MX2014015625A - Refuerzo desplegable para la parte superior de las piernas para proteccion de peatones. - Google Patents

Abstract

Un sistema de seguridad para el peatón para usar con un vehículo de motor incluye un capó de vehículo que se puede mover entre una posición cerrada y una posición elevada donde un borde delantero del capó se eleva con respecto a la superficie frontal del vehículo para formar una brecha y un refuerzo para proteger las piernas que se puede mover entre una posición replegada donde se encuentra por debajo del capó cuando el capó está cerrado y una posición desplegada donde el refuerzo se proyecta a través de la brecha y está por delante del borde delantero del capó cuando el capó se eleva. Al menos un accionador montado por debajo del capó mueve el refuerzo entre las posiciones replegada y desplegada. Un sistema de detección a distancia detecta una colisión inminente contra un peatón y activa la elevación del capó y la extensión de los accionadores.

Description

REFUERZO DESPLEGABLE PARA LA PARTE SUPERIOR DE LAS PIERNAS PARA PROTECCIÓN DE PEATONES CAMPO TÉCNICO La presente invención se refiere en general a dispositivos de protección para peatones montados en vehículos para vehículos de motor y, más específicamente, a un refuerzo desplegable para proteger la parte superior de las piernas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Varias organizaciones nacionales y multinacionales de seguridad vehicular formularon normas de seguridad contra las que se miden los nuevos vehículos. Al menos una norma de seguridad utiliza un procedimiento de prueba que simula un vehículo que golpea la parte superior de las piernas de un peatón que está parado o que camina frente al vehículo. En algunos diseños de vehículo, el contacto con la parte superior de las piernas se realiza con el borde delantero del capó del vehículo y/o partes del vehículo que se encuentran inmediatamente por debajo del borde delantero del capó.

Algunos vehículos de motor tienen una forma delantera que es relativamente baja por motivos de visibilidad, aerodinámica y/o diseño. Por consiguiente, puede haber una cantidad relativamente reducida de espacio libre entre los paneles delanteros (capó, guardafangos, parrilla, focos, etc.) y el chasis estructural del vehículo y/u otros componentes rígidos (tren de potencia, suspensión, etc.) por debajo de los paneles (dentro del compartimento del motor, por ejemplo). En general, se cree que el mayor espacio libre mejora la seguridad del peatón porque proporciona un “espacio de choque” a traves del cual los paneles delanteros relativamente deformables se pueden desviar cuando un peatón se golpea contra ellos. La deformación del panel exterior absorbe la energía cinética de la colisión antes de que el peatón entre en contacto con los componentes rígidos dentro del extremo frontal del vehículo Se propuso aumentar el espacio debajo del capó levantando o elevando el capó del vehículo de su posición normal de funcionamiento inmediatamente antes de un impacto con el peatón. Los sistemas conocidos incluyen la detección de colisiones y/o los sensores de predicción que activan los accionadores que ajustan la posición del capó como reacción ante el impacto detectado/previsto. Sin embargo, elevar el capó del vehículo puede no reducir suficientemente la gravedad de las heridas causadas por el borde delantero del capó que golpea la parte superior de las piernas del peatón.

La patente de Estados Unidos N.° 7,845,691 B2 divulga un sistema de seguridad para el peatón en el que un dispositivo de detección de colisión contra peatones activa una apertura del capó y un accionador de elevación para levantar el capó a un estado elevado, lo que proporciona un espacio de deformación adicional por debajo del capó.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En una realización descrita en la presente, el aparato para un vehículo de motor comprende un capó que se puede mover entre un estado cerrado y un estado elevado donde se forma una brecha entre el borde delantero del capó y una superficie frontal del vehículo (tal como una parrilla) y un refuerzo para proteger las piernas que se puede mover entre una posición replegada donde se encuentra por debajo del capó en el estado cerrado y una posición desplegada donde se proyecta a traves de la brecha y está por delante del borde delantero del capó. Cuando se encuentra en posición desplegada, el refuerzo proporciona una mejor transferencia de energía cinética hacia la parte superior de las piernas de un peatón golpeado por el vehículo para reducir la posibilidad y/o gravedad de las lesiones.

En otra realización descrita en la presente, un sistema de seguridad para usar con un vehículo de motor comprende un capó que se puede mover entre una posición cerrada y una posición elevada donde un borde delantero del capó se eleva con respecto a la superficie frontal del vehículo para formar una brecha, un refuerzo para proteger las piernas que se puede mover entre una posición replegada donde se encuentra por debajo del capó cuando el capó está cerrado y una posición desplegada donde el refuerzo se proyecta a través de la brecha y está por delante del borde delantero del capó cuando el capó se eleva, al menos un accionador que mueve el refuerzo entre las posiciones replegada y desplegada y un sistema de detección a distancia que detecta una colisión inminente con un peatón y que activa los accionadores.

El accionador puede ser electromecánico, neumático o pirotéenico y se puede reajustar para que el refuerzo vuelva a la posición replegada luego del despliegue. Los accionadores se montan a la estructura del vehículo por debajo del capó, tal como un soporte del radiador.

En otra realización descrita en la presente, el aparato para usar con un capó de un vehículo de motor comprende un refuerzo para proteger las piernas montado por debajo del capó y que se puede mover con respecto al vehículo entre una posición replegada por debajo del capó cuando el capó se cierra y una posición desplegada que se extiende hacia adelante de un borde delantero del capó cuando el capó se eleva.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 muestra una vista esquemática desde la perspectiva de una parte frontal de un vehículo de motor con un alerón para piernas en una posición replegada; La Figura 2 muestra una vista esquemática desde la perspectiva del vehículo de motor de la Figura 1 con el alerón para piernas en una posición desplegada; La Figura 3 muestra una vista esquemática lateral de una parte frontal de un vehículo de motor con un alerón para piernas en una posición replegada; La Figura 4 muestra una vista esquemática lateral del vehículo de motor de la Figura 3 con el alerón para piernas en una posición desplegada; La Figura 5 muestra una vista esquemática de un accionador del cerrojo activo del capó que sujeta un capó en un estado cerrado; y La Figura 6 muestra una vista esquemática del accionador del cerrojo activo del capó de la Figura 5 que sostiene el capó en un estado elevado.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS DE LA INVENCIÓN Tal como se requiere, en la presente se describen realizaciones detalladas de la presente invención; sin embargo, se debe entender que las realizaciones descritas son meramente a modo de ejemplo de la invención que se pueden incorporar en formas variadas y alternativas. Las figuras no se presentan necesariamente a escala; es posible que se exageren o que se minimicen algunas características para mostrar detalles de componentes particulares. Por lo tanto, los detalles estructurales y funcionales específicos que se divulgan en la presente no deben interpretarse como limitativos sino simplemente como una base representativa para enseñar a alguien capacitado en la teenica cómo emplear la presente invención de diversas maneras.

La Figura 1 representa la parte delantera de un vehículo 10 que tiene un capó 12 que cubre un compartimento del motor 14. El capó 12 se muestra en estado cerrado donde un borde delantero 12A del capó se coloca inmediatamente por encima de una superficie frontal del vehículo para presentar un contorno sustancialmente continuo, aerodinámico. La superficie frontal del vehículo por debajo del borde delantero 12A puede comprender, por ejemplo, una parrilla ornamental o funcional 16. El capó 12 está conectado a la estructura del vehículo 10 mediante bisagras 18 que pueden estar ubicadas de manera adyacente a un borde posterior 12B del capó.

El capó 12 se muestra como un único componente para simplificar la ilustración pero, como se conoce en el estado de la técnica, comprende normalmente dos o más capas de acero, aluminio, fibra de vidrio u otro material compuesto que se asegura en conjunto.

Un mecanismo de cierre 20 (que se muestra con más detalle en las Figuras 5, 6) se coloca por debajo del capó 12 y de manera adyacente al borde delantero 12A y se conecta a una traba 21 asegurada en la superficie interior (baja) del capó 12. El mecanismo de cierre 20 funciona para, de manera alternativa, a) retener el capó en el estado completamente cerrado (Figura 1) y b) permitir que el borde delantero 12A se mueva hacia arriba al menos hacia el estado elevado (Figura 2). El mecanismo de cierre 20 puede también funcionar para aplicar una fuerza hacia arriba para elevar el capó 12 al estado elevado. Dicho cerrojo “activo” del capó se describe en la patente de Estados Unidos N.° 7,845,691 B2, que se incorpora en la presente por referencia. El mecanismo de cierre 20 se puede operar también para abrir completamente el capó 12 para que el capó 12 esté completamente abierto (no se muestra).

Las bisagras 18 permiten al borde delantero del capó 12A moverse hacia arriba con respecto al vehículo 10 al menos hacia el estado elevado, donde existe una brecha 32 relativamente estrecha entre el borde delantero del capó 12A y la parrilla 16. Las bisagras 18 se pueden configurar para permitir que el borde posterior del capó 12B se levante, en lugar de solo girar alrededor de la bisagra. Las bisagras 18 pueden permitir también el movimiento del capó en una posición completamente abierta (no se muestra) para proporcionar el acceso al compartimento del motor para mantenimiento, servicio, inspección u otros fines. Alternativamente, una bisagra o bisagras separadas (no se muestran) se pueden proporcionar para permitir que el capó 12 se abra completamente.

Un refuerzo para proteger las piernas 22 se ubica inmediatamente por debajo de la parte delantera del capó 12. Cuando está en una posición replegada (que coincide con el capó 12 en su estado cerrado, véanse las Figuras 1 y 3), el refuerzo 22 se encuentra por debajo y está estrechamente adyacente al borde delantero del capó 12A y sustancialmente encerrado por el capó. Durante el funcionamiento normal del vehículo, el capó 12 se encuentra en estado cerrado y el refuerzo 22 se encuentra en la posición replegada. El “funcionamiento normal del vehículo” se define en la presente como un estado previo a una colisión detectada o prevista con un peatón.

El refuerzo 22 se monta en los accionadores de la izquierda y la derecha 24 que están montados en la estructura del vehículo por debajo del capó 12, tal como la estructura de soporte del radiador 26. Los accionadores 24 se pueden montar en cualquier estructura adecuada del vehículo debajo del capó en o cerca del compartimento del motor 14 sin apartarse del alcance de la presente invención. Por ejemplo, los accionadores 24 se pueden incorporar a las torres frontales de suspensión (no se muestra). Los accionadores 24 se pueden activar mediante cualquier fuente de energía adecuada, tal como electromecánica, neumática, hidráulica o piroteenica, todas ellas conocidas en el estado de la técnica.

Como se conoce en el estado de la técnica, el vehículo 10 se puede equipar con uno o más sensores 28 (que se indican esquemáticamente en las Figuras 3 y 4) que detectan una colisión real y/o inminente y/o posible entre el vehículo y un peatón. El sensor 28 puede, por ejemplo, ser un sensor de contacto montado directamente en la superficie frontal del vehículo (el parachoques, por ejemplo) para detectar una colisión real. Además o alternativamente, el sensor 28 puede comprender un sensor a distancia, tal como un sistema de detección óptico, de radar, de lidar (conocido también como radar láser) o ultrasónico para detectar una colisión inminente o posible en base a la presencia y/o estado dinámico de un peatón y/u otro objeto en el entorno antes del contacto con el vehículo. Cualquier combinación de los sensores a distancia o de contacto se puede usar en combinación para proporcionar una detección precisa y confiable de una colisión y/o precolisión.

En base (al menos en parte) a las entradas de los sensores 28, un módulo de control electrónico (ECM, por sus siglas en inglés) 30 activa a uno o más dispositivos de seguridad o sistemas para reducir la posibilidad y/o la gravedad de lesiones al peatón. Tal sistema de seguridad para el peatón activa el mecanismo de cierre 20 y/u otros accionadores (no se muestran) para mover el capó 12 al estado elevado antes de que el peatón se golpee contra el capó. En comparación con un capó cerrado, el estado elevado proporciona mayor espacio libre vertical entre el capó y cualquier objeto rígido (que no cede) en el compartimento del motor. El capó 12 se puede diseñar para ceder o para desviarse de modo tal que absorba la energía cinética del impacto, proporcionando de ese modo cierta amortiguación. El ECM 30 puede controlar solo los dispositivos/sistemas de seguridad para el peatón o puede también controlar o conectarse electrónicamente con otro dispositivo/sistema de seguridad del vehículo, tales como sistemas de retención del ocupante y sistemas de advertencia de colisión/anticolisión.

Cuando los sensores 28 detectan una colisión real o inminente contra un peatón, el ECM 30 activa el mecanismo de cierre 20 (y/u otros dispositivos de apertura/accionadores del capó) para abrir el capó 12 y moverlo al estado elevado.

Cuando se encuentra en estado elevado, el borde delantero del capó 12A se eleva con respecto a la superficie frontal adyacente al vehículo para formar una brecha 32 (véase la Figura 4) por debajo del borde delantero del capó. La brecha 32 es lo suficientemente amplia como para permitir que el refuerzo 22 se proyecte, como se describe a continuación. En un vehículo de prueba, el capó se levanta a aproximadamente 40mm.

La fuerza para mover el capó 12 al estado elevado se puede proporcionar mediante resortes u otros dispositivos adecuados relacionados con el mecanismo de cierre 20. Además o alternativamente, la fuerza para levantar el capó se puede proporcionar mediante resortes o accionadores separados (no se muestran) ubicados en otras posiciones en el o cerca del compartimento del motor 14.

Una vez levantado el borde delantero del capó 12A, los accionadores 24 se activan para extender los rodillos del accionador 24A e inducir al refuerzo 22 a su posición desplegada donde se proyecta a través de la brecha 32 y está por delante del borde delantero del capó 12A (véase la Figura 4). En la posición desplegada, el refuerzo 22 proporciona una mejor transferencia de energía cinética a la parte superior de las piernas de un peatón para reducir la posibilidad y/o gravedad de heridas. Como se ve en la Figura 4, cuando está desplegado, el refuerzo 22 puede posicionarse aproximadamente incluso en la posición que se encuentra más hacia adelante de la superficie frontal del vehículo o el parachoques. La posición más ventajosa del refuerzo 22 dependerá de la geometría general del extremo frontal del vehículo y se puede determinar mediante modelado por computadora y/o pruebas con el uso de un simulador de la parte superior de la pierna para simular impactos con un peatón, como se conoce en el estado de la téenica.

El refuerzo 22 se puede fabricar de cualquier material adecuado según sea necesario para alcanzar las características mecánicas deseadas (fuerza, impacto absorción, etc.). Los ejemplos de dichos materiales incluyen aluminio, acero, plástico reforzado con fibra y/u otros compuestos. Los accionadores 24 y/o los rodillos del accionador 24A se pueden diseñar para absorber la energía de colisión con cualquier medio adecuado, tales como resortes, neumáticos, deformación elástica y/o plástica, etc.

El eje junto con el cual se despliega el refuerzo 22 mediante los accionadores 24 se muestra en las Figuras 3 y 4 como generalmente paralelo al eje longitudinal del vehículo 10 u horizontal cuando el vehículo está en una superficie de rodamiento plana, horizontal. El eje de despliegue puede, sin embargo, orientarse hacia arriba o hacia abajo con respecto al eje longitudinal del vehículo. Esto puede, por ejemplo, requerirse para proporcionar un posicionamiento apropiado del refuerzo desplegado y/o para permitir un montaje/embalaje eficaz cuando se repliega.

Las Figuras 5 y 6 muestran una realización de un cerrojo del capó 20 que comprende una parte de montaje 40 para asegurar el cerrojo a la estructura del vehículo por debajo del capó 12, un cerrojo primario 42 y un cerrojo secundario 44. El cerrojo primario 42 se rota alrededor de un eje giratorio P1 y se retiene en la posición de cierre que se muestra en la Figura 5 mediante la conexión con un trinquete de apertura 46. El cerrojo primario 42 sostiene una traba 21 en la posición completamente bajada para asegurar el capó 12 en la posición completamente cerrada. En esta posición, el resorte 48 está en tensión y aplica una fuerza rotativa en el sentido de las agujas del reloj (como se ve en las Figuras 5 y 6) al cerrojo primario 42 Un accionador de cerrojo del capó 50 (tal como un solenoide o una bobina móvil) se extiende para aplicar fuerza a un trinquete de apertura 46, haciendolo rotar en el sentido contrario a las agujas del reloj (alrededor del eje giratorio P2) y abriendo el cerrojo primario 42. Una vez abierto, el resorte 48 se retrae y rota el cerrojo primario 42 en el sentido de las agujas del reloj en la posición que se muestra en la Figura 6 donde el cerrojo primario impulsa la traba 21 hacia arriba contra el cerrojo secundario 44. La trayectoria vertical recorrida por la traba 21 entre las posiciones de la Figura 5 y la Figura 6 levanta el capó 12 hasta el estado elevado (véanse las Figuras 1 y 3). Un montaje alternativo para un accionador de cerrojo del capó 50A se indica en las líneas punteadas.

El accionador del cerrojo del capó 50, como los accionadores del refuerzo 22, se activa mediante ECM 30 en respuesta a una colisión real y/o prevista con un peatón. El accionador 50 se puede activar también manualmente mediante un control (no se muestra) en el compartimento del pasajero cuando el operador de un vehículo desee abrir el capó 12 para inspección o servicio. El cerrojo secundario 44 se puede accionar manualmente para abrir el capó 12 más allá de la posición elevada, como se conoce en el estado de la teenica.

Se le puede dar forma al refuerzo 22 para ajustarse o seguir el contorno del borde delantero del capó 12A y/o un contorno de la estructura frontal del vehículo (la parrilla, por ejemplo) que se encuentra inmediatamente por debajo del borde delantero. En la realización ilustrada, por ejemplo, el punto medio lateral (con respecto al vehículo 10) es el punto más bajo que se encuentra más hacia adelante del refuerzo 22, y se encorva hacia arriba y hacia atrás hacia ambos extremos izquierdo y derecho, ajustándose a la forma del borde delantero del capó 12A. Esto permite que el refuerzo 22 se ubique lo más adelante posible cuando se encuentra en la posición replegada y que, por lo tanto, minimice la trayectoria requerida para alcanzar la posición desplegada.

En base a la estructura y la apariencia deseada del vehículo, es posible que el refuerzo 22 esté expuesto por debajo del borde delantero del capó 12A cuando el refuerzo está replegado y el capó cerrado. Por ejemplo, una superficie frontal del refuerzo 22 puede ser visible (para una persona que está ubicada generalmente delante del vehículo) para crear un línea de corte ornamental entre el borde delantero del capó 12A y la parrilla 16 u otros componentes que se incluyen en la estructura frontal del vehículo. Una configuración en la que alguna parte replegable del refuerzo 22 es visible por debajo del borde delantero del capó cerrado 12 se incluye en la presente descripción en referencia al refuerzo 22 que se encuentra “por debajo” del capó.

Los accionadores 24 pueden tener la capacidad de volver a la posición replegada luego de una activación, mecanismo que comúnmente se denomina “de reajuste”. Si el refuerzo 22 se despliega en respuesta a un impacto esperado/previsto con un peatón que no sucede realmente, se usa el mecanismo de reajuste para que el refuerzo vuelva a su posición replegada. El reajuste del refuerzo 22 se puede realizar con un comando por parte del operador del vehículo y/o luego de que haya transcurrido un periodo de tiempo determinado desde el despliegue del refuerzo.

Si bien las realizaciones a modo de ejemplo se describieron anteriormente, no se pretende que estas realizaciones describan todas las formas posibles de la invención. Más bien, las palabras que se usan en la especificación son palabras de descripción en lugar de palabras de limitación y se entiende que se pueden realizar varios cambios sin apartarse del espíritu y el alcance de la invención. Además, las características de varias realizaciones de implementación se pueden combinar para formar otras realizaciones de la invención.

Claims (20)

REIVINDICACIONES:

1. Un aparato de protección para el peatón para un vehículo de motor caracterizado porque comprende: un capó que se puede mover entre un estado cerrado y un estado elevado, donde el capó se eleva con respecto a la superficie frontal del vehículo que forma una brecha entre un borde delantero del capó y la superficie frontal; y una barra transversal que se puede mover entre una posición replegada donde se encuentra por debajo del capó en el estado cerrado y una posición desplegada donde la barra se coloca por delante del borde delantero del capó en el estado elevado.

2. El aparato de la reivindicación 1 caracterizado porque comprende también un accionador que puede mover la barra entre las posiciones replegada y desplegada.

3. El aparato de la reivindicación 2 caracterizado porque el accionador es uno de un accionador neumático, pirotéenico y electromecánico.

4. El aparato de la reivindicación 2 caracterizado porque comprende también un sistema de detección a distancia que detecta una colisión inminente contra un peatón y que activa al accionador como reacción a la colisión inminente.

5. El aparato de la reivindicación 2 caracterizado porque el accionador se puede operar para que la barra vuelva a la posición replegada luego del despliegue.

6. El aparato de la reivindicación 2 caracterizado porque el accionador se puede montar en una estructura de soporte del radiador del vehículo.

7. El aparato de la reivindicación 1 caracterizado porque comprende también un dispositivo de elevación del capó para mover el capó al estado elevado.

8. El aparato de la reivindicación 1 caracterizado porque se le da una forma a la barra para seguir un contorno del borde delantero del capó.

9. El aparato de la reivindicación 1 caracterizado porque se le da una forma a la barra para seguir un contorno de la superficie frontal que se encuentra inmediatamente por debajo del capó.

10. Un sistema de seguridad para usar con un vehículo de motor, caracterizado porque comprende: un capó que se puede mover entre una posición cerrada y una posición elevada donde un borde delantero del capó se eleva con respecto a la superficie frontal del vehículo para formar una brecha entre el borde delantero y la superficie frontal; un refuerzo para proteger las piernas que se puede mover entre una posición replegada donde se encuentra por debajo del capó cuando el capó está cerrado y una posición desplegada donde el refuerzo se proyecta a traves de la brecha y está por delante del borde delantero del capó cuando el capó está elevado; un accionador que mueve el refuerzo entre las posiciones replegada y desplegada; y un sistema de detección a distancia que detecta una colisión inminente contra un peatón, el accionador se activa cuando se detecta una colisión inminente.

11. El sistema de la reivindicación 10 caracterizado porque el accionador es uno de un accionador neumático, pirotéenico y electromecánico.

12. El sistema de la reivindicación 10 caracterizado porque el accionador se puede operar para que el refuerzo vuelva a la posición replegada luego del despliegue.

13. El sistema de la reivindicación 10 caracterizado porque el accionador se puede montar en una estructura de soporte del radiador del vehículo.

14. El sistema de la reivindicación 10 caracterizado porque comprende también un dispositivo de elevación del capó para mover el capó a la posición elevada.

15. El sistema de la reivindicación 10 caracterizado porque se le da una forma al refuerzo para seguir un contorno del borde delantero del capó.

16. El aparato para usar con un capó de un vehículo de motor, caracterizado porque comprende: un refuerzo para proteger las piernas montado por debajo del capó y que se puede mover con respecto al vehículo entre una posición replegada por debajo del capó cuando el capó se cierra y una posición desplegada que se extiende hacia adelante de un borde delantero del capó cuando el capó se eleva.

17. El aparato de la reivindicación 16 caracterizado porque comprende también un accionador que puede mover el refuerzo entre las posiciones replegada y desplegada.

18. El aparato de la reivindicación 17 caracterizado porque comprende también un sistema de detección a distancia que detecta una colisión inminente contra un peatón y que activa al accionador como reacción a la colisión inminente.

19. El aparato de la reivindicación 17 caracterizado porque el accionador se puede montar en una estructura de soporte del radiador del vehículo.

20. El aparato de la reivindicación 16 caracterizado porque se le da una forma al refuerzo para seguir un contorno del borde delantero del capó.