ES2959368T3 - Reposapiés con refuerzo estructural integrado - Google Patents
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Abstract
La invención tiene por objeto una estructura de vehículo automóvil (1) que comprende un suelo (3), un mamparo delantero (5), una pared (7) que conecta el mamparo delantero (5) con el suelo (3) y forma una zona de recepción. (9) para los pies de un conductor, y un reposapiés (11) dispuesto en una parte de la región de recepción (9) para los pies. El reposapiés comprende además un extremo superior (13), que forma un hombro (14) enfrentado a un travesaño (15) del mamparo (5), pudiendo este hombro (14) apoyarse contra dicho travesaño (15) en la caso de deformación de la estructura (1) durante un impacto frontal. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Reposapiés con refuerzo estructural integrado
La invención se refiere al ámbito de los vehículos automóviles, en particular a los vehículos eléctricos, y más particularmente a la protección de las estructuras delanteras contra los choques frontales de bajo recubrimiento de esta categoría de vehículos.
Cuando un vehículo automóvil sufre un choque frontal severo, esto se traduce en la deformación de la estructura delantera del vehículo así como en el desplazamiento de elementos rígidos, tal como el motor, hacia la parte trasera del mismo, lo que frecuentemente provoca intrusiones importantes a nivel del salpicadero y del piso y, en particular, la deformación hacia delante de la zona de recepción de los pies, denominada habitualmente espacio para los pies.
En el caso específico de choques frontales de bajo recubrimiento contra un obstáculo sólido, la intrusión a nivel de la zona de recepción de los pies del conductor se agrava tanto más cuanto que los esfuerzos se concentren únicamente en el lateral del vehículo en lugar de distribuirse en la mitad de la anchura del vehículo.
En cualquier caso, en la mayoría de las veces, todos estos choques frontales provocan lesiones importantes a nivel de los miembros inferiores del conductor y, en particular, del pie izquierdo (en vehículos con el volante a la izquierda). Bajo el efecto de tales esfuerzos, este último puede sufrir una dorsiflexión que genera entonces lesiones importantes a nivel del tobillo.
Con el fin de evitar o limitar este tipo de lesiones, las estructuras delanteras de los vehículos suelen estar equipadas entonces con reposapiés, denominado también calzapiés. Estos reposapiés se instalan generalmente entre una parte del salpicadero y el piso del vehículo a nivel de la zona de recepción de los pies. Así, en caso de choque frontal, el reposapiés bloquea el avance del pie en la zona de apoyo de los pies y limita así la flexión del pie y los riesgos de lesiones del tobillo.
El documento US2013/161981 divulga una estructura de vehículo según la parte caracterizante de la reivindicación 1.
El documento US2014091593 divulga una estructura de vehículo que comprende un reposapiés situado a nivel de la zona de recepción de los pies y una cartela dispuesta en la proximidad del citado reposapiés de tal modo que se impida que el reposapiés avance al hacer contacto con la parte extrema interior de la cartela durante una colisión con un vehículo.
El documento de patente publicado. FR 2 820 699 divulga un reposapiés que comprende una parte plana rígida inclinada que está fijada en su parte superior al salpicadero por una unión pivote y que presenta un patín en su parte inferior. La unión pivote se realiza a partir de un pliegue. Bajo el efecto de un choque frontal, el pliegue se acentúa y el reposapiés gira alrededor de este último al tiempo que avanza hacia el habitáculo del vehículo. La inclinación de la parte plana permanece así por tanto sensiblemente constante.
El documento de patente publicado. WO0038947 divulga un reposapiés con una parte inclinada bordeada por una pared lateral. La parte inferior del reposapiés queda sujeta a nivel del piso por uno o varios puntos de fijación. Durante un choque, esta parte inferior permanece sensiblemente inalterada. La parte superior y/o la parte media del reposapiés están a su vez fijadas a través de una sección teórica de deformación y/o una sección teórica de ruptura, al menos a otro punto de apoyo situado en la chapa de fondo. De este modo, en caso de deformación de la zona de recepción del pie consecutiva a un choque frontal, la posición inclinada del reposapiés se mantiene con desplazamiento correspondiente del punto de fijación.
Aunque estos reposapiés presentan una mejor resistencia a la deformación que los reposapiés de material plástico debido a su estructura flexible y a su constitución metálica, estos sin embargo no presentan una rigidez suficiente para ser instalados en vehículos híbridos. Estos vehículos tienen en efecto una masa mayor que los vehículos térmicos y, en caso de choque frontal de la estructura delantera, las uniones habitáculo-pie delantero tienden a romperse, lo que agrava la intrusión en la zona de recepción de los pies y por consiguiente el riesgo de lesiones en los miembros inferiores del conductor.
La invención tiene como objetivo mitigar al menos uno de los inconvenientes del citado estado de la técnica. Más concretamente, la invención tiene como objetivo mejorar la resistencia a los choques frontales de bajo recubrimiento de las estructuras delanteras de los vehículos automóviles, en particular de los vehículos eléctricos.
A tal efecto, la invención tiene por objeto una estructura de vehículo automóvil que comprende un piso; un salpicadero delantero; una pared que une el salpicadero delantero con el piso y que forma, a cada lado del vehículo, una zona de recepción de los pies de un conductor o de un pasajero delantero; un reposapiés dispuesto en una porción de la zona de recepción de los pies del conductor, estando la citada porción situada lateralmente en el lado exterior del vehículo; caracterizado por que el reposapiés comprende un extremo superior que forma un resalte enfrente de un travesaño del salpicadero, apto para apoyarse en el citado travesaño en caso de deformación de la estructura durante un choque frontal. El resalte en el extremo superior del reposapiés está configurado para apoyarse en una cara inferior y una cara trasera del travesaño del salpicadero durante la deformación. El reposapiés comprende una pared de recepción del pie y dos paredes laterales, respectivamente a una y otra parte de la pared de recepción del pie. La estructura comprende una pared debajo del travesaño de salpicadero, que forma un paso de rueda delantero, adaptándose cada una de las dos paredes laterales a la citada pared. El reposapiés comprende al menos un elemento de fijación que se extiende lateralmente a lo largo de la pared que forma el paso de rueda y fijado al menos a una de las paredes laterales del citado reposapiés. El o al menos uno de los elementos de fijación del reposapiés se extiende lateralmente hasta un montante lateral delantero y está fijado al citado montante.
Ventajosamente, el reposapiés está realizado de un material metálico tal como el acero, preferentemente acero de alto límite de elasticidad.
Según un modo ventajoso de la invención, el travesaño de salpicadero se extiende horizontalmente hasta un montante lateral delantero de la citada estructura.
Ventajosamente, las paredes laterales son de acero de un grosor superior a 1 mm y/o inferior a 2 mm.
Según un modo ventajoso de la invención, el reposapiés comprende, en un extremo inferior, una base que se extiende entre las dos paredes laterales y está en contacto con la zona de recepción de los pies.
Según un modo ventajoso de la invención, el reposapiés comprende, en el extremo superior, una pata que se extiende transversalmente entre las dos paredes laterales y verticalmente en saliente de las citadas paredes, enfrente del travesaño de salpicadero.
Según un modo ventajoso de la invención, el travesaño de salpicadero comprende al menos un hueco en una cara trasera, comprendiendo la pata un perfil enfrente de la citada cara con un relieve configurado para acoplarse con el citado o los citados huecos durante la deformación.
Las medidas de la invención son interesantes porque, en caso de choque frontal de poco recubrimiento, permiten limitar la deformación de la zona de recepción de los pies de un vehículo eléctrico a pesar de una intrusión mayor. Éstas por tanto, permiten asegurar una mejor protección de los miembros inferiores del conductor pero también del pasajero delantero en este tipo de vehículo. Esta invención es igualmente interesante porque permite reforzar la estructura delantera del vehículo eléctrico evitando instalar refuerzos clásicos pesados a nivel de esta estructura, y en este sentido permite por tanto un aligeramiento y así un ahorro de masa.
La invención se comprenderá mejor y otras características y ventajas aparecerán más claramente con la ayuda de la descripción que sigue y de los dibujos dados únicamente a título de ejemplo no limitativo y en los cuales:
- La figura 1 a es una vista en perspectiva de una estructura de vehículo automóvil.
- La figura 1b muestra una vista en perspectiva del reposapiés de la estructura de vehículo automóvil de la figura 1.
- La figura 2a ilustra una vista en perspectiva del reposapiés de la estructura de vehículo automóvil de la figura 1, según un primer modo de realización de la invención.
- La figura 2b representa una vista en perspectiva del reposapiés de la estructura de vehículo automóvil de la figura 1, según una variante del primer modo de realización de la invención.
- La figura 3 es una vista en perspectiva del reposapiés de la estructura de vehículo automóvil de la figura 1, según un segundo modo de realización de la invención.
La figura 1a es una vista de una parte de la estructura 1 (delantera) de un vehículo automóvil, en particular de un vehículo híbrido o eléctrico, en particular a nivel de la zona de recepción de los pies 9 de un conductor la cual se encuentra clásicamente debajo del cuadro de instrumentos y del volante del vehículo. Esta estructura 1 comprende un piso 3, un reposapiés 11, un salpicadero delantero 5 con un travesaño 15, y una pared 7 que une el salpicadero delantero 5 con el piso 3 y forma, a cada lado del vehículo, la zona de recepción de los pies 9.
El reposapiés 11 está en efecto dispuesto en una porción de la zona de recepción de los pies 9 que está situada lateralmente en el lado exterior del vehículo. Éste está constituido de una pared de recepción 23 del pie, en este caso el pie izquierdo, y de dos paredes laterales 25 dispuestas respectivamente a una y otra parte de la pared de recepción 23 del pie. La parte inferior 31 del reposapiés 11 comprende una base 33 en contacto con la zona de recepción de los pies 9 y que se extiende entre las dos paredes laterales 25. Esta parte inferior 31 puede igualmente comprender una placa trasera (no visible en la figura 1a) colocada también entre las dos paredes laterales 25 en contacto contra la zona de recepción de los pies 9, y que constituye una placa de fondo. El extremo superior 13 del reposapiés 11 forma a su vez un resalte 14 enfrente de un travesaño 15 de salpicadero 5, en este caso aquí el travesaño lateral 15 que se extiende horizontalmente hasta un montante lateral 17 delantero designado habitualmente pie delantero.
La figura 1 b es una vista ampliada y en perspectiva del reposapiés de la estructura 1 de vehículo automóvil de la figura 1a.
En esta figura es claramente visible el resalte 14 formado por el extremo superior 13 del reposapiés 11 y se puede observar que en caso de deformación de la estructura 1 de vehículo automóvil, este resalte 14 es capaz de apoyarse durante la deformación sobre una cara inferior 19 y una cara trasera 21 del travesaño 15 del salpicadero 5. Esta configuración particular crea en efecto una escuadra entre el travesaño 15 del salpicadero 5 y la parte superior 13 del reposapiés 11, lo que tiene el efecto de soportar y consolidar la zona del reposapiés 11 durante la deformación. Esta escuadra utiliza en efecto la rigidez estructural del travesaño 15 del salpicadero 5 para oponerse a una deformación provocada por un choque frontal de bajo recubrimiento contra un obstáculo rígido. Además, la pared 27 de la estructura 1 de vehículo automóvil situada debajo del travesaño 15 de salpicadero 5 forma un paso de rueda delantero sobre el cual las dos paredes laterales 25 del reposapiés 11 se pueden adaptar (perfectamente) por contrafuertes. Lo mismo puede ser para la parte de las paredes laterales 25 en contacto con la zona de recepción de los pies 9, permitiendo los contrafuertes rellenar las uniones. Se obtiene así que la estructura 1 del reposapiés 11 está mejor reforzada, lo que le permite oponerse mejor a la verticalización del salpicadero 5 en caso de deformación durante un choque frontal severo.
Según la figura 1 b, el reposapiés 11 puede igualmente presentar en el extremo superior una pata 35 que se extiende transversalmente entre las dos paredes laterales 25 y sobresale verticalmente de ellas, y enfrentada al travesaño 15 de salpicadero 5. Por su parte, este último 15 puede presentar uno o varios refuerzos 37 en una cara trasera 21, y la pata 35 del reposapiés 11 comprende un perfil en particular enfrente de esta cara 21 y que presenta un relieve configurado para acoplarse específicamente durante la deformación con uno o varios de los refuerzos 37. Esta asociación pata 35/travesaño 15 de salpicadero 5, además del hecho de mantener las dos paredes laterales 25, participa en el refuerzo del conjunto de la estructura del reposapiés 11 oponiéndose igualmente a la verticalización del salpicadero 5.
La figura 2a muestra un primer modo de realización de la estructura 1 de un vehículo automóvil de la invención, en el cual el reposapiés 11 puede comprender uno o varios elementos de fijación 29; En este caso en la figura 2a estos elementos de fijación 29 son en número de cuatro, formados por dos varillas. Éstas se extienden lateralmente a lo largo de la pared 27 que forma el paso de rueda y se sujetan al menos a una de las paredes laterales 25 del reposapiés 11. La fijación se puede realizar, por ejemplo, con la ayuda de tornillos, o de cualquier otro sistema de fijación conocido por los expertos en la materia.
La figura 2b ilustra una variante del primer modo de realización de la invención. En esta variante, los elementos de fijación 29 del reposapiés 11 son placas que pueden ser atornilladas o soldadas a lo largo de la pared 27 que forma un paso de rueda, o al montante lateral delantero 17 de la estructura 1.
La figura 3 es una vista en perspectiva de un segundo modo de realización de la estructura 1 de vehículo automóvil según la invención. En este caso, en este modo de realización, el reposapiés 11 presenta una placa de cierre 39 plana e inclinada en prolongación de la pared de recepción 23 del pie. Esta placa de cierre 39 permite, si es necesario, aportar todavía más resistencia al reposapiés 11.
Cabe señalar que las diferentes partes del reposapiés 11 están formadas por placas de metal, en particular de acero de alta resistencia, con un grosor comprendido entre 1 mm y 2 mm. La base 33 y el extremo superior 13 que se apoya debajo del travesaño 15 de salpicadero 5 pueden estar constituidos por un alambre de acero de 10 mm de diámetro.
De manera general, el reposapiés de la estructura de vehículo automóvil según la invención mejora la resistencia de los vehículos eléctricos en caso de choque frontal severo, limitando la deformación de la zona de recepción de pies. La utilización de la rigidez del travesaño de salpicadero tiene en efecto la ventaja de reforzar estructuralmente el reposapiés y, así, reforzar la estructura de la caja a nivel de la interfaz entre el salpicadero y el pie delantero durante un choque frontal de bajo recubrimiento, choque que es aún más severo en vehículos de mayor masa, como los vehículos híbridos o eléctricos. La estructura de vehículo automóvil según la invención tiene igualmente la doble ventaja de, por una parte, limitar las lesiones en el tobillo del pie izquierdo del conductor manteniendo constante el ángulo pie/tibia y, por otra, ser más ligera y en este sentido de permitir un ahorro de masa en comparación con los refuerzos clásicos, de tipo refuerzos laterales de caja utilizados en los vehículos eléctricos
Claims (5)
1. Estructura (1) de vehículo automóvil que comprende:
- un piso (3);
- un salpicadero (5) delantero;
- una pared (7) que une el salpicadero (5) delantero con el piso (3) y que forma, a cada lado del vehículo, una zona de recepción de los pies (9) de un conductor o de un pasajero delantero;
- un reposapiés (11) dispuesto en una porción de la zona de recepción de los pies (9) del conductor, estando situada la citada porción lateralmente en el lado exterior del vehículo;
el reposapiés (11) comprende un extremo superior (13) que forma un resalte (14) enfrente de un travesaño (15) del salpicadero (5), apto para apoyarse sobre el citado travesaño (15) en caso de deformación de la estructura (1) durante un choque frontal, estando configurado el resalte (14) en el extremo superior (13) del reposapiés (11) para apoyarse en una cara inferior (19) y una cara trasera (21) del travesaño (15) de salpicadero (5) durante la deformación, comprendiendo el reposapiés (11) una pared de recepción (23) del pie y dos paredes laterales (25), respectivamente a una y otra parte de la pared de recepción (23) del pie, comprendiendo además la citada estructura (1) una pared (27) debajo del travesaño (15) de salpicadero (5), que forma un paso de rueda delantera, adaptándose cada una de las dos paredes laterales (25) a la citada pared (27), comprendiendo el reposapiés (11) al menos un elemento de fijación (29) lateralmente a lo largo de la pared (27) que forma el paso de rueda y fijado al menos a una de las paredes laterales (25) del citado reposapiés (11), caracterizada por que el o al menos uno de los elementos de fijación (29) del reposapiés (11) se extiende lateralmente hasta el montante lateral (17) delantero y está fijado al citado montante (17).
2. Estructura (1) según la reivindicación 1, caracterizada por que el travesaño (15) de salpicadero (5) se extiende horizontalmente hasta un montante lateral (17) delantero de la estructura (1).
3. Estructura según una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizada por que el reposapiés (11) comprende, en un extremo inferior (31), una base (33) que se extiende entre las dos paredes laterales (25) y en contacto con la zona de recepción de los pies (9).
4. Estructura (1) según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que el reposapiés (11) comprende, en el extremo superior (31), una pata (35) que se extiende transversalmente entre las dos paredes laterales (25) y verticalmente en saliente de las citadas paredes (25), enfrente del travesaño (15) de salpicadero (5).
5. Estructura (1) según la reivindicación 4, caracterizada por que el travesaño (15) de salpicadero (5) comprende al menos un hueco (37) en una cara trasera (21), comprendiendo la pata (35) un perfil opuesto a la citada cara (21) con un relieve configurado para acoplarse con el citado o los citados huecos (37) durante la deformación.
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