ES2461366A1 - Traviesa parachoques de perfil asimétrico para un vehículo automóvil - Google Patents

Traviesa parachoques de perfil asimétrico para un vehículo automóvil Download PDF

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Abstract

Traviesa parachoques de perfil asimétrico para un vehículo automóvil que tiene una sección transversal que comprende un flanco central (1), que interconecta a sendas aletas (2, 2') las cuales quedan rematadas en sus extremos libres por sendos flancos laterales (3, 3'). El flanco central (1) dispone de al menos dos porciones (4, 5), cada una de ellas situadas en diferentes planos, paralelos entre sí, y conectadas entre sí mediante un canal intermedio (6), las aletas (2, 2') son de diferente longitud y los flancos laterales (3, 3') están situados en planos diferentes. La sección transversal de la traviesa no es constante a lo largo de la longitud total de la traviesa, variando desde el punto intermedio (7) de la traviesa hacia los extremos (8, 8') de la misma, donde se sitúan puntos de anclaje (9, 9').

Description

5 Campo de la invención La presente invención se engloba dentro del campo de la automoción y más concretamente se refiere a una traviesa que forma parte de los sistemas de seguridad activa de un vehículo automóvil.
10 Antecedentes de la invención Hoy en día la mayoría de los vehículos incorporan una serie de piezas diseñadas para minimizar los daños en caso de golpes leves. Sin embargo, la falta de uniformidad de estos diseños reduce su eficacia. Por eso, con el fin de motivar a los fabricantes a unificar y
15 optimizar estos diseños y reducir los costes de reparación en caso de golpes leves se ha creado un ensayo, denominado “Bumper test”, que consiste en un impacto, a baja velocidad (10 Km/h), de una barrera estática de impacto contra una cierta zona del vehículo, evaluándose a través de este ensayo la eficacia de las traviesas en lo que se refiere a la absorción de impactos en colisiones delanteras y traseras. Este ensayo permite, pues,
20 valorar la efectividad del diseño de cada modelo y sus resultados se aplican directamente a las primas de los seguros de autos.
En las simulaciones por elementos finitos realizadas con una traviesa actual de perfil simétrico conocido en el estado de la técnica, se han obtenido unos resultados negativos 25 debidos al comportamiento ineficiente de la traviesa actual bajo las condiciones de impacto citadas. Concretamente, se ha observado que la traviesa presentaba una tendencia a hundirse, es decir, impactaba a la misma altura que la barrera estática pero, conforme avanzaba el impacto, el vehículo completo iniciaba un movimiento descendiente arrastrado por el momento de rotación inducido en la traviesa por el impacto, tendiendo el vehículo a
30 colocarse bajo la barrera estática. Este comportamiento hacía que no solo el parachoques posterior y la traviesa posterior se vieran dañados, sino también la parte inferior del portón posterior.
Este hecho aumenta enormemente el coste de la reparación provocado por dicha colisión 35 por lo que se obtiene un resultado de la prima de seguro negativo para los intereses de la empresa aseguradora.
En la patente WO2007/084044 se pretende solucionar la rotación de la traviesa durante el impacto mediante el uso de agujeros en la propia aleta (zona de la base) y un debilitado o 5 estrechamiento de la aleta superior. Estas dos características permiten iniciar la deformación en la aleta superior y evitar una rotación en el sentido antihorario de la traviesa.
Por todo ello, se ha detectado la necesidad de diseñar una traviesa paragolpes cuyo perfil sea totalmente asimétrico con respecto al plano horizontal para así evitar la rotación de la 10 traviesa durante el impacto y por tanto para evitar que se vea afectado el portón trasero del vehículo.
Este objetivo se consigue por medio de la invención tal y como está definida en la reivindicación 1, en las reivindicaciones dependientes se definen realizaciones preferidas de 15 la invención.
Descripción de la invención La invención se refiere a una traviesa parachoques de perfil asimétrico para un vehículo automóvil, la cual se emplea como elemento de refuerzo del parachoques de un vehículo
20 ante un posible impacto.
La traviesa parachoques de perfil asimétrico, objeto de la presente invención tiene una sección transversal comprende un flanco central, que interconecta a sendas aletas las cuales quedan rematadas en sus extremos libres por sendos flancos laterales. La traviesa
25 parachoques de perfil asimétrico se caracteriza porque las aletas son de diferente longitud y porque los flancos laterales están situados en planos diferentes.
Gracias al diseño específico de la sección trasversal de la traviesa, se consigue provocar una rotación hacia abajo y evitar en todo caso la rotación hacia arriba, este efecto debido 30 principalmente a que el perfil de la aleta superior es más resistente al tener una mayor sección resistente y una mayor inercia que el perfil de la aleta inferior.
De esta manera, cuando se produce un impacto sobre la parte trasera del vehículo, la absorción de energía se produce en la dirección lineal sin causar apenas momento de 35 rotación sobre el conjunto del vehículo, y por lo tanto, evitando que el vehiculo “se hunda”
con respecto al obstáculo, dado que este “hundimiento” da lugar a un contacto indeseado entre el portón del maletero y el obstáculo y haciendo que la integridad del portón del vehículo, el cual suele estar situado justamente por encima de la traviesa y del parachoques del vehículo, no se vea afectada y por consiguiente reduciendo considerablemente los
5 daños de mayor importancia y cuantía en dicha parte del vehículo
En otro aspecto invención, la sección transversal de la traviesa podrá no ser constante a lo largo de la longitud total de la traviesa, variando desde el punto intermedio de la traviesa hacia los extremos de la misma, en loa que se sitúan puntos de anclaje de la misma a los
10 puntales del vehículo automóvil. Más concretamente, la longitud de la aleta de mayor longitud podrá reducirse progresivamente desde el punto intermedio de la traviesa a los extremos, quedando igualada dicha longitud a la longitud de la aleta de menor longitud en dichos extremos de la traviesa. Por tanto, en los extremos de la traviesa, los flancos laterales estarán situados en el mismo plano.
15 De esta forma, al estar los flancos laterales en el mismo plano a la altura de los extremos de la traviesa, se consigue facilitar los anclajes de la traviesa al vehículo, ya que si los flancos laterales no estuvieran en el mismo plano, habría que modificar los puntales dispuestos en el chasis del vehículo para su conexión con la traviesa.
20 En otro aspecto de la invención, el flanco central podrá disponer de al menos dos porciones paralelas y conectadas entre sí mediante un canal intermedio, que se extiende desde el punto intermedio de la traviesa hasta sus extremos. De forma alternativa, cada una de las dos porciones podrá estar situada en diferentes planos.
25 Dicho diseño del flanco central hace que cuando se produce el impacto, el objeto que impacta contra el vehículo, en un primer momento, contacta únicamente con una de las porciones de flanco central y por lo tanto no se produce un movimiento de giro de la traviesa por el efecto de dicho impacto.
30 Breve descripción de los dibujos A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de ésta.
35 La figura 1 representa una sección de perfil en un punto intermedio de una traviesa
parachoques de perfil simétrico conocida en el estado de la técnica.
La figura 2A representa una vista esquemática en sección de los componentes de la parte trasera de un vehiculo, correspondiente con una simulación por elementos finitos de un 5 “Bumper test” realizado sobre dicha parte trasera incluyendo la traviesa de la figura 1, antes de que se produzca el impacto.
La figura 2B representa una vista esquemática en sección de los componentes de la parte trasera de un vehiculo, correspondiente con una simulación por elementos finitos de un 10 “Bumper test” realizado sobre dicha parte trasera incluyendo la traviesa de la figura 1, durante el impacto.
La figura 3 representa una sección de perfil en un punto intermedio de la traviesa parachoques de perfil asimétrico objeto de la presente invención.
15 La figura 4A representa una vista esquemática en sección de los componentes de la parte trasera de un vehiculo, correspondiente con una simulación por elementos finitos de un “Bumper test” realizado sobre dicha parte trasera incluyendo la traviesa de la figura 3, antes de que se produzca el impacto.
20 La figura 4B representa una vista esquemática en sección de los componentes de la parte trasera de un vehiculo, correspondiente con una simulación por elementos finitos de un “Bumper test” realizado sobre dicha parte trasera incluyendo la traviesa de la figura 3, durante el impacto.
25 La figura 5 representa una vista en perspectiva de la traviesa parachoques de perfil asimétrico objeto de la presente invención, la cual se encuentra anclada a los puntales que forman parte del chasis del vehículo.
30 En las figuras anteriormente citadas se identifican una serie de referencias que corresponden a los elementos indicados a continuación, sin que ello suponga carácter limitativo alguno:
1.-flanco central de la sección transversal de la traviesa de perfil asimétrico 35 2, 2’.- aletas de la sección transversal de la traviesa de perfil asimétrico 3, 3’.-flancos laterales de la sección transversal de la traviesa de perfil asimétrico 4.- primera porción del flanco central 1 5.- segunda porción del flanco central 1 6.- canal intermedio del flanco central 1
5 7.- punto intermedio de la traviesa de perfil asimétrico 8, 8’.- extremos de la traviesa de perfil asimétrico 9, 9’.- puntos de anclaje de la traviesa de perfil asimétrico 10, 10’.- puntales del vehículo 11.- parachoques trasero
10 12.- portón trasero del vehículo 13.- barrera estática de impacto 14.- traviesa parachoques de perfil asimétrico objeto de la presente invención 15.- traviesa parachoques de perfil simétrico del estado de la técnica anterior 16.-flanco central la sección transversal de la traviesa de perfil simétrico
15 17.- primera porción del flanco central 16 18.- segunda porción del flanco central 16 19.- canal porción del flanco central 16 20, 20’.- aletas de la sección transversal de la traviesa de perfil simétrico 21, 21’.- flancos laterales de la sección transversal de la traviesa de perfil simétrico
20 22.- chasis del vehículo.
Descripción detallada de la invención Para una mayor claridad en la descripción detallada de la invención, en las figuras 1 a 4B, se ha incluido exclusivamente el perfil de corte de los diferentes componentes de la parte
25 trasera de un vehículo, incluida la traviesa objeto de la presente invención, habiéndose eliminado la parte de dichos componentes que quedan por detrás de los citados perfiles de corte.
En la figura 1 se ha representado una sección de perfil de un punto intermedio de una
30 traviesa parachoques de perfil simétrico 15, conocida por el estado de la técnica, tal y como se puede apreciar en dicha figura, la citada sección tiene una forma de “C”, disponiendo de un flanco central 16, que presenta dos porciones 17 y 18 separadas por un canal intermedio 19, estando contenidas dichas dos porciones en un mismo plano, además la traviesa 15 dispone de sendas aletas 20 y 20’ de igual longitud, las cuales quedan rematadas por
35 sendos flancos laterales 21 y 21’ también con forma de “C”, los cuales son exactamente iguales.
Con la configuración descrita de la traviesa parachoques de perfil simétrico 15, conocida en el estado de la técnica, cuando la parte del vehículo en la que se encuentra situada dicha
5 traviesa 15, es sometida a un “Bumper test”, en este caso se trataría de la zona trasera del vehículo, se produce una importante deformación en los diferentes componentes que forman parte de esta zona trasera del vehículo, incluyendo a la traviesa 15.
En las figuras 2A y 2B se ha intentado representar, de forma esquemática, como se va a
10 producir la deformación de los citados componentes a causa del impacto producido en el “Bumper test”. Dicha deformación se ha determinado mediante cálculo por elementos finitos.
Más concretamente, en el caso de la figura 2A, se ha representado la disposición de los distintos componentes de la parte trasera del vehículo antes de producirse el impacto, en la
15 figura 2B, se ha representado la disposición de los distintos componentes de la parte trasera del vehículo durante el impacto.
La figura más representativa, para un claro entendimiento de la problemática existente en las traviesas conocidas por el estado de la técnica anterior, es la figura 2B, en la cual se 20 puede apreciar la deformación de todos los componentes de la parte trasera del vehículo tales como el parachoques trasero 11 del vehículo, así como la deformación y desplazamiento que ha sufrido la traviesa parachoques de perfil simétrico 15 por efecto del impacto contra la barrera estática de impacto 13 mediante la cual se realiza el “Bumper test”. Dicha traviesa 15 se ha desplazado hasta contactar uno de los flancos laterales 21 con el
25 chasis 22 del vehículo, haciendo que se produzca un momento de rotación sobre el conjunto del vehículo, lo cual causa que portón trasero 12 del vehículo se vea afectado por la barrera estática de impacto 13, quedando totalmente deformada (ver zona rodeada por circulo en línea discontinua de la figura 2B) la parte inferior de dicho portón trasero 12.
30 Una vez que se ha producido el impacto, el parachoques 11 ha quedado bastante afectado, y la traviesa de perfil simétrico 15 ha quedado girada y completamente desplazada con respecto a su posición inicial y el portón trasero 12 del vehículo ha quedado deformado.
En la figura 3 se ha representado una sección de perfil en un punto intermedio 7 de la 35 traviesa parachoques de perfil asimétrico 14 objeto de la presente invención, tal y como se puede apreciar en dicha figura, la citada sección tiene una forma aproximadamente de “C”, disponiendo de un flanco central 1, que presenta dos porciones 4 y 5, separadas por un canal intermedio 6, estando contenidas dicha dos porciones en planos distintos paralelos entre sí, además, la traviesa 15 dispone de sendas aletas 2 y 2’ de diferente longitud y grado
5 de rigidez, las cuales quedarán dobladas en sus extremos para determinar sendos flancos laterales 3 y 3’ de la traviesa 14.
Con la configuración descrita de la traviesa parachoques de perfil asimétrico 14 objeto de la presente invención, cuando la parte trasera del vehículo, en la que se encuentra situada
10 dicha traviesa 14, es sometida un “Bumper test”, se produce una deformación en los diferentes componentes que forman parte de dicha zona del vehículo, incluyendo a la traviesa 14.
En las figuras 4A y 4B se ha intentado representar, de forma esquemática, como se va a
15 producir la deformación de los citados componentes a causa del impacto producido en el “Bumper test”. Dicha deformación se ha determinado mediante cálculo por elementos finitos.
Más concretamente, en el caso de la figura 4A, se ha representado la disposición de los distintos componentes de la parte trasera del vehículo antes de producirse el impacto, en la
20 figura 4B, se ha representado la disposición de los distintos componentes de la parte trasera del vehículo durante el impacto.
La figura más representativa, para un claro entendimiento de la forma en que resuelve los problemas antes mencionados la traviesa parachoques de perfil asimétrico 14 objeto de la 25 presente invención, es la figura 4B, en la cual se puede apreciar la deformación de todos los componentes de la parte trasera del vehículo tales como el parachoques trasero 11 del vehículo, así como la deformación y desplazamiento que ha sufrido la traviesa parachoques de perfil asimétrico 14 por efecto del impacto contra la barrera estática de impacto 13 mediante la cual se realiza el “Bumper test”. Dicha traviesa de perfil asimétrico 14 se ha
30 desplazado bastante menos que lo hizo la traviesa de perfil simétrico 15, ante una misma fuerza de impacto, en este caso el flanco lateral 3 no ha contactado con el chasis 22 del vehículo y por tanto no se ha producido un momento de rotación sobre el conjunto de vehículo, por consiguiente el portón trasero 12 del vehículo no se ha visto afectado por la barrera estática de impacto 13 y dicho portón trasero 12 ha quedado totalmente intacto.
35 Una vez que se ha producido el impacto, el parachoques 11 ha quedado menos afectado que para el caso de la traviesa de perfil simétrico 15, por su parte, la traviesa de perfil asimétrico 14 apenas ha girado, siendo su desplazamiento reducido y el portón trasero 12 del vehículo ha permanecido sin deformación alguna.
5 Esta reacción por parte de la traviesa de perfil asimétrico 14 se debe principalmente al hecho de que, por un lado, la dos porciones 4 y 5 del flanco central 1 están situadas en distintos planos, y por otro lado, porque las aletas 2 y 2’ son de diferente longitud y de una rigidez también diferente, lo cual hace que no se produzca apenas rotación del conjunto de
10 la parte trasera del vehículo con respecto a la barrera estática de impacto 13 y por tanto dicha parte trasera del vehículo no descienda con respecto a la barrera estática de impacto 13, la cual es fija, y por consiguiente no se vea afectado el portón trasero 12 del vehículo.
Finalmente, en la figura 5 se ha representado una vista en perspectiva de la traviesa de
15 perfil asimétrico 14 completa, en dicha figura se puede apreciar como en el punto intermedio 7 de la traviesa 14, la sección es diferente que en los extremos 8 y 8’ de dicha traviesa 14, concretamente, la longitud de las aletas 2 y 2’, la cual es distinta en el punto intermedio 7, se ha ido igualando a medida que la traviesa se acerca a los citados extremos 8 y 8’, siendo las respectivas longitudes de dichas aletas 2 y 2’ en estos extremos 8 y 8’ de la traviesa 14
20 coincidentes. En dichos extremos, la traviesa dispondrá de puntos de anclaje 9 y 9’ de la misma a sendos puntales 10 y 10’, los cuales actúan como elementos de conexión de la traviesa 14 al chasis 22 del vehículo (no representado en la figura 5).

Claims (4)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Traviesa parachoques de perfil asimétrico para un vehículo automóvil, que tiene una
    5 sección transversal que comprende un flanco central (1), que interconecta a sendas aletas (2, 2’) las cuales quedan rematadas en sus extremos libres por sendos flancos laterales (3, 3’), caracterizada porque las aletas (2, 2’) son de diferente longitud y porque los flancos laterales (3, 3’) están situados en planos diferentes.
    10 2. Traviesa parachoques según la reivindicación 1, caracterizada porque la sección transversal de la traviesa no es constante a lo largo de la longitud total de la traviesa, variando desde el punto intermedio (7) de la traviesa hacia los extremos (8, 8’) de la misma, donde se sitúan puntos de anclaje (9, 9`).
    15 3. Traviesa parachoques según la reivindicación 2, caracterizada porque la longitud de la aleta de mayor longitud (2) se reduce progresivamente desde el punto intermedio (7) de la traviesa a los extremos (8, 8’), quedando igualada dicha longitud a la longitud de la aleta de menor longitud (2’) en dichos extremos (8, 8’) de la traviesa.
    20 4. Traviesa parachoques según la reivindicación 3, caracterizada porque en los extremos (8, 8’) de la traviesa, los flancos laterales (3, 3’) esta situados en el mismo plano.
  2. 5. Traviesa parachoques según la reivindicación 1, caracterizada porque el flanco central (1) dispone de al menos dos porciones (4, 5), paralelas entre sí, y conectadas entre sí mediante
    25 un canal intermedio (6), desde el punto intermedio (7) hasta los extremos (8, 8’) de la traviesa.
  3. 6. Traviesa parachoques según la reivindicación 1, caracterizada porque el flanco central (1)
    dispone de al menos dos porciones (4, 5), cada una de ellas situadas en diferentes planos, y 30 conectadas entre sí mediante un canal intermedio (6).
    OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS
    N.º solicitud: 201231782
    ESPAÑA
    Fecha de presentación de la solicitud: 16.11.2012
    Fecha de prioridad:
    INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA
    51 Int. Cl. : B60R19/02 (2006.01)
    DOCUMENTOS RELEVANTES
    Categoría
    56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas
    A
    WO 2011123012 A1 (GESTAMP HARDTECH AB et al.) 06.10.2011, figuras. 1-6
    A
    WO 2008057025 A1 (GESTAMP HARDTECH AB et al.) 15.05.2008, figuras. 1-6
    A
    WO 2007136319 A1 (GESTAMP HARDTECH AB et al.) 29.11.2007, figuras. 1-6
    A
    WO 2007084044 A1 (GESTAMP HARDTECH AB et al.) 26.07.2007, figuras. 1-6
    Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud
    El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:
    Fecha de realización del informe 22.04.2014
    Examinador I. Rueda Molins Página 1/4
    INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA
    Nº de solicitud: 201231782
    Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) B60R Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de
    búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC, WPI
    Informe del Estado de la Técnica Página 2/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 201231782
    Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 22.04.2014
    Declaración
    Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-6 SI NO
    Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-6 SI NO
    Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).
    Base de la Opinión.-
    La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.
    Informe del Estado de la Técnica Página 3/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 201231782
    1. Documentos considerados.-
    A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.
    Documento
    Número Publicación o Identificación Fecha Publicación
    D01
    WO 2011123012 A1 (GESTAMP HARDTECH AB et al.) 06.10.2011
    D02
    WO 2008057025 A1 (GESTAMP HARDTECH AB et al.) 15.05.2008
    D03
    WO 2007136319 A1 (GESTAMP HARDTECH AB et al.) 29.11.2007
    D04
    WO 2007084044 A1 (GESTAMP HARDTECH AB et al.) 26.07.2007
  4. 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración
    NOVEDAD Y ACTIVIDAD INVENTIVA (Artículos 6 y 8 de la Ley 11/1986)
    En las reivindicaciones 1-6 de la solicitud de patente se reivindica una traviesa parachoques de perfil asimétrico para un vehículo automóvil, que tiene una sección transversal que comprende un flanco central, que conecta a sendas aletas, las cuales quedan rematadas en sus extremos libres por sendos flancos laterales caracterizada porque las aletas son de diferente longitud y porque los flancos laterales están situados en planos diferentes.
    En los documentos D01, D02, D03 y D04 se divulgan diferentes modelos de traviesa parachoques que presentan un flanco central conectado a unas aletas y rematadas en sus extremos libres por flancos laterales. En ninguno de los citados documentos se muestra una traviesa parachoques similar a la que se reivindica en la solicitud de patente, ni con unas características que hicieran evidente para un experto en la materia el desarrollo de la traviesa parachoques de perfil asimétrico para un vehículo automóvil, reivindicado en las reivindicaciones 1-6 de la solicitud de patente. Por tanto, las reivindicaciones 1-6 de la solicitud presentan novedad y actividad inventiva, según lo establecido en los artículos 6 y 8 de la Ley 11/1986.
    Informe del Estado de la Técnica Página 4/4
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