ES2312535T3 - Sistema de absorcion de energia para vehiculo automovil. - Google Patents
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Abstract
Sistema de absorción de energía para vehículo automóvil, comprendiendo el vehículo automóvil unos largueros (24a) y un bancada del motor, comprendiendo el sistema una viga superior (1, 6, 11, 14, 20, 25), una viga inferior (2, 7, 12, 18, 21, 25) y unos montantes (3, 10, 13, 19, 22, 25) que aseguran una unión rígida entre la viga superior (1, 6, 11, 14, 20, 25) y la viga inferior (2, 7, 12, 18, 21, 25), apoyándose la viga superior (1, 6, 11, 14, 20, 25) contra los largueros (24a) del vehículo, caracterizado porque la viga inferior (2, 7, 12, 18, 21, 25) se apoya contra unas prolongaciones (24b) de la bancada del motor.
Description
Sistema de absorción de energía para vehículo
automóvil.
La presente invención se refiere a un sistema de
absorción de energía para un vehículo automóvil.
Se sabe que los vehículos automóviles son cada
vez más rígidos con el doble objetivo de limitar el coste de su
reparación y proteger mejor a sus pasajeros en el caso de que se
produzca un choque.
De hecho, la casi totalidad de la energía a
disipar en el momento de un choque del vehículo está concentrada en
sus largueros, en cuyo extremo están dispuestos unos sistemas de
absorción de energía cuya función es absorber los esfuerzos de
forma más o menos progresiva.
Sin embargo estas precauciones tienen un límite
debido al hecho que solo tienen en cuenta unos choques entre un
vehículo y un obstáculo liso vertical tal como un muro.
Por ejemplo, la patente EP 1 065 108 describe un
sistema de absorción de energía para vehículo automóvil provisto de
unos largueros, comprendiendo el sistema una viga superior y una
viga inferior horizontales, así como unos montantes verticales que
aseguran una unión rígida entre la viga superior y la viga inferior
apoyándose la viga superior contra los largueros del vehículo. La
viga inferior está destinada a tratar los choques con los peatones,
y no permite absorber la energía de los choques que la presente
invención prevé tratar.
Por lo tanto subsiste una dificultad en cuanto a
otros tipos de choques distintos a los de un muro y en particular
en cuanto a los choques entre vehículos. En efecto, en este último
caso, la rigidización de las estructuras constituye por sí misma un
factor de aumento del riesgo puesto que estas estructuras se
convierten en unos objetos tanto más agresivos e intrusivos cuanto
más rígidos son.
La presente invención prevé resolver este
inconveniente.
La presente invención tiene por objeto un
sistema de absorción de energía para vehículo automóvil,
comprendiendo el vehículo automóvil unos largueros y una bancada
del motor, comprendiendo el sistema una viga superior, una viga
inferior y unos montantes que aseguran una unión rígida entre la
viga superior y la viga inferior, apoyándose la viga superior
contra los largueros del vehículo, caracterizado porque la viga
inferior está en apoyo contra unas prolongaciones de la bancada del
motor.
El marco (viga superior, viga inferior y
montantes) que constituye el sistema de absorción de energía según
la invención permite evitar que dos vehículos que se chocan vean sus
vigas o sus largueros entremezclarse. Así, las estructuras rígidas
de cada vehículo no corren ya el riesgo de constituir unas piezas
intrusivas particularmente peligrosas y destructoras para el otro
vehículo.
En otros términos, el marco dispuesto en cada
uno de los vehículos que entran en colisión obliga a los sistemas
de absorción de energía de los dos vehículos a encontrarse y a
absorber la energía del choque.
La presente invención es particularmente
ventajosa puesto que asegura un buen reparto de los esfuerzos sobre
la estructura del vehículo, y ello en ausencia de normalización en
materia de altura de la viga o de separación de largueros en los
vehículos.
Otra ventaja del sistema de absorción de energía
según la invención es que ofrece una superficie de choque mayor en
la parte delantera del vehículo y en particular según la dirección
vertical, lo que no sólo reparte mejor los esfuerzos sobre la
estructura del vehículo, como ya se ha explicado, sino que
contribuye también a preservar las piernas de un peatón,
proporcionando una viga inferior especialmente adaptada a la
absorción de un choque con un peatón, como ya se conoce en
particular a partir de la solicitud de patente EP 1038732 .
También se puede considerar el sistema de
absorción de energía según la invención como un complemento
rigidizante de la estructura del vehículo, teniendo en cuenta que
su estructura es un marco rígido que une los largueros a la bancada
del motor.
En un modo particular de la invención, la viga
superior y/o la viga inferior están realizadas en materiales
compuestos, por ejemplo con ayuda de una hoja de material de
refuerzo como el conocido con la denominación TWINTEX®,
comercializado por la sociedad VETROTEX, mientras que los montantes
son realizados en polipropileno inyectado.
En otro modo de realización particular de la
invención, las vigas son realizadas en aluminio extrusionado
plegado.
Sea cual sea el material utilizado para
realizarla, es ventajoso que por lo menos una viga del sistema de
absorción de energía según la invención presente una sección
transversal del tipo en U, es decir con dos alas laterales que
definen un espacio interior en la viga que desemboca hacia el
exterior por los bordes libres de dichas alas.
Una sección "del tipo en U" según la
invención puede ser, en particular, una sección en U, en V o en
W.
En un modo de realización preferido de la
invención, la abertura longitudinal de la viga esta girada hacia la
parte delantera del vehículo, una vez montado el sistema de
absorción en dicho vehículo.
Esta disposición presenta la ventaja de que la
viga está entonces fijada al vehículo por su pared opuesta a la
abertura y que en caso de choque, sus dos alas laterales se separan
mientras que la viga se aplasta, de tal manera que la viga ofrece
así una mayor superficie de apoyo para los objetos a impactar.
Además, estando la abertura de la viga girada
hacia el exterior del vehículo, se puede alojar fácilmente en su
espacio interior una parte incompresible de los absorbedores.
Cada montante del sistema de absorción según la
invención comprende preferentemente una red de nervaduras de
rigidificación.
En una variante ventajosa, cada montante
comprende una parte que se superpone por lo menos a una de las
vigas, parte que está preferentemente constituida por una
estructura de nido de abeja con el fin de formar una zona de
absorción de energía.
En otro modo de realización particular
compatible con los anteriores, cada montante comprende unas
excrecencias que están en la prolongación de las vigas,
constituyendo cada excrecencia una zona de absorción de energía
destinada a absorber los choques en ángulo del vehículo.
De acuerdo con la invención, los montantes se
fijan sobre las vigas de formas diferentes.
En un primer modo de realización, cada montante
se fija a cada viga por la parte exterior de ésta. En este caso, el
montante se sitúa en el extremo de las vigas y puede constituir un
absorbedor para los choques en ángulo del vehículo.
En un segundo modo de realización, cada montante
se encaja en una por lo menos de las vigas, preferentemente por la
parte delantera de ésta, es decir por el exterior del vehículo, lo
que facilita dicho encajado.
Según otra forma de realización, la viga
inferior está realizada en una sola pieza con los montantes, lo que
suprime la dificultad que consiste en fijar de forma rígida los
montantes a la viga inferior.
En una otra forma de realización de la
invención, la viga inferior y/o los montantes son el resultado del
ensamblado de un absorbedor destinado a resistir la compresión en
caso de choque y de una porción de una pieza reforzada que recubre
el absorbedor y se apoya sobre la estructura del vehículo.
Según otro modo de realización de la invención,
el marco está constituido por una pieza monobloque realizada de una
sola pieza.
Además la invención puede presentar una o varias
de las siguientes características:
- la viga superior y la viga inferior son
sustancialmente horizontales;
- los montantes son sustancialmente
verticales.
Con el fin de facilitar la comprensión de la
invención, se describirán a continuación diferentes modos de
realización, con ayuda de los dibujos adjuntos en los que:
la figura 1 es una vista en perspectiva de la
mitad delantera izquierda de un marco según la invención,
la figura 2 es una vista análoga a la figura 1
que representa únicamente el montante del marco,
la figura 3 es una vista de la mitad delantera
izquierda de otro marco según la invención,
la figura 4 es una vista explosionada análoga a
la figura 3,
la figura 5 es una vista de la mitad delantera
izquierda de otro marco según la invención,
la figura 6 es una vista análoga a la figura 5
que muestra únicamente el montante del marco,
la figura 7 es una vista en perspectiva
explosionada de la mitad delantera izquierda de otro marco según la
invención.
la figura 8 es una vista análoga a la figura 7
que muestra únicamente el montante,
la figura 9 es una vista frontal del marco de la
figura 7,
la figura 10 es una vista en perspectiva de la
mitad delantera izquierda de otro marco según la invención,
la figura 11 es una vista lateral explosionada
de la figura 10,
la figura 12 es una vista en perspectiva de otro
marco según la invención.
El medio marco representado en la figura 1
comprende una viga superior 1 y una viga inferior 2, ambas
realizadas en materiales compuestos.
En este ejemplo, así como en los de las figuras
3 a 6, 10 y 11, las vigas presentan una sección transversal en U o
en W, con dos alas laterales que delimitan una abertura longitudinal
dirigida hacia el interior del vehículo.
Estas dos vigas están reunidas por un montante 3
realizado en polipropileno inyectado y que comprende tres redes de
nervaduras 3a, 3b, 3c superpuestas verticalmente.
La red de nervaduras intermedia 3b sirve para
rigidizar el marco constituyendo una zona de unión entre las vigas
superior 1 e inferior 2.
Las redes de nervaduras 3a y 3c constituyen unos
absorbedores gracias a su estructura en forma de nido de
abejas.
Entre las zonas nervadas 3a-3b
por un lado, 3b-3c por otro, el montante 3 presenta
unas escotaduras 4, 5 en el interior de las que se introducen los
bordes longitudinales de las dos vigas, que presentan, en este
ejemplo, una sección en U.
Así, las redes de nervaduras 3a y 3c se encajan
en el dorso de las vigas, es decir por su abertura longitudinal
dirigida hacia el interior del vehículo, y pueden trabajar a
compresión contra los largueros (no representados) y las
prolongaciones de la bancada (no representadas) del vehículo.
La fijación de las vigas 1, 2 sobre el montante
3 está asegurada por unos tornillos (no representados) introducidos
verticalmente en los absorbedores a través de las vigas.
La viga superior 1 se prolonga más allá del
montante 3 en forma de culata 1a apropiada para absorber unos
choques en ángulo del vehículo.
En el modo de realización de las figuras 3 y 4,
las vigas superior 6 e inferior 7 están realizadas en aluminio
extrusionado plegado. Cada viga comprende un codo 8, 9 en su
extremo, de manera que terminen por una porción que se encuentra,
una vez el marco montado sobre el vehículo, en la prolongación, por
un lado de los largueros, y por otro lado de las prolongaciones de
la bancada del motor (no representadas). Unas placas de fijación 8a
terminan los codos 8 de la viga superior y permiten su fijación por
atornillado sobre los largueros.
En este modo de realización, el montante
vertical 10 es realizado en polipropileno inyectado y comprende una
red de nervaduras que tienen en este caso como función esencial
asegurar la rigidización del marco.
El montante 10 se fija sobre cada viga en el
extremo del codo 8, 9 de ésta viga, es decir en la esquina con
respecto al vehículo.
Se puede utilizar cualquier medio de fijación
apropiado y en particular un simple atornillado.
El montante con nervaduras 10 dispuesto así en
la esquina del marco de absorción de energía sirve también para la
absorción de los choques en ángulo del vehículo.
En el modo de realización de las figuras 5 y 6,
las vigas superior 11 e inferior 12 están realizadas en aluminio
extrusionado pero están desprovistas de codos extremos a diferencia
de las vigas 6 y 7 descritas anteriormente.
El montante 13 comprende, por un lado, una
porción vertical 13a similar al montante 3 del primer modo de
realización, que se fija verticalmente a las vigas 11, 12
encajándose por detrás entre sus alas longitudinales, por otro lado
unas excrecencias 13b que prolongan las vigas en las esquinas del
vehículo. Cada excrecencia está provista de nervaduras de absorción
de choques en ángulo.
En el modo de realización de las figuras 7, 8 y
9, la viga superior 14 es una pieza rígida obtenida por inyección
de material plástico reforzado que presenta una sección en W abierta
hacia delante y provista de nervaduras verticales de rigidización
16.
Las vigas y los montantes pueden, en otros
ejemplos no ilustrados, ser obtenidos por aplicación de otras
tecnologías.
Un absorbedor 15, que está provisto de
escotaduras 17 que corresponden a las nervaduras 16 de la viga
superior, está insertado entre los bordes longitudinales de esta
última y forma, con ella, un conjunto viga+absorbedor.
La viga inferior 18 está realizada de una sola
pieza con unos montantes 19 de los cuales solo uno es visible en el
dibujo y es obtenida por inyección de polipropileno. El montante
comprende una parte vertical de unión nervada 19a que asegura una
unión rígida con la viga superior 14 y una excrecencia 19b, situada
sustancialmente en la prolongación de dicha viga superior.
La excrecencia 19b comprende una red de
nervaduras en nido de abeja que forma un absorbedor de choques
apropiado para trabajar a compresión.
Además, la excrecencia 19b sobrepasa
lateralmente más allá de la parte vertical de unión 19a.
El ensamblado y el montaje del marco se realizan
de la siguiente manera.
La viga superior 14 recibe la excrecencia 19b
del montante por encastrado entre sus alas longitudinales. Dicha
excrecencia está fijada a los largueros (no representados) del
vehículo a través de la viga.
La viga inferior 18 está fijada asimismo a unas
prolongaciones (no representadas) de la bancada del motor, por su
extremo 18a conformado en nido de abejas que sirve para absorber
choques de compresión.
Se pueden realizar las fijaciones a los
largueros y prolongaciones de la bancada por cualquier medio y en
particular por atornillado.
Con referencia a la viga superior 14, se puede
señalar que su fijación por su pared trasera, dirigida hacia el
interior del vehículo, deja que sus alas longitudinales 14a, 14b se
separen en caso de choque. Así, la superficie ofrecida a los
choques por dicha viga se ve acrecentada y contribuye a limitar los
riesgos de intrusión de piezas peligrosas.
En el modo de realización de las figuras 10 y
11, la viga superior 20 es análoga a la viga 1 de la figura 1
mientras que la viga inferior 21 y los montantes 22 resultan del
ensamblado de dos piezas: un absorbedor 23 destinado a resistir la
compresión en caso de choque y una porción de una cara delantera
técnica 24 reforzada que se extiende en la parte trasera de la viga
inferior y de los montantes del marco y que se apoya sobre una
prolongación de la bancada 24b.
Así los montantes 22 presentan la misma
estructura que la viga inferior. Están constituidos sobre el
absorbedor por dos prolongaciones verticales 23a. En el vértice de
cada prolongación vertical 23a, se ha conformado una excrecencia
23b que forma un saliente hacia delante para encajarse en la sección
en U de la viga superior 20, en la vertical del larguero 24a.
En un modo de realización, el marco de absorción
de energía está constituido parcialmente por la cara delantera
técnica reforzada 24 del vehículo.
En una variante, la cara delantera técnica está
reemplazada por una simple pieza reforzada plana, metálica o
realizada en material plástico reforzado, que asegura el
recubrimiento del absorbedor 23 y de sus prolongaciones 23a para
constituir la viga inferior 21 y los montantes 22.
En el modo de realización de la figura 12, el
marco de absorción de energía está constituido por una pieza
monobloque 25 realizada en una sola pieza, por ejemplo por inyección
de material plástico reforzado o por soplado, apropiada para ser
fijada a las prolongaciones y largueros del vehículo con la
interposición de absorbedores 26 que trabajan a compresión.
Esta configuración es óptima desde el punto de
vista de la rigidez del marco que forma el sistema de absorción de
energía según la invención.
Resulta evidente que los modos de realización
que acaban de ser descritos no presentan ningún carácter limitativo.
En particular, cualquier modificación previsible por el experto en
la materia con el fin de adaptar estos modos de realización a una
aplicación particular no se apartaría del marco de la invención.
Claims (17)
1. Sistema de absorción de energía para vehículo
automóvil, comprendiendo el vehículo automóvil unos largueros (24a)
y un bancada del motor, comprendiendo el sistema una viga superior
(1, 6, 11, 14, 20, 25), una viga inferior (2, 7, 12, 18, 21, 25) y
unos montantes (3, 10, 13, 19, 22, 25) que aseguran una unión rígida
entre la viga superior (1, 6, 11, 14, 20, 25) y la viga inferior
(2, 7, 12, 18, 21, 25), apoyándose la viga superior (1, 6, 11, 14,
20, 25) contra los largueros (24a) del vehículo,
caracterizado porque la viga inferior (2, 7, 12, 18, 21, 25)
se apoya contra unas prolongaciones (24b) de la bancada del
motor.
2. Sistema de absorción de energía según la
reivindicación 1, caracterizado porque la viga superior (1,
14, 20) y/o la viga inferior (2) están realizadas en materiales
compuestos.
3. Sistema de absorción de energía según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la viga inferior
(7, 12) y/o la viga superior (6, 11) están realizadas en aluminio
extrusionado plegado.
4. Sistema de absorción de energía según la
reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque por lo menos
una viga (1, 2, 6, 7, 11, 12, 14, 20) presenta una sección
transversal del tipo en U, es decir con dos alas laterales que
definen un espacio interior en la viga que desemboca hacia el
exterior por los bordes libres de dichas alas.
5. Sistema de absorción de energía según la
reivindicación 4, caracterizado porque la abertura
longitudinal de la viga (14) está girada hacia la parte delantera
del vehículo, una vez montado el sistema de absorción sobre el
vehículo.
6. Sistema de absorción de energía según la
reivindicación 1, 2, 3, 4 ó 5, caracterizado porque los
montantes (3, 10, 13, 19, 25) están realizadas en polipropileno
inyectado.
7. Sistema de absorción de energía según la
reivindicación 1, 2, 3, 4, 5 ó 6 caracterizado porque cada
montante (3, 10, 13, 19) comprende una red de nervaduras de
rigidización.
8. Sistema de absorción de energía según la
reivindicación 1, 2, 3, 4, 5, 6 ó 7 caracterizado porque cada
montante (3, 13, 19, 22) comprende una parte (3a, 3b, 13a, 19b,
23b) que se superpone por lo menos a una de las vigas, estando
dicha parte constituida preferentemente en forma de nido de abeja
con el fin de formar una zona de absorción de energía.
9. Sistema de absorción de energía según la
reivindicación 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 u 8 caracterizado porque
cada montante (3, 19) comprende unas excrecencias (13b, 19b) que
quedan en la prolongación de las vigas (13, 14), constituyendo cada
excrecencia una zona de absorción de energía destinada a absorber
los choques en ángulo del vehículo.
10. Sistema de absorción de energía según la
reivindicación 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ó 9 caracterizado
porque cada montante (10) se fija sobre cada viga (6, 7) en el
exterior de la misma.
11. Sistema de absorción de energía según la
reivindicación 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ó 10 caracterizado
porque cada montante (19) se encaja en una por lo menos de las
vigas, preferentemente por delante de ésta, es decir por el
exterior del vehículo.
12. Sistema de absorción de energía según la
reivindicación 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 u 11
caracterizado porque la viga inferior (18) está realizada de
una sola pieza con los montantes (19).
13. Sistema de absorción de energía según la
reivindicación 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 ó 12
caracterizado porque la viga inferior (21) y/o los montantes
(22) resultan del ensamblaje de un absorbedor (23) destinado a
resistir la compresión en caso de choque y de una pieza reforzada
(24) que recubre el absorbedor y se apoya sobre la estructura del
vehículo.
14. Sistema de absorción de energía según la
reivindicación 13, caracterizado porque la pieza reforzada es
una cara delantera técnica (24).
15. Sistema de absorción de energía según la
reivindicación 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 ó 14,
caracterizado porque el marco (25) formado por la viga
superior, la viga inferior y los montantes, está constituido por
una pieza monobloque (25) realizada de una sola pieza.
16. Sistema de absorción de energía según la
reivindicación 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 ó 15
caracterizado porque la viga superior (1, 6, 11, 14, 20, 25)
y la viga inferior (2, 7, 12, 18, 21, 25) son sustancialmente
horizontales.
17. Sistema de absorción de energía según la
reivindicación 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 ó
16 caracterizado porque los montantes (3, 10, 13, 19, 22, 25)
son sustancialmente verticales.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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| ES2312535T3 true ES2312535T3 (es) | 2009-03-01 |
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| EP (1) | EP1293389B1 (es) |
| DE (1) | DE60228658D1 (es) |
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