ES2863464T3 - Viga de parachoques con parche de refuerzo - Google Patents

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Abstract

Una viga (10) de parachoques para ser dispuesta horizontalmente en un vehículo de motor, comprendiendo la viga de parachoques un travesaño principal alargado (11) producido de una placa doblada, en la que el travesaño principal (11) comprende una porción inferior alargada (12) con dos porciones (13, 14) de alma alargadas a cada lado de la misma, estando dispuestas dicha porción inferior alargada (12) y las porciones (13, 14) de alma alargadas para extenderse horizontalmente, cuando están dispuestas en un vehículo, sobre al menos una primera longitud (L1) entre dos secciones (16) de fijación separadas para fijar la viga (10) de parachoques a dos secciones de fijación separadas del vehículo, y en la que las porciones (13, 14) de alma están dispuestas por encima y por debajo de la parte inferior (12) para extenderse hacia fuera, lejos del vehículo cuando están dispuestas en dicho vehículo, en la que un parche (15) está dispuesto a lo largo de la parte inferior alargada (12) para cubrir una región que se extiende horizontalmente desde cada sección (16) de fijación, cuyo parche (15) está dispuesto para extenderse a lo largo de la primera longitud completa (L1) entre dos secciones (16) de fijación separadas, en la que el parche (15) se extiende horizontalmente sobre la totalidad de la sección (16) de fijación, caracterizado por que el parche (15) está dispuesto en el lado posterior de la parte inferior (12), dispuesto para mirar hacia el vehículo cuando esté dispuesto en dicho vehículo.

Description

DESCRIPCIÓN
Viga de parachoques con parche de refuerzo
CAMPO TÉCNICO
La invención se refiere a una viga de parachoques. Específicamente, la invención se refiere a tal viga de parachoques con un refuerzo dispuesto para aumentar la ductilidad de la viga de parachoques y mejorar el rendimiento en colisiones de parachoques contra parachoques que se desplaza en la dirección lateral.
ANTECEDENTES
Las vigas de parachoques se utilizan en vehículos, tales como automóviles, para absorber la mayor porción de las fuerzas en una colisión frontal. Normalmente, una viga de parachoques se dispone tanto en la parte delantera como en la parte trasera de un vehículo.
En el diseño y la construcción de las vigas de parachoques, siempre existe un compromiso entre el peso y la resistencia. Una manera ventajosa de obtener un buen compromiso es proporcionar una viga de parachoques a partir de una placa de acero que tenga una forma ventajosa, típicamente un perfil de sombrero.
Además, una viga de parachoques necesita adaptarse para soportar diferentes tipos de colisiones. En las pruebas de seguridad de un vehículo, tales como las pruebas NCAP, el vehículo se somete a una serie de pruebas de colisión diferentes. Una de tales pruebas que es de particular interés en los EE.UU., se conoce en la técnica como FMVSS301 y es una colisión de parachoques contra parachoques que se desplaza en la dirección lateral. Tal colisión tendrá una gran fuerza de impacto entre las cajas de colisión y, en casos desfavorables, la viga de parachoques puede romperse o soltarse del punto de fijación a la caja de colisión.
Por lo tanto, existe la necesidad de una viga de parachoques con un rendimiento mejorado en colisiones de parachoques contra parachoques que se desplace en la dirección lateral. El documento US 2017/036623 A1 describe una viga de parachoques de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.
RESUMEN DE LA INVENCIÓN
Es un objeto de la presente invención proporcionar una viga de parachoques con un rendimiento mejorado en colisiones, especialmente colisiones con una zona de impacto horizontalmente justo dentro de la caja de colisión.
La invención se refiere a una viga de parachoques para ser dispuesta horizontalmente en un vehículo de motor, comprendiendo la viga de parachoques un travesaño principal alargado producido a partir de una placa doblada, en la que el travesaño principal comprende una porción inferior alargada con dos porciones de alma alargadas a cada lado del mismo, estando dispuestas dicha porción inferior alargada y porciones de alma alargadas para extenderse horizontalmente, cuando se disponen en un vehículo, sobre al menos una primera longitud entre dos secciones de fijación separadas para fijar la viga de parachoques a dos porciones de fijación separadas en el vehículo, y en la que las porciones de alma están dispuestas por encima y por debajo de la porción inferior para extenderse hacia fuera, alejándose del vehículo cuando están dispuestas en dicho vehículo. Un parche está dispuesto a lo largo de la porción inferior alargada para cubrir una región que se extiende horizontalmente desde cada sección de fijación y a lo largo de al menos una sección de la primera longitud entre dos secciones de fijación separadas.
Con la disposición de acuerdo con la invención, se consigue un mayor rendimiento en colisiones con una zona de impacto en una región que se extiende horizontalmente hacia dentro desde cada sección de fijación.
Otras realizaciones y ventajas resultarán evidentes a partir de la descripción detallada y las reivindicaciones dependientes. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Ahora se describirá una realización ejemplar relacionada con la invención con referencia a los dibujos adjuntos, de los cuales;
La Fig. 1 es una vista en perspectiva de una viga de parachoques con un soporte de montaje visto desde el lado frontal, La Fig. 2 es una vista en perspectiva de una viga de parachoques con un soporte de montaje visto desde el interior, La Fig. 3 es una vista en perspectiva de una viga de parachoques vista desde el interior,
La Fig. 4 es una vista detallada de la viga de parachoques en la Fig. 3;
La Fig. 5 es una vista detallada de una viga de parachoques dispuesta en una caja de colisión.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES
En la Fig. 1, se muestra una viga 10 de parachoques en una vista en perspectiva desde el lado frontal con un soporte de montaje. En la Fig. 2, la misma viga 10 de parachoques se muestra en una vista en perspectiva desde el interior, es decir, el lado dispuesto de cara al vehículo.
La viga 10 de parachoques comprende un travesaño principal alargado 11 producido a partir de una placa doblada, en la que el travesaño principal 11 comprende una porción inferior alargada 12 con dos porciones 13, 14 de alma alargadas a cada lado de la misma. Una porción 13 de alma alargada superior está dispuesta por encima de la porción inferior alargada 12, y una porción 14 de alma inferior alargada está dispuesta debajo de la misma, en la que la porción inferior alargada 12 y las porciones 13, 14 de alma alargadas están dispuestas para extenderse horizontalmente, cuando están dispuestas en un vehículo, sobre al menos una primera longitud L1. La primera longitud L1 corresponde a la longitud entre dos secciones 16 de fijación separadas para fijar la viga 10 de parachoques a dos porciones de fijación separadas en un vehículo, p. ej., a través de soportes de montaje o cajas de colisión. En las Figs. 1 y 2, los soportes 17 de montaje están dispuestos para conectar la viga 10 de parachoques al cuerpo principal del automóvil (no mostrado).
Las porciones 13 y 14 de alma inferiores alargadas superior e inferior se extienden hacia fuera por encima y por debajo de la porción inferior 12, respectivamente, alejándose del vehículo cuando están dispuestas en dicho vehículo. Como es evidente en la Fig. 1, una placa 27 de cubierta está fijada preferiblemente al lado frontal del travesaño principal 11, para cubrir el espacio formado entre las dos porciones 13, 14 de alma alargadas. La placa de cubierta también contribuye a un mejor rendimiento de la viga de parachoques en una colisión.
De acuerdo con la invención, se dispone un parche 15 a lo largo de la porción inferior alargada 12. El parche 15 está dispuesto para cubrir una región que se extiende horizontalmente desde cada sección 16 de fijación y a lo largo de la primera longitud L1 entre dos secciones 16 de fijación separadas. La presencia del parche 15 cerca de la sección 16 de fijación aumentará la ductilidad de la viga de parachoques en esta área crítica y disminuirá drásticamente el riesgo de rotura de la viga de parachoques en una colisión con una zona de impacto justo dentro de una de las secciones 16 de fijación.
Como es evidente en las figuras, la porción inferior 12 es más ancha en y alrededor de las secciones 16 de fijación que en la porción alargada entre las secciones 16 de fijación. También, en la realización mostrada, la anchura del parche 15 se adapta a la anchura de la porción inferior alargada 12 del travesaño de tal manera que sea más ancha en y alrededor de las secciones 16 de fijación.
De acuerdo con la invención, el parche 15 está dispuesto en el lado posterior de la porción inferior 12, dispuesto de cara al vehículo cuando está dispuesto en dicho vehículo. Sin embargo, también se puede proporcionar en el lado frontal de la porción inferior 12. El parche 15 se extiende a lo largo de una primera longitud completa L1 entre dos secciones 16 de fijación separadas. Esto es ventajoso ya que proporciona un refuerzo dúctil que no se rompe. Además, el parche 15 se extiende a lo largo de toda la porción de la sección 16 de fijación. Esto es ventajoso ya que presenta un complemento a la fijación entre el parche y el travesaño. Horizontalmente, el parche 15 se extiende por toda la sección 16 de fijación.
El parche 15 está dispuesto horizontalmente sobre la porción inferior alargada 12 y también puede estar dispuesto para extenderse verticalmente sobre al menos una parte de al menos una porción 13, 14 de alma. Para una construcción muy resistente, el parche 15 puede estar dispuesto para extenderse sobre ambas transiciones entre la porción inferior 12 a las porciones 13, 14 de alma, y en una parte de dichas porciones 13 y 14 de banda. También en una realización no mostrada, se extienden verticalmente sobre una porción de banda o ambas porciones de banda solo en una región cercana a las secciones 16 de fijación.
En la realización mostrada, el parche 15 comprende una abertura circular 18 en línea con una de las secciones 16 de fijación para la fijación del gancho de remolque. En la realización mostrada en las Figs. 2 y 4, un tubo 20 de gancho de remolque está soldado dentro de dicha abertura circular 18. El soporte 17 de montaje comprende una abertura correspondiente para permitir el paso del tubo 20 de gancho de remolque. Además, el parche 15 comprende orificios 19 de guía para guiar y posicionar el parche durante la producción.
Como se desprende de la Fig. 4, el soporte 17 de montaje comprende dos aberturas 21 y 22, que están dispuestas para permitir que el soporte 17 de montaje se fije a la viga de parachoques, p. ej., por medio de soldadura a alta temperatura o soldadura a baja temperatura. Soldaduras, tales como soldaduras de punto, soldaduras con LÁSER o similares están previstas alrededor de los contornos de las aberturas 21 y 22. Las soldaduras pueden estar previstas alrededor de partes de las aberturas 21 y 22 o alrededor de todo el contorno de las mismas. Además, una soldadura puede estar prevista a lo largo de los lados 23 y 24 del soporte 17 de montaje. Específicamente, una soldadura está prevista preferiblemente a lo largo del lado exterior 23 del soporte 17 de montaje. Puede ser ventajoso no prever una soldadura a lo largo del lado interior 24 del soporte 17 de montaje ya que esta es una zona delicada donde una zona afectada por el calor o similar de una soldadura podría tener un efecto negativo en el rendimiento de la viga de parachoques.
En la Fig. 5 se muestra una forma alternativa de montar la viga 10 de parachoques de la invención en un vehículo, en la que la viga de parachoques se fija a cajas 25 de colisión que a su vez se conectan la carrocería del vehículo. La viga 10 de parachoques se puede soldar a cada caja 25 de colisión por medio de una soldadura exterior 23 entre el lado exterior de la caja 23 de colisión y el parche 15. Además, una soldadura superior y/o inferior 26 puede estar prevista entre una parte superior o inferior de la caja 25 de colisión y las partes 13 y 14 de alma alargadas superior e inferior, respectivamente. Por tanto, tal soldadura 26 puede estar dispuesta ventajosamente en ambos lados de la caja de colisión a lo largo de la parte 13 de alma alargada superior y/o en ambos lados de la parte 14 de alma alargada inferior (no mostrada). La caja 25 de colisión está diseñada preferiblemente para encerrar la forma de la viga de parachoques, con rebajes en ambos lados para permitir la inserción de la viga de parachoques.
El parche es preferiblemente una placa de acero, que preferiblemente se fija a la viga de parachoques mediante soldadura. En un método ventajoso para producir la viga de parachoques con parche adjunto, el parche se suelda a una pieza elemental plana, que posteriormente se endurece a presión junto con el parche. Es ventajoso endurecer el parachoques con el parche soldado ya que tal procedimiento permite que las soldaduras se endurezcan tanto con el parche como con el travesaño principal, de tal manera que se neutraliza el efecto negativo de cualquier zona afectada por el calor (HAZ). Además, es ventajoso endurecer a presión el parche junto con el travesaño principal, ya que permite que el parche siga suavemente el contorno del travesaño principal. Ventajosamente, el parche está hecho de una pieza elemental de acero con un grosor mayor que el travesaño principal. El mayor grosor es ventajoso tanto porque proporciona más resistencia a la construcción, como también porque presenta un mejor soporte para las soldaduras, para soldar la viga de parachoques a los soportes 17 de montaje o las cajas 25 de colisión.
El parche también puede estar hecho de polímero reforzado con fibra, p. ej., CFRP, en cuyo caso se fija a la viga de parachoques por medio de un adhesivo, después del endurecimiento por presión del travesaño principal. Si se utiliza un parche de polímero reforzado con fibra, los soportes 17 de montaje o las cajas 25 de colisión deben sujetarse directamente al travesaño principal. Puede haber previstos orificios en el parche de polímero reforzado con fibra para permitir que dicho soporte o caja de colisión se suelde al travesaño principal.
Anteriormente, la invención se ha descrito con referencia a realizaciones específicas. Sin embargo, la invención no se limita a estas realizaciones. Es obvio para un experto en la técnica que son posibles otras realizaciones dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims (4)

REIVINDICACIONES
1. Una viga (10) de parachoques para ser dispuesta horizontalmente en un vehículo de motor, comprendiendo la viga de parachoques un travesaño principal alargado (11) producido de una placa doblada, en la que el travesaño principal (11) comprende una porción inferior alargada (12) con dos porciones (13, 14) de alma alargadas a cada lado de la misma, estando dispuestas dicha porción inferior alargada (12) y las porciones (13, 14) de alma alargadas para extenderse horizontalmente, cuando están dispuestas en un vehículo, sobre al menos una primera longitud (L1) entre dos secciones (16) de fijación separadas para fijar la viga (10) de parachoques a dos secciones de fijación separadas del vehículo, y en la que las porciones (13, 14) de alma están dispuestas por encima y por debajo de la parte inferior (12) para extenderse hacia fuera, lejos del vehículo cuando están dispuestas en dicho vehículo, en la que un parche (15) está dispuesto a lo largo de la parte inferior alargada (12) para cubrir una región que se extiende horizontalmente desde cada sección (16) de fijación, cuyo parche (15) está dispuesto para extenderse a lo largo de la primera longitud completa (L1) entre dos secciones (16) de fijación separadas, en la que el parche (15) se extiende horizontalmente sobre la totalidad de la sección (16) de fijación, caracterizado por que el parche (15) está dispuesto en el lado posterior de la parte inferior (12), dispuesto para mirar hacia el vehículo cuando esté dispuesto en dicho vehículo.
2. La viga (10) de parachoques según la reivindicación 1, en la que el parche (15) comprende medios (18, 19) de fijación en ambas secciones (16) de fijación para su fijación a soportes (17) de montaje o cajas (25) de colisión.
3. La viga (10) de parachoques según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en la que el parche (15) es una placa de acero.
4. La viga (10) de parachoques según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en la que el parche (15) es una placa hecha de polímero reforzado con fibra.
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