ES2691226T3 - Marco delantero de vehículo automóvil para grupo ventilador-radiador - Google Patents

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ES2691226T3 ES15759899.6T ES15759899T ES2691226T3 ES 2691226 T3 ES2691226 T3 ES 2691226T3 ES 15759899 T ES15759899 T ES 15759899T ES 2691226 T3 ES2691226 T3 ES 2691226T3
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Abstract

Estructura (102) de vehículo automóvil (101) que comprende: - dos perfiles estructurales longitudinales (106) que se extienden paralelamente en la parte delantera del vehículo y que comprenden, carda uno, un extremo delantero (108) y una cara lateral interior (110) situada enfrente de la del otro de los citados dos perfiles (106); y - dos brazos laterales (114) que se extienden respectivamente, cada uno, hacia abajo desde el extremo delantero (108) de uno de los dos perfiles estructurales (106); y - un travesaño inferior (112) situado a distancia debajo de los perfiles estructurales (106) y soportado exclusivamente por los dos brazos laterales, extendiéndose cada uno de los brazos laterales (114) contra la cara lateral interior (110) del perfil estructural (106) correspondiente, caracterizada por que la misma comprende, además, un absorbedor inferior (128) fijado al travesaño inferior (112) y que se extiende hacia delante del citado travesaño con miras a absorber energía de choques contra peatón, siendo el citado absorbedor (128) de material plástico.

Description

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DESCRIPCION
Marco delantero de vehículo automóvil para grupo ventilador-radiador
La invención se refiere al ámbito de los vehículos automóviles. De modo más particular, la invención se refiere a la estructura delantera de vehículo automóvil.
El documento de patente US 2014/0152051 A1 divulga una estructura de parachoques delantero de vehículo automóvil que comprende dos perfiles estructurales longitudinales que se extienden en la parte delantera del vehículo, una viga transversal situada a distancia debajo de los perfiles longitudinales y sostenida por brazos verticales fijados a los extremos delanteros de los perfiles estructurales longitudinales. La viga transversal está igualmente fijada a la estructura del vehículo por dos brazos longitudinales inferiores fijados a la parte trasera a una cuna del motor. Esta construcción tiene por objetivo proponer medios de absorción de choque frontal que sean particularmente compactos según la dirección longitudinal del vehículo. La unión entre la viga transversal y los brazos longitudinales inferiores está por otra parte realizada de manera que asegure una absorción de energía en caso de choque. La estructura de esta enseñanza es sin embargo penalizante por que la misma requiere la presencia de brazos inferiores unidos a la cuna del motor. Ahora bien, tal construcción implica ciertas limitaciones geométricas así como un peso adicional no despreciable.
La figura 1 es una vista de una estructura delantera 2 conocida por el estado de la técnica. Ésta es en este caso la de un vehículo de tamaño medio. La misma comprende dos perfiles estructurales longitudinales 6 que se extienden paralelamente en la parte delantera del vehículo, siendo denominados estos perfiles habitualmente largueros. La estructura 2 comprende igualmente un travesaño inferior 12 que está situado a distancia debajo de los perfiles estructurales 6 y que es sostenido por dos brazos laterales 14 que se extienden respectivamente hacia abajo desde el extremo delantero de cada uno de los dos perfiles estructurales 6. Cada uno de los perfiles estructurales longitudinales 6 comprende igualmente una pletina 22 en su extremo y un perfil deformable 24, fijado a la pletina 22 y que se extiende hacia la parte delantera en prolongación con el perfil estructural 6. Una viga transversal 26 completa la estructura 2 uniendo los dos extremos delanteros de los perfiles deformables 24. Esta enseñanza es interesante por que los brazos laterales 14 y el travesaño inferior 12 forman un marco apto para soportar y proteger un grupo ventilador-radiador. La aplicación del concepto de la estructura en cuestión es aplicable a los vehículos que disponen de perfiles estructurales longitudinales con un momento y un módulo de inercia adaptados.
La invención tiene por objetivo proponer una solución de estructura de parachoques delantero de vehículo automóvil que palie al menos uno de los inconvenientes del estado de la técnica antes mencionado. De modo más particular, la invención tiene por objetivo proponer una estructura delantera que pueda limitar los daños, especialmente a nivel del grupo ventilador-radiador, en caso de choque denominado de « reparabilidad » a menos de 20 km/h, al tiempo que garantice una absorción y una deformación adecuada en caso de choque a mayor velocidad.
La invención tiene por objeto una estructura de vehículo automóvil que comprende: dos perfiles estructurales longitudinales que se extienden paralelamente en la parte delantera del vehículo y que comprenden, cada uno, un extremo delantero y una cara lateral interior situada enfrente de la del otro de los citados perfiles; un travesaño inferior situado a distancia debajo de los perfiles estructurales; y dos brazos laterales que se extienden cada uno hacia abajo desde el extremo delantero de uno de los dos perfiles estructurales, respectivamente, soportando los citados brazos el travesaño inferior, extendiéndose cada uno de los brazos contra la cara lateral interior del perfil estructural correspondiente.
Dicha estructura está divulgada por el documento US20120248820A1 y es objeto del preámbulo de la reivindicación 1 de la presente solicitud.
De acuerdo con un modo ventajoso de la invención, cada uno de los brazos laterales es un perfil con un alma que se extiende longitudinal y verticalmente, en contacto con la cara interior del perfil estructural correspondiente.
De acuerdo con la invención, la estructura comprende un absorbedor inferior fijado debajo del travesaño inferior y que se extiende delante del citado travesaño con miras a absorber la energía de choques contra peatón, siendo el citado absorbedor de material plástico y pudiendo ser el travesaño inferior metálico.
De acuerdo con un modo ventajoso de la invención, cada uno de los brazos laterales es un perfil en U con un alma y dos alas, extendiéndose las citadas alas transversalmente.
De acuerdo con un modo de ventajoso de la invención, la anchura del alma varía a lo largo de cada uno de los brazos, siendo la citada anchura máxima a la altura del perfil estructural correspondiente.
De acuerdo con un modo ventajoso de la invención, cada uno de los brazos laterales está fijado al perfil estructural correspondiente a nivel de su contacto con la cara interior del citado perfil.
Ventajosamente, la fijación de cada uno de los brazos laterales al perfil estructural correspondiente es realizada por puntos de soldadura eléctrica.
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De acuerdo con un modo ventajoso de la invención, cada uno de los brazos laterales se extiende igualmente hacia arriba desde el perfil estructural correspondiente.
De acuerdo con un modo ventajoso de la invención, cada uno de los brazos laterales es una pestaña de chapa, preferiblemente de acero.
De acuerdo con un modo ventajoso de la invención, cada uno de los perfiles estructurales comprende en su extremo delantero una pletina de fijación de un perfil deformable que se extiende en la prolongación hacia delante del citado perfil estructural, extendiéndose el brazo lateral correspondiente directamente a lo largo de la cara trasera de la citada pletina, estando el citado brazo preferentemente fijado a la citada pletina.
De acuerdo con un modo ventajoso de la invención, la estructura comprende un perfil deformable que se extiende en la prolongación de cada uno de los perfiles estructurales así como una viga transversal superior que une los extremos delanteros de los perfiles deformables.
Ventajosamente, los perfiles deformables son deformables por concentración en la dirección longitudinal.
De acuerdo con un modo ventajoso de la invención, el travesaño inferior y los dos brazos laterales forman un marco que recibe y soporta un grupo ventilador-radiador.
De acuerdo con un modo ventajoso de la invención, cada uno de los perfiles estructurales longitudinales comprende un perfil en U ensamblado a un fleje que cierra la sección en U. Preferentemente, el perfil en U comprende alas a una y otra parte de la abertura de la U, que forman con el fleje rebajes de empalme.
De acuerdo con un modo ventajoso de la invención, la anchura de la U corresponde a menos del 70%, preferentemente menos del 50%, de la anchura del fleje.
La invención se refiere igualmente a un vehículo automóvil que comprende una estructura de acuerdo con la invención.
Las medidas de la invención son interesantes por que la estructura delantera del vehículo es apta para alojar un grupo ventilador-radiador al tiempo que le proteja en caso de ciertos choques frontales, especialmente choques denominados de « reparabilidad ». Además, su realización no necesita medios importantes y es económica. En efecto, la estructura del vehículo comprende un travesaño inferior sostenido por brazos laterales, y apta para recibir un grupo ventilador-radiador. Los brazos laterales que están fijados a los perfiles estructurales y que se extienden longitudinalmente y hacia abajo contra la cara interior respectiva de cada uno de los perfiles estructurales, son resistentes en caso de choque frontal a menos de 20 km/h. Esta resistencia protege favorablemente el grupo ventilador-radiador de cualquier daño. La capacidad de absorción de energía de los brazos laterales aligera, además, favorablemente los perfiles estructurales a los cuales están fijados, en caso de choque frontal a mayor velocidad. Las medidas de la invención permiten evitar una dispersión de los perfiles estructurales en caso de choque delantero a más de 20 km/h.
Otras características y ventajas de la presente invención se comprenderán mejor con la ayuda de la descripción y de los dibujos, en los cuales.
- La figura 1 es una vista en perspectiva de tres cuartos delantera de una estructura de parachoques del estado de la técnica de un vehículo de tamaño medio;
- La figura 2 es una vista de costado de una estructura de parachoques de un vehículo de tamaño pequeño después de un choque frontal a una velocidad comprendida entre 40 km/h y 50 km/h.
- La figura 3 es una vista en perspectiva de tres cuartos delantera de un vehículo automóvil de tamaño pequeño que comprende una estructura de parachoques de acuerdo con la invención y en un modo ventajoso de la invención,
- La figura 4 es una vista de costado de la estructura de parachoques de la figura 3 enfrente de un obstáculo frontal ilustrado esquemáticamente,
- La figura 5 es una vista en perspectiva de un tercio delantera de un lado de la estructura de parachoques de las figuras 3 y 4;
La figura 1 ha sido presentada en relación con la descripción del estado de la técnica.
En particular, la figura 1 es una vista en perspectiva de tres cuartos delantera de una estructura 2 de parachoques del estado de la técnica de un vehículo de tamaño medio. Cada uno de los perfiles estructurales longitudinales 6 está realizado por un ensamblaje de un perfil 7 en U soldado a lo largo de rebajes 9 a un fleje 11. En un modo alternativo de realización el perfil 7 en U puede ser soldado a otro perfil en U. La estructura comprende brazos laterales 14 que forman un perfil en U. Se puede observar en particular que el alma 15 del perfil en U de cada uno de los brazos laterales 14, está en un plano transversal que se extiende contra la pletina de fijación 22 de cada uno
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de los perfiles deformabas 14. El marco, realizado por el travesaño inferior 12 y los brazos laterales 14, transmite a través del alma 15 de los perfiles en U de cada uno de los brazos, un momento de flexión sensiblemente importante a las pletinas 22 en el extremo delantero de los perfiles estructurales longitudinales 6.
La figura 2 es una vista de una estructura delantera 2' después de un choque frontal a una velocidad comprendida entre 40 km/h y 50 km/h. La estructura 2' es idéntica a la de la estructura 2 de la figura 1, con la diferencia de que los largueros de perfiles estructurales longitudinales son menos macizos, como especialmente en un vehículo de tamaño más pequeño. Durante dicho choque frontal, es interesante ver que la parte 3' de la estructura 2' delantera de los perfiles estructurales longitudinales 6' ha absorbido energía del choque por deformación. Esa parte 3' comprende el travesaño inferior 12', la viga transversal 26', los perfiles deformables 24' y los brazos laterales 14'. Se puede observar no obstante que los perfiles longitudinales 6' se han deformado también irremediablemente.
La figura 3 es una vista en perspectiva de tres cuartos delantera de un vehículo 101 con una estructura 102 de parachoques delantero de acuerdo con la invención y en un modo ventajoso de realización. El vehículo 101 es en este caso un vehículo de tamaño pequeño. La estructura 102 comprende dos perfiles estructurales longitudinales 106 que se extienden paralelamente en la parte delantera del vehículo y que comprenden, cada uno, un extremo delantero 108 y una cara lateral interior 110 situada enfrente de la del otro de los perfiles 106. La estructura 102 comprende igualmente un travesaño inferior 112 situado a distancia debajo de los perfiles estructurales 106, y dos brazos laterales 114 que se extienden respectivamente hacia abajo desde el extremo delantero 108 de cada uno de los dos perfiles estructurales 106. El travesaño inferior 112 y los dos brazos 114 forman un marco que puede recibir un grupo ventilador-radiador 116. Esencialmente, cada uno de los brazos laterales 114 se extiende contra la cara lateral interior 110 del perfil estructural 106 correspondiente y se extiende hacia abajo para soportar el travesaño inferior 112. Los brazos laterales 114 pueden ser perfiles, favorablemente en U, con un alma 115 y unas alas 120 a una y otra parte del alma 115 que está en contacto con la cara interior 110 del perfil estructural 106; cada uno de los brazos laterales 114 puede ser fijado al perfil lateral 106 correspondiente a nivel de este contacto 110. Las alas 120 de los brazos laterales 114 se extienden transversalmente a una y otra parte del alma 115. Las caras laterales 110 pueden extenderse en un plano esencialmente longitudinal; el alma 115 de los perfiles en U puede igualmente extenderse en un plano esencialmente longitudinal lo que es favorable para la resistencia de los brazos laterales 114 en caso de choque delantero.
Por otra parte, cada uno de los brazos 114 puede extenderse hacia arriba desde el perfil estructural 106 correspondiente. Esta extensión hacia arriba puede ser realizada para sostener un travesaño de fachada 118. Finalmente, los brazos 114 pueden comprender patas 121 para realizar la fijación del travesaño inferior 112 así como la del travesaño de fachada 118. En este modo ventajoso de realización, cada uno de los perfiles estructurales
106 comprende en su extremo delantero una pletina 122 de fijación, pudiendo comprender la estructura 102 dos perfiles deformables 124 que se extienden cada uno en la prolongación hacia delante de cada uno de los perfiles estructurales 106 y fijado a cada una de las pletinas 122. La estructura 102 puede igualmente comprender una viga transversal superior 126 que une los extremos delanteros de los perfiles deformables 124. Esta medida es interesante por que la misma permite absorber energía del choque frontal, deformándose los perfiles deformables 124 por concentración en la dirección longitudinal. La estructura 102 de parachoques puede, además, comprender un absorbedor inferior 128 fijado debajo del travesaño inferior 112 y que se extiende delante del travesaño inferior.
Se puede observar que cada uno de los perfiles estructurales longitudinales 106 puede estar constituido por un perfil
107 en U provisto de alas a una y otra parte de la abertura de la U, y ensamblado a través de las citadas alas a un fleje 111. Cada uno de los perfiles 107 en U puede estar situado al exterior del perfil estructural 106; cada uno de los flejes 111 está situado favorablemente al interior de los perfiles estructurales 106 de manera que encierran las caras laterales interiores 110 que reciben los brazos laterales 114. La U del perfil 107 puede ser de una anchura correspondiente a menos del 80% de la anchura del fleje 111, preferentemente menos del 50%. En un modo alternativo de realización (no representado), los perfiles en U de los perfiles estructurales longitudinales pueden tener una abertura hacia arriba, cerrándoles los flejes por arriba. En este modo de realización alternativo, la pata interior de cada uno de los perfiles en U puede formar la cara lateral interior que recibe cada uno de los brazos laterales.
La figura 4 es una vista de costado de un vehículo 101 con la estructura 102 de parachoques enfrente de un obstáculo frontal 130 ilustrado esquemáticamente. El obstáculo 130 puede corresponder a un peatón. El mismo puede corresponder a un obstáculo más macizo rígido o deformable. El vehículo comprende generalmente un escudo delantero 132 delante de la estructura 102 de parachoques. La realización de la estructura 102 con un absorbedor inferior 128 que se extiende delante del travesaño inferior 112 es interesante en particular para la absorción de energía en caso de choque contra un peatón. Durante un choque el absorbedor inferior 112 se deforma absorbiendo sensiblemente poca energía lo que genera un amortiguamiento. El absorbedor 128 es de material plástico; el travesaño inferior 112 puede ser metálico; cada uno de los brazos laterales 114 puede ser una pestaña de chapa, preferiblemente de acero. Durante tal choque el travesaño inferior 112 y los brazos laterales 114 que le soportan son suficientemente rígidos para no deformarse. Durante pruebas de « reparabilidad » que son pruebas de choque frontal de vehículos automóviles a menos de 20 km/h, la energía de deformación es más importante, el absorbedor 128 se deforma y eventualmente puede desplazarse hacia atrás debajo del travesaño inferior 112, pudiendo ser absorbida el resto de la energía del choque por la deformación de la viga transversal superior 126 y de los perfiles longitudinales deformables 124, formando siempre el travesaño inferior 112 y los brazos laterales 114 un
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apoyo trasero rígido para el absorbedor inferior 128. Esta medida es interesante en particular en el caso en que un grupo ventilador-radiador 116 esté situado en el marco formado por el travesaño inferior 112 así como los brazos laterales 114, pudiendo la rigidez de este marco proteger en efecto el grupo 116 y/o los medios de fijación del grupo al marco. En el caso de choque frontal del vehículo a una mayor velocidad entre 40 km/h y 50 km/h, la cantidad de energía que hay que absorber es mucho mayor, el travesaño inferior 112 así como los brazos laterales 114 son entonces aptos para deformarse al tiempo que absorben una cantidad de energía sensiblemente importante. Esta medida es interesante porque esta deformación reduce la cantidad de energía restante que hay que transmitir a los perfiles estructurales 106. Se puede observar en esta imagen que los brazos laterales 114 se extienden longitudinalmente hacia la parte delantera del vehículo al mismo tiempo que hacia abajo, lo que les hace aptos para deformarse en parte al mismo tiempo que los perfiles deformables 124 durante un choque frontal a mayor velocidad.
La figura 5 es una vista en perspectiva de un lado de la estructura 102 de parachoques de acuerdo con la invención. Se pueden ver en 114 dos brazos laterales, en este caso el brazo izquierdo, que se extienden contra la cara lateral interior 110 del perfil estructural 106 correspondiente y que se extienden hacia abajo para soportar el travesaño inferior 112 que a su vez sostiene el absorbedor de peatón 128. El brazo lateral 114 está favorablemente fijado por puntos de soldadura eléctrica 134 en su posición contra la cara lateral 110 del perfil estructural 106 correspondiente. Se puede observar, en este caso, el fleje 111 y el perfil 107 en U que forma el perfil estructural longitudinal 106. La cara lateral 110 en cuestión que está situada en el extremo delantero 108 del perfil estructural 106 está adherida en este caso al fleje 111 del perfil; la cara lateral 110 puede encontrarse justo detrás de la pletina 122 de fijación del perfil deformable 124. En este modo de realización, el brazo 114 puede extenderse directamente a lo largo de la cara trasera de esta pletina 122. El mismo puede igualmente estar soldado a esta cara trasera. La descripción hecha en particular para el lado izquierdo de la estructura 102 es idéntica para el lado derecho. Durante un choque frontal, la fuerza generada sobre el travesaño inferior 112 crea un momento de flexión sobre los perfiles estructurales longitudinales 106 a nivel de su fijación a los brazos laterales 114. Estos son perfiles cuya anchura del alma 115 puede variar hasta ser máxima a la altura del perfil estructural 106 correspondiente. Esta medida es interesante por que la misma aumenta la capacidad de los brazos laterales 114 así como la de los perfiles estructurales 106 para resistir el momento de flexión a nivel de las caras laterales 110 en caso de choque frontal.

Claims (9)

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    REIVINDICACIONES
    1. Estructura (102) de vehículo automóvil (101) que comprende:
    - dos perfiles estructurales longitudinales (106) que se extienden paralelamente en la parte delantera del vehículo y que comprenden, carda uno, un extremo delantero (108) y una cara lateral interior (110) situada enfrente de la del otro de los citados dos perfiles (106); y
    - dos brazos laterales (114) que se extienden respectivamente, cada uno, hacia abajo desde el extremo delantero (108) de uno de los dos perfiles estructurales (106); y
    - un travesaño inferior (112) situado a distancia debajo de los perfiles estructurales (106) y soportado exclusivamente por los dos brazos laterales, extendiéndose cada uno de los brazos laterales (114) contra la cara lateral interior (110) del perfil estructural (106) correspondiente,
    caracterizada por que la misma comprende, además, un absorbedor inferior (128) fijado al travesaño inferior (112) y que se extiende hacia delante del citado travesaño con miras a absorber energía de choques contra peatón, siendo el citado absorbedor (128) de material plástico.
  2. 2. Estructura (102) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que cada uno de los brazos laterales (114) es un perfil con un alma (115) que se extiende longitudinal y verticalmente, en contacto con la cara interior (110) del perfil estructural (106) correspondiente.
  3. 3. Estructura (102) de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada por que cada uno de los brazos laterales (114) es un perfil en U con un alma (115) y dos alas (120), extendiéndose las citadas alas transversalmente.
  4. 4. Estructura (102) de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 y 3, caracterizada por que la anchura del alma (115) varía a lo largo de cada uno de los brazos (114), siendo la citada anchura máxima a la altura del perfil estructural (106) correspondiente.
  5. 5. Estructura (102) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que cada uno de los brazos laterales (114) está fijado al perfil estructural (106) correspondiente a nivel de su contacto con la cara interior (110) del citado perfil (106).
  6. 6. Estructura (102) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por que cada uno de los brazos laterales (114) se extiende igualmente hacia arriba desde el perfil estructural (106) correspondiente.
  7. 7. Estructura (102) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por que cada uno de los brazos laterales (114) es una pestaña de chapa, preferentemente de acero.
  8. 8. Estructura (102) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada por que cada uno de los perfiles estructurales (106) comprende en su extremo delantero una pletina (122) de fijación de un perfil deformable (124) que se extiende en la prolongación hacia delante del citado perfil estructural (106), extendiéndose el brazo lateral correspondiente (114) directamente a lo largo de la cara trasera de la citada pletina (122), estando el citado brazo (114) preferentemente fijado a la citada pletina (122).
  9. 9. Estructura (102) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada por que el travesaño inferior (112) y los dos brazos laterales (114) forman un marco que recibe y que soporta un grupo ventilador-radiador (116).
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