WO2012087101A2 - Soporte para defensa de camión que absorbe energía y provee protección contra empotramientos de automóviles - Google Patents

Soporte para defensa de camión que absorbe energía y provee protección contra empotramientos de automóviles Download PDF

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WO2012087101A2
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bar
tension
truck
compression bar
defense
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Manuel Arturo CASTELLANOS MORALES
Moustafa EL-GINDY
Ali Osman ATAHAN
Christopher FEDISHEN
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Metalsa, S. A. De C. V.
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/56—Fittings damping bouncing force in truck collisions, e.g. bumpers; Arrangements on high-riding vehicles, e.g. lorries, for preventing vehicles or objects from running thereunder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/24—Arrangements for mounting bumpers on vehicles
    • B60R19/26—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means
    • B60R19/34—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means destroyed upon impact, e.g. one-shot type

Definitions

  • the present invention generally relates to structures for absorbing energy and providing protection avoiding embedments in the event of frontal collision of cars against heavy-duty vehicles or trucks, more particularly it relates to a support for trapezoidal truck defense.
  • Cargo vehicles such as trucks, are designed with a relatively large bearing-free height that ranges from 40 cm to 50 cm.
  • the main reason for this height is to allow the truck to circulate on any terrain, whether regular or irregular.
  • the fact that a truck has this height free of bearing constitutes a serious risk for the other motor vehicles used for individual transport people, since it is known that the height of the bumpers both front and rear of a truck is higher than that of the cars, which causes the cars at the time of colliding with a cargo vehicle or truck, either from the front or rear of the vehicle, to slide under the cargo vehicle causing the protection designed for the car is nullified, as it is designed to absorb the energy of a force caused by a collision that occurs at the average height of the bumper of cars.
  • energy absorption structures that are used in assemblies that are prone to receive impact forces, in order to control the degree of deterioration suffered by the whole or to protect the occupants or their contents.
  • energy absorption structures are incorporated in motor vehicles to absorb energy from impacts, thus reducing the risk of injury to passengers.
  • the device comprises an impact member and an energy absorption member, mounted in position corresponding to the intended point of impact of a force generated by a collision;
  • the energy absorbing member includes a hardened upper portion attached to the structure, a lower portion that includes an uncured portion and a boundary zone between the upper and the lower portion, this boundary zone comprises a weakened zone of the member of energy absorption by which the energy absorption member rotates around, creating a controlled deformation to absorb the maximum energy received at consequence of the impact.
  • the torque is formed by a pair of brakes and a blocking beam
  • the blocking beam has the peculiarity of being designed in such a way that at the moment of impact it deforms like an accordion to absorb part of the impact energy
  • the pairs of brakes that support the blocking beam are formed by a pair of triangular plates and a rectangular plate that joins both, said plates pivot on one of its upper corners that are attached to the longitudinal axis, this structure has two mechanisms that can absorb energy , in which obviously more time and resources are required for its elaboration and assembly.
  • patent documents EP-0557733, EP-0917993, JP-10016680, US-2005017519, US-2006012193, WO-0012357, WO-9841423, WO-2000012357, WO-2002081264, WO-2003055723, WO-2007026549 describe other alternatives of structures to absorb energy and prevent the embedding of vehicles in a collision.
  • the disadvantage of the structures described is their complexity due to the number of pieces involved, as well as the complexity of . its manufacture, so it is necessary to offer a support for truck defense that absorbs energy and provides protection against automobile embedments in possible collisions, where the support is formed by the least number of parts and that at the same time is easy to manufacture .
  • the present invention aims to provide a support for truck defense that absorbs energy and provides protection against automobile embedments in possible collisions, formed by a trapezoidal structure defined by a chassis fastening bar, a defense support bar, a front tension-compression bar and a rear tension-compression bar joined together at its ends, such that the chassis fastening bar is rigidly attached to the truck chassis, the defense support bar is rigidly attached to the truck's defense, the front tension-compression bar is shorter than the rear tension-compression bar.
  • Figure 1 illustrates a top perspective view of the front of a truck defense support of the present invention.
  • Figure 2 illustrates a top perspective view of the rear of the truck defense support of the present invention.
  • Figure 3 illustrates a top perspective view of the front of a truck defense bracket incorporated into a chassis and a bumper system of a truck according to the invention.
  • Figure 4 illustrates a bottom perspective view of the rear of a truck defense bracket incorporated into a chassis and a bumper system of a truck according to the invention.
  • Figure 5 shows a side view of the truck defense support of the invention incorporated into a bumper system of a truck before a collision.
  • Figure 6 shows a side view of the truck defense support of the invention incorporated into a bumper system of a truck during a collision, illustrating the deformation of the truck defense support.
  • Figure 7 illustrates a side view of a car and a truck before a collision, in which the difference in heights between the truck bumper system and the height of the car bumper can be observed.
  • Figure 8 illustrates a side view of a car and a colliding truck.
  • Figure 9 shows results in a graph of dynamic simulations, demonstrating the effectiveness of the truck defense support of the invention to absorb energy and its effectiveness in preventing the embedding of cars under heavy-duty vehicles or trucks in the event of a frontal collision.
  • the present invention is a support 10 for truck defense to absorb energy in the event of a collision, which is installed on a bumper system of a heavy-duty vehicle or truck and that provides protection by preventing the embedding of a car as it absorbs a percentage of the energy generated during a collision between the car and the truck.
  • a top perspective view of the front and back of the truck defense bracket according to the present invention is illustrated in Figures 1 and 2.
  • the truck defense support 10 is formed by a trapezoidal structure defined by a chassis fastening bar 20, a defense support bar 30, a front tension-compression bar 40 and a rear tension-compression bar 50 joined together by their ends. Such joints of said bars may be welded.
  • the chassis fastening bar 20, the defense support bar 30, the front tension-compression bar 40 and the rear tension-compression bar 50 are made of a hollow cross-section metal profile in a square, rectangular, triangular shape , trapezoidal, prismatic or circular.
  • the cross section is hollow to facilitate further deformation of the accordion type of said bars during a collision.
  • the front tension-compression bar 40 has a longitudinal groove 60 in its upper face of the profile, while the rear tension-compression bar 50 has a plurality of short grooves 70 in its lower face of the profile.
  • the longitudinal groove 60 and the plurality of short grooves 70 act as deformation guides for the front tension-compression bar 40 and the rear tension-compression bar 50 respectively, when a force F (not shown), generated from the collision of the car against the truck, travels the axial axis of the rear tension-compression bar 30 and the axial axis of the front tension-compression bar 50 in its entirety, avoiding a hinge type deformation and causing an additional deformation of the accordion type that allows absorb a greater amount of energy from the collision.
  • chassis fastening bar 20 and the defense support bar 40 are approximately equal in length; while the front tension-compression bar 30 is shorter than the rear tension-compression bar 50. In an alternative embodiment, the front tension-compression bar 30 and the rear tension-compression bar 50 are approximately parallel.
  • the chassis fastening bar 20 is rigidly attached to the chassis of a truck.
  • the clamping bar fastening to chassis 20 is carried out by bolts or fastening screws or by welding.
  • the defense support bar 40 rigidly holds a truck defense.
  • the fastening of the defense support bar 40 and the defense is carried out by means of fastening bolts or screws or by welding.
  • FIG. 3 and 4 A top and bottom perspective view of the side side of the truck defense bracket according to the present invention incorporated into a bumper system 65 of a truck (not shown) is illustrated in Figures 3 and 4.
  • the bumper system 65 is formed by a pair of link beams 100 and 100 'attached to a pair of stringers 90 and 90' of the chassis 80 of the truck (not shown) at one end.
  • At the front end of the link beams 100 and 100 'an upper defense 120 is fixed, while on the lower side of each link beam 3L00 and 100' the truck defense support 10 is attached through the bar of chassis fastener 20.
  • a lower defense 110 is attached to the defense support bar 40 of the truck defense support 10 and 10 '.
  • the fastening of the defense support bar 40 and the lower defense 110 is carried out by means of fastening bolts or screws or by welding.
  • the fastening of the link beam 100 or 100 'and the upper defense 120 is carried out by bolts or fastening screws or by welding.
  • the lower defense 110 and upper defense 120 are generally formed of a long structural profile placed horizontally.
  • a side view of the truck defense bracket 10 of the invention incorporated into the bumper system 65 of the truck 130 is shown in Figures 5 and 6, showing the direction and location of a frontal collision force F and the deformation that suffers support for truck 10 defense during the collision.
  • the truck defense support 10 during impact tends to deform in the following manner: the defense support bar 30, upon receiving the impact force F, moves inwards and tends to align with the tension-compression front bar 40 , that is, the angle formed between the joint of the defense support bar 30 and the front tension-compression bar 40 tends to disappear, causing an initial compression of the front tension-compression bar 40 and an initial tension of the rear tension-compression bar 50 followed by a pivot at the junction point of the chassis clamp bar 20 and the front tension-compression bar 40 and a pivot at the junction point of the chassis clamp bar 20 and the rear tension-compression bar 50, which in turn then gives rise to a compression of the rear tension-compression bar 50 and a tension of the front tension-compression bar 40 and of the bar d e defense support 30.
  • the bars 40 and 50 tend to deform, in a controlled manner, like an accordion following the deformation guide caused by the longitudinal groove 60 and the short grooves 70 respectively.
  • a side view of a car 150 and a truck 130 is illustrated in Figures 7 and 8 before and during a collision, in which the difference in heights between the bumper system 65 of the truck 130 and the height of the bumper 140 of the car can be observed 150.
  • This difference in heights causes an embedment of the car under the truck 130 in the event of a frontal collision with the car 150, whereby the incorporation of the lower defense 110 attached to the truck defense support 10 prevents the car 150 from being Recessed under truck 130 in case of collision, because the height of the lower defense 110 is at the height of the bumper 140 of the car 150.
  • finite element analysis was performed to demonstrate the effectiveness of the truck defense support to absorb energy and its effectiveness in preventing the embedding of cars under heavy-duty vehicles or trucks in the event of a frontal collision.
  • LS-DYIMA tool for nonlinear finite element analysis, to perform the simulations, taking special care of the model details.
  • Figure 9 shows the results in a graph of dynamic simulations, where the scenarios of the models for the simulations were carried out according to the European regulation ECE 93 which regulates frontal protection devices in heavy-duty vehicles or trucks for avoid car embedments in case of frontal collisions.
  • ECE 93 European regulation
  • a small car that hits a heavy-duty vehicle at different speeds is considered on stage: 64 km / h and 90 km / h, in some scenarios the car's impact on the vehicle with the last load is simulated Support for truck defense installed and in other scenarios without support for truck defense.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Abstract

Un soporte para defensa de camión que absorbe energía y provee protección contra empotramientos de automóviles en posibles colisiones, formado por una estructura en forma trapezoidal definida por una barra de sujeción a chasis, una barra de soporte de defensa, una barra de tensión-compresión frontal y una barra de tensión-compresión posterior unidas entre sí por sus extremos, de tal manera que la barra de sujeción a chasis está rígidamente sujeta al chasis del camión, la barra de soporte de defensa está rígidamente sujeta a la defensa de del camión, la barra de tensión-compresión frontal tiene una longitud menor que la barra de tensión-compresión posterior.

Description

SOPORTE PARA DEFENSA DE CAMIÓN QUE ABSORBE ENERGIA Y PROVEE PROTECCIÓN CONTRA EMPOTRAMIENTOS DE AUTOMÓVILES
CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere en lo general a estructuras para absorber energía y proveer protección evitando empotramientos en caso de colisión frontal de automóviles contra vehículos de carga pesados o camiones, más particularmente se refiere a un soporte para defensa de camión en forma trapezoidal.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Los vehículos de carga, como los camiones, están diseñados con altura libre de rodamiento relativamente grande que va de 40 cm a 50 cm. La principal razón de está altura es permitir al camión circular sobre cualquier terreno bien sea regular e irregular. El hecho de que un camión tenga esta altura libre de rodamiento constituye un riesgo serio para los demás vehículos automotores utilizados para el transporte individual personas, pues se sabe que la altura de los parachoques tanto delantero como trasero de un camión es más alta que la de los automóviles, lo que ocasiona que los automóviles al momento de colisionar contra un vehículo automotor de carga o camión, bien sea por la parte delantera o trasera el vehículo, se deslicen por debajo del vehículo de carga ocasionando con esto que la protección diseñada para el automóvil quede nulificada, ya que está diseñada para absorber la energía de una fuerza ocasionada por un colisión que se produzca en la altura promedio del parachoques de los automóviles.
Para prevenir lo anterior, actualmente existen estructuras de absorción de energía que se utilizan en conjuntos que son propensos a recibir fuerzas de impacto, con el fin de controlar el grado de deterioro sufrido por el conjunto o para proteger a los ocupantes o a su contenido. Por ejemplo, se incorporan estructuras de absorción de energía en vehículos a motor para absorber la energía de los impactos, reduciendo así el riesgo de lesión de los pasajeros.
En un artículo presentado por la empresa Porche en la octava conferencia técnica internacional sobre vehículos de seguridad experimentales de Wolfsburg, en octubre de 1980, se describe un panel de carrocería de un vehículo que soporta un conjunto de suspensión de ruedas delanteras y que incorpora dos tubos paralelos planos dispuestos longitudinales con relación al vehículo. Los tubos se contraen bajo las fuerzas de impacto longitudinales, absorbiendo así la energía de la fuerza de impacto y reduciendo el grado de deterioro sufrido por el resto del vehículo.
Por tal motivo se han diseñado por diferentes compañías estructuras que absorben de energía, que se instalan debajo de los parachoques de los vehículos automotores de carga o camiones, las cuales quedan a la altura promedio de los parachoques de los automóviles. A continuación se mencionan algunos:
En el documento de patente estadounidense US-6, 176,530 de Peter Gollungberg, se describe un dispositivo de protección para evitar el empotramiento de automóviles. El dispositivo comprende un miembro de impacto y un miembro de absorción de energía, montados en posición correspondiente al punto previsto del impacto de una fuerza generada por una colisión; el miembro de absorción de energía incluye una porción superior endurecida unida a la estructura, una parte inferior que incluye una porción no endurecida y una zona de frontera entre la parte superior y la parte inferior, esta zona de frontera comprende una zona debilitada del miembro de absorción de energía por la cual el miembro de absorción de energía gira alrededor, creando una deformación controlada para absorber el máximo de energía recibida a consecuencia del impacto. Una desventaja evidente es la poca área de contacto, lo cual puede ayudar a reducir el par de fuerza que se crea al momento del impacto en la zona debilitada, mas no así al automóvil que colisiona con éste, además que la forma de algunas piezas de conforman el dispositivo requieren de herramental especial para fabricarlo debido a sus formas caprichosas.
En el documento de patente estadounidense US-7,284,788 de Saeed Barbat, se presenta un sistema para absorción de energía y para evitar empotramientos en el momento de una colisión frontal de automóviles, el cual cuenta con una construcción deformable a lo largo de su eje longitudinal para absorber la energía del impacto y un par de torsión perpendicular a dicha construcción deformable. El par de torsión está formado por un par de frenos y una viga bloqueadora, la viga bloqueadora tiene la peculiaridad de estar diseñada de tal forma que al momento del impacto se deforma como un acordeón para absorber parte de la energía del impacto, los pares de frenos que sostienen a la viga bloqueadora están formados por un par de placas triangulares y una placa rectangular que une a ambas, dichas placas pivotean sobre una de sus esquinas superiores que están unidas al eje longitudinal, esta estructura cuenta con dos mecanismos que pueden absorber energía, en lo cual obviamente se requiere más tiempo y recursos para su elaboración y montaje.
En el documento de patente sueca SE-531582C2 de Engman Mats, se muestra un freno para evitar empotramientos de automóviles en caso de una colisión frontal con un camión de carga, en el documento se describe una estructura formada por una placa en forma de "V" la cual está unida en sus extremos superiores al chasis de un camión de carga y por la parte inferior a una viga rígida. La palca en forma de "V" está conformada por tres elementos, el primero y el tercero son elementos rígidos y el elemento intermedio es más débil que los anteriores pues cuenta con una curvatura que ayuda a la placa en forma de "V" a deformarse en dirección axial provocando así la maximización en la absorción de energía.
Asimismo, los documentos de patente EP-0557733, EP-0917993, JP-10016680, US-2005017519, US-2006012193, WO-0012357, WO-9841423, WO-2000012357, WO-2002081264, WO-2003055723, WO-2007026549 describen otras alternativas de estructuras para absorber energía y evitar el empotramiento de vehículos en una colisión. La desventaja de las estructuras descritas es su complejidad por el número de piezas involucradas, así como la complejidad de. su fabricación, por lo que resulta necesario ofrecer un soporte para defensa de camión que absorba energía y provea protección contra empotramientos de automóviles en posibles colisiones, en donde el soporte esté formado por el menor número de piezas y que a la vez sea fácil de fabricar.
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención tiene por objeto proporcionar un soporte para defensa de camión que absorbe energía y provee protección contra empotramientos de automóviles en posibles colisiones, formado por una estructura en forma trapezoidal definida por una barra de sujeción a chasis, una barra de soporte de defensa, una barra de tensión-compresión frontal y una barra de tensión-compresión posterior unidas entre sí por sus extremos, de tal manera que la barra de sujeción a chasis está rígidamente sujeta al chasis del camión, la barra de soporte de defensa está rígidamente sujeta a la defensa de del camión, la barra de tensión-compresión frontal tiene una longitud menor que la barra de tensión-compresión posterior. DESCRIPCIÓN BREVE DE LAS FIGURAS
Los detalles característicos de la invención se describen en los siguientes párrafos en conjunto con las figuras que lo acompañan, los cuales son con el propósito de definir al invento pero sin limitar el alcance de éste.
Figura 1 ilustra una vista en perspectiva superior del frente de un soporte para defensa de camión de la presente invención. Figura 2 ilustra una vista en perspectiva superior de la parte posterior del soporte para defensa de camión de la presente invención.
Figura 3 ilustra una vista en perspectiva superior del frente de un soporte para defensa de camión incorporado a un chasis y a un sistema de parachoques de un camión de acuerdo a la invención.
Figura 4 ilustra una vista en perspectiva inferior de ía parte posterior de un soporte para defensa de camión incorporado a un chasis y a un sistema de parachoques de un camión de acuerdo a la invención.
Figura 5 muestra una vista lateral del soporte para defensa de camión de la invención incorporado a un sistema de parachoques de un camión antes de una colisión. Figura 6 muestran una vista lateral del soporte para defensa de camión de la invención incorporado a un sistema de parachoques de un camión durante una colisión, ilustrando la deformación que sufre el soporte para defensa de camión. Figura 7 ilustra una vista lateral de un automóvil y un camión antes de una colisión, en cual puede observarse la diferencia de alturas entre el sistema de parachoques del camión y la altura del parachoques del automóvil. Figura 8 ilustra una vista lateral de un automóvil y un camión en colisión.
Figura 9 muestra resultados en una gráfica de unas simulaciones dinámicas, demostrando la efectividad del soporte para defensa de camión de la invención para absorber energía y su eficacia para evitar el empotramiento de automóviles bajo vehículos de carga pesada o camiones en caso de una colisión frontal.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La presente invención es un soporte 10 para defensa de camión para absorber energía en caso de colisión, que va instalado sobre un sistema de parachoques de un vehículo de carga pesada o camión y que proveer protección al evitar el empotramiento de un automóvil pues absorbe un porcentaje de la energía generada durante una colisión entre el automóvil y el camión. En las Figuras 1 y 2 se ilustra una vista en perspectiva superior de frente y de la parte posterior del soporte para defensa de camión de acuerdo a la presente invención. El soporte para defensa de camión 10 está formado por una estructura en forma trapezoidal definida por una barra de sujeción a chasis 20, una barra de soporte de defensa 30, una barra de tensión-compresión frontal 40 y una barra de tensión-compresión posterior 50 unidas entre sí por sus extremos. Tales uniones de dicha barras pueden estar soldadas. La barra de sujeción a chasis 20, la barra de soporte de defensa 30, la barra de tensión-compresión frontal 40 y la barra de tensión-compresión posterior 50 están hechas de un perfil metálico de sección transversal hueca en forma cuadrada, rectangular, triangular, trapezoidal, prismática o circular. La sección transversal es hueca para facilitar una deformación más del tipo acordeón de dichas barras durante una colisión.
La barra de tensión-compresión frontal 40 tiene una ranura longitudinal 60 en su cara superior del perfil, mientras que la barra de tensión-compresión posterior 50 tiene una pluralidad de ranuras cortas 70 en su cara inferior del perfil. La ranura longitudinal 60 y la pluralidad de ranuras cortas 70 actúan como guías de deformación para la barra de tensión-compresión frontal 40 y la barra de tensión- compresión posterior 50 respectivamente, cuando una fuerza F (no mostrada), generada de la colisión del automóvil contra el camión, recorra el eje axial de la barra de tensión-compresión posterior 30 y el eje axial de la barra de tensión-compresión frontal 50 en su totalidad, evitando una deformación tipo bisagra y propiciando una deformación más del tipo acordeón que permite absorber una mayor cantidad de energía producto de la colisión. En una realización alternativa, la barra de sujeción a chasis 20 y la barra de soporte de defensa 40 tienen una longitud aproximadamente igual; mientras que la barra de tensión-compresión frontal 30 tiene una longitud menor que la barra de tensión-compresión posterior 50. En una realización alternativa, la barra de tensión- compresión frontal 30 y la barra de tensión-compresión posterior 50 son aproximadamente paralelas. La barra dé sujeción a chasis 20 está rígidamente sujeta al chasis de un camión. La sujeción barra de sujeción a chasis 20 se realiza mediante pernos o tornillos de sujeción o bien por soldadura. La barra de soporte de defensa 40 sujeta rígidamente una defensa del camión.
La sujeción de la barra de soporte de defensa 40 y la defensa se realiza mediante pernos o tornillos de sujeción o bien por soldadura.
En las Figuras 3 y 4 se ilustra una vista en perspectiva superior e inferior del lado lateral del soporte para defensa de camión de acuerdo a la presente invención incorporado a un sistema de parachoques 65 de un camión (no mostrado). El sistema de parachoques 65 está formado por un par de vigas de enlace 100 y 100' unidas a un par de largueros 90 y 90' del chasis 80 del camión (no mostrado) por un extremo. En el extremo frontal de las vigas de enlace 100 y 100' se fija una defensa superior 120, mientras que en el lado inferior de cada viga de enlace 3L00 y 100' está sujeto el soporte para defensa de camión 10 a través de la barra de sujeción a chasis 20. Por el otro lado, una defensa inferior 110 está unida a la barra de soporte de defensa 40 del soporte para defensa de camión 10 y 10'. La sujeción de la barra de soporte de defensa 40 y la defensa inferior 110 se realiza mediante pernos o tornillos de sujeción o bien por soldadura. La sujeción de la viga de enlace 100 o 100' y la defensa superior 120 se realiza mediante pernos o tornillos de sujeción o bien por soldadura.
La defensa inferior 110 y defensa superior 120 están formadas generalmente de un perfil estructural largo colocado en posición horizontal. En las Figuras 5 y 6 se muestran una vista lateral del soporte para defensa de camión 10 de la invención incorporado al sistema de parachoques 65 del camión 130, en donde se muestra la dirección y localización de una fuerza F de colisión frontal y la deformación que sufre el soporte para defensa de camión 10 durante la colisión.
El soporte para defensa de camión 10 durante el impacto tiende a deformarse de la siguiente manera : la barra de soporte de defensa 30 al recibir la fuerza F de impacto se desplaza hacia el interior y tiende a alinearse con la barra de tensión- compresión frontal 40, es decir, el ángulo formado entre la unión de la barra de soporte de defensa 30 y la barra de tensión-compresión frontal 40 tiende a desaparecer, causando una compresión inicial de la barra de tensión-compresión frontal 40 y una tensión inicial de la barra de tensión-compresión posterior 50 seguida de un pivoteo en el punto de unión de la barra de sujeción a chasis 20 y la barra de tensión-compresión frontal 40 y un pivoteo en el punto de unión de la barra de sujeción a chasis 20 y la barra de tensión-compresión posterior 50, lo que a su vez da origen luego a un compresión de la barra de tensión-compreíiión posterior 50 y a una tensión de la barra de tensión-compresión frontal 40 y de la barra de soporte de defensa 30. Durante este efecto combinado de tensión-compresión de la barra de tensión-compresión frontal 40 y de la barra de tensión-compresión posterior 50, las barras 40 y 50 tienden a deformarse, de manera controlada, como un acordeón siguiendo la guía de deformación originada por la ranura longitudinal 60 y las ranuras cortas 70 respectivamente.
El efecto combinado de tensión-compresión de la barra de tensión-compresión frontal 40 y de la barra de tensión-compresión posterior 50, así como el efecto de deformación controlada de dichas barras 40 y 50 permite absorber energía de la colisión y evita el empotramiento del automóvil en el camión. En las Figuras 7 y 8 se ilustra una vista lateral de un automóvil 150 y un camión 130 antes y durante una colisión, en cual puede observarse la diferencia de alturas entre el sistema de parachoques 65 del camión 130 y la altura del parachoques 140 del automóvil 150. Esta diferencia de alturas provoca un empotramiento del automóvil bajo el camión 130 en caso de una colisión frontal con el automóvil 150, por lo que la incorporación de la defensa inferior 110 sujeta al soporte para defensa de camión 10 evita que el automóvil 150 se empotre bajo camión 130 en caso de colisión, pues la altura de la defensa inferior 110 está a la altura del parachoques 140 del automóvil 150.
EJEMPLO DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN
A continuación se proporciona un ejemplo de realización, el cual describe la manera en que se obtiene una modalidad ejemplar de la invención.
Para la presente invención se realizaron análisis de elementos finitos para demostrar la efectividad del soporte para defensa de camión para absorber energía y su eficacia para evitar el empotramiento de automóviles bajo vehículos de carga pesada o camiones en caso de una colisión frontal, se ha utilizado la herramienta LS- DYIMA de análisis de elementos finitos no lineal, para realizar las simulaciones poniendo especial cuidado en los detalles del modelo.
En la Figura 9 se muestran los resultados en una gráfica de unas simulaciones dinámicas, donde los escenarios de los modelos para las simulaciones se realizaron de acuerdo a la regulación Europea ECE 93 la cual regula dispositivos de protección frontales en vehículos de carga pesada o camiones para evitar empotramientos de automóviles en caso de colisiones frontales. En las simulación dinámicas se tiene por escenario un automóvil pequeño que se impacta contra un vehículo de carga pesada a diferentes velocidades: 64 Km/h y 90 km/h, en algunos escenarios se simula el impacto del automóvil contra el vehículo de carga pasada con el soporte para defensa de camión instalado y en otros escenarios sin el soporte para defensa de camión.
En tanto que la invención se ha divulgado y descrito con referencia a un número limitado de modalidades, será aparente que pueden hacerse variaciones y modificaciones a la misma sin apartarse del espíritu y alcance de la invención y pueden ocurrírsele otras modificaciones a aquellos expertos en la técnica. Por lo tanto, las siguientes reivindicaciones pretenden cubrir las modificaciones, variaciones y equivalentes de la misma.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Un soporte para defensa de camión que absorbe energía y provee protección contra empotramientos de automóviles en posibles colisiones, caracterizado porque comprende:
una estructura en forma trapezoidal definida por una barra de sujeción a chasis, una barra de soporte de defensa, una barra de tensión-compresión frontal y una barra de tensión-compresión posterior unidas entre sí por sus extremos;
en donde
la barra de sujeción a chasis está rígidamente sujeta al chasis de dicho camión;
la barra de soporte de defensa está rígidamente sujeta a dicha defensa de camión; y
la barra de tensión-compresión frontal tiene una longitud menor que la barra de tensión-compresión posterior.
2. El soporte para defensa de camión de la reivindicación 1, caracterizado porque dicha barra de sujeción a chasis, dicha barra de soporte de defensa, dicha barra de tensión-compresión frontal y 'dicha barra de tensión-compresión posterior tienen una sección transversal hueca en forma cuadrada, rectangular, triangular, trapezoidal, prismática o circular.
3. El soporte para defensa de camión de la reivindicación 1, caracterizado porque dicha barra de tensión-compresión frontal incluye una ranura longitudinal en su cara superior.
4. El soporte para defensa de camión de la reivindicación 1, caracterizado porque dicha barra de tensión-compresión posterior incluye una pluralidad de ranuras cortas en su cara inferior.
5. El soporte para defensa de camión de la reivindicación 1, caracterizado porque la unión de la barra de sujeción a chasis y la barra de tensión-compresión frontal, y la unión de la barra de tensión-compresión posterior y la barra de sujeción a chasis actúan como pivotes.
6. El soporte para defensa de camión de la reivindicación 1, caracterizado porque la barra de soporte de defensa al recibir una fuerza de impacto se desplaza hacia el interior y tiende a alinearse con la barra de tensión-compresión frontal, causando una compresión inicial de la barra de tensión-compresión frontal y una tensión inicial de la barra de tensión-compresión posterior seguida de un pivoteo en el punto de unión de la barra de sujeción a chasis y la barra de tensión-compresión frontal y un pivoteo en el punto de unión de la barra de sujeción a chasis y la barra de tensión-compresión posterior, lo que a su vez da origen a un compresión de la barra de tensión-compresión posterior y a una tensión de la barra de tensión- compresión frontal y de la barra de soporte de defensa.
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