ES3057732T3 - Vehicle bumper extension with crush can bracing - Google Patents

Abstract

Un conjunto de parachoques de vehículo incluye una viga de refuerzo y un receptáculo de compresión con una sección frontal fijada a la viga. Un elemento de extensión está fijado a un extremo de la viga. El elemento de extensión tiene una cara frontal dispuesta en un ángulo hacia atrás con respecto a la cara de impacto de la viga. Un soporte de impacto se extiende entre el elemento de extensión y la parte trasera del receptáculo de compresión. Al sufrir un impacto frontal, el soporte de impacto soporta el elemento de extensión para reducir el ángulo hacia atrás entre la cara frontal del elemento de extensión y la cara de impacto de la viga de refuerzo, proporcionando así una superficie de contacto generalmente homogénea en la masa impactada con la cara frontal del elemento de extensión y la cara de impacto de la viga de refuerzo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Extensión de parachoques de vehículo con refuerzo de lata de aplastamiento

[0003] Campo técnico de la invención

[0004] La presente divulgación se refiere a estructuras de soporte de absorción de energía de impacto para vehículos, y más concretamente a un ensamble de parachoques montado en el extremo de un vehículo de motor.

[0005] Antecedentes

[0006] Los vehículos se someten a varias pruebas de choque obligatorias por las normativas gubernamentales y las certificaciones de las aseguradoras, como las pruebas de gestión y absorción de la energía de impacto derivadas de los impactos a alta y baja velocidad en varios puntos del vehículo. Los resultados de estas pruebas pueden depender de diversos componentes y diseños estructurales del vehículo, incluida la construcción de los ensamblajes de los parachoques.

[0007] El documento DE102016200983A1 da a conocer un ensamble de parachoques de vehículo de acuerdo con los preámbulos de las reivindicaciones 1 y 13.

[0008] Breve descripción de la invención

[0009] La presente divulgación proporciona refuerzos de esquina para un ensamble de parachoques de vehículo. En una implementación de la divulgación, el ensamble del parachoques incluye una viga de refuerzo del parachoques y latas de aplastamiento que soportan porciones de extremo de la viga de refuerzo. Un refuerzo de esquina del ensamble del parachoques puede incluir un miembro de extensión y una barra de refuerzo de impacto que refuerce el miembro de extensión. El miembro de extensión sobresale por fuera de una porción de extremo de la viga de refuerzo y una barra de refuerzo de impacto se conecta entre el miembro de extensión y la lata de aplastamiento asociada. El miembro de extensión puede estar inclinado hacia atrás respecto a la viga de refuerzo, como para adaptarse a las limitaciones de espacio de embalaje del vehículo. Los refuerzos de las esquinas sirven para reforzar las porciones de extremo exteriores de la viga del parachoques cuando sufren cargas de impacto que se superponen a la lata de aplastamiento, como en el caso de colisiones frontales parcialmente desplazadas de manera lateral. Los refuerzos de las esquinas también pueden funcionar para proporcionar una superficie de contacto generalmente homogénea para el ensamble del parachoques en la masa impactada, lo que puede distribuir las cargas de impacto a través de la superficie de contacto del ensamble del parachoques de una manera sustancialmente uniforme o consistente. Por ejemplo, al sufrir un impacto de este tipo, el miembro de extensión puede pasar a alinearse con la viga de refuerzo para formar la superficie de contacto homogénea.

[0010] De acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, un ensamble de parachoques de vehículo incluye una viga de refuerzo y una lata de aplastamiento que tiene una porción delantera unida a la viga de refuerzo. Un miembro de extensión se fija a una porción de extremo de la viga de refuerzo. El miembro de extensión tiene una cara frontal que está dispuesta en un ángulo hacia atrás en relación con una cara de impacto de la viga de refuerzo. Una barra de refuerzo de impacto se extiende entre el miembro de extensión y una porción trasera de la lata de aplastamiento. La barra de refuerzo de impacto tiene un perfil de aplastamiento con una resistencia inicial al impacto superior a la de la lata de aplastamiento, de forma que la barra de refuerzo de impacto está configurada para reducir el ángulo hacia atrás entre la cara frontal del miembro de extensión y la cara de impacto de la viga de refuerzo al sufrir un impacto frontal con una masa que se superpone al menos al miembro de extensión y la lata de aplastamiento En algunas implementaciones, al sufrir un impacto frontal, la barra de refuerzo de impacto y la lata de aplastamiento juntas están configuradas para que una porción exterior del miembro de extensión que está soportada por la barra de refuerzo de impacto se deforme hacia atrás a un ritmo que es más lento que una porción interior del miembro de extensión que está unida a la viga de refuerzo en o cerca de la lata de aplastamiento. Por ejemplo, la lata de aplastamiento se puede deformar hacia atrás antes de generalmente cualquier deformación hacia atrás de la barra de refuerzo de impacto, de modo a posponer la deformación de la barra de refuerzo de impacto hasta que la extensión longitudinal de la viga de refuerzo generalmente se alinea con el miembro de extensión. De acuerdo con la invención, la barra de refuerzo de impacto tiene un iniciador de aplastamiento dispuesto en una porción intermedia de la barra de refuerzo de impacto entre el miembro de extensión y la lata de aplastamiento. El iniciador de aplastamiento puede estar configurado para hacer que la porción intermedia de la barra de refuerzo de impacto se doble hacia fuera en el iniciador de aplastamiento, lo que puede hacer que un extremo delantero de la barra de refuerzo de impacto que está unida al miembro de extensión se mueva hacia atrás bajo las cargas de impacto a un ritmo que se corresponda con la compresión de la lata de aplastamiento, con el fin de mantener la alineación del miembro de extensión y la viga de refuerzo.

[0011] De acuerdo con otro aspecto de la presente divulgación, un ensamble de parachoques de vehículo incluye una viga de refuerzo y una lata de aplastamiento que se fija a la viga de refuerzo. Un miembro de extensión se acopla a una porción de extremo de la viga de refuerzo. Una barra de refuerzo de impacto está acoplada entre el miembro de extensión y una porción trasera de la lata de aplastamiento. Al sufrir un impacto frontal con una masa, la barra de refuerzo de impacto y la lata de aplastamiento están configuradas para deformarse hacia atrás de manera que una cara frontal del miembro de extensión se alinee en general con una cara de impacto de la viga de refuerzo, a fin de proporcionar una superficie de contacto generalmente homogénea en la masa impactada.

[0012] De acuerdo con otro aspecto de la presente divulgación, un refuerzo de esquina para un ensamble de parachoques incluye un soporte de extensión y un refuerzo de impacto. El soporte de extensión tiene una porción interior que está configurada para fijarse a una porción de extremo de una viga de refuerzo. El soporte de extensión también tiene una porción exterior con una cara frontal que está dispuesta en un ángulo relativo a la porción interior del soporte de extensión, tal disposición posiciona la cara frontal en un ángulo hacia atrás relativo a una cara de impacto de la viga de refuerzo correspondiente. La barra de refuerzo de impacto tiene una porción delantera unida a la porción exterior del soporte de extensión por una porción trasera que está configurada para unirse a una lata de aplastamiento que soporta la viga de refuerzo correspondiente. Al sufrir un impacto frontal con una masa que se sobrepone al soporte de extensión, la barra de refuerzo de impacto está configurada para soportar el miembro de extensión de modo que se reduzca el ángulo hacia atrás entre la cara frontal del miembro de extensión y la cara de impacto de la viga de refuerzo.

[0013] Los detalles de una o más implementaciones de la divulgación se establecen en los dibujos acompañantes y la descripción siguiente. Otros aspectos, ventajas, propósitos y características serán evidentes al revisar la siguiente especificación junto con los dibujos.

[0014] Breve descripción de los dibujos

[0015] La FIG.1 es una vista en alzado lateral esquemática de un vehículo que tiene un ensamble de parachoques; La FIG.2 es una vista en perspectiva frontal de un ensamble de parachoques;

[0016] La FIG. 3 es una vista en perspectiva frontal superior de una sección de extremo del ensamble del parachoques mostrado en la FIG.2, tomada en la sección IV;

[0017] La FIG. 4 es una vista en perspectiva trasera superior de la sección de extremo del ensamble del parachoques mostrado en la FIG.3;

[0018] Las FIGS.5A-5F son vistas en planta superior de la sección de extremo del ensamble del parachoques mostrado en la FIG. 3, que ilustra las etapas iterativas del aplastamiento como resultado de un impacto frontal con una barrera móvil deformable progresiva;

[0019] La FIG. 6 es una vista en planta superior de la sección de extremo del ensamble del parachoques mostrado en la FIG. 3 en una etapa intermedia de aplastamiento como resultado de un impacto frontal con una barrera móvil deformable progresiva; y

[0020] La FIG. 7 es un gráfico que muestra resultados ejemplares de la carga y el desplazamiento del ensamble del parachoques sometido al impacto representado en las FIGS.5A-5F.

[0021] Símbolos de referencia similares en los diversos dibujos indican elementos similares.

[0022] Descripción detallada de la invención

[0023] Refiriéndonos ahora a los dibujos y a las realizaciones ilustrativas representadas en ellos, un ensamble de parachoques 10 para un vehículo 12, tal como se muestra en la FIG. 1, incluye una viga de refuerzo de parachoques 14 y latas de aplastamiento 16 que están fijadas a porciones de extremo 18 de la viga de refuerzo 14 a una distancia generalmente igual desde un centro de la viga de refuerzo 14. Las latas de aplastamiento 16 del ensamble del parachoques 10 están configuradas cada una para montarse en un extremo o punta de un riel del bastidor u otra porción de apoyo del bastidor de un vehículo para posicionar la viga de refuerzo 14 de manera que se extienda lateralmente a través de un extremo delantero del vehículo de motor 12, tal como se muestra en la FIG.1. Mientras que el ensamble del parachoques 10 mostrado en la FIG.1 está montado en el extremo delantero del vehículo 12, se contempla que otros ejemplos del ensamble del parachoques y sus componentes pueden utilizarse o incorporarse de otro modo a un ensamble del parachoques que esté montado en un extremo trasero de un vehículo. Además, el vehículo 12 mostrado en la FIG.1 con el ensamble del parachoques 10 es un vehículo de turismo, pero se entiende que otros ejemplos del ensamble del parachoques divulgado en la presente pueden adaptarse a diferentes tipos de vehículos, como camiones, autobuses, vehículos utilitarios deportivos, camionetas, minifurgonetas y otros vehículos de tracción motorizada o similares.

[0024] Como se muestra en las FIGS.2-4, el ensamble del parachoques 10 está provisto de refuerzos de esquina 28 en cada porción de extremo 18 de la viga de refuerzo 14. Los refuerzos de esquina 28 incluyen un miembro de extensión 20 y una barra de refuerzo de impacto 22 que refuerza el miembro de extensión 20. El miembro de extensión 20 sobresale por fuera de la porción de extremo 18 de la viga de refuerzo 14 y la barra de refuerzo de impacto 22 se conecta entre el miembro de extensión 20 y la lata de aplastamiento 16 asociada. El miembro de extensión 20 puede estar inclinado hacia atrás desde la viga de refuerzo 14, como para adaptarse a las limitaciones de espacio de embalaje detrás de la fascia del parachoques 26 en el extremo delantero del vehículo. Los refuerzos de las esquinas 28 funcionan para reforzar los extremos exteriores del ensamble del parachoques cuando sufren cargas de impacto que se sobreponen a los extremos de la viga de refuerzo 14 y la lata de aplastamiento 16, como en el caso de colisiones frontales parcialmente desplazadas en forma lateral o similares.

[0026] Las pruebas de impacto para vehículos pueden administrarse de varias formas y con diferentes normas de prueba, como las desarrolladas por organismos como el Instituto de Seguros para la Seguridad en las Carreteras (IIHS), la Administración Nacional de Seguridad en el Tráfico por Carretera (NHTSA) y el Consejo de Investigación para la Reparación de Vehículos. Por ejemplo, el IIHS administra una prueba de barrera rígida de pequeño solapamiento (SORB) que proporciona un impacto que cubre aproximadamente el 25 % del parachoques a una distancia aproximada del 25 % de la línea central longitudinal del vehículo. Como otro ejemplo, una prueba de barrera deformable progresiva móvil (MPDB) también proporciona impactos que se producen al menos parcialmente fuera de la lata de aplastamiento, como se muestra en las FIGS.5A-5F. Puede ser ventajoso en dichas pruebas MPDB distribuir las cargas de impacto de manera sustancialmente uniforme o consistente a través de una superficie de contacto del ensamble del parachoques, tal como para minimizar la distancia de intrusión longitudinalmente en el vehículo como resultado de las cargas de impacto.

[0028] Los refuerzos de las esquinas 28 también pueden funcionar para proporcionar una superficie de contacto generalmente homogénea para el ensamble del parachoques 10 en una masa deformable impactada. Por ejemplo, al sufrir un impacto, como una colisión frontal con una masa deformable que se sobrepone a la porción de extremo del ensamble del parachoques, el miembro de extensión 20 puede transicionar hacia una alineación general con la viga de refuerzo 14, como se muestra en la FIG. 6, para formar una superficie de contacto 24 generalmente homogénea. La superficie de contacto generalmente homogénea 24 se forma en la interfaz del ensamble del parachoques con la masa impactada por la fuerza de impacto inicial que causa que una cara de impacto 14a de la viga de refuerzo 14 se deforme hacia atrás y se alinee generalmente con una cara frontal 20a del miembro de extensión 20, tal como se muestra en la FIG.5C.

[0030] En el ejemplo mostrado en las FIGS.5A-5F, la cara frontal 20a del miembro de extensión 20 se alinea generalmente con la cara de impacto 14a para proporcionar la superficie de contacto generalmente homogénea 24 después de que la longitud de la lata de aplastamiento 16 se haya deformado o aplastado de manera axial hasta aproximadamente el 80 % al 60 % de la longitud inicial. En otros ejemplos, la longitud puede deformarse o aplastarse de manera axial hasta aproximadamente el 90 % al 30 % de la longitud inicial para proporcionar una superficie de contacto generalmente homogénea a lo largo de la cara frontal de un miembro de extensión y la cara de impacto de la viga de refuerzo. En otras implementaciones, la longitud puede deformarse o aplastarse de manera axial hasta aproximadamente el 70 % al 50 % de la longitud inicial para proporcionar una superficie de contacto generalmente homogénea a lo largo de la cara frontal de un miembro de extensión y la cara de impacto de la viga de refuerzo. Además, en algunas implementaciones, la longitud puede deformarse de manera axial o aplastarse generalmente menos del 75 % de la longitud inicial para proporcionar una superficie de contacto generalmente homogénea a lo largo de la cara frontal de un miembro de extensión y la cara de impacto de la viga de refuerzo.

[0032] El miembro de extensión 20 puede soportar inicialmente la barra de refuerzo de impacto 22 en un ángulo hacia atrás (FIG.5A), como para empaquetar el miembro de extensión detrás de la fascia del parachoques 26, donde el ángulo hacia atrás se define generalmente entre la cara frontal 20a del miembro de extensión 20 y una cara de impacto 14a de la viga de refuerzo 14. Con una magnitud suficiente de fuerza de impacto, como la mostrada en las FIGS. 5B y 5C, la lata de aplastamiento 16 puede deformarse bajo fuerzas de compresión longitudinales y desplazar la viga de refuerzo 14 hacia atrás antes de que se produzca, en general, cualquier deformación de la barra de refuerzo de impacto 22. Al deformarse inicialmente la lata de aplastamiento 16 y mantenerse en general inicialmente la barra de refuerzo de impacto 22, el miembro de extensión 20 se ve forzado a doblarse o pivotar hacia delante en relación con la viga de refuerzo 14, de tal forma que la extensión longitudinal de la viga de refuerzo 14 se desplaza hacia y en alineación con la extensión longitudinal del miembro de extensión 20. Esta deformación inicial de la lata de aplastamiento 16 reduce el ángulo hacia atrás entre la cara frontal 20a del miembro de extensión 20 y la cara de impacto 14a de la viga de refuerzo 14. En consecuencia, cuando la fuerza de impacto es superior a una fuerza umbral, el ángulo de hacia atrás se reduce y puede eliminarse eficazmente entre la cara frontal 20a del miembro de extensión 20 y la cara de impacto 14a de la viga de refuerzo 14 desde la superficie de contacto homogénea 24, tal como se muestra en la FIG.5C. En otras palabras, la barra de refuerzo de impacto 22 tiene un perfil de aplastamiento con una resistencia inicial al impacto mayor que la lata de aplastamiento 16, donde se entiende que el perfil de aplastamiento del componente individual corresponde generalmente a las características de desplazamiento bajo una carga aplicada, tal como se muestra para un ensamble de parachoques completo en la FIG. 7. Dado que el perfil de aplastamiento de la barra de refuerzo de impacto tiene una resistencia inicial al impacto mayor que la de la lata de aplastamiento 16, la barra de refuerzo de impacto 22 está configurada para reforzar la porción exterior del miembro de extensión 20 para provocar un menor desplazamiento hacia atrás de la porción exterior en relación con la porción interior del miembro de extensión 20 que está apoyada en la lata de aplastamiento 16, lo que provoca la flexión del miembro de extensión 20 (en el punto del ángulo existente) para reducir el ángulo hacia atrás entre el miembro de extensión 20 y la viga de refuerzo 14.

[0034] Además, la barra de refuerzo de impacto 22 puede estar configurada para deformarse una vez que la superficie de contacto homogénea 24 está formada en general, tal como para deformarse de una manera que se corresponda con la deformación continuada de la lata de aplastamiento 16 a fin de mantener la superficie de contacto homogénea 24 a medida que se siguen aplicando fuerzas de impacto al ensamble del parachoques, tal como se muestra en las FIGS. 5C-5F. Para formar y mantener la superficie de contacto homogénea 24, la lata de aplastamiento 16 y la barra de refuerzo de impacto 22 pueden estar configuradas para tener características de deformación cooperantes para cargas de impacto umbral correspondientes. Así, en otras palabras, el perfil de aplastamiento de la barra de refuerzo de impacto puede tener una resistencia al impacto media similar o correspondiente a la de la lata de aplastamiento.

[0036] Las latas de aplastamiento 16 del ensamble del parachoques 10 pueden tener diversas formas y configuraciones y estar construidas con diferentes tipos de materiales, como acero, aluminio, compuestos reforzados con fibra, entre otros materiales o combinaciones de los mismos. Por ejemplo, como se muestra en las FIGS.2-4, la lata de aplastamiento 16 tiene una porción de lata tubular 30 que se fija entre una placa de extremo delantero 32 y una placa de extremo trasero 34, por ejemplo mediante soldadura u otros medios adecuados. La porción de lata 30 de la lata aplastada 16 se muestra con una sección transversal que tiene forma de tubo rectangular redondeado. Las placas de los extremos 32, 34 de la lata de aplastamiento 16 pueden tener una abertura 38 que puede utilizarse para una abertura de acceso al ensamble o para enrutar un mazo de cables o similar. La porción periférica de la placa del extremo trasero 34 define una brida lateral del bastidor que está dispuesta en y circunscribe un extremo trasero de la porción de lata 30 de la lata de aplastamiento 16. La brida lateral del bastidor está configurada para su montaje en un riel del bastidor, por ejemplo mediante elementos de fijación que encajan en las aberturas de montaje 40 que se extienden a través de la porción periférica de la placa del extremo trasero 34. La porción periférica de la placa del extremo delantero 32 define una brida del lado de la viga 42 que está unida a una superficie orientada hacia atrás de la viga de refuerzo 14. Los bordes superior e inferior de la brida del lado de la viga 42 sobresalen hacia delante para formar una sección transversal en forma de U de la placa del extremo delantero 32, de modo que envuelvan las respectivas paredes superior e inferior de la viga de refuerzo 14.

[0038] Los bordes superior e inferior se muestran en las FIGS.2 y 3 soldadas a las paredes superior e inferior de la viga de refuerzo 14. Se contempla la posibilidad de utilizar diversas técnicas de fijación para montar las latas de aplastamiento 16 entre la viga de refuerzo 14 y los rieles del bastidor, como soldaduras, adhesivos, elementos de sujeción, remaches u otros elementos de fijación o combinaciones de los mismos. Además, se entiende que pueden fijarse miembros intermedios, como juntas u otras placas, entre las latas de aplastamiento y la superficie orientada hacia atrás de la viga.

[0040] Las latas de aplastamiento 16 pueden incluir características o formaciones, como iniciadores de aplastamiento, para configurar la lata de aplastamiento 16 para la deformación deseada al someterse a cargas de impacto por compresión. Como se muestra en las FIGS.3 y 4, la lata de aplastamiento 16 incluye iniciadores de aplastamiento 44 en las esquinas de la forma de tubo rectangular que están dispuestos en la porción delantera de la lata de aplastamiento 16, cerca de la viga de refuerzo 14. Así, cuando se someten a fuerzas de compresión de un impacto a lo largo de la extensión longitudinal de la lata de aplastamiento 16, los iniciadores de aplastamiento 44 inician la deformación inicial que se producirá en las esquinas y dirigen la deformación hacia atrás en una dirección generalmente controlada y lineal a lo largo de la extensión longitudinal de la lata de aplastamiento 16, de manera que la lata de aplastamiento 16 se colapsa inicialmente en forma de acordeón para acortar eficazmente la longitud de la lata de aplastamiento 16, tal como se muestra en las FIGS.5B y 5C. Los iniciadores de aplastamiento 44 de la lata de aplastamiento 16 están configurados para iniciar dicha deformación en los imitadores de aplastamiento 44 de la lata de aplastamiento 16 y antes de la deformación de la barra de refuerzo de impacto 22, como se muestra en la FIG. 5C donde generalmente no se ha producido ninguna deformación en la barra de refuerzo de impacto 22.

[0042] Con respecto a la barra de refuerzo de impacto 22, ésta funciona tanto para reforzar la porción del extremo exterior de la viga de refuerzo 14 como para proporcionar una superficie de contacto 24 generalmente homogénea para el ensamble del parachoques 10 cuando sufre un impacto frontal que se produce cerca de la porción de extremo de la viga de refuerzo 14. En general, la barra de refuerzo de impacto 22 dirige la energía del impacto o las cargas recibidas en el miembro de extensión 20 a lo largo de la barra de refuerzo de impacto 22 hasta su punto de fijación en la porción trasera de la lata de aplastamiento 16. Como se muestra en las FIGS. 3 y 4, la barra de refuerzo de impacto 22 incluye un cuerpo alargado 46 con una forma generalmente plana que está orientado sustancialmente de forma vertical. El extremo delantero 46a del cuerpo alargado 46 está soldado al miembro de extensión 20 y el extremo trasero 46b del cuerpo alargado 46 está soldado a la porción trasera de la lata de aplastamiento 16, tanto a la porción tubular 30 como a la placa del extremo trasero 34. La barra de refuerzo de impacto 22 también tiene bridas 48 que sobresalen de los bordes superior e inferior del cuerpo alargado 46 de la barra de refuerzo de impacto 22. Se entiende que la barra de refuerzo de impacto puede tener forma tubular u otra forma alternativa que proporcione la conexión de apoyo para los refuerzos de las esquinas.

[0044] La barra de refuerzo de impacto 22 está situada en el ensamble del parachoques 10 para extenderse hacia atrás y hacia dentro desde una porción del extremo exterior 18 de la viga de refuerzo 14. Como se muestra en la FIG.

[0045] 4, el extremo delantero 46a de la barra de refuerzo de impacto 22 se acopla a la superficie trasera de la porción exterior 50 del miembro de extensión 20, de manera que la barra de refuerzo de impacto 22 se extiende hacia atrás y hacia dentro para acoplarse a la lata de aplastamiento 16 hasta el extremo trasero 46b de la barra de refuerzo de impacto 22. El lugar de fijación frontal de la barra de refuerzo de impacto 22 está dispuesto en un lugar generalmente centrado entre un extremo longitudinal 54 del miembro de extensión 20 y el extremo de la viga de refuerzo 14. El lugar de fijación trasera de la barra de refuerzo de impacto 22 está dispuesto en la conexión de la esquina interior entre la porción tubular 30 y la placa de extremo trasero 34a de la lata de aplastamiento 16. En el ejemplo ilustrado, la barra de refuerzo de impacto 22 está fijamente unida al miembro de extensión 20 y a la lata de aplastamiento 16 mediante soldadura; sin embargo, se contempla la posibilidad de utilizar adhesivo, elementos de sujeción u otra forma de sujeción que sea capaz de soportar el peso de la barra de refuerzo de impacto en el ensamble del parachoques en otros ejemplos.

[0047] La barra de refuerzo de impacto 22 está configurada para tener una rigidez longitudinal que resista la deformación inicial por impacto de la lata de aplastamiento 16, tal como se muestra en las FIGS.5B y 5C. La rigidez de la barra de refuerzo de impacto 22 durante la deformación inicial de la lata de aplastamiento 16 puede ser al menos mayor que la resistencia a la flexión de la conexión del miembro de extensión 20 a la viga de refuerzo 14. Más concretamente, la barra de refuerzo de impacto 22 soporta la porción exterior 50 del miembro de extensión 20 que se extiende hacia el exterior desde el extremo longitudinal de la viga de refuerzo 14. Como tal, al sufrir un impacto frontal, la barra de refuerzo de impacto 22 está configurada para reducir el ángulo hacia atrás entre la cara frontal del miembro de extensión 20 y la cara de impacto de la viga de refuerzo 14. En la implementación mostrada en las FIGS.2-4, el miembro de extensión 20 también tiene una porción interior 52 que está unida a la porción de extremo 18 de la viga de refuerzo 14, de tal manera que la barra de refuerzo de impacto 22 soporta la porción exterior 50 del miembro de extensión 20 a medida que se dobla hacia dentro o hacia una alineación general con la porción interior 52 del miembro de extensión 20 al formar la superficie de contacto homogénea 24 con la viga de refuerzo 14.

[0049] La barra de refuerzo de impacto 22 también tiene un iniciador de aplastamiento 36 dispuesto en una sección intermedia del cuerpo alargado 46. El iniciador de aplastamiento 36 de la barra de refuerzo de impacto 22 se muestra en la FIG.4 como una formación de canal que está dispuesta en una superficie interior del cuerpo alargado 46 y que se extiende verticalmente entre las bridas 48 de los bordes superior e inferior del cuerpo alargado 46. El iniciador de aplastamiento 36 de la barra de refuerzo de impacto 22 está configurado para que la barra de refuerzo de impacto 22 se deforme tras la formación general de la superficie de contacto homogénea 24. El iniciador de aplastamiento 36 está configurado para hacer que la porción intermedia de la barra de refuerzo de impacto 22 se doble hacia fuera en el iniciador de aplastamiento 36. El iniciador de aplastamiento 36 está configurado para hacer que un extremo delantero de la barra de refuerzo de impacto 22 que está unida al miembro de extensión 20 se mueva hacia atrás bajo cargas de impacto a una velocidad que se corresponda con la compresión de la lata de aplastamiento 16, con el fin de mantener la alineación general del miembro de extensión y la viga de refuerzo 14 que forman la superficie de contacto homogénea 24.

[0051] La barra de refuerzo de impacto 22 puede extruirse longitudinalmente con una aleación de aluminio, formarse por balanceo con una lámina de acero o pultruirse con un polímero reforzado con fibra, entre otros métodos y materiales de conformado concebibles. Del mismo modo, el miembro de extensión 20 puede estar formado con uno de esos diversos materiales y unido o integrado a la viga de refuerzo 14 con un medio de fijación correspondiente, como soldadura, adhesivo, elementos de sujeción o similares.

[0053] Con más referencia a las FIGS.2-4, los miembros de extensión 20 comprenden soportes que se fijan a los extremos longitudinales de la viga de refuerzo 14. La porción interior 52 del miembro de extensión 20 es sustancialmente plana y se fija contra la cara de impacto 14a en la porción de extremo 18 de la viga de refuerzo 14. Como se muestra en la FIG. 5A, la porción exterior 50 del miembro de extensión 20 forma inicialmente un ángulo con respecto a la porción interior 52 del miembro de extensión 20, de manera que la cara frontal 20a del miembro de extensión 20 (dispuesta en la superficie frontal de la porción exterior 50, generalmente plana) forma un ángulo hacia atrás con respecto a la cara de impacto 14a de la viga de refuerzo 14. Se contempla que en implementaciones alternativas el miembro de extensión pueda extenderse hacia el exterior como una pieza integral de la viga de refuerzo, de modo que la porción interior pueda integrarse con la porción de extremo de la viga de refuerzo. El miembro de extensión 20 también puede tener bridas curvadas 56 que sobresalen hacia atrás de los bordes superior e inferior de las porciones planas de las porciones exterior e interior 50, 52 del miembro de extensión. Las bridas curvadas 56 de la porción interior 52 pueden envolver las paredes superior e inferior de la viga de refuerzo 14, como se muestra en las FIGS.3 y 4 para unirlos mediante una soldadura.

[0055] Al sufrir un impacto frontal, como se muestra en las FIGS.5B-5F, la cara frontal 20a del miembro de extensión 20 se dirige contra la masa impactada y recibe las fuerzas de impacto de ésta. La barra de refuerzo de impacto 22 soporta la porción exterior 50 del miembro de extensión 20 a medida que la lata de aplastamiento 16 se deforma para colocar la cara frontal 20a del miembro de extensión 20 en o hacia la alineación general con la porción interior 52 del miembro de extensión 20, que está en alineación paralela generalmente plana con la cara de impacto 14a de la viga de refuerzo 14 para formar la superficie de contacto homogénea 24. La superficie de contacto homogénea 24 proporciona una deformación uniforme de la barrera con una hendidura de profundidad generalmente consistente al proporcionar una superficie frontal continua a lo largo de la viga de refuerzo y el miembro de extensión que se extiende desde la viga, lo que también se refleja en el gráfico de carga y desplazamiento mostrado en la FIG.7.

[0056] La viga de refuerzo 14 del ensamble del parachoques 10 puede estar incorporado en diversas configuraciones y materiales, como acero, aluminio, compuestos reforzados con fibras, entre otros materiales o combinaciones de los mismos. En los ejemplos ilustrados, como los mostrados en las FIGS. 2-4, la viga de refuerzo 14 tiene una forma multitubular que se fabrica mediante el conformado continuo por balanceo de una chapa de acero de alta resistencia para proporcionar una viga continua que se corta a medida para definir los extremos de la viga de refuerzo 14. La viga de refuerzo 14 formada por balanceo tiene dos porciones tubulares adyacentes 58, 60 que comparten una pared central común 62 de la viga de refuerzo 14. La pared central común 62 es sustancialmente paralela a las paredes superior e inferior 64, 66 de la viga de refuerzo 14. Las porciones tubulares 58, 60 de la viga 14 también tienen paredes frontales que están sustancialmente alineadas entre sí para formar una cara orientada hacia delante o de impacto 14a (FIG.3) de la viga de refuerzo 14. Las paredes traseras de las porciones tubulares 58, 60 también están sustancialmente alineadas entre sí para formar en general una superficie orientada hacia atrás 68 (FIG.4) de la viga de refuerzo 14. Se entiende que las realizaciones adicionales de la viga pueden asumir diversas formas y orientaciones a partir de la ilustrada y pueden incluir proporciones dimensionales alternativas, como para diferentes aplicaciones de la viga.

[0058] Además, la viga de refuerzo 14 puede estar formada con una nervadura de rigidez 70 formada en cada una de las paredes frontales de las porciones tubulares 58, 60 de la viga 14, tal como se muestra en la FIG.3. Las nervaduras de rigidez 70 sobresalen en un volumen interior de cada porción tubular 58, 60 y funcionan para rigidizar la superficie orientada hacia delante o de impacto 14a de la viga 14. En otros ejemplos, una viga de parachoques puede estar formada de forma similar, pero puede tener más o menos nervaduras de rigidez. También se contempla que la viga del parachoques pueda estar fabricada con materiales de diferente resistencia, incluidos los AHSS (aceros avanzados de alta resistencia) que tienen una resistencia a la tracción de unos 800 a 2000 MPa (es decir, de unos 120 a 290 ksi) y chapas de acero de diferente calibre, como las que tienen un grosor de unos 0,8 mm a 3,0 mm de espesor, como aproximadamente entre 1 mm y 1,5 mm.

[0060] Como se muestra en la FIG. 2, la viga de refuerzo 14 está curvada a lo largo de una extensión longitudinal de la viga de refuerzo 14 para que la sección central sobresalga hacia delante con una curvatura que se corresponda con un diseño de extremo delantero de un vehículo 12 (FIG. 1) a medida que se extiende lateralmente a lo largo del bastidor del vehículo. El radio de curvatura longitudinal en ejemplos adicionales del ensamble del parachoques también puede variar a lo largo de la longitud de la viga del parachoques para adaptarse aún más a un diseño de extremo delantero. La longitud de la viga de refuerzo 14 es generalmente igual o mayor que una distancia entre los rieles del bastidor del vehículo que soportan las latas de aplastamiento 16 del ensamble del parachoques 10. Así, la longitud de la viga de refuerzo 14 puede terminar en las latas de aplastamiento 16, como se muestra en las FIGS. 2-4, o puede extenderse hacia afuera más allá de las latas de aplastamiento en otros ensambles de parachoques.

[0062] A efectos de la presente divulgación, el término "acoplado" (en todas sus formas, acoplar, acoplamiento, acoplado, etc.) significa generalmente la unión de dos componentes directa o indirectamente entre sí. Dicha unión puede ser de naturaleza estacionaria o móvil; puede lograrse con los dos componentes y cualquier miembro intermedio adicional formando integralmente un único cuerpo unitario entre sí o con los dos componentes; y puede ser de naturaleza permanente o puede ser de naturaleza desmontable o liberable, a menos que se indique lo contrario.

[0063] También a efectos de la presente divulgación, los términos "superior", "inferior", "derecha", "izquierda", "trasero", "delantero", "vertical", "horizontal" y sus derivados se referirán a la orientación mostrada en la FIG.1. No obstante, debe entenderse que pueden preverse diversas orientaciones alternativas, salvo que se especifique expresamente lo contrario. También debe entenderse que los dispositivos y procesos específicos ilustrados en los dibujos adjuntos, y descritos en esta especificación son simplemente realizaciones ejemplares de los conceptos inventivos definidos en las reivindicaciones adjuntas. Por lo tanto, las dimensiones específicas y otras características físicas relativas a las realizaciones divulgadas en la presente no deben considerarse limitativas, a menos que las reivindicaciones indiquen expresamente lo contrario.

[0065] Los cambios y modificaciones en las realizaciones específicamente descritas pueden llevarse a cabo sin apartarse de los principios de la presente invención, que pretende estar limitada únicamente por el alcance de las reivindicaciones anexas, interpretadas según los principios de la ley de patentes. La divulgación se ha descrito de manera ilustrativa, y debe entenderse que la terminología que se ha utilizado pretende tener el carácter de palabras de descripción más que de limitación. Muchas modificaciones y variaciones de la presente divulgación son posibles a la luz de las enseñanzas anteriores, y la divulgación puede ser practicada de otra manera que como se describe específicamente.

Claims (15)

1. REIVINDICACIONES

1. Un ensamble de parachoques de vehículo que comprende:

una viga de refuerzo (14);

una lata de aplastamiento (16) que tiene una porción delantera unida a la viga de refuerzo;

un miembro de extensión (20) unido a una porción de extremo (18) de la viga de refuerzo, donde el miembro de extensión tiene una cara frontal (20a) que está dispuesta en un ángulo hacia atrás con respecto a una cara de impacto (14a) de la viga de refuerzo; y

una barra de refuerzo de impacto (22) comprende un cuerpo alargado (46) que se extiende entre el miembro de extensión y una porción trasera de la lata de aplastamiento con un extremo delantero (46a) que está unido al miembro de extensión y un extremo trasero (46b) que está unido a la lata de aplastamiento,caracterizado porquela barra de refuerzo de impacto (22) tiene

un perfil de aplastamiento con una resistencia inicial al impacto superior a la de la lata de aplastamiento (16), de forma que la barra de refuerzo de impacto está configurada para reducir el ángulo hacia atrás entre la cara frontal del miembro de extensión y la cara de impacto de la viga de refuerzo al sufrir un impacto frontal con una masa que se superpone al menos al miembro de extensión y la lata de aplastamiento

en donde el cuerpo alargado (46) comprende un iniciador de aplastamiento (36) que está dispuesto en una porción intermedia de la barra de refuerzo de impacto (22) entre el miembro de extensión (20) y la lata de aplastamiento (16), y en donde el iniciador de aplastamiento (36) está configurado para hacer que la porción intermedia de la barra de refuerzo de impacto (22) se doble hacia fuera en el iniciador de aplastamiento (36).

2. El ensamble de parachoques de vehículo de la reivindicación 1, en donde la barra de refuerzo de impacto está configurada, de manera que al experimentar el impacto frontal, el ángulo hacia atrás se reduce para proporcionar una superficie de contacto generalmente homogénea (24) en la masa impactada con la cara frontal del miembro de extensión y la cara de impacto de la viga de refuerzo.

3. El ensamble de parachoques de vehículo de una de las reivindicaciones anteriores, en donde la lata de aplastamiento está configurada para deformarse hacia atrás antes de cualquier deformación generalmente hacia atrás de la barra de refuerzo de impacto.

4. El ensamble de parachoques de vehículo de una de las reivindicaciones anteriores, en donde el miembro de extensión comprende un soporte con una primera porción fijada a una superficie orientada al frente de la viga de refuerzo y una segunda porción que se extiende hacia el exterior desde la porción de extremo de la viga de refuerzo.

5. El ensamble de parachoques de vehículo de la reivindicación 4, en donde la segunda porción del miembro de extensión está dispuesta en el ángulo hacia atrás con respecto a la primera porción del miembro de extensión.

6. El ensamble de parachoques de vehículo de la reivindicación 5, en donde la lata de aplastamiento está configurada para deformarse hacia atrás antes que la barra de refuerzo de impacto cuando sufre el impacto frontal, y en donde la barra de refuerzo de impacto está configurada para deformarse hacia atrás cuando la primera porción del miembro de extensión está generalmente alineada con la segunda porción del miembro de extensión.

7. El ensamble de parachoques de vehículo de una de las reivindicaciones anteriores, en donde la barra de refuerzo de impacto comprende un cuerpo alargado (46) con un extremo delantero (46a) que está unido al miembro de extensión y un extremo trasero (46b) que está unido a una lata de aplastamiento, y en donde la lata de aplastamiento comprende un iniciador de aplastamiento (36) dispuesto entre la viga de refuerzo y el extremo trasero de la barra de refuerzo de impacto que está configurado para ocasionar que la lata de aplastamiento se deforme hacia atrás en el iniciador de aplastamiento previo a la deformación de la barra de refuerzo de impacto.

8. El ensamble de parachoques de vehículo de una de las reivindicaciones anteriores, en donde el iniciador de aplastamiento (36) está dispuesto en una superficie interior del cuerpo alargado.

9. El ensamble de parachoques de vehículo de una de las reivindicaciones anteriores, en donde el miembro de extensión comprende (i) una porción generalmente plana que se extiende hacia fuera desde la porción de extremo de la viga de refuerzo y (ii) bridas curvadas (56) que sobresalen hacia atrás desde los bordes superior e inferior de la porción plana, y en donde la cara frontal (20a) del miembro de extensión está dispuesta en la superficie frontal de la porción generalmente plana.

10. El ensamble de parachoques de vehículo de la reivindicación 9, en donde la lata de aplastamiento se une a una superficie orientada hacia atrás (68) de la viga de refuerzo, y en donde la barra de refuerzo de impacto se une a una superficie trasera de la porción generalmente plana del miembro de extensión en la ubicación que está separada de una ubicación de fijación de la lata de aplastamiento.

11. El ensamble de parachoques de vehículo de una de las reivindicaciones anteriores, en donde la lata de aplastamiento comprende una porción de lata (30), una brida del lado del bastidor (34) dispuesta en un extremo

trasero de la porción de lata, y una brida del lado de la viga dispuesta en un extremo delantero de la porción de lata, la brida del lado de la viga (42) unida a una superficie orientada hacia atrás de la viga de refuerzo.

12. El ensamble de parachoques de vehículo de una de las reivindicaciones anteriores, en donde la viga de refuerzo comprende al menos dos porciones tubulares (58, 60) que se extienden a lo largo de una longitud longitudinal de la viga de refuerzo, en donde las porciones tubulares tienen paredes traseras alineadas, y en donde la lata de aplastamiento puede unirse a las paredes traseras alineadas de la viga de refuerzo.

13. Un ensamble de parachoques de vehículo que comprende:

una viga de refuerzo (14);

una lata de aplastamiento (16) unida a la viga de refuerzo;

un miembro de extensión (20) unido a una porción de extremo (18) de la viga de refuerzo; y

una barra de refuerzo de impacto (22) unida entre el miembro de extensión y una porción trasera de la lata de aplastamiento, en donde se produce un impacto frontal con una masa,caracterizado porquela barra de refuerzo de impacto y la lata de aplastamiento están configuradas para deformarse hacia atrás de manera que una cara frontal del miembro de extensión (20) se alinee generalmente con una cara de impacto de la viga de refuerzo para proporcionar una superficie de contacto generalmente homogénea (24) en la masa impactada,

en donde la barra de refuerzo de impacto (22) comprende un iniciador de aplastamiento (36) dispuesto en una porción intermedia de la barra de refuerzo de impacto (22) entre el miembro de extensión (20) y la lata de aplastamiento (16), y en donde el iniciador de aplastamiento (36) está configurado para hacer que un extremo delantero de la barra de refuerzo de impacto (22) que está unida al miembro de extensión (20) se mueva hacia atrás bajo cargas de impacto a una velocidad que se corresponde con la compresión de la lata de aplastamiento, con el fin de mantener la alineación del miembro de extensión y la viga de refuerzo.

14. El ensamble de parachoques de vehículo de la reivindicación 13, en donde al experimentar el impacto frontal, la lata de aplastamiento está configurada para deformarse hacia atrás antes de cualquier deformación generalmente hacia atrás de la barra de refuerzo de impacto, de modo que se posponga la deformación de la barra de refuerzo de impacto hasta que una extensión longitudinal de la viga de refuerzo generalmente se alinea con el miembro de extensión.

15. El ensamble de parachoques de vehículo de la reivindicación 14, en donde el iniciador de aplastamiento está dispuesto en una superficie interior del cuerpo alargado y configurado para hacer que la porción intermedia de la barra de refuerzo de impacto se doble hacia fuera en el iniciador de aplastamiento.