEZ CONCEPCIÓN
Sara SANTANA PÉREZ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universidad de las Palmas de Gran Canaria
Original Assignee
Universidad de las Palmas de Gran Canaria
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universidad de las Palmas de Gran Canaria filed Critical Universidad de las Palmas de Gran Canaria
Priority to ES201000482A priority Critical patent/ES2391521B1/es
Publication of ES2391521A1 publication Critical patent/ES2391521A1/es
Application granted granted Critical
Publication of ES2391521B1 publication Critical patent/ES2391521B1/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/15Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/12Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members

Abstract

Estructura para la absorción de energía de impacto en vehículos motorizados.#La presente invención se refiere a un elemento estructural, integrado en el chasis de un vehículo, para la absorción de energía de impacto y deformación programable en vehículos motorizados que consiste esencialmente en un cuerpo prismático hueco (1), cualquiera su sección, al que se le han practicado una pluralidad de orificios (2), cualquiera su geometría, en al menos una arista (3) del cuerpo prismático (1), que facilita la absorción de energía de impacto sin comprometer la resistencia a flexión y torsión del mismo.

Description

Estructura para la absorción de energía de impacto en vehículos motorizados
La presente invención se refiere a un elemento estructural, integrado en el chasis de un vehículo, con una geometría tal que facilita la absorción de energía de impacto sin comprometer la resistencia a flexión y torsión del mismo.
Con los ensayos de impacto sobre vehículos automóviles se pretende determinar los efectos que tienen lugar sobre éstos y sobre los ocupantes de los mismos. El objeto es establecer una sistemática de análisis que conduzca al desarrollo de chasis capaces de absorber el máximo nivel de energía del impacto minimizando el daño sobre los ocupantes.
Los ensayos de impacto frontal de vehículos se realizan a 56 kmlh siguiendo los protocolos legales, mientras que los ensayos EURONCAP se realizan a velocidades de 64 km/h. Los requerimientos para impacto lateral o vuelco se realizan bajo otras condiciones igualmente determinadas.
Los diseños de chasis y carrocerías de vehículos pueden seguir distintas técnicas de fabricación de los mismos: carrocería con plataforma, hoy en desuso; carrocería con chasis independiente, propio de todoterrenos y vehículos industriales; y carrocería autoportante, la generalizada en la industria del automóvil de turismo. Se puede hablar de otros tipos de chasis, básicamente el multitubular, de fabricación muchas veces artesanal, y de aplicación en vehículos de competición, y en algunos casos en vehículos de alta gama.
En los últimos tiempos han aparecido en el mercado nuevos materiales en la fabricación de chasis y carrocerías además de los aceros tradicionales: aluminio, fibra de vidrio, fibra de carbono, aceros de alta resistencia, además de otras aleaciones con magnesio, etc. La aplicación de estos elementos en la fabricación de chasis depende de la capacidad tecnológica del fabricante, centrándose los esfuerzos en la conjunción de resistencia y ligereza del conjunto, estableciéndose límites en cuanto a las deformaciones a flexión y torsión del chasis.
En cualquier caso las mayores dificultades se encuentran en la absorción súbita de la energía en el momento de un impacto, lo que requiere de la canalización de la misma a los elementos del chasis con la capacidad suficiente para disipar esta energía minimizando las deceleraciones a los que se ven sometidos los ocupantes. Esta idea conduce a los procesos de absorción de energía por deformación programada, por propagación de grietas, o por zonas de punto fusible, de tal forma que no se comprometa la integridad del habitáculo.
5
Con diferencia la solución más extendida se basa en la deformación programada. Esta consiste en la realización de una serie de entalladuras y taladros en elementos estructurales que conforman el chasis del vehículo, como puntas de chasis o largueros. La idea es que la deformación se detenga en los "extremos" del vehículo sin afectar al habitáculo. Estas soluciones suponen pérdidas de capacidad de resistencia a flexión y a torsión del vehículo.
La solución propuesta supone preservar la rigidez torsional y a flexión de los elementos estructurales del conjunto del vehículo, aumentando la capacidad de absorción de energía en el impacto frente a la solución adoptada por la industria del automóvil, basada ésta, en el empleo de elementos estructurales entallados.
1O
Antecedentes de la invención
Actualmente existen multitud de sistemas de absorción de la energía de impacto en un vehículo, basados fundamentalmente en modificaciones en el chasis.
15
Se conocen ya los absorbedores de choques tabicados, que son unas estructuras de tipo nido de abejas, que comprenden una red de tabiques que se extienden paralelamente a una dirección predeterminada, llamada dirección de choques, y que se deforman en caso de choque absorbiendo la energía del impacto. Por ejemplo, la patente ES 2 208 231 se refiere a un absorbedor de choques tabicado realizado en dos bloques encajados, y a una viga de parachoques que comprende dicho absorbedor de choques.
20
Se conoce ya chasis para vehículo automóvil que comprenden una viga central de acero de sección muy importante sobre la que se unen las cuadernas que soportan los órganos principales y la carrocería del vehículo. Por ejemplo, la patente ES 2 11 O 684 se refiere a un chasis para vehículo automóvil y en particular a un chasis del tipo chasis-viga que presenta características de seguridad pasiva elevadas en caso de choque.
25
Todas estas soluciones presentan el inconveniente de que suponen pérdidas de capacidad de resistencia a flexión y a torsión del vehículo. Sin embargo la solución propuesta, basada en el desarrollo de elementos estructurales huecos prismáticos, permite una mayor compresión sin deformación permanente conservando un porcentaje elevado de su resistencia a flexión y torsión.
Sumario de la invención
30
La presente invención se refiere a un elemento estructural, integrado en el chasis de un vehículo, para la absorción de energía de impacto y deformación programable en vehículos
motorizados que consiste esencialmente en un cuerpo prismático hueco (1), cualquiera su sección, al que se le han practicado una pluralidad de orificios (2), cualquiera su geometría, en al menos una arista (3) del cuerpo prismático (1).
5
De acuerdo con la invención la geometría y disposición de los orificios (2) es tal que uno de sus ejes coincide con el eje de una de las aristas (3).
Es así mismo característica de la invención el que la distribución de los orificios (2) practicados en las aristas (3) sigue el patrón de un conjunto de curvas helicoidales que giran en sentido opuesto.
1 O
También es característica de la invención el que la distancia entre los centros geométricos de cada uno de los orificios (2) puede no ser idéntica.
Descripción de las figuras
La figura 1 muestra una vista en perspectiva del elemento estructural, para la absorción de energía de impacto y deformación programable en vehículos motorizados, integrado en el chasis de un vehículo.
15 20
La figura 2 muestra una vista perspectiva de cómo se forma el elemento estructural reivindicado por combinación de dos elementos estructurales formados, cada uno, por una helicoidal. En esta figura se muestran las dos primeras helicoidales en sentido anti horario visto desde la cara superior, mientras que la segunda barra muestra las segundas helicoidales siguiendo éstas el sentido horario desde la misma vista. La última barra es el elemento estructural reivindicado, en la que se pueden apreciar los orificios obtenidos a partir de la superposición de las dos anteriores.
La figura 3 muestra una vista en planta del elemento estructural reivindicado con una distribución no homogénea de orificios, en la que se distingue hasta tres zonas en función de la deformación que se produce en caso de impacto.
25
Descripción detallada de una realización preferida de la invención
Aunque la invención se describe en términos de una realización específica preferida, será fácilmente evidente para los expertos en esta técnica que se pueden hacer diversas modificaciones, redisposiciones y reemplazos. El alcance de la invención está definido por las reivindicaciones adjuntas a la misma.
30
En la realización preferida, tal y como se muestra en la figura 1, el elemento estructural reivindicado está integrado en el chasis de un vehículo y unido, mediante soldadura, por un
extremo a un elemento estructural del chasis (4) y por el otro, también mediante soldadura, al paragolpes delantero (5) del vehículo.
5
El elemento estructural reivindicado es un elemento prismático hueco ( 1) de sección cuadrada, o cualquier otra, que presenta unos orificios (2) en las aristas o líneas longitudinales (3).
1 O
Dichos orificios (2) facilitan la deformación a compresión en esos puntos en caso de carga axial, favoreciendo por tanto la absorción de energía en caso de un impacto frontal y/o frontolateral. Además, debido a los orificios, dicho elemento estructural presenta una ventaja adicional y es que su peso es menor que el que tendría una barra de iguales dimensiones y mismo material sin modificar, siendo este efecto amplificado cuanto mayor sea el número o tamaño de los orificios (2).
15
Los orificios (2) siguen una distribución uniforme o, más generalmente, conforme a las necesidades de deformación programada. Tales orificios (2) se corresponden con los huecos que quedarían entre cuatro helicoidales enrolladas en tomo a la superficie exterior del elemento estructural, dos de las cuales se encuentran enrolladlas en sentido horario y otras dos en sentido anti horario, tal y como se muestra en la figura 2.
20
El elemento estructural reivindicado está pensado para actuar como lo hace un resorte, es decir, ofrece poca resistencia a la compresión y gran resistencia a la torsión. En este acaso además, esto último se ve acentuado debido a la combinación de una o varias helicoidales en ambos sentidos lo que, por otro lado, le confiere la particularidad de presentar la misma rigidez a torsión en los dos sentidos (horario y anti horario). De esta forma se refuerza la rigidez torsional de la estructura manteniendo la rigidez a flexión dentro de un mismo rango de valores con respecto a los obtenidos para los perfiles sin modificar.

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES
    1.-Un elemento estructural para la absorción de energía de impacto y defonnación
    programable en vehículos motorizados, del tipo de los que consisten esencialmente en un
    cuerpo prismático hueco (1) al que se le hao p"",ticado una pluralidad de orificios (2) en al
    menos una arista (3) caracterizado porque la distribución de los orificios (2) practicados en
    las aristas (3) sigue el patrón de un conjunto de curvas helicoidales, configurado según un
    doble resorte que sigue un patrón de dobles espi:ras a derecha e izquierda, y que por tanto
    giran en sentido opuesto.
ES201000482A 2010-04-07 2010-04-07 Estructura para la absorción de energía de impacto en vehículos motorizados. Active ES2391521B1 (es)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES201000482A ES2391521B1 (es) 2010-04-07 2010-04-07 Estructura para la absorción de energía de impacto en vehículos motorizados.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES201000482A ES2391521B1 (es) 2010-04-07 2010-04-07 Estructura para la absorción de energía de impacto en vehículos motorizados.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ES2391521A1 ES2391521A1 (es) 2012-11-27
ES2391521B1 true ES2391521B1 (es) 2013-10-17

Family

ID=47143387

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES201000482A Active ES2391521B1 (es) 2010-04-07 2010-04-07 Estructura para la absorción de energía de impacto en vehículos motorizados.

Country Status (1)

Country Link
ES (1) ES2391521B1 (es)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104843068B (zh) * 2014-10-09 2018-02-23 北汽福田汽车股份有限公司 车架碰撞安全性的优化方法以及车架、车辆

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS606674U (ja) * 1983-06-23 1985-01-18 トヨタ自動車株式会社 自動車車体の緩衝構造
US7202588B2 (en) * 2003-12-03 2007-04-10 Honda Motor Co., Ltd. Chassis frame buckling control device and chassis frame deformation control device
CN101559786B (zh) * 2008-04-18 2010-12-29 北汽福田汽车股份有限公司 一种正面兼顾偏置碰撞能量吸收装置及带有该装置的汽车
CN100572172C (zh) * 2008-04-25 2009-12-23 奇瑞汽车股份有限公司 一种车架的前部吸能结构

Also Published As

Publication number Publication date
ES2391521A1 (es) 2012-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN205768594U (zh) 用于电动车辆的牵引马达电池的外壳
ES2326803T3 (es) Procedimiento para diseñar y fabricar un parachoques de automovil con seccion en i formado a partir de material compuesto termoplastico de estera de vidrio con cargas de minerales.
US8764096B2 (en) Bumper assembly for vehicle
DE202015106607U1 (de) Batteriestossabsorbiersystem
US8590952B2 (en) Crash box of bumper for vehicle
JP2014004973A (ja) 車両用クラッシュボックス及び車両用バンパ装置並びに車両の衝撃吸収構造
ES2660240T3 (es) Carrocería de vehículo de motor para una construcción ligera en peso
US10407010B2 (en) Cellular structures with eight-sided cells
ES2400756T3 (es) Estructura para la absorción de energía
US9636961B2 (en) Method for obtaining an arm for multi-link suspensions of automotive vehicles and a suspension arm
JPH07156825A (ja) 車両用シャーシ
JPWO2005010396A1 (ja) 衝撃吸収部材
ES2664996T3 (es) Configuración de bastidor para vehículos
ES2858313T3 (es) Estructura de carrocería delantera de un vehículo y procedimiento para su fabricación
BR102014002247A2 (pt) Apoio de braços para uma porta de um veículo automóvel
ES2391521B1 (es) Estructura para la absorción de energía de impacto en vehículos motorizados.
ES2664301T3 (es) Vehículo ferroviario con zona de deformación
ES2595490T3 (es) Acristalamiento que comprende un elemento de refuerzo y su método de producción
ES2293632T3 (es) Larguero y estructura de vehiculo automovil que comprende tales largueros.
US9855977B2 (en) Underbody structure of vehicle
CN102442268A (zh) 冲击吸收体
ES2341867T3 (es) Automovil con una estructura de carro delantero de absorcion de energia asi como faro para un automovil de este tipo.
ES2774007T3 (es) Estructura de la carrocería inferior del vehículo que comprende un elemento de refuerzo entre una viga longitudinal y una parte inferior del umbral
ES2824466T3 (es) Dispositivo para la disposición de un sistema de retención de pasajeros
ES2532513T3 (es) Grupo constructivo de travesaño de parachoques

Legal Events

Date Code Title Description
FG2A Definitive protection

Ref document number: 2391521

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: B1

Effective date: 20131017