PT1706293E - Armação de pára-choques destinada a ser implantada na parte da frente de um veículo automóvel - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "ARMAÇÃO DE PÁRA-CHOQUES DESTINADA A SER IMPLANTADA NA PARTE DA FRENTE DE DM VEÍCULO AUTOMÓVEL" A invenção refere-se uma armação de pára-choques e mais particularmente a uma armação destinada a ser implantada na parte da frente de um veiculo automóvel. O documento DE 41 19 638 C mostra uma armação de pára-choques destinada a ser implantada na parte da frente de um veiculo automóvel que compreende uma viga 3 de pára-choques, destinada a ser implantada transversalmente no veiculo automóvel e adaptada para transmitir os choques sofridos na parte da frente do veiculo cuja parte central tem uma superfície frontal e é destinada a ser implantada na extremidade de uma longarina 1 da caixa automóvel e adaptada para absorver a totalidade ou parte dos choques sofridos na parte da frente do veículo, quando a parte central da viga apresenta dois braços sensivelmente paralelos entre si, de secção transversal sensivelmente constante, unidos entre si por uma parte sensivelmente semicircular na proximidade de cada uma das extremidades.

Actualmente, a concepção da face anterior de um veículo automóvel é cada vez mais complexa porque deve responder a um grande número de prestações das quais as ligadas aos choques frontais a que o veículo é susceptível de sofrer. Uma regulamentação muito estrita foi instaurada para estes choques frontais. A regulamentação europeia é actualmente mais estrita e prevê todo um conjunto importante de ensaios muito vinculativos entre os quais os geralmente designadas por "choque com peão", resistência aos "pequenos choques" e aos choques ditos "choques de 2 estacionamento", "choques de reparação", "choques de grande velocidade".

Para responder a estas prestações ligadas aos choques frontais, a maior parte dos construtores de veículos concebeu e desenvolveu armações de pára-choques de estrutura complexa.

Actualmente, parece ter-se chegado a um consenso técnico segundo o qual as armações implantadas directamente na parte da frente das longarinas são constituídas essencialmente por uma parte central sob a forma de viga monobloco rígida cuja parte central tem uma secção sensivelmente constante e uma altura igual a pelo menos 100 mm, adaptada para transmitir os esforços sofridos aquando de choques frontais e implantada transversalmente no veículo, e dois absorsores idênticos solidários cada um com uma extremidade da viga e adaptados para absorver a energia dos choques sem deterioração das longarinas na extremidade das quais são implantados.

Entre estas armações, podem citar-se as armações de pára-choques com uma viga de aço HLE embutida a frio, com uma viga de aço THLE embutida a quente, uma viga de alumínio perfilada e curvada, uma viga em aço HLE hidro-formada na qual os absorsores vieram feitos com a viga. A viga do conjunto destes reforços é monobloco, de secção sensivelmente constante e tem uma altura pelo menos igual a 100 mm. Estas armações são, por construção da face anterior dos veículos, implantadas imediatamente na parte da frente do grupo motoventilador. 3 0 grupo motoventilador, em geral de uma altura substancial até 500 mm, tem necessidade de receber um fluxo de ar substancial. É por essa a razão que a face anterior dos veículos é construída de forma a deixar duas bocas de entrada de ar distintas, uma situada em geral na protecção, a outra por baixo.

Até à data, a implantação destas duas bocas de entrada de ar na parte da frente do veículo faz parte integrante do estilo dos veículos automóveis. A requerente imaginou um outro estilo da face anterior segundo a qual apenas uma boca entrada de ar é implantada na parte inferior da protecção.

Ora, a definição deste outro estilo não permite conservar a arquitectura da face anterior dos veículos sob o capô do motor e da protecção, tal como é actualmente.

Com efeito, como foi descrito mais acima, conservando a arquitectura actual da face anterior, a fachada anterior do grupo motoventilador apenas recebe o fluxo de ar proveniente da única boca de entrada de ar situada na protecção.

Mais exactamente, recebe apenas a fracção de fluxos não interceptada pela viga monobloco com uma altura de pelo menos 100 mm.

Assim, esta fracção de fluxos efectivamente recebida pela fachada anterior do motoventilador não é suficiente para assegurar uma boa eficácia do grupo motoventilador. 4 0 objectivo da invenção consiste então em propor uma solução que permita a um veiculo que tem um estilo de face anterior sequndo a qual só uma boca de entrada de ar é implantada sobre esta última, responder às prestações regulamentares ligadas aos choques frontais, sem que isso prejudique a eficácia do grupo motoventilador do veiculo disposto na parte da frente deste último.

Para tal a invenção tem por objecto uma armação de pára-choques destinada a ser implantada na parte da frente de um veiculo automóvel.

Por "boca de entrada de ar" entende-se aqui e no âmbito da invenção, um orifício cego praticado na face anterior do veículo, definitivamente montado e cujo capô do motor é travado, e cuja função é permitir que o ar chegue directamente à fachada anterior de um grupo motoventilador implantado na parte frente do veículo.

Com uma tal armação, um veículo, com uma face anterior dotada apenas de uma boca de entrada de ar, satisfez o conjunto dos testes realizados em choque frontal de acordo com a regulamentação europeia mais severa (Directiva sobre o choque frontal CE 96/79 e critérios retidos pelo organismo EURONCAP). A solução de acordo com a invenção que acaba de ser definida tem por vantagem ser muito simples e de execução pouco dispendiosa.

Além disso, esta solução não altera o processo de montagem do veículo na linha de montagem. 5

De acordo com um modo de realização preferido, a viga de acordo com a invenção é realizada na forma de uma única chapa embutida.

De acordo com esta mesma forma de realização, a parte central compreende, com vantagem, no interior dos braços, pelo menos um reforço adaptado para aumentar a rigidez da viga segundo o eixo principal dos absorsores.

De preferência, a parte central compreende exactamente dois reforços de forma geral em Y, sendo o fundo do Y de forma sensivelmente semicircular e sendo cada reforço soldado no interior dos braços por pontos de soldadura eléctrica.

Graças a essa montagem, assegura-se um bloqueio eficaz em rotação da viga no caso de apenas um dos dois braços desta sofrer o impacto aquando de um choque frontal. Assim, no caso de o choque ser de menor amplitude, evita-se sem dúvida que este braço danifique o grupo motoventilador. Por outras palavras, assegura-se assim um não basculamento da viga, em particular em choque de grande velocidade.

De acordo com esta mesma alternativa, a zona de sobreposição é pelo menos igual a 25% do comprimento do absorsor.

Outros pormenores e caracteristicas vantajosas ressaltarão melhor através da leitura da descrição pormenorizada de um exemplo de realização da armação de acordo com a invenção feita com referência às figuras seguintes nas quais: 6 - figura 1: uma vista em corte longitudinal da face anterior de um veiculo automóvel que tem um estilo conhecido; - figura 2: uma vista em corte longitudinal da face anterior de um veiculo automóvel que tem o novo estilo tal como foi mencionado acima com uma armação de pára-choques de acordo com a invenção; - figura 3 uma vista posterior em perspectiva da armação de pára-choques de acordo com a invenção.

Na descrição que segue e, mais geralmente no âmbito da invenção, os termos superiores e inferiores devem compreender-se com referência à viga uma vez implantada no veiculo. Assim, o adjectivo "superior" refere-se a uma parte situada acima do plano horizontal mediano dos absorsores segundo o eixo vertical do veiculo, o "inferior" refere-se a uma parte situada por baixo. A figura 1 é uma vista em corte longitudinal da face anterior 1 de um veiculo que tem um estilo largamente expandido. Segundo este estilo largamente expandido, esta face anterior apresenta duas bocas de entrada de ar 11,12 de dimensões transversais aos veiculos quase idênticas. A primeira boca de entrada de ar 11 está situada acima da linha inferior dos faróis do veiculo e estende-se entre a cobertura 2 e o pára-choques 3 até à parte da linha superior dos faróis na parte do capô do motor. A segunda boca de entrada de ar 12, não representada mas situada entre os dois faróis, quanto a si, está situada por baixo da linha inferior dos faróis do veiculo e 7 inteiramente na parte saia 4 do revestimento de pára-choques.

Esta face anterior 1 apresenta debaixo da carroçaria na parte da frente do grupo motopropulsor, implantado segundo o eixo longitudinal do veiculo, um grupo motoventilador 13.

Imediatamente por trás do pára-choques 2 e em frente à fachada anterior 131 do grupo motoventilador 13, é montada uma viga 5 única de pára-choques cuja altura é de aproximadamente lOOmm.

Nas extremidades desta viga 5 são montados, de maneira em si conhecida, absorsores de choques não representados, directamente montados nas extremidades da longarina, igualmente aqui não representada, que constitui assim uma armação de choques com a qual o veiculo passa os testes regulamentares contra o choque. A fachada anterior 131 do grupo motoventilador 13 recebe efectivamente como fluxos de ar, por um lado toda a parte 0 que atravessou a primeira boca de entrada de ar 11 e, por outro lado, toda a parte 0 que atravessou a segunda boca de entrada de ar 12. 0 grupo motoventilador 13 tem uma eficácia assegurada com a disposição que acaba de ser descrita.

Além disso, a viga 5 assim disposta permite ao veiculo sobre o qual é implantada passar com sucesso os testes de choque frontal. 8 A figura 2 é uma vista em corte longitudinal da face anterior de um veiculo com um outro estilo, tal como foi mencionado no preâmbulo.

De acordo com este outro estilo, a face anterior apresenta apenas uma boca de entrada de ar 12' situada por baixo da linha inferior dos faróis. Esta boca de entrada 12' tem uma altura superior à da segunda boca de entrada 11 da face anterior 1 de acordo com a figura anterior.

Em contrapartida, a sua implantação na saia 4' faz com gue o seu bordo longitudinal superior tenha a mesma nervura vertical que o da segunda boca de entrada da face anterior de acordo com a figura anterior.

Os outros elementos da carroçaria, e em especial os faróis, conservam a sua implantação e, por conseguinte, a mesma nervura vertical que os da face anterior igualmente de acordo com a figura anterior.

Por escolha tecnológica, os elementos do grupo motopropulsor e em especial o motoventilador 13, sejam absolutamente idênticos aos implantados no veiculo de acordo com a figura 1. A sua implantação é igualmente exactamente a mesma. Assim, a fachada anterior 131 do grupo motoventilador apresenta a mesma altura.

Com uma tal estrutura não é possivel implantar uma armação de pára-choques com uma viga monobloco única com uma altura de 100 mm, tal como mostrado na figura anterior.

Com efeito, implantando uma tal armação, a fachada anterior 131 do grupo motoventilador 13 não receberia, 9 enquanto fluxo de ar, senão o fluxo que atravessa a única boca de entrada de ar e não interceptada pela viga.

Ora, os testes provaram que este último fluxo não era suficiente para obter uma boa eficácia do grupo motoventilador 13. É a razão pela qual os inventores definiram a armação com a viga 2' de acordo com a figura 3. A viga 2' de acordo com a figura 3 tem igualmente uma altura total de lOOmm e apresenta na sua parte central dois braços idênticos 21, 22 paralelos entre si unidos entre si por uma secção sensivelmente semicircular 23 perto de cada uma das extremidades laterais 2a, 2b da viga.

Cada braço 21, 22 tem uma altura igual.

Esta viga 2' em chapa foi realizada num único embutido. Este embutido foi realizado a quente. Como isso não foi aqui representado, a parte frontal anterior da viga 2' foi coberta com um revestimento do tipo PVC que permite que a viga resista aos impactos provocados pela gravilha presente nas estradas.

Cada metade de viga constituída por braços unidos entre si por uma secção semicircular 23 forma aproximadamente um Y e foi reforçada com um reforço 24a,24b de forma geral complementar soldada directamente no interior dos braços por pontos de soldadura eléctrica.

Os dois reforços 24a e 24b não são idênticos e a sua implantação é tal que as suas partes superiores 241a, 241b 10 em frente uma à outra são deslocadas transversalmente em relação às partes inferiores 242a,242b igualmente uma em frente à outra segundo o eixo transversal do veículo.

Noutros termos, a fenda (Fs) delimitada pelo bordo das partes superiores 241a,242a está deslocada transversalmente em relação a (Fi) delimitada pelo bordo das partes inferiores 241b, 242b como se pode ver na figura 3. O desfasamento destas fendas é criado voluntariamente para evitar qualquer risco de ruptura intempestivo definitivo da viga em caso de choque frontal que leva a uma ruptura prévia do embutido da viga 2' .

Cada reforço 24a, 24b tem vários buracos rectangulares (T), o que permite aligeirar o peso total da viga 2'.

Em cada extremidade da viga é soldado um absorsor de energia 25a,25b de forma geral em pirâmide regular de base rectangular e truncada. Mais exactamente, o absorsor 25a,25b é embutido de modo que a sua face anterior venha em batente contra o fundo da garganta 26a, 26b da extremidade da viga de secção transversal em U.

Os bordos desta secção formam uma aba 27 elevada em relação à parte plana superior da viga 2'. Estas abas 27 cercam o absorsor e definem uma zona de sobreposição (C) substancial com o absorsor, iguais a 25% do comprimento do absorsor.

Foram realizados ensaios aos choques frontais segundo a regulamentação..... (Directiva Europeia choque frontal 96/79) com um veiculo equipado com o reforço de acordo com 11 a invenção implantado transversalmente (tal como representado na figura 2).

Os resultados obtidos mostraram qualitativamente que a rigidez global da viga 2' com os seus dois reforços associados 24a,24b permite transmitir a integralidade dos choques sofridos na parte da frente do veiculo para a parte traseira deste da mesma maneira que uma viga monobloco 2.

Além disso, mostrou-se que o encastramento do absorsor 25a, 25b no interior da viga permite bloquear a rotação da viga aquando do impacto em especial quando só o braço inferior 22 sofre o impacto no momento do choque.

Com efeito, neste caso preciso a viga vem em batente contra os flancos superiores e inferiores dos absorsores. A solução de acordo com a invenção que acaba de ser descrita é ao mesmo tempo simples e de realização pouco dispendiosa.

Naturalmente, é evidente que outras alterações podem ser introduzidas sem, no entanto, sair do âmbito da invenção.

Por exemplo, a realização dos dois braços da viga pode ser feita a partir de dois tubos soldados directamente sobre os absorsores.

Lisboa, 27 de Novembro de 2007

Claims (6)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Armação de pára-choques destinada a ser implantada na parte da frente de um veiculo automóvel, que compreende uma viga (2') de pára-choques, destinada a ser implantada transversalmente no veiculo automóvel e adaptada para transmitir os choques sofridos na parte da frente do veiculo, cuja parte central tem uma superfície frontal pelo menos igual a 100 milímetros e cujas duas extremidades (2a, 2b) são cada uma solidária com um absorsor de energia (25a,25b), destinada a ser implantada na extremidade de uma longarina da caixa do veículo automóvel, e adaptada para absorver a totalidade ou parte dos choques sofridos na parte da frente do veículo, na qual a parte central (2') da viqa apresenta dois braços sensivelmente paralelos entre si (21,22), de secção transversal sensivelmente constante, unidos entre si por uma parte sensivelmente semicircular (23) na proximidade de cada uma das extremidades (2a,2b), sendo a soma das alturas dos dois braços igual a pelo menos 100 milímetros, e caracterizada e por o absorsor (25a,25b) ser soldado a uma extremidade da viga e por ser embutido de modo que a face anterior do absorsor venha em batente contra o fundo da secção transversal em U da extremidade da viga, em que os bordos desta secção definem uma zona de sobreposição substancial ( C ) com a periferia do absorsor.

2. Armação de pára-choques de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a viga ser realizada sob a forma de uma única chapa embutida.

3. Armação de pára-choques de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a parte central (2') compreender no interior dos braços, pelo menos um reforço (24a, 24b) 2 adaptado para aumentar a rigidez da viga segundo o eixo principal dos absorsores.

4. Armação de pára-choques de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por a parte central compreender exactamente dois reforços (24a, 24b) de forma geral em Y, sendo o fundo do Y de forma sensivelmente semicircular e cada reforço (24a, 24b) soldado no interior dos braços por pontos de soldadura eléctrica.

5. Armação de pára-choques de acordo com a reivindicação 4, caracterizada por a zona de sobreposição ser pelo menos igual a 25% do comprimento do absorsor.

6. Armação de pára-choques de acordo com a reivindicação 4, caracterizada por os dois reforços (24a) e (24b) serem dispostos na viga de tal maneira que criam, entre cada uma das suas partes superior e inferior, uma fenda (Fs) superior deslocada transversalmente em relação a uma fenda (Fi) inferior, para evitar qualquer risco de ruptura intempestiva e definitiva da viga. Lisboa, 27 de Novembro de 2007