ES2293181T3 - Soporte de ala para vehiculo automovil. - Google Patents
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Abstract
Soporte de ala de vehículo automóvil (10; 10'') que tiene una parte superior que comprende unas fijaciones para un ala, y unas nervaduras (14A; 14''A) dispuestas para rigidizar el soporte cuando tienen lugar solicitaciones dirigidas según una dirección transversal cuando el soporte de ala está montado sobre el vehículo, caracterizado porque el soporte comprende un alma metálica (12; 12'') que tiene una parte superior provista de las fijaciones para el ala, y porque las nervaduras (14A; 14''A) no tienen cohesión lateral con el alma metálica (12; 12''), de manera que puedan pandearse en caso de choques dirigidos hacia abajo, cuando el soporte de ala (10; 10'') está montado sobre el vehículo.
Description
Soporte de ala para vehículo automóvil.
La presente invención se refiere a un soporte de
ala para vehículo automóvil.
Es conocido fijar un ala de vehículo automóvil
sobre la estructura de este último por medio de un soporte,
designado algunas veces como soporte de ala, que es a su vez fijado
a la estructura fija del vehículo, a su vez designada caja en
blanco.
Los soportes conocidos pueden ser unas
fijaciones, a las cuales se hayan añadido unas funcionalidades como
el posicionado del ala, la aptitud para soportar unas dilataciones,
la fusibilidad en caso de choque para preservar el ala, o también
el sostenimiento del ala para evitar su abollado.
Un ejemplo de soporte de ala proporcionado por
el estado de la técnica se describe en el documento EP 0 839 704.
Este soporte comprende, sobre su cara externa destinada a recibir un
ala, una red de enervaduras que encajan con la forma interior del
ala.
Pero estos soportes conocidos presentan una
carencia con respecto a los choques de cabezas de peatones.
Dichos choques son actualmente definidos por el
grupo de trabajo "Peatones" (WG 17) del European Enhanced
Vehicle Safety Comitee y por el procedimiento EuroNCAP. Estos
choques están dirigidos de arriba hacia abajo con un ángulo
variable entre la dirección de impacto y el suelo. El impactador que
modeliza la cabeza del peatón es de forma esférica y tiene una masa
comprendida ente 2,5 kg y 4,7 kg.
De manera más general, las definiciones de
choques de cabezas de peatones, presentes y por venir, proporcionan
unos criterios que pueden evolucionar en función del lugar y de la
época. El experto en la materia podrá fácilmente adaptarse a los
mismos en el momento de la realización de la presente invención.
El choque teórico es el de la cabeza de un
peatón invertido por un vehículo y que se acuesta sobre la parte
delantera del vehículo. Si el impacto de la cabeza se encuentra en
la región central del capo, el hundimiento de este último puede ser
suficiente para absorber suficiente energía para preservar la cabeza
del peatón, bajo reserva de que sean tratadas otras dificultades
específicas a los choques del capó y que salen del marco de la
presente descripción. En contrapartida, si la zona de impacto
interesada coincide con el borde superior del ala, el riesgo es que
la rigidez intrínseca del reborde del ala, añadida a la del reborde
del capó, que es próximo al reborde del ala, reduzca las
posibilidades de absorción de energía y genere una deceleración
demasiado importante para la cabeza del peatón.
Un soporte de ala de vehículo de acuerdo con el
preámbulo de la reivindicación 1 es conocido por el documento GB
2362615 A.
La presente invención prevé proponer una nueva
pieza de soporte de ala que, como los soportes conocidos, permite
un posicionado fácil y preciso del ala sobre la estructura del
vehículo, así como con respecto a las otras piezas de carrocería
del vehículo, y que, simultáneamente, amortigua eficazmente el
choque de una cabeza de un peatón sobre el borde superior del
ala.
Además, la nueva pieza del soporte de ala según
la invención permite respetar eficazmente las obligaciones usuales
de un cuaderno de condiciones referentes a un ala de vehículo
automóvil, tales como el comportamiento a la insolación, la
resistencia a la abolladura o a un apoyo de asiento.
Además de la absorción de energía, el soporte
según la invención prevé aportar un complemento de rigidez al ala,
gracias a su estructura particular.
La presente invención tiene por objeto un
soporte de ala de vehículo automóvil tal como el descrito en la
reivindicación 1 de la presente solicitud.
Así, el soporte según la invención presenta las
dos características de poseer un alma metálica, por ejemplo de
chapa, y comprender unas nervaduras que aseguran, por una parte, una
función de rigidización en Y, por otra parte una función de
absorción en Z por pandeo de las nervaduras y de formación del
alma.
Se ha recordado que la dirección Y es la
dirección transversal al vehículo, perpendicular a la vertical Z y
a la dirección longitudinal X, o dirección de rodadura, del
vehículo.
Gracias a sus nervaduras, el soporte de la
invención puede satisfacer el criterio de deceleración en Z para
los choques de cabezas de peatones.
Según un modo de realización particular, el alma
metálica presenta unas perforaciones que prevén reducir su rigidez
en Z para satisfacer unos criterios de deceleración previamente
definidos.
El soporte según la invención está
particularmente adaptado a unas alas de material plástico, de una
sola pieza, que facilitan el tratamiento de los choques de cabezas
de peatones gracias a su menor rigidez en la región de su borde
superior.
Preferentemente, las nervaduras se extienden
verticalmente en 60 a 90 mm, en función de la geometría del ala y
de la estructura del vehículo, así como de la eficacia de protección
deseada.
En este modo de realización las nervaduras están
formadas paralelamente a unos planos verticales y están unidas al
alma metálica solamente por sus extremos, estando libres en toda su
altura. Así, un esfuerzo aplicado sobre el soporte, principalmente
según la dirección vertical, no solicita ninguna unión distinta que
unos apoyos entre las nervaduras y el alma y permite al alma
deformarse y a las nervaduras pandearse, sin combinación de las
inercias del alma por una parte y de las nervaduras por otra
parte.
Para cumplir su función de rigidización en Y,
las nervaduras son ventajosamente perpendiculares al plano general
vertical del alma, es decir que son perpendiculares a la dirección
longitudinal del vehículo. De esta manera, incluso sin cohesión con
el alma, las nervaduras pueden contribuir a la resistencia del
soporte en caso de solicitación transversal, por ejemplo cuando
tiene lugar un choque, de un apoyo o de una dilatación térmica del
ala.
Además, esta geometría y esta disposición de las
nervaduras facilitan el sostenimiento en Y del ala y limitan sus
posibilidades de desplazamiento según la dirección transversal
Y.
En otro modo de realización particular de la
invención, compatible con los anteriores, las nervaduras están
sobremoldeadas sobre el alma metálica, por una técnica conocida en
si misma de sobremoldeo.
Preferentemente, las nervaduras y las
perforaciones están dispuestas de tal manera que la rigidización del
soporte de ala sea variable a lo largo de este soporte de ala. En
efecto, por ejemplo, puede ser importante que el soporte de ala no
reacciones de la misma manera a un choque de cabeza de un niño que
al choque de una cabeza de adulto, presentando una rigidez menor en
los puntos del soporte de ala susceptibles de recibir un choque de
la cabeza de un niño.
A fin de reducir esta rigidez en los puntos del
soporte de ala susceptibles de recibir un choque de la cabeza de un
niño, es posible, por ejemplo, disponer unas perforaciones mayores,
separar aún más las nervaduras, o actuar sobre el espesor o a la
forma de estas nervaduras.
El soporte según la invención comprende, según
otro modo de realización particular, compatible con los anteriores,
una parte inferior rígida prevista para su fijación a la estructura
del vehículo.
Esta parte inferior es en principio ventajosa
como parte que sirve para la fijación del soporte sobre la
estructura del vehículo.
Pero la misma presenta otra ventaja, que puede
resultar esencial para la eficacia de la protección en caso de
choque de una cabeza, a saber que presenta una altura variable, que
permite al soporte absorber unas diferencias de espacio disponible
en Z entre la estructura del vehículo y el borde superior del ala,
conservando al mismo tiempo una altura constante, por tanto una
eficacia constante de absorción de energía, en la parte superior
del soporte.
Según otras características ventajosas de la
invención, que pueden ser tomadas solas o en combinación:
- El alma metálica tiene una sección en S o en
C.
- La parte inferior del alma metálica presenta
una red de nervaduras de rigidización.
- El alma metálica presenta unos orificios de
fijación para un ala y, eventualmente, para la estructura del
vehículo.
- Unas formas de fijación suplementarias son
sobremoldeadas sobre el alma metálica, al mismo tiempo que las
nervaduras, para añadir unas funciones suplementarias al soporte de
ala.
Preferentemente, el alma metálica del soporte de
ala según la invención comprende por lo menos una pieza de
intercara con una pieza de carrocería próxima al ala, por ejemplo un
capó. En el caso en que esta pieza de intercara es una cerradura, u
otro medio de enganche del capó sobre el soporte de ala, el capó
acompañará al soporte de ala en su deformación en caso de choque de
una cabeza. En otros casos, la pieza de intercara puede ser un tope
del capó, o un soporte de junta de estanqueidad del capó.
A fin de facilitar la comprensión de la
invención, se describirán ahora unos modos de realización, dados a
título de ejemplos no limitativos del alcance de la invención, con
la ayuda de los planos anexos, en los cuales:
- la figura 1 representa, en perspectiva, una
porción de extremo de un soporte de ala según un primer modo de
realización de la invención, vista desde el exterior;
- la figura 2 es una vista análoga a la figura 1
que representa el soporte visto desde el interior;
- la figura 3 es una vista análoga a la figura
2, deformándose el soporte de ala bajo el efecto de una compresión
vertical,
- la figura 4 representa, en perspectiva, el
alma metálica de un soporte de ala según un segundo modo de
realización de la invención, vista desde el exterior;
- la figura 5 es una vista en perspectiva según
la dirección V de la figura 4, presentando el alma unas
nervaduras,
- la figura 6 es una vista a mayor escala de la
región VI del soporte de la figura 5, vista desde el interior;
- la figura 7 es una vista análoga a la figura 6
cuando tiene lugar una deformación del soporte;
- la figura 8 muestra el soporte en situación,
visto desde el interior, entre un ala y la estructura del
vehículo;
- la figura 9 es una vista en perspectiva de una
porción de extremo de un soporte de ala según un tercer modo de
realización de la invención, vista desde el interior.
El soporte representado en el dibujo, designado
por una referencia general 10, es una estructura híbrida,
constituida por un alma 12 de chapa de sección vertical en forma de
C (vista según la figura 2) y por unas nervaduras 14 de material
termoplástico.
Más precisamente, el alma metálica 12 se compone
de una pared 16 vertical (en la orientación del dibujo) y de dos
rebordes 18 y 20 sensiblemente horizontales (en la orientación del
dibujo) que se extienden perpendicularmente a la pared vertical 16,
según la dirección longitudinal del soporte 10.
El soporte 10 está funcionalmente dividido en
dos partes 10A y 10B situadas en el ejemplo encima y debajo de la
escotadura, aunque está coincidencia sea fortuita.
La parte superior 10A presenta unas
perforaciones rectangulares 22 practicadas en la pared vertical 16.
Estas perforaciones 22 tiene por función disminuir la rigidez en Z
del alma metálica 12 en esta parte superior 10A, a fin de facilitar
su deformación en caso de compresión vertical, como se ha
representado en la figura 3.
En esta figura, la flecha superior representa la
fuerza ejercida sobre el soporte 10 por el borde superior de un ala
que recibe el impacto de la cabeza de un peatón, y la flecha
inferior representa la reacción de la estructura del vehículo, de
manera que el soporte 10 es bien comprimido verticalmente.
La parte inferior 10B del soporte 10,
desprovista de perforaciones, es más rígida que la parte superior
10A y no se deforma cuando tiene lugar esta compresión.
Esta diferencia de comportamiento entre las
partes superior 10A e inferior 10B del soporte 10 está acentuada
por las nervaduras 14 que serán descritas ahora.
Las nervaduras 14 están, como el alma metálica
12, divididas en dos grupos, 14A y 14B, uno superior y el otro
inferior.
Las nervaduras 14A del grupo superior se
extienden verticalmente (en la orientación del dibujo), es decir
perpendicularmente a los rebordes 18 y 20, y perpendicularmente a la
pared vertical 16 del alma 12. Las mismas están repartidas sobre la
longitud del soporte 10 a razón de una cada dos perforaciones
22.
Las partes superior 10A e inferior 10B del
soporte están separadas por un plano 24 salido de moldeo con las
nervaduras 14, dispuestos sensiblemente paralelamente al borde 18
del alma metálica 12.
Este plano 24 sirve de apoyo a las nervaduras
14A del grupo superior por su cara superior, y a las nervaduras 14B
del grupo inferior por su cara inferior.
Las nervaduras 14 están realizadas por
sobremoldeo del alma metálica 12 y se adhieren a la cara interior
del alma 12. Sin embargo, por excepción, las nervaduras 14A del
grupo superior están desolidarizadas de la pared vertical 16 y
están en consecuencia unidas al alma metálica 12 sólo por sus bordes
superiores que se adhieren a la cara inferior del reborde superior
18.
Resulta de ello que las nervaduras 14A del grupo
superior tiene una inercia muy pequeña según la dirección vertical
y que la compresión vertical del soporte provoca el aplastamiento de
su parte superior, pudiendo las nervaduras 14A fácilmente pandearse
sin ser retenidas por la pared vertical 16 del alma metálica 12,
como aparece claramente en la figura 3.
\newpage
En otros términos, las nervaduras 14A del grupo
superior no obstaculizan la deformación de la parte superior 10A
del soporte en caso de choque de la cabeza de un peatón.
En contrapartida, estas nervaduras 14A tienen
una función de rigidización para el soporte 10 en caso de esfuerzo
transversal, es decir según la dirección Y del vehículo, en caso de
solicitación lateral contra el ala, puesto que su inercia en la
dirección Y es más elevada por dos razones: por una parte, estas son
solidarias por sus extremos del borde superior 18 del alma metálica
12 y del plano de separación 24, de manera que su pandeo está
impedido, y por otra parte, son menos largas en esta dirección
transversal Y que en la dirección vertical Z, y por consiguiente, a
igual radio de curvatura, las mismas podrían menos fácilmente
aplastarse, incluso si estuvieran libres de hacerlo.
El plano de separación 24 es también solidario
de la pared vertical del ala.
Las nervaduras 14B del grupo inferior están
dispuestas en un nido de abejas estando inclinadas con respecto al
borde inferior 20 del alma 12 y al plano de separación 24 y cruzadas
entre si. Sus bordes son solidarios en la parte inferior 10B del
alma metálica 12, es decir el borde inferior 20 y la parte inferior
de la pared vertical 16, así como del plano de separación 24 entre
los dos grupos de nervaduras.
Así dispuestas y mantenidas en red, las
nervaduras 14B del grupo inferior constituyen una estructura rígida
adaptada para resistir las solicitaciones transmitidas por el ala en
caso de accidente.
Además, su orientación les confiere una gran
inercia según la dirección Y, lo que les permite realizar una
función de absorbedor en caso de solicitación lateral contra el ala,
y asegurar por lo menos un sostenimiento duradero del ala en la
dirección transversal Y del vehículo.
La parte inferior 10B del soporte, rigidizada
por las nervaduras 14B, puede por tanto comprender unos medios 26
de fijación a la estructura del vehículo.
Así, el soporte 10 completo constituye un medio
de puesta en posición duradera del ala, en particular según la
posición vertical Z.
En una variante no representada, el plano de
separación entre los dos grupos de nervaduras está constituido por
una chapa metálica solidaria del alma metálica, aplicada sobre esta
última sobre cualquier medio adecuado, por ejemplo por
soldadura.
En otro modo de realización, ilustrado por las
figuras 4 a 8, el alma metálica 12' presenta una sección transversal
en S y no en C. En este caso, la pared vertical 16' se sitúa para
una mitad en el interior del soporte 10' y para la otra mitad en el
exterior del soporte 10' y el plano de separación 24' está
constituido por una porción horizontal del alma 12' que une las dos
mitades de la pared vertical 16'. Preferentemente, la parte
superior 16'A de la pared vertical 16' es exterior y su parte
inferior 16'B es interior, lo que permite prever unos orificios de
fijación 26' del soporte 10' sobre la estructura del vehículo y
proporciona un medio simple de montaje del soporte 10' sobre esta
estructura. Además, la parte superior 16'A puede también presentar
unos orificios 28' para la fijación del ala.
Pueden subrayarse otras diferencias
estructurales entre el soporte de las figuras 4 a 8 y el de las
figuras 1 a 3:
- las nervaduras 14'A del grupo superior están
repartidas a razón de una entre dos perforaciones 22' sucesivas,
- las perforaciones 22' se prolongan sobre el
borde superior 18' del alma metálica 12'.
El comportamiento del soporte 10' según este
segundo modo de realización es sensiblemente el mismo que el
comportamiento anteriormente descrito según el primer modo de
realización.
En la figura 5, se ve bien que la parte inferior
del soporte presenta una altura decreciente hacia la parte
delantera del vehículo, mientras que su parte superior presenta una
altura constante.
Así, la eficacia de la protección en caso de
choque de una cabeza es la misma cualquiera que sea el punto de
impacto de la cabeza de un peatón a lo largo del borde superior del
ala.
En la figura 8, se ve la disposición del soporte
entre un ala 30 y la estructura del vehículo, constituida aquí por
un larguero superior 32.
La estructura del vehículo es entonces alta y
baja. La misma está compuesta por dos largueros superiores 32
rebajados con respecto a una arquitectura clásica y unos largueros
clásicos (no representados).
En particular, en caso de choque vertical con la
cabeza de un peatón, como se ve en la figura 7, las nervaduras 14'A
del grupo superior se pandean y no obstaculizan el aplastamiento de
la parte superior 10'A del soporte 10', absorbiendo así la energía
del choque y preservando en todo lo que se puede la cabeza del
peatón.
\newpage
En un tercer modo de realización, representado
en la figura 9, las nervaduras 14''A y las perforaciones 22'' están
dispuestas de tal manera que la rigidización del soporte de ala 10''
sea variable a lo largo de este soporte de ala 10''.
En una zona del soporte de ala 10'' susceptible
de recibir el choque de la cabeza de un niño, estando la cabeza del
niño modelizada por la esfera 34, las perforaciones 22'' son
mayores, y las nervaduras 14''A están más separadas que en una zona
del soporte de ala 10'' susceptible de recibir el choque de la
cabeza de un adulto, estando modelizada la cabeza del adulto por la
esfera 36.
En cada uno de los modos de realización
descritos, el alma metálica 12; 12'; 12'' puede comprender por lo
menos una pieza de intercara con una pieza de carrocería próxima al
ala, por ejemplo un capó.
Queda entendido que los modos de realización que
acaban de ser descritos no presentan ningún carácter limitativo y
que podrán recibir cualquier modificación deseable sin salir del
marco de la invención tal como se ha reivindicado.
Claims (13)
1. Soporte de ala de vehículo automóvil (10;
10') que tiene una parte superior que comprende unas fijaciones
para un ala, y unas nervaduras (14A; 14'A) dispuestas para rigidizar
el soporte cuando tienen lugar solicitaciones dirigidas según una
dirección transversal cuando el soporte de ala está montado sobre el
vehículo, caracterizado porque el soporte comprende un alma
metálica (12; 12') que tiene una parte superior provista de las
fijaciones para el ala, y porque las nervaduras (14A; 14'A) no
tienen cohesión lateral con el alma metálica (12; 12'), de manera
que puedan pandearse en caso de choques dirigidos hacia abajo,
cuando el soporte de ala (10; 10') está montado sobre el
vehículo.
2. Soporte de ala de vehículo automóvil (10;
10') según la reivindicación 1, en el cual el alma metálica (12;
12') presenta unas perforaciones (22; 22') que prevén reducir su
rigidez para satisfacer unos criterios de deceleración previamente
definidos.
3. Soporte de ala de vehículo automóvil (10;
10') según la reivindicación 1 ó 2, en el cual las nervaduras (14A;
14'A) se extienden verticalmente en 60 a 90 mm, en función de la
geometría del ala y de la estructura del vehículo.
4. Soporte de ala de vehículo automóvil (10;
10') según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el
cual las nervaduras (14A; 14'A) están formadas paralelamente a unos
planos verticales.
5. Soporte de ala de vehículo automóvil (10;
10') según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el
cual las nervaduras (14A; 14'A) son perpendiculares al plano general
vertical del alma.
6. Soporte de ala de vehículo automóvil (10;
10') según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el
cual las nervaduras (14A; 14'A) están sobremoldeadas sobre el alma
metálica (12; 12').
7. Soporte de ala de vehículo automóvil (10;
10') según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, en el cual las
nervaduras (14A; 14'A) y las perforaciones (22; 22') son tales que
la rigidización del soporte de ala (10; 10') sea variable a lo
largo de este soporte de ala (10, 10').
8. Soporte de ala de vehículo automóvil (10;
10') según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que
comprende una parte inferior rígida (10B; 10'B) para su fijación a
la estructura del vehículo.
9. Soporte de ala de vehículo automóvil (10;
10') según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, cuya
parte inferior rígida presenta una altura variable, que permite al
soporte absorber diferencias de espacio disponible en Z entre la
estructura del vehículo y el borde superior del ala, conservando al
mismo tiempo una altura constante en la parte superior del
soporte.
10. Soporte de ala de vehículo automóvil (10;
10') según cualquiera de las reivindicaciones 8 y 9, en el cual la
parte inferior rígida del soporte (10B; 10'B) comprende una red de
nervaduras de rigidización (14B; 14'B).
11. Soporte de ala de vehículo automóvil (10;
10') según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el
cual el alma metálica (12; 12') tiene una sección en S o en C.
12. Soporte de ala de vehículo automóvil (10;
10') según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el
cual las fijaciones para un ala sobre el alma metálica (12; 12') son
unos orificios de fijación (28; 28').
13. Soporte de ala de vehículo automóvil (10;
10') según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el
cual el alma metálica (12; 12') comprende por lo menos una pieza de
intercara con una pieza de carrocería próxima al ala, por ejemplo
un capó.
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