ES2243753T3 - Bisagra articulada de doble brazo para capo delantero de un vehiculo de motor. - Google Patents
Bisagra articulada de doble brazo para capo delantero de un vehiculo de motor.Info
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Abstract
Bisagra articulada de doble brazo para el capot delantero de un vehículo de motor con un primer y un segundo brazo (4, 5) entre un raíl (2) unido al capot delantero y un raíl (3) unido a la carrocería, estando ejecutado al menos un brazo (5) en dos piezas y estando compuesto de dos puntales (16, 17), que están unidos entre sí articuladamente a través de una articulación de unión (18) y fijados uno al otro rígidamente, por medio de una unión que cede en el caso de una carga determinada, de tal modo que al romperse la unión como consecuencia de una carga de tipo choque, los raíles (2, 3) se aproximan esencialmente sin resistencia, disponiéndose de una pieza de presión (22) que puede aplicarse a uno de los puntales (17), caracterizada porque la pieza de presión (22) presenta una cabeza (21), que se acopla por detrás con el puntal (16) cargado por la pieza de presión.
Description
Bisagra articulada de doble brazo para capó
delantero de un vehículo de motor.
La presente invención se refiere a una bisagra
articulada de doble brazo según el preámbulo de la reivindicación
1.
Las bisagras de este tipo se usan de múltiples
formas. Una representación de principio puede deducirse del
documento DE 197 12 961. Los extremos inferiores de los brazos están
unidos a un raíl sobre la carrocería y los extremos superiores a un
raíl sobre el capó delantero, en cada caso en articulaciones. Debido
a que los brazos tienen diferente longitud y los puntos de
articulación presentan arriba y abajo diferentes distancias, el capó
delantero se traslada al rebatirse simultáneamente hacia arriba y
hacia delante. Dicho de otra manera: el eje de basculamiento del
capó delantero recorre una pista que está determinada por la
geometría de la bisagra.
En la construcción de una bisagra para un capó
delantero debe prestarse además atención a que el capó delantero
debe estar configurado de forma flexible en determinada medida, para
que un peatón que sea abordado por el vehículo y golpee con su
cuerpo y su cabeza sobre el capó delantero, resulte herido lo menos
posible. Los cálculos previos que resultan de ello, que deben
tenerse en cuenta para la construcción, se verifican en diferentes
simulaciones definidas de impactos con la cabeza. En el caso de
estos ensayos se mide el retardo de una cabeza de simulación. Del
desarrollo temporal del retardo puede establecerse el valor HIC,
cuya definición puede extraerse de la bibliografía especializada y
que no debería ser inferior a 1.000 para cumplir determinados
imperativos.
Especialmente críticos son impactos con la cabeza
sobre el capó delantero en la región de las bisagras, ya que aquí
existe una conexión entre el capó delantero y la carrocería, que no
puede configurarse sin más de forma flexible, de tal modo que no se
supere el valor HIC prefijado. En la publicación para información de
solicitud de patente ya citada se presenta por tanto la
configuración del raíl sobre la carrocería como un saliente
rebatible hacia arriba. El saliente se coloca hacia arriba en forma
de cuña, por medio de un muelle pretensado, en el caso de amenaza de
una colisión con un peatón. Esto alarga por una parte el recorrido
sobre el cual la cabeza que choca puede reducir su energía de
movimiento. Por otra parte se determina mediante el coeficiente
elástico con bastante exactitud la resistencia que produce el
retardo de la cabeza. Evidentemente es problemático que sea
extremadamente difícil asegurar que el capó delantero se eleva en el
momento adecuado. Asimismo un retardo que se corresponde con una
característica elástica no es necesariamente óptima en cuanto a un
valor HIC lo más reducido posible.
El documento W0 00 69 709 A describe una bisagra
articulada de doble brazo, en el que un primer raíl asociado a un
capó delantero y un segundo raíl asociado a la carrocería están
unidos entre sí de forma basculante a través de dos brazos, estando
ejecutado al menos uno de los brazos en dos piezas, de tal modo que
presenta dos puntales unidos entre sí articuladamente y sujetados
mutuamente mediante un pasador para cizallar, rompiéndose el pasador
para cizallar y aproximándose los raíles entre sí en el caso de una
sobrecarga a causa del impacto de un peatón. Para aplicar la fuerza
sobre los puntales se ha previsto una pieza de presión.
La tarea de la invención consiste en indicar una
bisagra articulada de doble brazo según el preámbulo de la
reivindicación 1, que garantice una mayor seguridad operativa
conservando una estructura sencilla de la bisagra.
Esta tarea es resuelta conforme a la invención
con las particularidades de la reivindicación 1.
Esta disposición tiene la ventaja de que es
independiente de una activación especial del mecanismo de
protección, por ejemplo, de un muelle pretensado. El mecanismo de
protección está disponible más bien de forma inherente y no necesita
una activación exterior que sufre averías e inseguridades.
El desarrollo de retardo conseguido de este modo
produce un valor HIC inferior a 1.000. Aunque se produce en primer
lugar un retardo relativamente grande, antes de que ceda una unión
de los puntales, ésta está limitada sin embargo a un espacio de
tiempo corto y con ello soportable para la cabeza que impacta.
Después de esto existe una fase de menor retardo cuando, tras ceder
la unión, los raíles se aproximan sin resistencia. Hasta que los
raíles chocan unos con otros no se produce de nuevo un retardo claro
que sin embargo, con relación a sus efectos sobre la lesión en la
cabeza, ya no es significativo debido a que la energía de movimiento
de la cabeza ya se ha anulado en gran medida con el primer impacto.
El retardo en dos fases generado de este modo entrega buenos valores
HIC.
La flexibilidad puede materializarse de
diferentes formas. Podría pensarse por ejemplo en puntos débiles en
el material de los brazos, de tal manera que los brazos se comben en
caso de una carga. Sin embargo, han demostrado ser especialmente
adecuados sistemas en los que la flexibilidad se produce por la
rotura de la unión. Por medio de esto se obtiene una carga límite
claramente definida.
Para materializar un punto de ruptura así los
puntales se configuran de tal modo, que están situados planos
solapándose unos con otros y, en la región de solape, presentan la
articulación de unión y son atravesados por un perno de
cizallamiento. Una estructura así es relativamente fácil de
materializar y cumple la función prevista de forma clara.
Para que las fuerzas de impacto se transmitan de
forma definida a los puntales, se ha previsto una pieza de presión
sobre el raíl para fijar el capó delantero. Éste puede aplicarse a
uno de los puntales del brazo de dos piezas y dirige las fuerzas de
impacto, que actúan sobre el capó delantero, hacia un punto
determinado del puntal a cierta distancia de la unión articulada con
el otro puntal, de tal modo que el perno de cizallamiento, que tiene
otra distancia a la articulación, está cargado con una relación
predeterminada con relación a la fuerza de impacto. La disposición
de la pieza de presión se produce con ello de tal manera que, al
abrir el capó delantero, se aleja del brazo de dos piezas.
Principalmente la pieza de presión, en el caso
del capó delantero cerrado, puede tener contacto directamente con el
brazo de dos piezas, con lo que la pieza de presión tiene asimismo
la tarea de definir la posición de cierre de la bisagra.
Esta tarea puede llevarla a cabo también otro
tope. En este caso la pieza de presión puede adoptar cierta
distancia al puntal, de tal manera que en el caso de un impacto con
la cabeza impacta con una cantidad de movimiento sobre el puntal, lo
que tiene como consecuencia que el proceso de cizallamiento tiene
lugar bruscamente y sólo exige muy poco tiempo, de tal modo que la
transición a la fase de menor retardo se determina todavía más
claramente.
Se obtiene una ejecución especialmente sencilla
de la pieza de presión si ésta está configurada como perno, que
sobresale lateralmente del raíl para fijar el capó frontal.
Para que la pieza de presión no resbale del
puntal durante la transmisión de la fuerza de choque, se ha previsto
que presente una cabeza que penetre en una rendija entre los dos
puntales y así se acople por detrás con el puntal cargado.
Para materializar la rendija el puntal, sobre el
que puede aplicarse la pieza de presión, tiene un segmento extremo
rebajado con relación al otro puntal para formar la rendija.
Para aclarar la invención se explica a
continuación la invención con más detalle, representada con base en
un ejemplo de ejecución. Aquí muestran:
la figura 1 una vista lateral de la bisagra
conforme a la invención en la posición normal,
la figura 2 un corte a lo largo de la línea
II-II de la figura 1,
la figura 3 la bisagra conforme a la figura 1,
tras ejecutar una prueba de simulación de impacto con la cabeza.
En primer lugar se hace referencia a las figuras
1 y 2. La figura 1 muestra en una vista lateral una bisagra
articulada de doble brazo 1. Ésta se compone de un raíl superior 2 y
un raíl inferior 3. El raíl superior 2 se atornilla a un capó
delantero no representado, se suelda o se ejecuta de forma enteriza.
El raíl inferior 3 se atornilla a un puntal de carrocería no
representado con más detalle. Los dos raíles 2, 3 están unidos entre
sí articuladamente a través de un brazo largo 4 y un brazo corto 5.
Para esto cada brazo 4, 5 está montado giratoriamente, tanto sobre
el raíl superior como sobre el inferior, en articulaciones 6, 7, 8,
9. El raíl superior 2 se compone de un segmento perpendicular 10
para alojar las articulaciones 8, 9 y un segmento horizontal 11,
sobre el que se fija el capó frontal. El raíl inferior 3 presenta
igualmente un segmento perpendicular 12 con dos regiones 13, 14,
alternadas entre sí y perpendiculares al plano de la imagen, estando
situada la primera región 13, sobre la que el brazo largo 4 está
montado giratoriamente en una articulación 6, en el mismo plano que
el segmento perpendicular 10 del raíl superior 2, y la segunda
región 14, que aloja la articulación 7 para el brazo corto 5, está
alternada con respecto al mismo. A la región 14 citada en último
lugar se ha asignado un estribo, con el que el raíl inferior 3 puede
fijarse a un puntal de carrocería.
Conforme a la representación, el brazo largo 4 se
encuentra detrás de los segmentos perpendiculares 10, mientras que
el brazo corto 5 está situado delante. El brazo corto 5 está
ejecutado en dos piezas y se compone de dos puntales 16, 17, que
están unidos entre sí articuladamente a través de una articulación
de unión. Esta articulación de unión 18 se encuentra aproximadamente
a media distancia entre las dos articulaciones 7, 9 sobre los raíles
2, 3. El puntal inferior 16, que está unido articuladamente al raíl
inferior 3, se ha alargado más allá de la articulación de unión 18 y
hace contacto plano, en esta región, con el puntal superior 17,
siendo atravesados en esta región los dos puntales 16, 17 por un
perno de cizallamiento 19.
El puntal inferior 16 se ha prolongado más allá
del perno de cizallamiento 19, y precisamente rebajado en escalón
respecto al puntal superior 17, lo que puede verse especialmente
bien en la figura 2. Por medio de esto se forma entre los dos
puntales 16, 17 una rendija 20.
En esta rendija 20 encaja una cabeza 21 de una
pieza de presión 22 configurada como perno, que sirve para
transmitir fuerzas al brazo corto 5. La pieza de presión 22 está
unida fijamente al segmento perpendicular 10 del raíl superior 2 y
sobresale perpendicularmente.
El perno de cizallamiento 19 une los dos puntales
16, 17 del brazo corto 5 rígidamente entre sí, de tal modo que éste
funciona como un brazo enterizo y la bisagra articulada de doble
brazo 1 funciona adecuadamente. Incluso en el caso de fuerzas
estáticas en el margen normal, las fuerzas que se ejercen sobre el
brazo corto 5 a través de la pieza de presión 22 no son tan elevadas
como para que se rompa esta unión rígida.
En el caso de un impacto con la cabeza, sin
embargo, las fuerzas ejercidas superan el límite de cizallamiento
con el que el perno de cizallamiento 19 cizalla, de tal manera que
se libera la unión. Si precisamente se ejerce una fuerza de choque
conforme a la flecha 23 sobre el raíl superior 2, ésta se transmite
a través de la pieza de presión 22 al brazo corto 5 y, desde allí,
de forma correspondiente a los brazos de palanca efectivos conforme
a la flecha 24, a los pernos de cizallamiento 19.
En el ejemplo de ejecución mostrado la pieza de
presión 22 hace contacto directo con el puntal inferior 16 del brazo
corto 5. Aquí puede preverse sin embargo también una pequeña
distancia, para poder realizar la transmisión de fuerza con una
determinada impulsión. La cabeza 21 que se acopla por detrás con el
puntal 16 impide la pieza de presión 22 resbale con ello del puntal
16, con lo que se frustraría la transmisión de fuerza.
Si dentro de una carga de tipo choque se alcanza
una carga límite, con la que se cizalla el perno de cizallamiento,
se anula la unión rígida entre los dos puntales 16, 17 y éstos
pueden giran mutuamente alrededor de la articulación de unión 18.
Esto hace posible que el raíl superior 2 pueda hundirse hacia abajo,
como se ha representado en la figura 3. Con ello la bisagra no opone
ninguna resistencia al movimiento, de tal manera que el retardo de
cabeza emana solamente de una deformación del capó o de una
deformación de elementos de apoyo por fuera de la bisagra. Sin
embargo, éstos se configuran de tal modo que el retardo sólo es
reducido. Hasta que la bisagra no se ha aplastado completamente,
como se representa en la figura 3, y el puntal superior 17 está
colocado sobre el puntal inferior 16, no se crea de nuevo una unión
rígida con la carrocería, de tal manera que se producen nuevamente
grandes retardos. De este modo se establece en resumen un desarrollo
de retardo en dos fases, precisamente una primera fase hasta el
cizallamiento del perno de cillazamiento 19 y una segunda fase tras
el aplastamiento de la bisagra, en la que cabe esperar en total un
bajo valor HIC.
Claims (6)
1. Bisagra articulada de doble brazo para el
capó delantero de un vehículo de motor con un primer y un segundo
brazo (4, 5) entre un raíl (2) unido al capó delantero y un raíl (3)
unido a la carrocería, estando ejecutado al menos un brazo (5) en
dos piezas y estando compuesto de dos puntales (16, 17), que están
unidos entre sí articuladamente a través de una articulación de
unión (18) y fijados uno al otro rígidamente, por medio de una unión
que cede en el caso de una carga determinada, de tal modo que al
romperse la unión como consecuencia de una carga de tipo choque, los
raíles (2, 3) se aproximan esencialmente sin resistencia,
disponiéndose de una pieza de presión (22) que puede aplicarse a uno
de los puntales (17), caracterizada porque la pieza de
presión (22) presenta una cabeza (21), que se acopla por detrás con
el puntal (16) cargado por la pieza de presión.
2. Bisagra articulada de doble brazo según la
articulación 1, caracterizada porque la cabeza (21) penetra
en una rendija (20) entre los dos puntales (16, 17) del brazo (5) de
dos piezas.
3. Bisagra articulada de doble brazo según la
articulación 2, caracterizada porque para formar la rendija
(20) el puntal (16), sobre el que puede aplicarse la pieza de
presión (22), presenta un segmento extremo rebajado con relación al
otro puntal (17).
4. Bisagra articulada de doble brazo según una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque en la
posición de cierre del capó frontal y de la bisagra articulada de
doble brazo (1), entre el puntal (16) al que puede aplicarse la
pieza de presión (22) y la pieza de presión (22) existe una
distancia.
5. Bisagra articulada de doble brazo según una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque para
formar la unión flexible los dos puntales (16, 17) están situados
planos solapándose unos con otros y, en la región de solape,
presentan la articulación de unión (18) y porque los dos puntales
(16, 17) son atravesados por un perno de cizallamiento (19).
6. Bisagra articulada de doble brazo según una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la
pieza de presión (22) es un perno, que sobresale lateralmente del
raíl (2) para fijar el capó delantero.
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