ES2972315T3 - Parachoques con placa de refuerzo integrada - Google Patents

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Abstract

La presente invención se refiere a un travesaño de parachoques 2 para un vehículo automóvil, que se extiende en la dirección transversal del vehículo automóvil y presenta en sección transversal un perfil hueco, que presenta en particular una sección transversal rectangular. En una sección longitudinal central está insertada una placa de refuerzo 5, disminuyendo la profundidad T de la placa de refuerzo 5 en la dirección longitudinal X del vehículo automóvil hacia los extremos de la placa de refuerzo 5. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Parachoques con placa de refuerzo integrada
La presente invención se refiere a un travesaño de parachoques para un vehículo automóvil según las características del preámbulo de la reivindicación 1.
Por el estado de la técnica se conocen travesaños de parachoques que se acoplan en la parte delantera o en el extremo de la carrocería de un vehículo automóvil. Esto generalmente se hace incorporando cajas de colisión. Un travesaño de parachoques de este tipo suele estar fabricado de un material metálico, en particular de un material de acero o de un material metálico ligero, y también puede denominarse paragolpes, parachoques o travesaño.
Un travesaño de parachoques debe presentar suficiente rigidez de manera que se logre un efecto de soporte suficiente, particularmente, por ejemplo, en una prueba de postes o pilotes. El propio travesaño del parachoques está diseñado para ser lo más rígido posible. El vehículo automóvil choca contra un objeto y las cajas de colisión se deforman; la energía del choque se convierte en este caso en trabajo de conformación.
Sin embargo, también existen travesaños de parachoques que deben deformarse en cierta medida sin perder una rigidez residual. En particular, el travesaño del parachoques no debería doblarse ni colapsar cuando se excede un nivel de fuerza, por ejemplo durante una prueba de poste o pilote.
Por ejemplo, por el documento WO 2020053626 A1 se conoce un travesaño de parachoques que presenta una placa de refuerzo en un tramo longitudinal central. La placa de refuerzo ayuda a rigidizar el travesaño del parachoques en la zona central.
Además, por el documento DE 102017 123325 A1 se conoce una disposición de parachoques según el preámbulo de la reivindicación 1.
El objetivo de la presente invención es proporcionar un travesaño de parachoques que presente un alto grado de rigidez contra la flexión, pero que al mismo tiempo disipe la energía del choque mediante la autodeformación durante una prueba de poste o pilote sin pandearse.
El objetivo antes mencionado se consigue mediante un travesaño de parachoques para un vehículo automóvil con las características de la reivindicación 1.
Las variantes de configuración ventajosas son objeto de las reivindicaciones dependientes.
El travesaño del parachoques según la invención para un vehículo automóvil se extiende en la dirección transversal del vehículo automóvil. Esto suele ocurrir en una gran parte del ancho del vehículo automóvil. El propio travesaño del parachoques está fabricado de material metálico o de un material metálico ligero. El travesaño del parachoques presenta una sección transversal a modo de perfil hueco, en particular una cámara hueca.
Esta sección transversal se crea mediante un perfil en forma de sombrero, que se cierra con una placa de cierre. La sección transversal está diseñada de nuevo en particular angular, en particular rectangular. El interior de la sección transversal es especialmente angular, de manera muy especialmente preferida rectangular. El parachoques se fija a un vehículo automóvil mediante cajas de colisión. Por tanto, también se puede denominar una disposición de parachoques.
Según la invención, el travesaño del parachoques se caracteriza por que en un tramo longitudinal central está insertada una placa de refuerzo separada. La profundidad de la placa de refuerzo en la dirección longitudinal del vehículo automóvil disminuye hacia los extremos de la placa de refuerzo. Por tanto, los extremos de la placa de refuerzo están estrechados.
La placa de refuerzo está configurada como componente separado y, en particular, independiente. Por lo tanto, la placa de refuerzo es un componente independiente con respecto a la placa de cierre. La placa de refuerzo también es un componente separado con respecto al travesaño, en particular al perfil hueco del travesaño.
De esta manera se consigue sorprendentemente la siguiente ventaja según la invención. Cuando golpea un poste o un pilote, especialmente en el centro del travesaño del parachoques, el travesaño del parachoques se presiona formando un arco o se deforma formando un arco. Gracias a la placa de refuerzo en la sección transversal, la forma del arco se conserva el mayor tiempo posible durante la penetración. La placa de refuerzo evita que la sección transversal se pandee. Debido a que los extremos de la placa de refuerzo ahora están estrechados, la sección transversal del perfil hueco del travesaño del parachoques se adapta a los extremos de la placa de refuerzo debido a la deformación. De este modo se evita durante el mayor tiempo posible un proceso de pandeo. De este modo se favorece una curvatura selectiva o una deformación en forma de curva a lo largo del recorrido longitudinal del travesaño al penetrar el poste o el pilote.
Como resultado, se puede lograr una deformación segura en forma de curva del travesaño hasta que se alcanza un nivel de carga preestablecido, sin temor a que el travesaño se pandee y, por lo tanto, el poste o pilote se rompa o penetre en las unidades de accionamiento, motores detrás de él y/o el habitáculo. De este modo se puede conseguir una alta rigidez o una alta resistencia residual con una deformación controlada al mismo tiempo y, con ello, también una suavidad o una reducción de la energía de impacto del travesaño del parachoques. Se evitan otras medidas complejas para mecanizar posteriormente el travesaño del parachoques simplemente utilizando una placa de refuerzo con extremos estrechados.
Para que sea posible un montaje de las placas de refuerzo está previsto que el perfil hueco esté configurado como perfil en forma de sombrero y esté cerrado con una placa de bloqueo. La placa de cierre mira hacia delante en la dirección longitudinal del vehículo automóvil y, por lo tanto, dirige hacia delante la abertura del perfil en forma de sombrero, que luego se cierra con la placa de cierre. La placa de cierre forma en este caso la pared frontal del travesaño del parachoques. Gracias a la estructura de dos piezas del travesaño del parachoques, se puede insertar la placa de refuerzo y cerrar el travesaño del parachoques soldando la placa de cierre. Para ello, la placa de refuerzo está acoplada, en particular soldada, con la placa de cierre. Este acoplamiento se realiza al menos a lo largo de tramos longitudinales, especialmente en la zona final de las placas de refuerzo. La placa de refuerzo está acoplada a su vez a una pared frontal del travesaño del parachoques y se apoya aquí en particular en función del contorno de la sección transversal de la propia placa de cierre. Los extremos estrechados dan entonces como resultado una distancia mayor cuando se instalan desde la pared trasera del travesaño del parachoques.
De manera especialmente preferente, la placa de cierre tiene en una sección media central una profundidad que corresponde a entre el 70 % y el 100 %, preferentemente entre el 80 % y el 90 % de la profundidad del perfil hueco del travesaño del parachoques. Los extremos estrechados disminuyen entonces en la dirección longitudinal del vehículo automóvil con una profundidad de tal manera que en una zona extrema exterior presentan aproximadamente el 40 % o menos de la profundidad de la sección transversal del perfil hueco del travesaño del parachoques.
En particular, la placa de refuerzo no tiene ningún acoplamiento ni contacto directo con la pared trasera del travesaño del parachoques. De este modo, en caso de colisión, se puede ajustar el travesaño del parachoques, es decir, deformarlo específicamente con respecto a la placa de cierre. Por lo tanto, la pared trasera del travesaño del parachoques puede moverse con respecto a la placa de cierre, en particular en la dirección transversal del vehículo automóvil.
Además, de manera especialmente preferida, la placa de refuerzo se extiende en la dirección transversal del vehículo automóvil en una longitud de entre el 20 % y el 50 %, preferiblemente entre el 20 % y el 40 % de la longitud del propio travesaño del parachoques. Además, la placa de refuerzo presenta de manera especialmente preferida en sección transversal un contorno perfilado, en particular en forma de w. En particular, los tres puntos de conexión en forma de w están dispuestos mirando hacia delante.
De manera especialmente preferida, la placa de cierre se fabrica mediante un proceso de conformación. Sin embargo, también se puede formar por laminación o extrusión. El estrechamiento de los extremos se produce entonces de forma especialmente preferida mediante mecanizado de corte.
Alternativamente, los extremos de la placa de cierre también se pueden estrechar en su profundidad estampándolos o aplanándolos.
La placa de refuerzo se apoya especialmente en la pared frontal. La placa de cierre presenta entonces con su estrechamiento un recorrido arqueado alrededor del eje vertical del vehículo automóvil, estando el lado interior de la forma arqueada orientado hacia delante en el sentido de la marcha a través de un travesaño del parachoques delantero o, en el caso del parachoques trasero, en sentido contrario a la marcha, pero siempre orientado hacia el exterior. Éste corresponde entonces al contorno de recepción de un poste o pilote que impacta centralmente. Por lo tanto, la placa de refuerzo no sufre ninguna deformación inicial en caso de un impacto central.
También se ha demostrado sorprendentemente que el aspecto mencionado anteriormente de la placa de refuerzo puede mejorarse mediante una zona blanda en una banda superior y/o banda inferior del travesaño del parachoques. La zona blanda se produce en particular mediante propiedades adaptadas; en particular, el material en la zona blanda está configurado más blando que el material restante del travesaño del parachoques y, por lo tanto, se reduce la resistencia a la tracción. Esto también permite una deformación selectiva del travesaño del parachoques en la zona central, especialmente en la zona de los extremos estrechados de la placa de refuerzo, pero la rigidez se mantiene por la placa de refuerzo tanto por la pared frontal como por la pared trasera del travesaño del parachoques.
Otras ventajas, características y propiedades de la presente invención son el objeto de la siguiente descripción. Las variantes de diseño preferidas se muestran en figuras esquemáticas. Estos sirven para hacer que la invención sea más fácil de entender.
Muestran:
Figura 1, una disposición de soporte de parachoques según la invención en vista en planta,
Figura 2 a a c, diferentes vistas en sección transversal,
Figura 3 a a c, vistas en sección transversal alternativas,
Figura 4 a a c, nuevamente vistas en sección transversal alternativas,
Figura 5, una variante de diseño alternativa de la disposición de soporte del parachoques en vista en planta,
Figura 6 a a d, diferentes vistas en sección transversal de la figura 5,
Figura 7 a y b, una comparación de una prueba de poste de un travesaño de parachoques según el estado de la técnica y según la presente invención,
Figura 8 una configuración de zonas blandas en el travesaño del parachoques.
En las figuras, se utilizan los mismos números de referencia para componentes iguales o similares, incluso si se omite una descripción repetida por razones de simplicidad.
La figura 1 muestra una disposición de travesaño de parachoques 1 en una vista en planta. El travesaño de parachoques 2 está acoplado a las cajas de colisión 3. A continuación, la disposición de travesaño de parachoques 1 se acopla a una carrocería de vehículo automóvil no representada en detalle. El travesaño de parachoques 2 tiene un recorrido sustancialmente curvado a lo largo de su longitud. Una sección longitudinal central 4 también puede estar configurada esencialmente recta.
En un tramo longitudinal central 4 está dispuesta en el travesaño de parachoques 2 una placa de refuerzo separada 5 aquí representada y acoplada con una placa de cierre 13. La placa de cierre 13 con la placa de refuerzo 5 está a su vez acoplada a la pared frontal o pestañas del travesaño de parachoques 2. La placa de refuerzo 5, la placa de cierre 13 y el travesaño de parachoques 2 o el perfil hueco del travesaño de parachoques 2 son, por tanto, tres componentes independientes. En los respectivos extremos 7 de la placa de refuerzo 5, la placa de refuerzo 5 está configurada estrechada en su profundidad T. La profundidad T está orientada esencialmente en la dirección longitudinal X del vehículo automóvil. La sección longitudinal central 4 tiene una extensión longitudinal de aproximadamente el 20 % al 50 %, en particular del 20 % al 40 % de la longitud L del travesaño de parachoques 2. La longitud L se refiere a la dirección transversal Y del vehículo automóvil.
Los extremos estrechados 7 aumentan la distancia A entre una pared trasera 8 del travesaño de parachoques 2 y el respectivo extremo estrechado 7. De manera especialmente preferida, la placa de refuerzo 5 no tiene ningún contacto directo con la pared trasera 8 del travesaño de parachoques 2 sobre la todo el recorrido longitudinal.
Además, como tramo longitudinal 9 soldado está configurado un tramo longitudinal respectivo, en el que la placa de refuerzo está soldada con la placa de cierre 6. De manera especialmente preferente, los tramos longitudinales 9 soldados representan entre el 5 % y el 20 %, en particular entre el 5 % y el 10 %, del tramo longitudinal central 4. Por lo tanto, un tramo longitudinal 10 no soldado que se encuentre entre ellos puede deformarse en caso de colisión o la pared frontal 6 y la placa de refuerzo podrían moverse uno con relación a otro.
Además, de manera especialmente preferente pueden estar dispuestos unos elementos de descarga 20 en las paredes laterales enfrentadas entre sí de la caja de colisión 3. Los elementos de descarga 20 pueden estar configurados, por ejemplo, como ranura, orificio alargado, orificio redondo o incluso estampado. Aquí se produce un debilitamiento selectivo de las cajas de colisión 3. Por lo tanto, en el caso de colisión mostrado en la figura 7, las cajas de colisión 3 pueden moverse una hacia la otra y, por lo tanto, también favorecen un doblamiento del travesaño de parachoques 2, en particular según la figura 7b.
Las figuras 2 a, b y c muestran unas respectivas vistas en sección transversal. Se puede observar que el travesaño de parachoques 2 es en su sección transversal un perfil hueco cerrado. Éste está formado por un perfil 14 en forma de sombrero, que forma la pared trasera 8, así como una banda superior 11 y una banda inferior 12. La pared frontal 6 está formada por una placa de cierre 13. La placa de cierre 13 está acoplada al perfil de sombrero 14, en particular a las pestañas del perfil de sombrero. Según las líneas de intersección de las figuras 2b y 2c, la placa de refuerzo 5 se muestra en el perfil hueco. En la figura 2b se muestra una zona extrema 7 de la placa de refuerzo 5. Éste tiene una profundidad T7 en la zona final 7, que es menor que la profundidad T en la zona central. La profundidad T en la zona central asciende preferentemente a entre el 70 % y el 100 %, de manera muy especialmente preferida entre el 80 % y el 95 % y en particular aproximadamente entre el 85 % y el 95 % de la profundidad T2 del travesaño de parachoques 2 en esta zona. Por tanto, no hay contacto directo con la pared trasera 8. La profundidad T7 disminuye entonces hacia las zonas extremas. La distancia A a la pared trasera 8 aumenta. Aquí se muestra que la sección transversal en forma de W de la placa de refuerzo 5 disminuye en la profundidad T desde la zona central según la figura 2c hacia las zonas extremas 7 según la figura 2b. Se forman unas soldaduras 19 en particular en todas las superficies de contacto del perfil en forma de W en la pared frontal 6. Según la figura 2c, no se forma ninguna soldadura, de modo que se evita también aquí un desplazamiento relativo de la placa de refuerzo 5 y la pared frontal en caso de colisión, especialmente en la dirección transversal del vehículo automóvil. Sin embargo, la sección transversal permanece.
En las figuras 3a, b y c se muestra una variante de configuración alternativa. En este caso, la sección transversal de la placa de refuerzo 5 está aplanada o estampada según la figura 3b.
Las figuras 4 a, b y c muestran una variante de configuración alternativa. En este caso, la zona extrema 7 de la placa de refuerzo 5 se mecaniza mediante técnica de corte, de modo que se cortan o seccionan partes de la sección transversal en forma de W.
La figura 5 muestra una variante de configuración alternativa a la figura 1. A los extremos 7 del perfil de refuerzo 5 se une otra sección longitudinal, que a su vez presenta en sección transversal del perfil de refuerzo una profundidad T especialmente aumentada en comparación con los extremos estrechados 7. Esto se muestra según la línea de corte DD de la figura 6d. La profundidad T15 corresponde a su vez a la profundidad T de la placa de refuerzo 5 en sección central según la figura 6c. Esto puede proporcionar rigidez o refuerzo adicional para otros escenarios de colisión, por ejemplo, la prueba de parachoques RCAR.
El efecto según la invención se muestra ahora comparativamente en las figuras 7a y b. La disposición de parachoques 2 se presiona debido a un poste o pilote 16 o sufre una curvatura o una deformación curvada. Según la figura 7a, se crea un pliegue 17. Aquí no se utiliza ninguna placa de refuerzo o se utiliza una placa de refuerzo 5 sin extremos estrechados.
Según la figura 7b, la pared trasera del travesaño de parachoques 8 se deforma en los extremos estrechados 7 de la placa de refuerzo 5. Esto evita el pandeo. Tanto la pared frontal 6 como la pared trasera 8 pueden moverse respectivamente con respecto a la placa de refuerzo 5 en la dirección transversal del vehículo a motor. En la pared trasera 8 esto se realiza según el principio de una cinta de tracción. Hay ligeras protuberancias 18 en la pared frontal 6, pero no hay pliegues ni pandeo. De este modo se consigue según la invención que se produzca una deformación selectiva para la disipación de energía sin que el travesaño de parachoques 2 quede atravesado.
La figura 8 muestra una disposición de parachoques 2. En este caso, en la banda superior 11 está formada una zona blanda a lo largo de una longitud L8, que corresponde de manera especialmente preferente a entre el 20 % y el 40 % de la longitud de la distancia A2 entre las cajas de colisión. En esta zona blanda se modifican las propiedades del material, en particular se reduce la resistencia a la tracción. Esta zona blanda también puede estar presente en la banda inferior 12, lo que no se muestra con más detalle. El escenario de colisión según la figura 7b se ve favorecido por la presencia de la zona blanda y la curvatura alrededor del pilote.
Las figuras 9a y b muestran una placa de cierre 13 en una vista posterior y una vista en sección detallada en perspectiva. La placa de cierre 13 tiene forma arqueada. La placa de refuerzo 5 está dispuesta con sus extremos estrechados 7 en una pared trasera 21 de la propia placa de cierre 13. En particular, la placa de refuerzo 5 según la figura 9b está unida, en particular soldada, a una pared trasera 21 de la placa de cierre 5 en los extremos estrechados 7. La placa de cierre 13 se puede preparar entonces de esta manera e insertarse en un perfil de sombrero 14 y la placa de cierre 13 se puede unir térmicamente al menos en secciones longitudinales con pestañas del perfil de sombrero 14. Por tanto, tiene lugar un posicionamiento y montaje óptimos de la placa de refuerzo 5. En este caso, según la figura 9b, la propia placa de refuerzo 5 está configurada en forma de sombrero, al menos a lo largo de su longitud. Por lo tanto, la placa de refuerzo 5 se puede fabricar fácilmente mediante tecnología de moldeo por prensado como componente de chapa, en particular como componente de chapa de acero.
Símbolos de referencia:
1 - Disposición de travesaño de parachoques
2 - Travesaño de parachoques
3 - Caja de colisión
4 - Sección longitudinal central
5 - Placa de refuerzo
6 - Pared frontal de 2
7 - Extremo de 5
8 - Pared trasera de 2
9 - Sección longitudinal soldada
10 - Sección longitudinal no soldada
11 - Banda superior
12 - Banda inferior
13 - Placa de cierre
14 - Perfil de sombrero
15 - Sección longitudinal adicional
16 - Poste/pilote
17 - Pliegue
18 - Protuberancia
19 - Soldadura
20 - Elemento de descarga
21 - Pared trasera de 5
A- Distancia
T- profundidad
T7 - Profundidad de 7
T15 - Profundidad de 15
L - Longitud de 2
X - Dirección longitudinal del vehículo automóvil
Y - Dirección vertical del vehículo automóvil

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Travesaño de parachoques (2) para un vehículo automóvil, que se extiende en la dirección transversal (Y) del vehículo automóvil y presenta en sección transversal un perfil hueco, en particular una sección transversal rectangular, y una placa de refuerzo (5) se inserta en una sección longitudinal media (4) del perfil hueco, disminuyendo la profundidad (T) de la placa de refuerzo (5) en la dirección longitudinal (X) del vehículo automóvil hacia los extremos (7) de la placa de refuerzo (5), estando el perfil hueco configurado como perfil de sombrero (14) con una placa de cierre (13) y estando la placa de cierre (13) dispuesta orientada hacia delante en la dirección longitudinal (X) del vehículo a motor y estando la placa de refuerzo (5) acoplada con la placa de cierre (13), caracterizado por que el estrechamiento de la sección transversal de la placa de refuerzo (5) forma una mayor distancia (A) a una pared trasera (8) del perfil hueco del travesaño (8), en relación con una sección media.
2. Travesaño de parachoques (2) según la reivindicación anterior, caracterizado por que la placa de refuerzo (5) está perfilada en sección transversal, en particular está configurada en forma de W.
3. Travesaño de parachoques (2) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la placa de refuerzo (5) se extiende en la dirección transversal (Y) del vehículo automóvil en una longitud (L) comprendida entre el 20 y el 50 %, preferentemente entre el 20 y el 40 %, de la longitud del travesaño de parachoques (2).
4. Travesaño de parachoques (2) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que, en sección transversal, la placa de refuerzo (5) presenta al menos dos patas que están dispuestas paralelas o en un ángulo no mayor de /-20° con respecto a una correa superior y una correa inferior del travesaño de parachoques (2).
5. Travesaño de parachoques (2) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los extremos estrechados de la placa de refuerzo (5) se producen mediante un procedimiento de técnica de corte o por que los extremos estrechados (7) de la placa de refuerzo (5) se producen mediante aplanamiento o estampado o la placa de refuerzo se produce mediante moldeo por prensado.
6. Travesaño de parachoques (2) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la placa de refuerzo (5) está acoplada, en particular soldada, con una pared frontal (6) en sección longitudinal.
7. T ravesaño de parachoques (2) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el travesaño (2) presenta una zona blanda en una sección longitudinal media en una banda superior (11) y/o en una banda inferior (12).
8. Travesaño de parachoques (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el travesaño de parachoques (1) está formado por un perfil de sombrero (14) con una placa de cierre (13) situada en la parte delantera, estando la placa de refuerzo (15) acoplada con la placa de cierre (13).
9. Disposición de travesaño de parachoques (1), caracterizada por que presenta un travesaño de parachoques (2) con las características de al menos la reivindicación 1, que está acoplado con unas cajas de colisión (3).
10. Disposición de travesaño de parachoques (1) según la reivindicación 9, caracterizada por que las cajas de colisión (3) presentan unos elementos de descarga (20) en sus lados orientados uno hacia otro en una zona frontal.
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