ES2311904T3 - Elemento de carroceria y cuerpo de absorcion para un elemento de carroceria. - Google Patents
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Abstract
Elemento de carrocería (1) con un cuerpo de absorción (2; 10) para amortiguar un impacto sobre el elemento de carrocería (1), presentando dicho cuerpo de absorción (2; 10) una pluralidad de elementos de deformación controlada (4) dispuestos adyacentemente entre sí debajo de la chapa exterior (4) del elemento de carrocería (1), que están situados entre al menos dos paredes de apoyo (5, 6; 5, 6, 11) del cuerpo de absorción (2; 10) sucesivas y separadas entre sí dispuestas debajo de la porción de chapa exterior (3) del elemento de carrocería 1 y que están preformados de manera que los elementos de deformación controlada (4) presentan un comportamiento de deformación definido, caracterizado porque el cuerpo de absorción (10) presenta varias capas de elementos de deformación controlada (4) que están respectivamente dispuestas entre paredes de apoyo (5, 6, 11).
Description
Elemento de carrocería y cuerpo de absorción
para un elemento de carrocería.
La invención se refiere a un elemento de
carrocería con un cuerpo de absorción de acuerdo con el preámbulo de
la reivindicación 1. La invención se refiere además a un cuerpo de
absorción para un elemento de carrocería de este tipo de acuerdo con
la reivindicación 10.
Ya se conocen diferentes configuraciones de
elementos de carrocería con un cuerpo de absorción del tipo
mencionado al principio para la protección de los peatones. Se
pueden encontrar ejemplos en los documentos DE 10063582 A1, DE
10102187 A1, DE 19948732 A1, DE 10242258 A1, DE 19959606 A1 y DE
10136898 A1. En estas configuraciones conocidas, una carga estática
relativamente pequeña del elemento de carrocería perpendicularmente
a la chapa exterior ya produce que el cuerpo de absorción, ceda
plásticamente de forma no intencionada. Esto tiene un efecto
negativo en la apariencia del vehículo, ya que los intersticios
entre elementos de carrocería adyacentes y también las transiciones
entre superficies ya no resultan atractivas desde el punto de vista
óptico. Esto es especialmente aplicable cuando el cuerpo de
absorción está dispuesto cerca de una de estas zonas de transición
entre dos elementos de carrocería. Además, los cuerpos de absorción
conocidos tienen una altura de montaje relativamente grande y, a
pesar de esta altura de montaje, frecuentemente sólo se aprovecha de
forma relativamente eficaz para la absorción de energía una pequeña
parte del gran recorrido de deformación del cuerpo de absorción.
Por ello, un objetivo de la presente invención
consiste en perfeccionar un elemento de carrocería del tipo
mencionado en la introducción de tal modo que resista una carga
estática definida y que, al mismo tiempo, en caso de una carga
dinámica asegure una absorción de energía eficiente utilizando un
cuerpo de absorción compacto.
Este objetivo se resuelve según la invención
mediante un elemento de carrocería con las características indicadas
en la parte de identificación de la reivindicación 1.
De acuerdo con la invención, en un cuerpo de
absorción están previstos varios elementos de deformación
controlada.
El efecto de absorción de energía del cuerpo de
absorción se distribuye entre los elementos de deformación
controlada individuales, de modo que cada elemento de deformación
controlada individual ha de satisfacer unos requisitos relativamente
pequeños, y en consecuencia fácilmente controlables, en lo que
respecta a la estabilidad en caso de carga estática y al
comportamiento de deformación definido en caso de carga dinámica.
Los valores límite para la carga estática por un lado y para la
dinámica, es decir, la deformación definida, en caso de carga
dinámica por otro, se pueden predeterminar de forma selectiva a
través de la conformación de los elementos de deformación
controlada, la elección del material para éstos, el espesor de los
elementos de deformación controlada y la densidad de la disposición
de los elementos de deformación controlada entre las paredes de
apoyo. Para ello se pueden tener en cuenta situaciones de carga
típicas, de modo que el cuerpo de absorción sea adecuado por ejemplo
para ser utilizado en un guardabarros o también en un parachoques.
Si se utiliza en un guardabarros, el elemento de carrocería según la
invención asegura una amortiguación efectiva en particular de un
impacto de la cabeza de un peatón. En este contexto, el cuerpo de
absorción es especialmente adecuado para ser utilizado en la zona
del guardabarros adyacente al capó de un automóvil. El cuerpo de
absorción puede estar diseñado de tal modo que el comportamiento de
carga del guardabarros corresponda al comportamiento de carga del
capó adyacente. De este modo se logra una buena protección de los
peatones. El cuerpo de absorción puede estar realizado de forma
compacta y en particular con poca altura de montaje.
Un elemento de carrocería según la
reivindicación 2 se puede fabricar como componente individual con un
gasto relativamente bajo. Alternativamente también es posible
conformar el cuerpo de absorción de forma integral con el elemento
de carrocería, lo que reduce el gasto de montaje.
Un elemento de deformación controlada conformado
según la reivindicación 3 presenta un comportamiento de deformación
muy definido. Con esta conformación, los valores límites para la
carga estática y/o dinámica se pueden ajustar adicionalmente a
través del ángulo de deformación inicial, es decir, el ángulo de
deformación de los elementos de deformación controlada no sometidos
a carga. Los elementos de deformación controlada con este tipo de
ángulo tienen en su posición inicial suficiente capacidad de carga
estática y presentan un buen efecto de absorción en caso de carga
dinámica por impacto.
El ángulo de deformación inicial según la
reivindicación 4 ha resultado especialmente ventajoso para lograr un
comportamiento de carga muy adaptable a las circunstancias de la
protección de peatones.
Una configuración de las porciones de arista
según las reivindicaciones 5 y 6 favorece un comportamiento definido
de flexión o deformación del cuerpo de absorción.
Un cuerpo de absorción según la reivindicación 7
puede proporcionar un gran recorrido de deformación.
Los materiales según las reivindicaciones 8 y 9
posibilitan una buena adaptación del comportamiento de carga del
cuerpo de absorción a unos valores límite predeterminados.
Otro objetivo de la invención consiste en poner
a disposición un cuerpo de absorción para un elemento de carrocería
conocido por preuso manifiesto, que, con una construcción compacta,
presente un comportamiento de carga bien adaptado a los requisitos
de la protección contra impactos correspondiente al comportamiento
de carga arriba indicado.
Este objetivo se resuelve según la invención
mediante un cuerpo de absorción según la reivindicación 10.
Las ventajas de este cuerpo de absorción
corresponden a las arriba indicadas con referencia a las
reivindicaciones 1 a 9.
A continuación se explican más detalladamente
ejemplos de realización de la invención con referencia a los
dibujos. En los dibujos:
- la figura 1 muestra una sección de un elemento
de carrocería con un cuerpo de absorción;
- la figura 2 muestra una sección de un elemento
de carrocería con otra forma de realización de un cuerpo de
absorción.
La figura 1 muestra una sección de un elemento
de carrocería 1 de un vehículo (por lo demás no representado en las
figuras) con un cuerpo de absorción 2 para amortiguar un impacto,
por ejemplo de un peatón, sobre el elemento de carrocería 1. En la
figura 1 sólo se muestra una porción de una chapa exterior del
elemento de carrocería 1 de un vehículo. Esta zona representada
también se denominará en lo sucesivo porción de chapa exterior 3 del
elemento de carrocería 1. El elemento de carrocería 1 puede
consistir en un guardabarros o un parachoques.
El cuerpo de absorción 2 incluye una pluralidad
de elementos de deformación controlada 4 de plástico dispuestos
debajo de la porción de chapa exterior 3 del elemento de carrocería
1 que se encuentran situados entre paredes de apoyo 5, 6 sucesivas y
separadas entre sí dispuestas debajo de la porción de chapa exterior
3 del elemento de carrocería 1. La pared de apoyo superior 5 en la
figura 1 está dispuesta directamente debajo de la porción de chapa
exterior 3. La pared de apoyo inferior 6 en la figura 1 está
separada de la porción de chapa exterior 3 hacia el interior a causa
de los elementos de deformación controlada 4 interpuestos.
Los elementos de deformación controlada 4 están
preformados de tal modo que presentan un comportamiento de
deformación definido. Cada elemento de deformación controlada 4 está
configurado como elemento angular y presenta una primera porción de
pared 7, que está conformada en la pared de apoyo superior 5, y una
segunda porción de pared 8, que está conformada en la pared de apoyo
inferior 6. En la transición entre las dos porciones de pared 7, 8
se encuentra una porción de arista 9 del elemento de deformación
controlada 4. La porción de arista 9 se extiende paralela a los
planos de las paredes de apoyo 5, 6 y perpendicular a una dirección
de extensión principal de las paredes de apoyo 5, 6. Las porciones
de arista 9 de todos los elementos de deformación controlada 4 se
extienden paralelas entre sí y además de forma aproximadamente
paralela a la chapa exterior del vehículo en el área del cuerpo de
absorción 2.
En el ejemplo de realización representado, los
elementos de deformación controlada 4 presentan entre las porciones
de pared 7, 8, en la zona de la porción de arista 9, un ángulo de
deformación inicial no sometido a carga previa de 120º. También son
posibles otros ángulos de plegadura, por ejemplo entre 90º y
150º.
Los elementos de deformación controlada 4 están
dispuestos adyacentemente entre sí por debajo de la porción de chapa
exterior 3 del elemento de carrocería 1. Las porciones de arista 9
están orientadas de forma alterna. Por consiguiente, los elementos
de deformación controlada 4 están orientados de tal modo que cada
dos porciones de arista 9 están mutuamente enfrentadas o se alejan
una de la otra.
En caso de una carga del elemento de carrocería
1 con un componente de fuerza perpendicular a la porción de chapa
exterior 3, el cuerpo de absorción 2 se comporta de la siguiente
manera:
El cuerpo de absorción 2 resiste una carga
estática hasta un límite de fuerza predeterminado. Este límite de
fuerza se puede elegir de tal modo que el cuerpo de absorción 2
resista una carga estática típica del elemento de carrocería 1, por
ejemplo la carga que se produce cuando una persona se apoya en el
elemento de carrocería 1 o se sienta sobre el mismo. Los elementos
de deformación controlada 4 del cuerpo de absorción 2 también
resisten una carga dinámica hasta un valor límite determinado de la
fuerza de impacto.
Este valor límite también se designará más abajo
como umbral de activación. Por encima del umbral de activación, los
elementos de deformación controlada 4 ceden y se deforman de forma
definida, con lo que el ángulo de deformación entre las porciones de
pared 7, 8 se reduce a partir del ángulo de deformación inicial.
Después, los elementos de deformación controlada 4 que se están
deformando se rompen de forma definida en la zona de la porción de
arista 9 y en la transición entre las porciones de pared 7, 8 y las
paredes de apoyo 5, 6. Gracias a la orientación alterna de las
porciones de arista 9, con esta deformación y rotura definida las
paredes de apoyo 5, 6 se aproximan entre sí sin un gran
desplazamiento lateral. Por ello, el comportamiento de deformación
del cuerpo de absorción 2 está bien definido.
Durante el diseño del cuerpo de absorción 2 se
puede influir en la magnitud del umbral de activación a través de la
elección del material para los elementos de deformación controlada
4, a través del espesor de éstos, a través del ángulo de deformación
inicial, a través de la extensión de las porciones de arista 9, es
decir, la anchura el cuerpo de absorción 2 en la dirección de las
porciones de arista 9, y a través de la cantidad de elementos de
deformación controlada 4 a lo largo de una porción longitudinal dada
del cuerpo de absorción 2, es decir, la densidad de los elementos de
deformación controlada 4. Cuanto menor es el ángulo de deformación
inicial, más bajos son el valor límite de fuerza y el umbral de
activación. Para los especialistas es evidente esta dependencia de
los valores límite de las otras magnitudes de influencia arriba
mencionadas, por lo que no requiere ninguna descripción
detallada.
El cuerpo de absorción 2 está hecho en conjunto
de poliamida (PA) con una proporción de fibra de vidrio de un 30% en
peso, en particular de PA6 GF30. También es posible una construcción
con otra poliamida, incluso de una poliamida no reforzada.
Alternativamente también es posible realizar el cuerpo de absorción
2 con otro plástico, por ejemplo polipropileno (PP).
En la realización según la figura 1, el cuerpo
de absorción 2 constituye un elemento estructural propio que está
unido con el elemento de carrocería 1 a través de elementos de
fijación, por ejemplo mediante uniones por clip. Alternativamente,
el cuerpo de absorción 2 también se puede conformar integralmente
con el elemento de carrocería 1.
La figura 2 muestra una representación similar
de un elemento de carrocería 1 con otra forma de realización de un
cuerpo de absorción 10. Los componentes correspondientes a los ya
descritos previamente en relación con la figura 1 tienen los mismos
números de referencia y no se describirán de nuevo en detalle.
Además de las dos paredes de apoyo 5, 6, el
cuerpo de absorción 10 presenta una tercera pared de apoyo 11
dispuesta desplazada en relación con la pared de apoyo 6 de nuevo
hacia el interior con respecto a la porción de chapa exterior 3. Por
consiguiente, el cuerpo de absorción 10 presenta dos capas de
elementos de deformación controlada 4. Una primera capa de elementos
de deformación controlada 4 está dispuesta entre las paredes de
apoyo 5, 6, como en el cuerpo de absorción 3 según la figura 1. Una
segunda capa de elementos de deformación controlada 4 está dispuesta
en el cuerpo de absorción 10 entre las paredes de apoyo 6 y 11. La
estructura y la disposición de los elementos de deformación
controlada 4 de la segunda capa corresponden a la estructura y la
disposición de los elementos de deformación controlada 4 de la
primera capa.
El comportamiento de carga del cuerpo de
absorción 10 corresponde al comportamiento de carga del cuerpo de
absorción 2 y, debido a las dos capas sucesivas de elementos de
deformación controlada 4, en el cuerpo de absorción 10 se dispone de
un mayor recorrido de deformación, que puede ser aprovechado en caso
de un impacto para asegurar una mayor absorción de energía.
Además de la forma angular de los elementos de
deformación controlada, como en el caso de los elementos de
deformación controlada 4 según las figuras 1 y 2, también son
posibles otras conformaciones de los elementos de deformación
controlada 4 que permitan un comportamiento de deformación definido.
En particular, los elementos de deformación controlada se pueden
configurar en forma de hoz.
\vskip1.000000\baselineskip
La lista de referencias citada por el
solicitante lo es solamente para utilidad del lector, no formando
parte de los documentos de patente europeos. Aún cuando las
referencias han sido cuidadosamente recopiladas, no pueden excluirse
errores u omisiones y la OEP rechaza toda responsabilidad a este
respecto.
- \bullet DE 10063582 A1 [0002]
- \bullet DE 10242258 A1 [0002]
- \bullet DE 10102187 A1 [0002]
- \bullet DE 19959606 A1 [0002]
- \bullet DE 19948732 A1 [0002]
- \bullet DE 10136898 A1 [0002]
Claims (9)
1. Elemento de carrocería (1) con un cuerpo de
absorción (2; 10) para amortiguar un impacto sobre el elemento de
carrocería (1), presentando dicho cuerpo de absorción (2; 10) una
pluralidad de elementos de deformación controlada (4) dispuestos
adyacentemente entre sí debajo de la chapa exterior (4) del elemento
de carrocería (1), que están situados entre al menos dos paredes de
apoyo (5, 6; 5, 6, 11) del cuerpo de absorción (2; 10) sucesivas y
separadas entre sí dispuestas debajo de la porción de chapa exterior
(3) del elemento de carrocería 1 y que están preformados de manera
que los elementos de deformación controlada (4) presentan un
comportamiento de deformación definido, caracterizado porque
el cuerpo de absorción (10) presenta varias capas de elementos de
deformación controlada (4) que están respectivamente dispuestas
entre paredes de apoyo (5, 6, 11).
2. Elemento de carrocería según la
reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo de absorción
(2; 10) constituye un elemento estructural propio que está unido al
elemento de carrocería (1).
3. Elemento de carrocería según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque cada elemento de
deformación controlada (4) está configurado como elemento
angular,
- con una primera porción de pared (7) que está
unida con la primera pared de apoyo (5),
- con una segunda porción de pared (8) que está
unida con la segunda pared de apoyo (6),
- con una porción de arista (9) en la transición
entre las dos porciones de pared (7, 8), extendiéndose dicha porción
de arista (9) paralelamente a los planos de las paredes de apoyo (5,
6; 5, 6, 11).
4. Elemento de carrocería según la
reivindicación 3, caracterizado por un ángulo de deformación
inicial del elemento de deformación controlada (4) entre las
porciones de pared (7, 8) en la zona de la porción de arista (9) de
90º a 150º, preferentemente de 120º.
5. Elemento de carrocería según la
reivindicación 3 ó 4, caracterizado porque las porciones de
arista (9) de todos los elementos de deformación controlada (4) se
extienden paralelas entre sí y en particular perpendicularmente
respecto de una dirección de extensión principal de las paredes de
apoyo (5, 6; 5, 6, 11).
6. Elemento de carrocería según una de las
reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque las porciones de
arista (9) están orientadas de forma alterna.
7. Elemento de carrocería según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por elementos de
deformación controlada (4) de poliamida (PA), en particular de
poliamida reforzada con fibra de vidrio (GF), de forma especialmente
preferente de una poliamida 6 (PA6 GF) con una proporción de fibra
de vidrio de un 30 por ciento en peso.
8. Elemento de carrocería según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por elementos de
deformación controlada (4) de polipropileno (PP).
9. Cuerpo de absorción (2; 10) según una de las
reivindicaciones 1 a 8 para un elemento de carrocería (1).
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