ES2336035T3 - Conjunto de un esfuerzo y de un casco de barra con alojamiento para el refuerzo perpendicularmente a los largueros del bastidor. - Google Patents

Abstract

Conjunto de un refuerzo y de un casco de barra de automóvil destinado para su instalación detrás de un revestimiento de parachoques, incorporando el casco un alojamiento (68, 70) para recibir el refuerzo (72, 74) en su interior, pudiendo ser este refuerzo, por ejemplo, un refuerzo metálico, en particular de aluminio o un refuerzo de material compuesto que incluye un metal, incorporando el alojamiento un extremo, llamado extremo externo, acomodado en la proximidad inmediata del revestimiento de parachoques, y un extremo, llamado extremo interno, acomodado en la proximidad inmediata de un larguero del bastidor del vehículo, cuando el casco de barra está montado en el vehículo, estando el alojamiento (68, 70) dimensionado para casar con la forma exterior del refuerzo en la parte del casco dispuesta perpendicularmente al larguero del bastidor, caracterizado porque el refuerzo es una prolongación de larguero del bastidor (72, 74) que atraviesa todo el espesor del casco, de forma que, en caso de choque, sea la prolongación la que experimente el esfuerzo, estando el refuerzo provisto de una pletina en su extremo ubicado perpendicularmente al larguero del bastidor.

Description

Conjunto de un refuerzo y de un casco de barra con alojamiento para el refuerzo perpendicularmente a los largueros del bastidor.

La presente invención se refiere a un conjunto de un refuerzo y de un casco de barra de automóvil así como a una barra de automóvil.

Es sabido que es necesario que los automóviles puedan anticipar considerablemente la transferencia de los esfuerzos sobre absorbedores de energía con motivo de un choque, tal como el choque Danner a velocidad media. Para absorber esta energía, se pueden montar prolongaciones entre los largueros del bastidor del vehículo y el revestimiento o piel de parachoques.

Ya se han utilizado prolongaciones metálicas en los parachoques, debido a su buena rigidez. Sin embargo, tales piezas presentan el inconveniente de ser relativamente pesadas. Además, no se adaptan fácilmente a una configuración geométrica particular que puede venir impuesta por el vehículo, necesitando a veces el aporte de piezas suplementarias, comúnmente conocidas como absorbedores.

Esta es la razón por la que se ha tratado de sustituir las prolongaciones metálicas por piezas de material plástico que respondan más favorablemente a estos dos criterios de peso y de geometría.

No obstante, como consecuencia de la escasa rigidez inherente a los materiales utilizados, estas piezas de material plástico tienen que presentar una estructura compleja, en particular nervaduras, y el material utilizado tiene que mezclarse con fibras de refuerzo que incrementan su coste y añaden complejidad a la fabricación de las piezas, hecho que tiende a atenuar, aun sin eliminarlas, las ventajas que aporta recurrir a material plástico. El documento EP1197396 A2 describe un conjunto según el preámbulo de la reivindicación 1.

La presente invención pretende proponer una solución que permite beneficiarse de la aptitud de las barras de material plástico para adaptarse fácilmente a formas específicas, así como de la rigidez que aportan uno o varios refuerzos metálicos, sin presentar sus inconvenientes.

A tal efecto, la invención tiene por objeto un conjunto de un refuerzo y de un casco de barra de automóvil según la reivindicación 1.

Gracias a la invención, el alojamiento previsto en el casco para recibir el refuerzo metálico puede permitir evitar que haya que fijar este refuerzo en el casco. De este modo se evitan las fragilizaciones originadas por las fijaciones del refuerzo al casco. Asimismo, se evitan las manipulaciones y se facilita el reciclado al final de la vida útil de la barra constituida por el casco y el refuerzo.

Por otro lado, un casco de este tipo puede recibir dos refuerzos perpendicularmente a cada larguero del bastidor del vehículo, de forma que estos refuerzos absorben la energía de choques a velocidad media tales como el choque Danner.

Por otro lado, el alojamiento permite obtener un cuerpo hueco que constituye en sí una estructura rigidizadora para el casco, lo que colabora en el incremento de rigidez resultante de la presencia del refuerzo en el casco.

El alojamiento está dimensionado para casar con la forma exterior del refuerzo en determinadas zonas, por ejemplo en la parte central del casco o en la parte del casco dispuesta perpendicularmente a los largueros del bastidor del vehículo.

Un conjunto según la invención puede incorporar además una o varias de las siguientes características:

- el alojamiento está delimitado por una parte del casco que presenta una sección abierta;

- el casco está dimensionado para casar con la forma interior del revestimiento de parachoques detrás del cual tiene que alojarse la barra;

- ésta incorpora varios alojamientos para recibir varios refuerzos;

- el alojamiento incorpora medios de absorción de choques;

- el casco está realizado de materia termoplástica, en particular de polipropileno; y

- el alojamiento consiste en un canal.

En una forma de realización particular, el casco incorpora por lo menos dos medios de fijación en la estructura del vehículo y un alojamiento se extiende longitudinalmente de un medio de fijación al otro.

Así, el casco puede recibir, además de las prolongaciones de los largueros del bastidor, un refuerzo entre ambos largueros del bastidor, por ejemplo una traviesa metálica, con forma de tubo de sección rectangular. Este refuerzo permite entonces rigidificar considerablemente la barra y disminuir la penetración de un poste como consecuencia de un choque tal como el de la "prueba del poste" (pole test).

De acuerdo con otra forma de realización, el casco de barra incorpora un forro de casco que pasa a encajarse con el casco, formando un cuerpo hueco que delimita el alojamiento que recibe el refuerzo.

Así, el forro de casco permite facilitar la fijación del refuerzo metálico en el casco de material plástico.

El casco de material plástico se puede obtener mediante moldeo o mediante extrusión. También se puede sobremoldear en el refuerzo o refuerzos recibidos en su alojamiento.

El conjunto según la invención puede incorporar además una o varias de las siguientes características:

- el refuerzo asume una función de apoyo vertical de la barra;

- el refuerzo es una prolongación de larguero tubular que tiene una generatriz sensiblemente paralela a la dirección longitudinal del vehículo;

- la prolongación es en forma de tubo biselado;

- el refuerzo incorpora una pieza de soporte, especialmente un soporte de una argolla de enganche/remolque.

Finalmente, la presente invención tiene por objeto una barra de automóvil destinada para ser alojada detrás de un revestimiento de parachoques, caracterizada porque comprende un refuerzo y un casco tal y como se ha descrito anteriormente.

Esta barra puede comprender varios refuerzos metálicos.

Se comprenderá mejor la invención con la lectura de la descripción subsiguiente, dada únicamente a título de ejemplo y hecha con referencia a los dibujos que se adjuntan, en los que:

la figura 1 es una vista en perspectiva en despiece ordenado de una barra de parachoques según una primera forma de realización de la invención;

la figura 2 es una vista desde atrás de una parte de la barra de la figura 1;

la figura 3 es una vista en perspectiva de una barra de parachoques según una segunda forma de realización que no corresponde a la invención;

la figura 4 es una vista análoga a la figura 3 que muestra sólo un refuerzo;

la figura 5 es una vista desde arriba de una barra de parachoques según una tercera forma de realización [de la invención] que no corresponde a la invención; y

la figura 6 es una vista en sección según VI-VI de la figura 5.

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En la forma de realización de la figura 1, la barra comprende un casco 60 realizado de polipropileno o policarbonato-tereftalato de polibutileno, eventualmente cargados con fibras largas de vidrio (mayores de 1 mm), o mezclados con un refuerzo constituido de un tejido sobremoldeado tal como el Twintex de la compañía Vetrotex.

Este casco se obtiene mediante moldeo por inyección, mediante compresión o mediante extrusión-prensado en condiciones habituales.

El casco 60, cuando está montado en el automóvil, está acomodado directamente detrás de un revestimiento de parachoques (o escudo) y está dimensionado para casar con la forma interior de este revestimiento.

El casco 60 comprende dos alojamientos 68 y 70 destinados a recibir dos refuerzos 72 y 74. Estos refuerzos constituyen unas prolongaciones 72 y 74 acomodadas perpendicularmente a los largueros del bastidor (no mostrados) cuando la barra está montada en el vehículo.

Cada uno de los alojamientos 68, 70 incorpora dos extremos 69 y 71. El extremo 69, llamado extremo externo, está destinado para quedar enfrentado al revestimiento del parachoques cuando el casco está montado en el vehículo. El extremo 71 de los alojamientos 68 y 70, llamado extremo interno, está destinado para quedar enfrentado a cada larguero del bastidor.

Las prolongaciones 72 y 74 son en forma de tubo e incorporan sendos extremos externos destinados para quedar enfrentados al revestimiento del parachoques y sendos extremos internos destinados para quedar enfrentados a cada larguero del bastidor. Estas prolongaciones 72 y 74 están realizadas en un material resistente, tal como el acero, el aluminio o un material compuesto rigidizador. Las prolongaciones 72 y 74 atraviesan todo el espesor del casco 60, de forma que, en caso de choque, sean éstas las que experimenten el esfuerzo. Por consiguiente, una barra compuesta del casco 60 con las prolongaciones 72 y 74 proporciona una resistencia a los choques similar a la de una barra de metal, incorporando al propio tiempo un casco de material plástico, ligero y fácil de moldear.

Por otro lado, la barra posee una rigidez suplementaria gracias a los cuerpos huecos 68 y 70 acomodados en el casco 60.

Las prolongaciones 72, 74 se pueden insertar por delante o por detrás del casco 60.

A la prolongación 72, se ha fijado un soporte 78 de una argolla de enganche/remolque 79. La argolla 79 va fijada en el soporte 78 de forma convencional, por ejemplo, mediante atornillado.

La prolongación 72 está provista asimismo de una pletina 76, destinada a quedar interpuesta entre la barra y la pletina del vehículo en el momento de la fijación del conjunto al vehículo. La pletina 76 garantiza una fijación afianzada de la prolongación 72 al casco 60, con vistas a una mayor solicitación de esta prolongación por la argolla de enganche/remolque 79.

De acuerdo con una forma de realización no mostrada, las dos prolongaciones recibidas en el casco incorporan una pletina tal como la pletina 76.

De acuerdo con otra forma de realización no mostrada, las prolongaciones 72 y 74 tienen un extremo biselado que les permite adaptarse a la línea curva del parachoques.

En la figura 2 se puede ver que el casco 60 incorpora, además del alojamiento 68 destinado a recibir la prolongación 72, un alojamiento 82 destinado a recibir el soporte 78 de la argolla de enganche/remolque 79.

De acuerdo con una forma de realización no mostrada, el casco 60 puede encajarse con un forro de casco, ubicado entre el revestimiento de parachoques y el casco 60. Este forro de casco ofrece la ventaja de delimitar los alojamientos 68 y 70 que encierran las prolongaciones 72 y 74. Así, las prolongaciones quedan mantenidas en el interior del casco 60 con sólo encajar este último en el forro de casco, sin que las prolongaciones estén fijadas en punto alguno ni al casco ni al forro de casco. Se respeta así la integridad del casco y no se crea en este último ninguna zona de fragilidad.

De acuerdo con una forma de realización no mostrada, el casco 60 incorpora, además de los refuerzos 72 y 74, otro refuerzo con forma de traviesa en forma de tubo metálico de sección rectangular, que se extiende del alojamiento 68 al alojamiento 70. Para recibir un refuerzo de este tipo, la sección del casco es en U, a fin de delimitar un alojamiento alargado. Para fijar en el casco un refuerzo de este tipo, un forro de casco, de material plástico, viene a encajarse en el casco, a fin de cerrar la sección abierta del alojamiento y formar un cuerpo hueco alargado que delimita un alojamiento que encierra el refuerzo metálico.

En la forma de realización de la figura 3, que no corresponde a la invención, el casco 31 de polipropileno reforzado con fibras de vidrio presenta una sección abierta hacia arriba y hacia abajo (cuando está colocado sobre el vehículo), incorporando un refuerzo metálico sobremoldeado 32.

Este refuerzo está constituido aquí por una chapa ondulada cuya generatriz es horizontal y paralela a la dirección de circulación del vehículo.

Tal como se ve en la figura 4, las ondulaciones de la chapa son irregulares. Éstas son de tal forma que el refuerzo ofrece más material en las partes de la barra 33 ubicadas en la extensión de los largueros del bastidor del vehículo, partes 33 que, además del hecho de rigidificar, sirven de medios de fijación del casco 31 en la estructura del vehículo.

Se puede señalar que la orientación de la chapa es propicia para una absorción eficaz de energía en caso de choques frontales, por pandeo de su pared que es perpendicular a la dirección de tales choques.

Se advierte que la chapa ondulada ocupa todo el espesor de la barra, incluyendo en sus extremos que son más anchos para extenderse por todo el espesor de las partes 33 del casco previstas para ser sujetadas a los largueros del bastidor (no mostrados).

En el ejemplo descrito, se considera que el refuerzo se recibe en un alojamiento que casa exactamente con su forma exterior debido a que el casco está sobremoldeado en la chapa ondulada. Este modo de fabricación es de aplicación a cualquier forma de refuerzo.

Unas nervaduras 34 practicadas en el casco incrementan la rigidez de este último y participan, conjuntamente con el refuerzo, en el comportamiento mecánico del conjunto.

De forma particular, las nervaduras del casco se encargan del apoyo vertical de la barra.

En la tercera forma de realización de las figuras 5 y 6 que no corresponde a la invención, el casco 51 está provisto de nervaduras cruzadas 52, en particular perpendicularmente a los largueros del bastidor (no mostrados), para formar nidos de abeja que constituyen absorbedores locales.

Los cruces de nervaduras delimitan unos alojamientos 53 aptos para recibir refuerzos con forma de tubos 54 o de perfiles, de cualquier sección y por ejemplo circular, dispuestos en dirección de la circulación del vehículo.

Dependiendo de la necesidad, que viene determinada particularmente por el peso del vehículo, algunos o todos los alojamientos definidos por las nervaduras pueden recibir refuerzos.

En una variante, ilustrada por la parte derecha de la barra en la figura 4, las nervaduras interiores 52 no se extienden por todo el espesor del casco (en dirección de la circulación del vehículo), sino que dejan libre un alojamiento mayor entre las nervaduras periféricas para un refuerzo de gran diámetro 54'. El experto en la materia sabrá escoger el refuerzo más apropiado y la elección de configuración para las nervaduras.

Entre las ventajas de la invención, se señalará que el refuerzo aportado por las prolongaciones 72 y 74, ocasionalmente acompañado de un refuerzo central, permite obtener una barra de material plástico rígida cuya fijación de los refuerzos en el casco 60 no vuelve frágil el conjunto de la barra.

Por otro lado, gracias a la resistencia del material de la prolongación 72, el soporte 78 de la argolla de enganche/remolque 79 cuenta con un buen anclaje para su fijación en la barra de forma lo bastante sólida para asegurar su función.

Se señalará asimismo que las prolongaciones 72 y 74, una vez insertadas en el casco 60 de la barra, permiten, gracias a su material rígido, reforzar la barra con el fin de cumplir los requisitos de los pliegos de prescripciones técnicas de esta barra.

Otra ventaja consiste en que los refuerzos acomodados en el casco de barra ejercen, además de su función de rigidificación para los choques, una función de apoyo vertical (en Z) de la barra y, por tanto, del parachoques.

Esta función es especialmente útil para los parachoques traseros que sirven de umbral de carga, pero también para parachoques delanteros susceptibles de ser solicitados verticalmente por parte de usuarios.

Finalmente, se entiende que los refuerzos metálicos descritos se pueden separar con mucha facilidad del casco cuando, al final de la vida útil de la barra, se tienen que reciclar los materiales que la constituyen.

De los ejemplos anteriormente descritos se podrían inferir otras variantes, mediante modificaciones de estructuras o de funciones.

Claims (14)

1. Conjunto de un refuerzo y de un casco de barra de automóvil destinado para su instalación detrás de un revestimiento de parachoques, incorporando el casco un alojamiento (68, 70) para recibir el refuerzo (72, 74) en su interior, pudiendo ser este refuerzo, por ejemplo, un refuerzo metálico, en particular de aluminio o un refuerzo de material compuesto que incluye un metal, incorporando el alojamiento un extremo, llamado extremo externo, acomodado en la proximidad inmediata del revestimiento de parachoques, y un extremo, llamado extremo interno, acomodado en la proximidad inmediata de un larguero del bastidor del vehículo, cuando el casco de barra está montado en el vehículo, estando el alojamiento (68, 70) dimensionado para casar con la forma exterior del refuerzo en la parte del casco dispuesta perpendicularmente al larguero del bastidor, caracterizado porque el refuerzo es una prolongación de larguero del bastidor (72, 74) que atraviesa todo el espesor del casco, de forma que, en caso de choque, sea la prolongación la que experimente el esfuerzo, estando el refuerzo provisto de una pletina en su extremo ubicado perpendicularmente al larguero del bastidor.

2. Conjunto según la reivindicación 1, en el que el casco se obtiene mediante moldeo por inyección, mediante compresión o mediante extrusión-prensado.

3. Conjunto según la reivindicación 1 ó 2, en el que el alojamiento está delimitado por una parte del casco (17) que presenta una sección abierta.

4. Conjunto según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el casco está dimensionado para casar con la forma interior del revestimiento de parachoques tras el que tiene que alojarse la barra.

5. Conjunto según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el casco incorpora varios alojamientos para recibir varios refuerzos.

6. Conjunto según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el casco está realizado de materia termoplástica, en particular de polipropileno.

7. Conjunto según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el alojamiento consiste en un canal (68, 70).

8. Conjunto según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el casco incorpora por lo menos dos medios de fijación en la estructura del vehículo e incorpora un alojamiento que se extiende longitudinalmente de un medio de fijación al otro.

9. Conjunto según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que incorpora un forro de casco que viene a encajarse con el casco formando un cuerpo hueco que delimita el alojamiento que recibe el refuerzo.

10. Conjunto según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que el refuerzo asume una función de apoyo vertical de la barra.

11. Conjunto según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que el refuerzo es una prolongación de larguero del bastidor (72, 74) tubular que tiene una generatriz sensiblemente paralela a la dirección longitudinal del vehículo.

12. Conjunto según la reivindicación 11, en el que la prolongación es en forma de tubo biselado.

13. Conjunto según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que el refuerzo (72) incorpora una pieza de soporte (78), en particular un soporte de una argolla de enganche/remolque (79).

14. Barra de automóvil destinada a quedar alojada detrás de un revestimiento de parachoques, caracterizada porque comprende un conjunto de un refuerzo y de un casco según una de las reivindicaciones precedentes.