Dispositivo de absorción de energía con fibras inmersas en una materia plástica, y frontal asociado.

Dispositivo de absorción de energía para vehículo automóvil, comprendiendo el dispositivo de absorción de energía

(11, 13, 31) una estructura prevista para deformarse de manera plástica bajo el efecto de un choque de energía determinada absorbiendo una parte de la energía del choque, siendo la estructura de un material que comprende:

- una matriz de materia plástica dúctil;

- fibras de alta tenacidad, inmersas en la matriz, caracterizado por el hecho de que la mayor parte de las fibras presentan una longitud comprendida entre 0,1 y 10 mm, comprendiendo el material entre 2 y 10% de fibras de alta tenacidad en peso.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2011/052711.

Solicitante: FAURECIA BLOC AVANT.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 2, RUE HENNAPE 92000 NANTERRE FRANCIA.

Inventor/es: Gonin,Vincent , BURON,MARIE-PIERRE, COMPAGNON,PHILIPPE, STEINMETZ,ABLA.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > VEHICULOS EN GENERAL > VEHICULOS, EQUIPOS O PARTES DE VEHICULOS, NO PREVISTOS... > Defensas de ruedas; Defensa de radiadores; Desplazadores... > B60R19/34 (concebidos para ser destruidos por un impacto, p. ej. del tipo parachoques global)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > RESORTES; AMORTIGUADORES; MEDIOS PARA AMORTIGUAR... > Amortiguadores de vibraciones; Amortiguadores de... > F16F7/12 (utilizando una deformación plástica de sus órganos)

PDF original: ES-2517442_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Dispositivo de absorción de energía con fibras inmersas en una materia plástica, y frontal asociado [0001] La presente invención se refiere en general a los dispositivos de absorción de energía para vehículo automóvil.

Se conocen por ejemplo dispositivos de absorción de energía para los choques de media intensidad de tipo Danner. Estos absorbedores de energía suelen estar interpuestos entre el frontal del vehículo y los travesaños 10 principales, o entre el frontal y los travesaños inferiores del vehículo. Los travesaños inferiores son también conocidos bajo la denominación de " prolongación de chasis ".

Estos absorbedores de choques suelen estar constituidos por cajas metálicas calibradas para deformarse de manera plástica en caso de choques de intensidad superior a una energía predeterminada, absorbiendo una parte de la energía del choque. Estos absorbedores se describen por ejemplo en FR 0756932. La fuerza que provoca la deformación plástica del absorbedor de energía, también llamada calibración del absorbedor de energía, debe ser lo más elevada posible para permitir una disipación eficaz de la energía en una ocupación de espacio reducida. Por lo tanto, debe ser superior a un límite inferior Fmini.

Esta fuerza debe también ser inferior a la calibración de los travesaños principales o de los travesaños inferiores, con el fin de no provocar una deformación permanente de los travesaños en caso de choques. Así, la calibración debe ser inferior a un límite superior Fmaxi.

Es imperativo que la calibración del dispositivo absorbedor de energía sea muy cercana a Fmaxi por valor 25 inferior. En la práctica, la diferencia entre Fmini y Fmaxi es de aproximadamente 20%, debiendo el dispositivo de absorción de energía encontrarse en esta horquilla.

Por otro lado, es conocido que la calibración de un dispositivo absorbedor de energía puede variar con la temperatura ambiente. Las especificaciones impuestas por los constructores de automóviles imponen típicamente 30 que la calibración de los dispositivos absorbedores de energía esté en la horquilla mencionada más arriba para todo el intervalo de temperaturas que va de -30º C a +80º C.

Los dispositivos absorbedores de choques de tipo caja metálica presentan generalmente una buena estabilidad en temperatura. En cambio, presentan una masa elevada y son de estructura compleja, puesto que comprenden generalmente varias piezas ensambladas entre sí: una zapata de apoyo, un bloque de espuma de aluminio o una caja metálica, una envoltura deformable en el interior de la cual está insertado el bloque de espuma metálico o la caja metálica etc... Gracias a ello, estos absorbedores son costosos, debido a que su ensamblado requiere mucho tiempo e implica un elevado número de piezas.

En este contexto, la invención tiene como objetivo proponer un dispositivo absorbedor de choques que sea más simple, menos costoso, pero cuyas prestaciones sean estables con la temperatura.

Con esta finalidad, la invención según un primer aspecto y según la reivindicación 1 se refiere a un dispositivo de absorción de energía que comprende una estructura prevista para deformarse de manera plástica bajo el efecto 45 de un choque de energía determinada absorbiendo una parte de la energía del choque, siendo la estructura de un material que comprende:

- una matriz de materia plástica dúctil; -fibras de alta tenacidad, inmersas en la matriz, caracterizada por el hecho de que la mayor parte de las fibras 50 presentan una longitud comprendida entre 0, 1 y 10 mm, comprendiendo el material entre 2 y 10% de fibras de alta tenacidad en peso. El documento EP-A2-1 617 098 divulga el preámbulo de esta reivindicación 1.

El dispositivo también puede presentar una o varias de las siguientes características, consideradas individualmente o según todas las combinaciones técnicamente posibles:

-el material comprende entre 5 y 9% en peso de fibras de alta tenacidad; -las fibras de alta tenacidad son fibras de vidrio, de carbono o de aramida; -la matriz es un polímero de estireno, o un policarbonato, o una poliamida, o un poliéster saturado, o una poliolefina, o un elastómero, o una aleación de uno o varios de dichos material;

-la mayor parte de las fibras presenta una longitud comprendida entre 0, 1 y 7 mm; y -la estructura es una estructura alveolar, que comprende una pluralidad de paredes que definen conjuntamente unas células huecas yuxtapuestas entre sí.

Según un segundo aspecto, la invención se refiere a un frontal de vehículo automóvil, comprendiendo el 65 frontal una traviesa rígida que presenta partes laterales dispuestas en la prolongación longitudinal de los travesaños

del vehículo, y al menos un dispositivo de absorción de energía que presenta las características de más arriba, interpuesto longitudinalmente entre uno de los travesaños y una de las partes laterales de la traviesa.

Según un tercer aspecto, la invención se refiere a un frontal de vehículo automóvil, comprendiendo el frontal un marco rígido provisto de:

- una traviesa transversal superior; -una traviesa transversal inferior; -unas jambas verticales que unen las traviesas superiores e inferiores entre sí y previstas para apoyarse sobre los travesaños del vehículo, constituyendo al menos una de las jambas verticales una estructura de absorción de energía que presenta las características mencionadas más arriba.

El frontal también puede presentar una o varias de las características siguientes, consideradas individualmente o según todas las combinaciones técnicamente posibles:

- el marco rígido proviene de inyección; -las traviesas superior e inferior son de un primer material que comprende una matriz de una primera materia plástica, siendo las jambas de un segundo material diferente del primer material y que comprenden una matriz constituida por la primera materia plástica; -las traviesas superior e inferior son de un primer material que comprende una matriz de una primera materia plástica y un elastómero, o en un copolímero choque; y -las traviesas superior e inferior son de un primer material que comprende una matriz de una primera materia plástica, siendo las jambas de un segundo material diferente del primer material y que comprenden una matriz constituida por una segunda materia plástica diferente de la primera, comprendiendo los materiales primero y segundo un aditivo de acoplamiento químico de las materias plásticas primera y segunda, previsto para reforzar la unión de las jambas con las traviesas superior e inferior.

Otras características y ventajas de la invención aparecerán con la descripción detallada ofrecida a continuación, a título de ejemplo y en ningún caso limitativo, haciendo referencia a las figuras adjuntas, entre las cuales:

- la figura 1 es una vista frontal, de un marco rígido que comprende varios dispositivos de absorción de energía conformes a la invención, estando el marco rígido previsto para ser integrado en un frontal de vehículo automóvil; -la figura 2 es un gráfico que da la fuerza de resistencia de cada uno de los dispositivos de absorción de energía del marco de la figura 1, en función del hundimiento, a diferentes temperaturas ambientes; -la figura 3 es un gráfico que muestra la evolución de la calibración de un dispositivo absorbedor de energía de polipropileno copolímero no conforme a la invención, en función de la temperatura; -la figura 4 es un gráfico similar al de la figura 2, para un dispositivo absorbedor de choques de polipropileno no conforme a la invención; y -la figura 5 muestra des dispositivos de absorción de energía y determinados elementos de un frontal conforme a un segundo modo de realización... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo de absorción de energía para vehículo automóvil, comprendiendo el dispositivo de absorción de energía (11, 13, 31) una estructura prevista para deformarse de manera plástica bajo el efecto de un choque de energía determinada absorbiendo una parte de la energía del choque, siendo la estructura de un material que comprende:

- una matriz de materia plástica dúctil; -fibras de alta tenacidad, inmersas en la matriz, caracterizado por el hecho de que la mayor parte de las fibras 10 presentan una longitud comprendida entre 0, 1 y 10 mm, comprendiendo el material entre 2 y 10% de fibras de alta tenacidad en peso.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el material comprende entre 5 y 9% en peso de fibras de alta tenacidad. 15

3. Dispositivo según la reivindicación 1 o la 2, caracterizado por el hecho de que las fibras de alta tenacidad son fibras de vidrio, de carbono o de aramida.

4. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que la matriz es

una poliolefina, o una poliamida, o un poliéster saturado, o un polímero de estireno, o un policarbonato, o una aleación de uno o varios de dichos materiales.

5. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que la mayor parte de las fibras presenta una longitud comprendida entre 0, 1 y 7 mm. 25

6. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que la estructura es una estructura alveolar, que comprende una pluralidad de paredes (17) que definen conjuntamente unas células huecas (15) yuxtapuestas entre sí.

7. Frontal de vehículo automóvil, comprendiendo el frontal una traviesa rígida (33) que presenta partes laterales (35) dispuestas en la prolongación longitudinal de los travesaños (37) del vehículo, y al menos un dispositivo de absorción de energía (31) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores interpuesto longitudinalmente entre uno de los travesaños (37) y una de las partes laterales (35) de la traviesa (33) .

8. Frontal de vehículo automóvil, comprendiendo el frontal un marco rígido (1) que comprende:

- una traviesa transversal superior (3) ; -una traviesa transversal inferior (5) ; -unas jambas verticales (7) que unen las traviesas superior e inferior (3, 5) entre sí y previstas para apoyarse sobre travesaños del vehículo, comprendiendo al menos una de las jambas verticales (7) una estructura de absorción de energía (11, 13) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.

9. Frontal según la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que el marco rígido (1) proviene de inyección.

10. Frontal según la reivindicación 8 o la 9, caracterizado por el hecho de que las traviesas superior e inferior (3, 5) son de un primer material que comprende una matriz de una primera materia plástica, siendo las jambas (7) de un segundo material diferente del primer material y que comprende una matriz constituida por la primera materia plástica.

11. Frontal según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado por el hecho de que las traviesas superior e inferior (3, 5) son de un primer material que comprende una matriz de una primera materia plástica y un elastómero, o de un copolímero de choque.

12. Frontal según la reivindicación 8 o la 9, caracterizado por el hecho de que las traviesas superior e inferior (3, 55 5) son de un primer material que comprende una matriz de una primera materia plástica, siendo las jambas (7) de un segundo material diferente del primer material y que comprende una matriz constituida por una segunda materia plástica diferente de la primera, comprendiendo los materiales primero y segundo un aditivo de acoplamiento químico de las materias plásticas primera y segunda, previsto para reforzar la unión de las jambas (7) con las traviesas superior e inferior (3, 5) .