MXPA04006037A

MXPA04006037A - Bastidor amortiguador de choques para carretera.

Info

Publication number: MXPA04006037A
Application number: MXPA04006037A
Authority: MX
Inventors: Lincoln C Cobb
Original assignee: Energy Absorption System
Priority date: 2001-12-19
Filing date: 2002-12-11
Publication date: 2005-03-31
Also published as: BR0215084A; US6579034B1; NZ533172A; CA2469265A1; DE60234635D1; EP1456477A4; EP1456477A2; TW557269B; NO20043086L; WO2003054413A3; CA2469265C; ATE450659T1; CN100343091C; JP2005512886A; TW200301738A; EP1456477B1; KR20040075012A; US20030113160A1; AR038453A1; AU2002360548A1

Abstract

Un bastidor amortiguador de choques para carretera incluye elementos que estan interconectados por elementos laterales; cada elemento lateral esta dispuesto por completo en un lado respectivo de un eje longitudinal central de bastidor, y uno o mas elementos de tension se aseguran a los elementos laterales para extenderse entre los elementos laterales a traves del eje longitudinal; cada elemento de tension incluye un fusible mecanico que funciona para fallar en la tension cuando el primero y el segundo elementos laterales suministran una carga de tension excesiva al elemento de tension; cuando el fusible falla en la tension durante un impacto, los elementos laterales son liberados en forma simultanea para moverse hacia fuera en alejamiento del eje longitudinal, y de esta manera se colapsan en una forma coordinada entre los lados izquierdos y derecho del bastidor.

Description

BASTIDOR AMORTIGUADOR DE CHOQUES PARA CARRETERA ANTECEDENTES DE LA TECNICA La presente invención se refiere a amortiguadores de choques para carretera como los amortiguadores que se montan en los camiones. La patente de E.U.A. 5,642,792 de June y la patente de E.U.A. 6,092,959 de Leonhardt describen colchones contra choque para carretera que se montan en un vehículo insignia, como un camión. En ambos casos, los colchones para choques descritos incluyen bastidores que tienen elementos transversales interconectados por elementos laterales. Los elementos laterales están articulados de tal manera que se pueden doblar hacia fuera para permitir el bastidor se colapse en un impacto. El colapso prematuro del bastidor se evita mediante restricciones que se acoplan a los elementos laterales. En la patente de June estas restricciones incluyen cables que están orientados diagonalmente, los cuales se extienden entre las porciones centrales de los elementos laterales y uno de los elementos transversales. Estos cables evitan que los elementos laterales se muevan hacia fuera hasta que son liberados por la rotación de pasadores que aseguran los cables al elemento transversal. En la patente de Leonhardt, las restricciones toman la forma de pernos que se aseguran entre porciones centrales adyacentes de los elementos laterales, en cualquier lado de las articulaciones centrales respectivas. Se evita que las articulaciones centrales de los elementos laterales se abran hasta después de que los pernos se hayan roto durante un impacto. Aunque son efectivos en funcionamiento, los cables diagonales de la patente de June no pueden ser óptimos para aplicaciones en las que no se usa una sonda para iniciar el colapso del bastidor. Como los pernos que se utilizan para sostener el bastidor en la patente de Leonhardt en su posición original, cada uno responde solamente a fuerzas en la articulación central respectiva. La abertura de las articulaciones en lados opuestos del bastidor, no está coordinada una con otra. La patente de E.U.A. 5,248,129 de Gertz describe otro bastidor que incluye una unión de tijeras que se sostiene en una posición inicial por cables que se extienden entre las barras que se ubican a través del bastidor en las articulaciones superior e inferior de la unión. La patente de Gertz se refiere a un tipo diferente de unión en el cual unas barras rígidas cruzan entre la parte superior y el fondo del bastidor para formar la unión de tijera.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION Como introducción general, el bastidor amortiguador de choques para carreteras que se describe a continuación, incluye uno o más elementos de tensión asegurados entre elementos laterales opuestos cerca de las articulaciones centrales respectivas. Cada elemento de tensión se extiende a través del eje longitudinal del bastidor, desde un lado del bastidor hasta el otro lado del bastidor. Cada elemento de tensión incluye un fusible mecánico que pierde la tensión cuando el primero y segundo elementos laterales del bastidor aplican una carga excesiva al elemento de tensión. Una vez que el fusible mecánico falla, se permite que las articulaciones centrales en ambos lados del bastidor empiecen a abrirse simultáneamente. De este modo el colapso del bastidor se coordina entre los lados izquierdo y derecho del bastidor. Los párrafos anteriores pretenden ser una introducción general, y de ninguna manera deberán ser considerados como limitadores del alcance de las siguientes reivindicaciones.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS La figura 1 es una vista isométrca de un bastidor amortiguador de choques para carretera que incorpora una modalidad preferida de esta invención. Las figuras 2 y 3 son vistas agrandadas de regiones correspondientes marcadas con círculos de la figura 1. La figura 4 es una vista superior de una porción de uno de los elementos de tensión de la figura 1.

DESCRIPCION DETALLADA DE LOS DIBUJOS Volviendo ahora a los dibujos, la figura 1 muestra un bastidor amortiguador de choque para carretera 10 que incluye primero, segundo y tercero elementos transversales 12, 14, 16 que están separados a lo largo de un eje longitudinal central L. En este ejemplo los elementos transversales están representados como bastidores, pero en modalidades alternativas se pueden implementar como paneles sólidos. En general los elementos transversales pueden tomar muchas formas, incluyendo elementos de una sola pieza y ensambles de partes de componente. El primero y el segundo elementos transversales 2, 14 están interconectados por un primer elemento lateral 18 en un primer lado del eje longitudinal central L y un segundo elemento lateral 20 en un segundo lado opuesto del eje longitudinal L. En forma similar, el segundo y el tercero elementos transversales 14, 16 están interconectados con un tercer elemento lateral 22 que se ubica por completo en un lado del eje longitudinal L y un cuarto elemento lateral 24 ubicado por completo en el lado opuesto del eje longitudinal L. En este ejemplo, los elementos laterales 18, 20, 22, 24 están representados como bastidores articulados, pero deberá entenderse que son posibles muchas alternativas. Los elementos laterales se pueden formar con paneles o con barras individuales, con o sin las articulaciones que se describen más adelante. Cuando se utilizan articulaciones, éstas se pueden formar como articulaciones vivas o como articulaciones de partes múltiples. En algunos casos los elementos laterales pueden ser varillas rígidas, barras o tubos que se extienden entre elementos transversales adyacentes y que están configuradas para fallar de una manera predecible durante un impacto. En el ejemplo de la figura 1 , los cuatro elementos laterales 18, 20, 22, 24 son idénticos, y uno de los elementos laterales 18 será tomado como representativo. El elemento lateral 18 incluye un primer bastidor 26 y un segundo bastidor 28. El primer bastidor 26 está conectado por primeras articulaciones 30 al primer elemento transversal 12, y el segundo bastidor 28 está conectado por segundas articulaciones 32 al segundo elemento transversal 14. El primero y el segundo bastidores 26, 28 se conectan uno al otro por articulaciones centrales 34. Las articulaciones 30, 32, 34 están orientadas de tal manera que permitan que los bastidores 26, 28 se muevan articuladamente hacia afuera (en alejamiento del eje longitudinal L) cuando el bastidor 10 se colapsa en un impacto. El bastidor 10 define primera y segunda secciones de bastidor que están rodeadas por los elementos transversales 12, 14, 16 y los elementos laterales 18, 20, 22, 24. Se ubican primero y segundo absorbedores de energía 36, 38 en la primera y segunda secciones de bastidor respectivamente. Cuando el bastidor 10 se colapsa en un impacto, los absorbedores de energía 36, 38 se colapsan axialmente, proporcionando así fuerzas de desaceleración que hacen que el impacto del vehículo sea más lento.

Los absorbedores de energía 36, 38 pueden tener muchas formas, se puede tomar como ejemplo los absorbedores de energía que se describen en la patente de E.U.A. 6,092,959, de Leonhardt. No es necesario en todas las modalidades colocar un absorbedor de energía dentro del bastidor 10, y en algunos ejemplos las características de absorción de energía del bastidor mismo son suficientes para proporcionar las fuerzas de desaceleración deseadas. En la figura 1 se muestran los tirantes para cable diagonales 37 en líneas punteadas, para hacer que la figura 1 sea más legible. Estos tirantes diagonales 37 mejoran la rigidez del bastidor 10 antes del colapso, sin impedir el colapso en un impacto. Normalmente los tirantes diagonales 37 se forman como cables flexibles. El primer elemento transversal 12 se asegura a una disposición de montaje 39 que está adaptada para sostener en voladizo al bastidor 10 desde la parte trasera de un vehículo insignia, como un camión. Los elementos 12 a 39 que se describieron antes pueden tener muchas formas, y por ejemplo, pueden estar formados como se describe en la patente de E.U.A. No. 6,092,959 de Leonhardt, asignada al cesionario de la presente invención y que se incorpora como referencia en su totalidad. Una diferencia importante entre el bastidor 10 y el bastidor que se muestra en la patente de Leonhardt, se refiere al primero y al segundo elementos de tensión 40, 42. Cada elemento de tensión 40, 42 incluye un fusible mecánico respectivo 44, 46, y los fusibles mecánicos 44, 46 mantienen intactos los elementos de tensión respectivos 40, 42 hasta que se aplica una carga de tensión en los elementos de tensión, que exceda un valor umbral predeterminado. Cuando esto ocurre, los fusibles mecánicos 44, 46 se separan, desacoplando así los elementos laterales opuestos 18, 20; 22, 24. La función de los elementos de tensión 40, 42 es mantener al bastidor 10 en la posición de la figura 1 hasta que se apliquen cargas de colapso en forma paralela al eje longitudinal L en un impacto. Estas cargas de colapso hacen que los elementos laterales 18, 20, 22, 24 se doblen hacia fuera (en alejamiento del eje longitudinal L) por la rotación de las articulaciones respectivas. Siempre que los elementos de tensión 40, 42 estén intactos, limitan la separación máxima entre las articulaciones centrales respectivas 34, y de esta manera evitan que el bastidor 10 se colapse. Una vez que los fusibles mecánicos 44, 46 se separan, los elementos laterales 8, 22 que se encuentran en el primer lado del eje longitudinal L, ya no se acoplan con los elementos laterales respectivos 20, 24 en el segundo lado del eje longitudinal L, y los elementos laterales quedan libres de moverse hacia afuera. Como los elementos de tensión 40, 42 cruzan el eje longitudinal L y se aseguran entre los elementos laterales opuestos, los elementos de tensión 40, 42 aseguran que los elementos laterales a ambos lados del eje longitudinal L queden libres de colapsarse hacia afuera al mismo tiempo (dentro de cualquier sección de bastidor dada). Las figuras 2 a 4 proporcionan más información con respecto a los elementos de tensión 40, 42. En este ejemplo los elementos de tensión 40, 42 son idénticos, y la siguiente descripción se enfocará al elemento de tensión 42. Como se puede ver en la figura 2, el elemento de tensión 42 incluye primero y segundo cables 48, 50 que se aseguran en sus extremos centrales a elementos traslapantes respectivos 52, 54. Los elementos traslapantes 52, 54 defienden aberturas alineadas, y un pasador de seguridad 56 pasa a través de las aberturas alineadas. El pasador de seguridad 56, en este ejemplo, está orientado en forma perpendicular a los cables 48, 50 y está implementado como un perno roscado. Los extremos exteriores de los cables 48, 50 terminan en flechas roscadas respectivas 58. Las flechas roscadas 58 pasan a través de aberturas en las bridas 62 aseguradas a los elementos laterales en forma adyacente a las articulaciones centrales respectivas 34. Las tuercas de ajuste 60 se atornillan en las flechas roscadas 58 para ajustar las longitudes efectivas de los cables 48, 50 y por lo tanto la del elemento de tensión 42. Deberá entenderse que los elementos traslapantes 52, 54 y el pasador de seguridad 56 sólo son un ejemplo de un fusible mecánico adecuado. Son posibles muchas alternativas, incluyendo los fusibles mecánicos que incluyen dos o más pasadores de seguridad y los fusibles mecánicos que utilizan elementos diseñados para fallar con la tensión en vez que con el esfuerzo cortante. El fusible mecánico también puede implementarse seleccionado un cable que se parta con una carga seleccionada, una conexión entre el cable y un elemento de acoplamiento (como la flecha roscada 58) que falla con una carga seleccionada, o algo similar. En este caso, el fusible mecánico se integra en el elemento de tensión, y una sola parte (por ejemplo un cable) sirve como el elemento de tensión y como fusible mecánico. Los fusibles mecánicos 44, 46 se pueden diseñar para separarse con la misma carga de tensión, o con diferentes cargas de tensión, dependiendo del modo deseado de colapso para el bastidor 10. Como se puede ver en la figura 1 , los elementos de tensión 40, 42 están provistos arriba y por debajo de los absorbedores de energía respectivos 36, 48. De esta manera existen dos elementos de tensión 40 que se extienden lateralmente entre los elementos laterales 18, 20, y hay dos elementos de tensión 42 que se extienden lateralmente entre los elementos laterales 22, 24. A manera de ejemplo, se proporcionan los siguientes detalles de construcción para definir claramente la modalidad actualmente preferida. Por supuesto, estos detalles de construcción no pretenden limitar de ninguna manera el alcance de las siguientes reivindicaciones. En este ejemplo, el primero y segundos cables 48, 50 se implementan como una cuerda de alambre que cumple con la especificación federal RR-W-410 (7.938 mm de diámetro, galvanizado 7x19). La flecha roscada 58 tiene un diámetro de 15.875 mm, y tiene 11 roscas por 1.54 cm. El pasador de seguridad 52 tiene un perno de grado 2 con un diámetro de 15.875 mm. Las tuercas de ajuste 60 se aprietan para proporcionar tensión al elemento de tensión 40, y de esta manera sostener el bastidor 10 en la posición de la figura 1 antes de un impacto. Aunque la figura 1 muestra la estructura física adyacente a las articulaciones centrales 38 de tipo que se utiliza para recibir los pernos accionadores en la patente de Leonhardt que se identificó anteriormente, de preferencia no se utilizan pernos accionadores, y en este ejemplo las únicas fuerzas que sostienen a las articulaciones centrales en su posición cerrada, son suministradas por los elementos de tensión 40, 42. Como se utiliza en la presente, el término "conjunto" pretende significar uno o más. Así, un conjunto de articulaciones puede incluir 1 , 2, 3 o más articulaciones. El término "pasador" pretende abarcar ampliamente las barras de varios tipos, ya sean roscadas o no y se puede implementar un pasador de seguridad como un perno roscado como el que se describió antes. La anterior descripción detallada ha descrito solamente unas cuantas de las muchas formas en que estas invención se puede realizar. Por lo tanto esta descripción pretende servir como ilustración, y no como limitación. Solamente las siguientes reivindicaciones, incluyendo todos los equivalentes, pretenden definir el alcance de esta invención.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCION REIVINDICACIONES

1.- Un bastidor amortiguador de choques para carretera, caracterizado porque comprende: primero y segundo elementos transversales que están separados a lo largo de un eje longitudinal central; un primer elemento lateral que se extiende entre el primero y el segundo elementos transversales, dicho primer elemento lateral está dispuesto por completo en un primer lado del eje longitudinal; un segundo elemento lateral que se extiende entre el primero y el segundo elementos transversales, dicho segundo elemento lateral está dispuesto por completo en un segundo lado del eje longitudinal, en forma opuesta al primer lado; un elemento de tensión asegurado al primero y al segundo elementos laterales y que se extiende entre el primero y el segundo elementos laterales a través del eje longitudinal, dicho elemento de tensión comprende un fusible mecánico que funciona para fallar en la tensión cuando el primero y el segundo elemento laterales aplican una carga excesiva al elemento de tensión.

2.- El bastidor amortiguador de choques para carretera de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque también comprende un absorbedor de energía dispuesto entre los elementos transversales y los elementos laterales.

3. - El bastidor amortiguador de choques para carretera de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque los elementos laterales comprenden cada uno primero y segundo bastidores asegurados uno al otro mediante un conjunto de articulaciones centrales, cada primer bastidor está asegurado al primer elemento transversal por un conjunto de primeras articulaciones, y cada segundo bastidor está asegurado al segundo elemento transversal por un conjunto de segundas articulaciones.

4. - El bastidor amortiguador de choques para carretera de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque el elemento de tensión se asegura a los elementos laterales adyacentes a las articulaciones centrales.

5. - El bastidor amortiguador de choques para carretera de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el fusible mecánico comprende primero y segundo elementos traslapantes y un pasador que pasa a través de los elementos traslapantes.

6. - El bastidor amortiguador de choques para carretera de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque el elemento de tensión también comprende un primer cable asegurado a un extremo del primer elemento lateral y a un extremo opuesto del primer elemento traslapante, y un segundo cable asegurado a un extremo del segundo elemento lateral y a un extremo opuesto del segundo elemento traslapante.

7. - El bastidor amortiguador de choques para carretera de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque los cables se orientan en forma transversal al pasador de seguridad.

8. - El bastidor amortiguador de choques para carretera de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque también comprende una disposición de montaje asegurada a uno de los elementos transversales y que está adaptada para montar un bastidor amortiguador de choques a un vehículo insignia. 9 - El bastidor amortiguador de choques para carretera de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque también comprende un tercer elemento transversal; un tercer elemento lateral que se extiende entre el segundo y tercero elementos transversales, dicho tercer elemento lateral está dispuesto por completo en el primer lado del eje longitudinal; un cuarto elemento lateral que se extiende entre el segundo y tercero elementos transversales, dicho cuarto elemento lateral está dispuesto por completo en el segundo lado del eje longitudinal; un segundo elemento de tensión asegurado al tercero y cuarto elementos laterales y que se extiende entre el tercero y cuarto elementos laterales a través del eje longitudinal, dicho segundo elemento de tensión comprende un segundo fusible mecánico que funciona para fallar en la tensión cuando el tercero y cuarto elementos laterales aplican una carga excesiva al segundo elemento de tensión.