ES2271307T3 - Carroceria con un capo frontal montado de forma flexible. - Google Patents
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Abstract
Carrocería para un vehículo con un capó frontal (2) montado de forma flexible, que cubre la zona entre dos guardabarros de la carrocería y está unido a la carrocería a ambos lados con una bisagra (1) respectivamente, de forma que el capó frontal puede abrirse en torno a un eje de basculación definido por las bisagras (1), presentando cada bisagra (1) un punto de giro de bisagra (4) en el extremo libre de un brazo (5) unido con la carrocería, que en caso de una carga de tipo choque varía su posición girando en torno a un punto de giro del brazo, de manera que el punto de giro de la bisagra (4) experimenta un desplazamiento dirigido hacia abajo respecto a la carrocería, caracterizada porque en caso de carga de tipo choque, la guía de fijación del capó (3) unida con el brazo (5) en el punto de giro de la bisagra (4) se desplaza hacia dentro alejándose del respectivo guardabarros (15) contiguo o el punto de giro de la bisagra (4) se desplaza hacia delante hacia el frontal del vehículo, de formaque en cualquier caso el desplazamiento presenta adicionalmente un componente horizontal que se aleja de una sección de carrocería en la que el capó frontal (2) pasa de forma enrasada junto a la bisagra (1).
Description
Carrocería con un capó frontal montado de forma
flexible.
La invención se refiere a una carrocería con un
capó frontal alojado de forma flexible, que cubre la zona entre los
dos guardabarros de la carrocería y está unido a la carrocería a
ambos lados con una bisagra respectivamente, de forma que el capó
frontal puede abrirse en torno a un eje de basculación definido por
las bisagras, presentando cada bisagra un punto de giro de bisagra
en el extremo libre de un brazo unido con la carrocería, que en caso
de una carga de tipo choque varía su posición, de manera que el
punto de giro de bisagra experimenta un desplazamiento respecto a la
carrocería. Una carrocería de este tipo es objeto del documento
DE19922107C1. Del documento DE19948459A1 se conoce una carrocería
según el preámbulo de la reivindicación 1.
Con un capó frontal alojado de forma flexible
debe conseguirse que las lesiones de un peatón originadas por el
frontal de un vehículo sean las menores posibles. En caso de un
accidente de este tipo, su cuerpo se extiende sobre el capó frontal,
golpeando allí la cabeza y decelerándose fuertemente. Son conocidas
las deceleraciones que puede soportar la cabeza humana en un
intervalo de tiempo determinado con las que no aparecen lesiones
graves. Para la valoración de un ciclo de deceleración en este
sentido se aplica el valor HIC, cuya definición puede obtenerse de
la bibliografía especializada. Los fabricantes de vehículos se
esfuerzan, debido a las premisas legales, por mantener este valor
para un impacto en la cabeza inferior a 1000.
Para las zonas no apoyadas del capó frontal, por
ejemplo, en la zona central, esto puede conseguirse de forma
relativamente sencilla mediante acolchados adecuados por debajo de
la carcasa exterior del capó frontal: no obstante, resulta
problemática la zona de las bisagras, porque aquí existe una unión
directa, en general, no flexible, con la carrocería. Para obtener
ayuda, en la carrocería descrita en el documento DE19922107C1, en
caso de un impacto en la cabeza, el brazo bascula contra una
resistencia considerable hacia atrás paralelamente al eje
longitudinal del vehículo y experimenta, al mismo tiempo, un
desplazamiento respecto a su situación inicial paralelamente al eje
longitudinal del vehículo, determinándose la deceleración de la
cabeza mediante la resistencia ajustada de forma constructiva.
Esta disposición no es suficiente en el caso de
un capó frontal insertado, que pasa de forma enrasada a un
guardabarros contiguo. Si la cabeza golpea en la zona de paso desde
el capó frontal al guardabarros, tiene lugar la siguiente situación:
el capó frontal cede, pero la cabeza entra en contacto con el borde
del guardabarros, lo que puede conducir a lesiones especialmente
graves, puesto que ahora el efecto de fuerza en la cabeza ya no es
sólo de forma plana, sino que tiene lugar linealmente. A decir
verdad, se conoce también el alojamiento del guardabarros de forma
flexible. Pero no puede garantizarse que tanto el guardabarros como
también el capó frontal cedan siempre en igual medida
independientemente del lugar preciso del impacto, de manera que no
aparezca un escalón entre el capó frontal y el guardabarros.
Problemas similares aparecen también en el caso
de los capós frontales llamados de solape. Estos no tienen un paso
enrasado hacia el guardabarros en la zona de un posible impacto de
cabeza, pero normalmente pasan con su borde posterior de forma
enrasada a una sección de carrocería que cubre la caja de aguas o
forma la columna A del vehículo.
La invención se refiere, con ello, al problema
de montar el capó frontal de forma flexible, de manera que en caso
de un impacto de cabeza en la zona de paso hacia la sección de
carrocería continua sigan siendo lo menor posibles las lesiones de
cabeza que deben esperarse, descritas por un valor HIC.
En el caso de una carrocería según el preámbulo
de la reivindicación 1, esto se consigue porque el desplazamiento
presenta un componente que se aleja de una sección de carrocería, en
la que el capó frontal pasa junto a la bisagra de forma
enrasada.
Esto tiene como consecuencia que el capó frontal
no sólo cede, sino que su borde se aleja de la sección de carrocería
contigua y, al mismo tiempo, la cabeza se aleja del borde de la
sección de carrocería, de forma que se evita un contacto de la
sección de carrocería con la cabeza.
Si se habla de un componente del desplazamiento
en un sentido determinado, esto significa que el desplazamiento
puede presentar adicionalmente otros componentes, por ejemplo,
adicionalmente un componente vertical dirigido hacia abajo,
alojándose en éste preferentemente la parte principal de la energía
cinética de la cabeza.
Resulta especialmente ventajoso que el eje del
punto de giro de la bisagra debido al desplazamiento experimente una
basculación adicional en un plano perpendicular al borde de la
sección de carrocería contigua. Asimismo, bascula el capó frontal en
esta zona. Mediante la pendiente que se forma, la cabeza se mantiene
más alejada del borde de la sección de carrocería, lo que reduce aún
más la probabilidad de lesión.
Básicamente, el brazo y su unión a la carrocería
deben ser estables frente a cargas estáticas normales, de manera que
el desplazamiento aparezca por encima de una determinada carga.
Esto, como se explica en detalle más adelante, tiene también efectos
ventajosos sobre el valor HIC que resulta de un impacto en la
cabeza.
De forma constructivamente sencilla se obtiene
un desplazamiento tanto vertical como también lateral, cuando el
brazo está alojado de forma giratoria en la carrocería por debajo
del punto de giro de la bisagra en un punto de giro del brazo y el
eje del punto de giro del brazo está orientado aprox. de forma
paralela al borde de la sección de carrocería. Al superar la carga,
el brazo bascula respecto a su punto de alojamiento hacia abajo y se
desplaza de la sección de carrocería contigua, moviéndose el punto
de giro de bisagra en una trayectoria circular.
En muchas pruebas se ha comprobado que una carga
de la cabeza en dos etapas mantiene bajo el valor HIC. Una primera
etapa se une directamente al impacto de la cabeza en el capó
frontal. La rigidez del capó frontal así como su alojamiento en la
carrocería producen, en principio, una deceleración relativamente
elevada, cuyo efecto en el valor HIC puede mantenerse bajo, si se
procura que actúe brevemente, y antes de un próximo efecto de fuerza
aparece una pausa de reposo. En el presente caso esto puede
conseguirse si el brazo se sujeta en la carrocería mediante una
unión que se rompe en caso de carga máxima o que cede ligeramente.
Siempre que la carga máxima no se haya alcanzado, tiene lugar la
primera etapa de deceleración de la cabeza: la cabeza se decelera
fuertemente de forma breve y pierde una parte de su energía de
movimiento. Al alcanzar la carga máxima, se rompe el soporte del
brazo, de forma que el punto de giro de la bisagra realiza sólo el
movimiento circular descrito anteriormente. La deceleración de la
cabeza que actúa en esta pausa de reposo es leve. En una segunda
etapa, se llega a un contacto con agregados o piezas de la
carrocería existentes debajo del capó frontal. Al mismo tiempo,
tiene lugar el choque pero partiendo de una velocidad reducida, de
forma que aquí también las lesiones que pueden esperarse no son
considerables.
Para la realización de la carga máxima se prevé
que el brazo y la carrocería presenten cada uno una superficie de
contacto, que se encuentran de forma plana entre sí y atravesadas
por un perno cizallable de seguridad. La carga máxima de
cizallamiento del perno cizallable de seguridad determina la carga
máxima, cuando se ha superado la primera fase de deceleración ha
terminado.
En caso de un capó frontal insertado, la sección
de carrocería está formada por el guardabarros contiguo que se
extiende en el sentido longitudinal del vehículo. Por consiguiente,
el punto de giro del brazo presenta un eje paralelo al eje
longitudinal del vehículo. Preferentemente, el punto de giro del
brazo en un soporte está dispuesto por debajo de un guardabarros.
Esto tiene la ventaja de que el apoyo del brazo se encuentra oculto
debajo de guardabarros y, de este modo, no entra en cuestión como
obstáculo en la segunda fase de deceleración.
En el caso de los llamados guardabarros de
solape, el punto crítico se encuentra en la zona del borde posterior
del capó frontal en el paso hacia las secciones de carrocería, que
forman la caja de aguas o piezas de la columna A. En este caso, el
eje del punto de giro del brazo se extiende de forma transversal al
sentido longitudinal del vehículo, de forma que el brazo, tras
superar la carga máxima, bascula hacia delante, de manera que el
borde posterior se aleja de la caja de aguas o de la columna A.
Para aclarar mejor la invención, se explican en
detalle a continuación dos ejemplos de realización:
Fig. 1 una representación en
perspectiva de una primera realización de la bisagra en un brazo en
una posición inicial,
Fig. 2 la misma bisagra tras un
impacto de cabeza,
Fig. 3 una vista frontal de la
bisagra según la fig. 1 y 2 con un guardabarros indicado y un capó
frontal indicado, para poder describir el efecto de la bisagra,
Fig. 4 otra realización de la
bisagra.
En primer lugar se hace referencia a las figuras
1 y 2. Estas muestran una bisagra 1 para un capó frontal 2 (mostrado
en la fig. 3): una guía de fijación del capó 3 en forma de un hierro
plano, que está soldado de forma plana con el capó frontal 2 o unido
de otro modo, está unida con un brazo 5 mediante un punto de giro de
bisagra 4 configurado como articulación. La guía de fijación de capó
3 presenta, además, una superficie de contacto 6 que se encuentra de
forma perpendicular a su extensión principal.
El brazo 5 es una palanca plana, que está
acodada en un extremo, apoyándose la superficie de contacto 6 de la
guía de fijación de capó 3 en esta sección 7 acodada. La superficie
de contacto 6 y la sección 7 están atravesadas por un perno 8, que
forma el punto de giro de la bisagra 4.
El brazo 5 está fijado de forma giratoria a una
guía de fijación de carrocería 9, que está unida con un punto de la
carrocería. La guía de fijación de la carrocería 9 presenta, además,
en su otro extremo, igualmente una superficie de contacto 10, que se
apoya en una superficie de contacto 11 correspondiente del brazo.
Ambas superficies de contacto 10, 11 también están atravesadas por
un perno 12, que de este modo forma un punto de giro del brazo 13
para el brazo 5 configurado como articulación. Asimismo, estas dos
superficies de contacto 10, 11 mencionadas están atravesada por un
perno cizallable de seguridad 14 a una distancia del perno 12 del
punto de giro del brazo que, en caso de una fuerza que actúa desde
arriba sobre el brazo 5, cizalla una magnitud determinada y así
permite un giro del brazo 5 en el punto de giro del brazo 13. La
situación original se muestra con un perno cizallable de seguridad
14 intacto en la fig. 1.
Esta situación se representa con un perno
cizallable de seguridad 14 cizallado en la fig. 2: el brazo 5 ha
girado alrededor del punto de giro del brazo 13, de forma que el
punto de giro de la bisagra 4 se encuentra por debajo de la posición
original y cerca del centro del vehículo. Además, el eje del punto
de giro de la bisagra 4 y, con ello, la guía de fijación del capó 3,
bascula.
En la fig. 3 puede observarse el éxito
alcanzado: se observa la guía de fijación de carrocería 9 desde
delante y las superficies de contacto 10 unidas, en la que está
alojada de forma giratoria el brazo 5. Las superficies de contacto
10 se encuentran por debajo de un guardabarros 15. Hacia dentro, en
la representación hacia la izquierda, se extiende el brazo 5, cuyo
extremo acodado se encuentra aprox. de forma perpendicular. En la
guía de fijación de capó 3, que se extiende hacia delante, está
fijado el capó 2 frontal, que pasa de forma aprox. enrasada al
guardabarros
15.
15.
La cabeza que golpea, que aquí se representa
mediante una esfera 17, encuentra la zona de paso del guardabarros
15 y el capó frontal 2, encontrándose el punto de gravedad sobre el
capó frontal 2. Mediante el abombamiento del impacto, éste se
presiona hacia abajo y carga el brazo 5. En caso de una fuerza
determinada, el perno cizallable de seguridad 14 se cizalla, de
manera que cede el brazo 5. De este modo, realiza un movimiento de
giro alrededor del punto de giro del brazo 13, desplazándose la guía
de fijación del capó 3 hacia dentro alejándose del guardabarros 15 e
inclinándose. Asimismo, se arrastra la cabeza (esfera 17) y se aleja
del guardabarros 15, lo que se indica por la posición de la esfera
17 representada sólo mediante trazos.
En la fig. 4 se representa otra realización de
la invención. Se representa una bisagra 1 en un brazo 5, que es
adecuado para un capó frontal de solape. En el caso de una
realización de este tipo, el capó frontal en caso de un impacto de
cabeza en la zona posterior de la columna A se desplaza hacia
delante. Asimismo, al contrario de la realización descrita hasta
ahora, el eje del punto de giro del brazo 13 se orienta en sentido
transversal del vehículo. Esto tiene como consecuencia, que el punto
de giro de la bisagra 4, tras cizallar el perno cizallable de
seguridad 14, según la flecha 19 se desplaza en una trayectoria
circular hacia delante hacia el frontal del vehículo y hacia abajo
y, con ello, la cabeza, representada aquí también por una esfera 17,
se aleja de la columna A 18. Al contrario, la realización según la
fig. 4 corresponde a la representada en las figuras 1 a 3, de forma
que también se han usado los mismos números de referencia.
- 1
- Bisagra
- 2
- Capó frontal
- 3
- Guía de fijación del capó
- 4
- Punto de giro de la bisagra
- 5
- Brazo
- 6
- Superficie de contacto
- 7
- Sección
- 8
- Perno
- 9
- Guía de fijación de la carrocería
- 10
- Superficie de contacto
- 11
- Superficie de contacto
- 12
- Perno
- 13
- Punto de giro del brazo
- 14
- Perno cizallable de seguridad
- 15
- Guardabarros
- 17
- Esfera
- 18
- Columna A
- 19
- Flecha
Claims (9)
1. Carrocería para un
vehículo con un capó frontal (2) montado de forma flexible, que
cubre la zona entre dos guardabarros de la carrocería y está unido a
la carrocería a ambos lados con una bisagra (1) respectivamente, de
forma que el capó frontal puede abrirse en torno a un eje de
basculación definido por las bisagras (1), presentando cada bisagra
(1) un punto de giro de bisagra (4) en el extremo libre de un brazo
(5) unido con la carrocería, que en caso de una carga de tipo choque
varía su posición girando en torno a un punto de giro del brazo, de
manera que el punto de giro de la bisagra (4) experimenta un
desplazamiento dirigido hacia abajo respecto a la carrocería,
caracterizada porque en caso de carga de tipo choque, la guía
de fijación del capó (3) unida con el brazo (5) en el punto de giro
de la bisagra (4) se desplaza hacia dentro alejándose del respectivo
guardabarros (15) contiguo o el punto de giro de la bisagra (4) se
desplaza hacia delante hacia el frontal del vehículo, de forma que
en cualquier caso el desplazamiento presenta adicionalmente un
componente horizontal que se aleja de una sección de carrocería en
la que el capó frontal (2) pasa de forma enrasada junto a la bisagra
(1).
2. Carrocería según la
reivindicación 1, caracterizada porque el desplazamiento
presenta un componente vertical dirigido hacia abajo.
3. Carrocería según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el eje del punto
de giro de la bisagra (4) debido al desplazamiento experimenta una
basculación en un plano perpendicular al borde de la sección de
carrocería contigua.
4. Carrocería según una de
las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el
desplazamiento aparece solo por encima de una determinada carga.
5. Carrocería según una de
las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el brazo
(5) está montado en la carrocería de forma giratoria debajo del
punto de giro de la bisagra (4) en un punto de giro del brazo (13) y
el eje del punto de giro del brazo (13) está orientado de forma
paralela al borde de la sección de carrocería.
6. Carrocería según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el
brazo (5) está sujeto en la carrocería mediante una unión que se
rompe o cede en caso de una carga determinada.
7. Carrocería según la
reivindicación 6, caracterizada porque el brazo (5) y la
carrocería presentan una superficie de contacto (10, 11) que se
encuentran de forma plana una junto a otra y están atravesadas por
un perno cizallable de seguridad (14).
8. Carrocería según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la
sección de carrocería mencionada está formada por el guardabarros
(15) y el desplazamiento presenta un componente transversal a la
dirección longitudinal del vehículo, discurriendo el eje de giro del
punto de giro del brazo (13), básicamente, de forma paralela al
guardabarros (15) y porque el punto de giro del brazo (13) está
dispuesto en un soporte por debajo del guardabarros (15).
9. Carrocería según una de
las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque el borde
posterior del capó frontal (2) pasa de forma enrasada a secciones de
carrocería que forman la caja de aguas o piezas de la columna A
(18) y porque el eje del punto de giro del brazo (13) se extiende
transversalmente a la dirección longitudinal del vehículo, de forma
que el brazo (5) bascula hacia delante tras superar la carga
máxima.
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