ES2288295T3 - Atenuador de impactos para vehiculo y metodo. - Google Patents
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Abstract
Atenuador de impactos (1) para un vehículo (6), que comprende una parte trasera (2) con una primera rueda (22) y dispuesta en una parte atenuadora (3), una parte delantera (4) con una segunda rueda (41) y dispuesta entre la parte atenuadora (3) y una parte de enganche (5) para su conexión al vehículo (6), caracterizado por que la parte de enganche (5) comprende un amortiguador (51) para amortiguar parte de la fuerza ejercida contra el atenuador de impactos (1) durante una colisión y conectar el atenuador de impactos (1) de modo móvil lateralmente respecto al vehículo (6) durante el funcionamiento.
Description
Atenuador de impactos para vehículo y
método.
La presente invención se refiere a un atenuador
de impactos destinado a conectarse a un vehículo y a un método para
poner en funcionamiento un dispositivo de esta clase.
Los atenuadores de impactos se usan, p. ej. en
las zonas de obras, para proteger a los usuarios, obreros y equipos
de las carreteras. La misión de los atenuadores de impactos es, de
modo suave, impedir que los vehículos entren en la zona de obras.
Lo cual se consigue mediante un dispositivo de atenuación que
amortigua la fuerza de la colisión de un vehículo que colisione con
él, mediante la deformación de la estructura de dicho dispositivo,
p. ej. mediante una estructura metálica con zonas de deformación o
una estructura elástica de material polimérico.
Todos los atenuadores de impactos tienen en
común que durante el funcionamiento están conectados firmemente al
vehículo constituyendo una extensión rígida del vehículo. La razón
es que durante una colisión contra el atenuador de impactos las
fuerzas de la colisión serán absorbidas parcialmente por el vehículo
y se evitará que el atenuador de impactos se mueva lateralmente
antes de que absorba la mayor parte de las fuerzas.
Un tipo usual de atenuador de impactos se sujeta
firmemente al vehículo y puede plegarse entre una posición de
funcionamiento y una posición elevada de transporte. En el documento
WO 01/87671 A1 se describe otro tipo de dispositivo atenuador de
impactos que recoge todas las características del preámbulo de la
reivindicación 1 y de la reivindicación 14. El atenuador de
impactos descrito tiene un miembro delantero que conecta a un
vehículo el atenuador de impactos. El atenuador de impactos puede
conectarse en una posición de transporte, mediante una barra de
tracción, en la que el atenuador de impactos se conecta al vehículo
como un remolque, o en una posición de funcionamiento, mediante dos
barras, en la que el atenuador de impactos queda conectado como
extensión rígida del vehículo.
Un inconveniente de estos dos tipos de
atenuadores de impactos es que necesitan cambiarse entre la posición
de funcionamiento y la posición de transporte. Lo que quiere decir
que deben tener el equipo necesario para cambiar el atenuador entre
las dos posiciones. Además se precisan disposiciones de seguridad
para asegurarse de que el atenuador de impactos esté en la posición
correcta.
La invención, que se refiere a un atenuador de
impactos similar al descrito en el documento WO 01/87671 A1, tiene
varias funciones que permiten cambiar entre las dos posiciones el
atenuador de impactos y bloquearlo en la posición respectiva. Un
problema de estas funciones es que encarecen el atenuador de
impactos. Además, una de las funciones puede estropearse, obligando
a dejar fuera de servicio el atenuador de impactos.
Con una solución según la invención no serán
necesarias esas funciones. El atenuador de impactos queda conectado
del mismo modo durante el funcionamiento y durante el
transporte.
La invención es una mejora respecto al estado de
la técnica ya conocida. La solución está descrita en las siguientes
reivindicaciones independientes y sus realizaciones están descritas
en las reivindicaciones dependientes adjuntas.
Ahora se describirá la invención con más detalle
y con referencia a los siguientes dibujos:
la Fig. 1a muestra un dispositivo atenuador de
impactos, según la invención;
la Fig. 1b muestra un dispositivo atenuador de
impactos, visto desde arriba;
la Fig. 1c muestra un dispositivo atenuador de
impactos, durante un giro;
la Fig. 2a muestra un dispositivo atenuador de
impactos, visto lateralmente;
la Fig. 2b muestra un dispositivo atenuador de
impactos, visto desde arriba;
la Fig. 3a muestra un dispositivo atenuador de
impactos, durante una colisión descentrada;
la Fig. 3b muestra un dispositivo atenuador de
impactos, durante una colisión, visto desde arriba;
la Fig. 4a-b muestra una segunda
realización de la invención, durante el funcionamiento;
la Fig. 5a-b muestra una segunda
realización, durante una colisión.
La Fig. 1 representa un dispositivo atenuador de
impactos, según la invención. El dispositivo atenuador de impactos
(1) comprende una parte trasera (2), una parte atenuadora (3) y una
parte delantera (4). La parte trasera (2) tiene una placa de
colisión (21) que sirve para sujetar al vehículo que colisione con
ella, de modo que no resbale o siga a lo largo del dispositivo
atenuador de impactos (1). La placa de colisión (21) puede tener,
por ejemplo, un patrón recortado en forma de tablero de ajedrez. La
parte trasera (2) también tiene dos ruedas (22) con suspensión. La
parte trasera (2) está sujeta a la parte atenuadora (3), la cual se
representa en forma de estructura de material polimérico elástico.
La parte delantera (4) comprende dos ruedas pivotantes (41), una
parte de enganche (5) para su conexión a un vehículo (6), y un
dispositivo (42) que lleva el equipo de señales, tales como paneles
luminosos, señales de tráfico, etc. La parte de enganche (5), que
comprende un amortiguador (51), se conecta por un extremo a la parte
delantera (4) y por el otro extremo al dispositivo de remolque (61)
del vehículo, normalmente un dispositivo de remolque VBG. El
amortiguador (51) está preparado para que amortigüe parte de la
fuerza ejercida contra el dispositivo atenuador de impactos durante
una colisión. La parte de enganche (5) también comprende un
portacables (54) que tiene, por ejemplo, cables eléctricos y
conductos hidráulicos/neumáticos. El portacables (54) está preparado
de modo que pueda doblarse con facilidad y proteja al contenido,
sin que éste se comprima ni se dañe de algún modo cuando se mueva
el amortiguador (51).
Durante una colisión de poca importancia contra
el dispositivo atenuador de impactos, las fuerzas de la colisión
son absorbidas fundamentalmente por el amortiguador (51). Tras la
colisión, el amortiguador (51) recobra su posición original y el
atenuador de impactos puede seguir en funcionamiento. Durante una
colisión de más importancia contra el dispositivo atenuador de
impactos, las fuerzas de la colisión también son absorbidas por la
parte atenuadora (3).
La invención lleva esto a cabo por medio de un
amortiguador (51) que absorbe las fuerzas hasta que se alcanza una
presión predeterminada contra el amortiguador (51), después de lo
cual la parte atenuadora (3) absorbe el resto de las fuerzas de la
colisión.
Preferiblemente, el amortiguador (51) se aplasta
cuando se alcanza la presión predeterminada. Un modo de conseguirlo
consiste en que el amortiguador (51) comprenda un medio que se
desaloje a la presión predeterminada. El desalojo de la presión
puede hacerse mediante un dispositivo de presión (52) de algún tipo.
Si se usa aire como medio, como dispositivo de presión (52) puede
usarse una válvula de seguridad o un disco de rotura a una presión
determinada. Si se usa aceite hidráulico como medio, no es adecuado
soltarlo libremente, sino que puede usarse un amortiguador
hidráulico que comunique con un acumulador hidráulico para que
recoja el aceite hidráulico cuando se ejerza una presión elevada
contra el amortiguador y lo devuelva cuando disminuya la presión. El
amortiguador también puede incluir un sistema mecánico de resortes,
con una disposición correspondiente, preparado de modo que se
aplaste al alcanzarse una presión predefinida.
También cabe usar un amortiguador sin
dispositivo de presión. El inconveniente de esta solución radica en
que existe el riesgo de que durante una colisión se deforme el
amortiguador y de que el dispositivo atenuador de impactos quede
fuera de servicio hasta que se cambie el amortiguador. Durante las
obras viales es importante evitar las detenciones porque hay varias
máquinas involucradas a la vez y la accesibilidad del tráfico es
limitada.
En la realización mostrada y descrita, el
amortiguador es un amortiguador neumático con la posibilidad de
desalojar el aire del amortiguador si la presión es lo
suficientemente alta. El amortiguador (51) se conecta al sistema de
presión de aire del vehículo o bien los atenuadores de impactos
tienen su propio sistema de presión neumática. Para impedir que el
amortiguador se doble o se dañe de otro modo durante una colisión,
el amortiguador tiene un dispositivo de presión (52) que descarga
parte de la sobrepresión que se produce cuando se comprime el
cilindro durante una colisión. El dispositivo de presión (52) se
descarga durante una colisión importante contra el atenuador de
impactos, adecuadamente a unos 7 bares, descargando la presión de
modo que en el cilindro queda una sobrepresión de un bar. Es
ventajoso (aunque no necesario) que el amortiguador tenga alguna
función elástica, incluso después de que se descargue el dispositivo
de presión. Cuando se descarga el dispositivo de presión (52), se
aplasta el amortiguador. Tras la colisión, el amortiguador se llena
otra vez de aire. Una colisión de poca importancia, en la que no se
descarga el dispositivo de presión, es absorbida de ese modo por el
atenuador de impactos (1) sin afectar al vehículo (6).
La Fig. 4a-b representa una
segunda realización de la invención. La parte de enganche (5) del
atenuador de impactos comprende un amortiguador (51) elástico
longitudinalmente. En los dos lados de la parte de enganche (5)
están dispuestas unas barras (53) paralelas que transfieren las
fuerzas. Las barras (53) están dispuestas de modo que lleguen al
vehículo cuando el dispositivo de presión (52) (o el equivalente en
un amortiguador hidráulico) se descargue sobre el amortiguador (51)
y se aplaste el amortiguador. La Fig. 5a-b muestra
como apoyan las barras (53) en el vehículo junto al dispositivo de
remolque (61). En las figuras el vehículo está equipado con un
dispositivo de remolque VBG y en un dispositivo de remolque de esta
clase hay una barra de remolque (62) sujeta al vehículo (6). Las
barras (53) de la Fig. 5 apoyan en esta barra de remolque (62), lo
cual también significa que no necesita hacerse ninguna modificación
en el vehículo. Las barras (53) transfieren al vehículo (6) las
fuerzas de la colisión, hacen más estable al atenuador de impactos
durante el final del intervalo de tiempo de la colisión y evitan
que se dañe el dispositivo de remolque (61).
Todos los atenuadores conocidos de impactos
están conectados al vehículo rígidamente durante el funcionamiento,
p. ej. mediante barras conectadas entre el atenuador de impactos y
el vehículo. Hasta ahora esta solución era la única que se
consideraba posible para absorber las fuerzas producidas durante una
colisión contra un atenuador de impactos. El inconveniente de tal
solución es que empeora la accesibilidad en un entorno de tráfico,
o del equipo, para cambiar la posición del atenuador de impactos de
una posición rígida a una posición más flexible, p. ej. como
remolque conectado al vehículo durante su transporte.
La invención se refiere a un atenuador de
impactos que no se conecta como extensión rígida del vehículo. En
lugar de ello, el atenuador de impactos se conecta de modo flexible
lateralmente (como un remolque). Por consiguiente, durante el
funcionamiento el atenuador de impactos también está conectado como
un remolque.
Durante una colisión el atenuador de impactos,
según la invención, absorbe la mayor parte de las fuerzas de
colisión sin movimiento lateral ni funcionar de algún modo fuera de
los estándares establecidos para un atenuador de impactos.
Durante una colisión contra el atenuador de
impactos se comprime la suspensión delantera del coche que choca
(7). Lo cual quiere decir que el centro de gravedad del coche se
desplaza hacia las ruedas delanteras originando una primera fuerza
(F2), así como un aumento de la fricción entre las ruedas delanteras
y la carretera. Las ruedas traseras (22) del atenuador de impactos
también se comprimen contra la carretera durante la colisión,
porque la parte delantera del coche queda agarrada en el patrón de
ajedrez de la placa de colisión, y se origina una segunda fuerza
(F1). Lo cual significa que las ruedas traseras (22) del atenuador
de impactos también contribuyen a aumentar la fricción contra la
carretera. Por lo tanto, durante el intervalo de tiempo de una
colisión hay cuatro ruedas comprimidas contra la carretera en la
dirección de arrastre del coche. Durante este lapso de tiempo no
hay fuerzas laterales dignas de mención que actúen sobre el coche
(7) ni sobre el atenuador de impactos (1). Por consiguiente, tanto
el coche (7) como el atenuador de impactos (1) mantienen un
recorrido estable durante el lapso de tiempo de la colisión. No
obstante, cuando se comprime el atenuador de impactos (Fig. 3) y
las fuerzas de detención de la parte de absorción empujan al coche,
pueden originarse fuerzas laterales de retroceso.
Incluso durante una colisión descentrada (es
decir, el vehículo choca con el atenuador de impactos en la
dirección de arrastre situada a un tercio del costado, alrededor de
6-7 dm del centro) y con una conexión al vehículo
de modo flexible, el vehículo y el atenuador de impactos mantienen
un recorrido estable. Tras un cuarto de segundo queda absorbida
totalmente la colisión y en ese momento toda la energía cinética
queda transformada en calor y en energía potencial. El vehículo que
choca rebota hacia atrás y acaba por pararse detrás del atenuador
de impactos. El test muestra que el vehículo no gira ni termina por
pararse en distinto carril al suyo, lo cual se sabe que ocurre con
otros tipos de atenuadores de impactos.
Una ventaja adicional de la invención, comparada
con una conexión rígida a un vehículo, estriba en que las fuerzas
de la colisión son absorbidas por la parte atenuadora y también por
el amortiguador, lo cual reduce el empuje hacia el interior del
vehículo y las fuerzas que podrían afectar al conductor. Esto
constituye un problema especial porque los primeros atenuadores de
impactos se diseñaron contra vehículos relativamente pesados y a
velocidad elevada. Un vehículo ligero y a baja velocidad no afecta
suficientemente al atenuador de impactos de modo que absorba la
colisión en el grado deseado. La invención lo resuelve amortiguando
en dos etapas las fuerzas de la colisión. Las fuerzas de colisión
bajas son absorbidas por el amortiguador y las fuerzas de colisión
elevadas lo son por la parte atenuadora.
Claims (15)
1. Atenuador de impactos (1) para un vehículo
(6), que comprende una parte trasera (2) con una primera rueda (22)
y dispuesta en una parte atenuadora (3), una parte delantera (4) con
una segunda rueda (41) y dispuesta entre la parte atenuadora (3) y
una parte de enganche (5) para su conexión al vehículo (6),
caracterizado porque la parte de enganche (5) comprende un
amortiguador (51) para amortiguar parte de la fuerza ejercida
contra el atenuador de impactos (1) durante una colisión y conectar
el atenuador de impactos (1) de modo móvil lateralmente respecto al
vehículo (6) durante el funcionamiento.
2. Atenuador de impactos según la reivindicación
1, en el que el amortiguador (51) amortigua hasta que se alcanza
una presión predeterminada contra el amortiguador (51), después de
lo cual la parte atenuadora (3) absorbe el resto de las fuerzas de
la colisión.
3. Atenuador de impactos según la reivindicación
2, en el que el amortiguador (51) se aplasta cuando se llega a la
presión predeterminada.
4. Atenuador de impactos según cualquiera de las
reivindicaciones 2-3, en el que el amortiguador (51)
comprende un medio que se desaloja a la presión predeterminada.
5. Atenuador de impactos según la reivindicación
4, en el que el amortiguador (51) comprende un amortiguador
neumático con un dispositivo de presión (52) para desalojar el
aire.
6. Atenuador de impactos según la reivindicación
5, en el que el dispositivo de presión (52) comprende una válvula
de seguridad o un disco de rotura a una presión determinada.
7. Atenuador de impactos según la reivindicación
4, en el que el amortiguador (51) comprende un amortiguador
hidráulico con un acumulador hidráulico.
8. Atenuador de impactos según cualquiera de las
reivindicaciones 2-7, en el que una barra (53)
transfiere al vehículo (6) parte de las fuerzas de colisión después
de que se aplaste el amortiguador (51).
9. Atenuador de impactos según la reivindicación
8, en el que en cada lado del amortiguador (51) están dispuestas
dos barras (53).
10. Atenuador de impactos según la
reivindicación 9, en el que las barras (53) están dispuestas de modo
que transfieren al vehículo (6) las fuerzas de colisión mediante
una barra de remolque (62) en la que está dispuesto el dispositivo
de remolque (61).
11. Atenuador de impactos según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en el que la parte trasera (2)
comprende dos ruedas (22) y en el que la parte delantera (4)
comprende dos ruedas pivotantes (41).
12. Atenuador de impactos según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en el que el amortiguador comprende
un sistema mecánico de resortes.
13. Atenuador de impactos según la
reivindicación 19, en el que las barras (53) están dispuestas en la
parte delantera (4).
14. Método para poner en funcionamiento un
atenuador de impactos (1) para un vehículo (6), que comprende una
parte trasera (2) con una primera rueda (22), una parte atenuadora
(3), una parte delantera (4) con una segunda rueda (41), y una
parte de enganche (5) para su conexión al vehículo (6),
caracterizado porque el atenuador de impactos se conecta al
vehículo de modo flexible longitudinalmente y de modo móvil
lateralmente respecto al vehículo durante el funcionamiento.
15. Método según la reivindicación 14, en el que
la conexión se efectúa mediante una barra de remolque que comprende
un amortiguador (51).
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