Un conjunto de bisagras de capó de un vehículo (1) adaptado para actuar como un dispositivo de seguridad en el caso de una colisión con un peatón,

que comprende:

a) Un componente de capó (2) adaptado para montarse a un capó de vehículo;

b) Un componente de carrocería (4) adaptado para montarse a una estructura de carrocería de vehículo;

c) Un componente de bieleta principal (10 3) adaptado para conectarse entre el componente de capó (2) y el componente de carrocería (4) a través de una primera articulación giratoria sobre el componente de capó y una segunda articulación giratoria (22);

d) Una bieleta de control (5) adaptada para conectarse entre el componente de carrocería (4) y el componente de bieleta principal (3) a través de una tercera y cuarta articulaciones giratorias;

e) Un elemento móvil de un accionador de almacenamiento de energía;

el conjunto de bisagras de capó de un vehículo está caracterizado porque

f) la segunda articulación giratoria (22) se guía por una ranura sobre el componente de carrocería;

g) el elemento móvil (6) del accionador de almacenamiento de energía (7) está adaptado para fijarse de forma giratoria al componente de bieleta principal adyacente a la primera articulación giratoria del componente de capó (2);

de tal forma que en el caso de una colisión con un peatón, un detector (45) y el sistema de control (44) proporcionen una señal de activación al accionador de almacenamiento de energía (7) que despliegue el elemento móvil (6) y traslade el componente de bieleta principal (3) y el componente de capó (2) en un movimiento principalmente vertical estipulado por la bieleta de control (5) y la geometría de la ranura del componente de carrocería (4) de tal forma que cuando la cabeza y el tronco superior del peatón golpeen el capó levantado del vehículo el accionador de almacenamiento de energía (7) proporcione una fuerza de resistencia capaz de disipar de forma eficaz la energía del peatón de una manera controlada para que los niveles traumáticos se reduzcan significativamente.

Conjunto de bisagras de capó de un automóvil para la protección de los peatones

CAMPO DE LA INVENCIÓN

Esta invención se aplica a bisagras, más particularmente a bisagras de capó de automóviles adaptadas para actuar como un dispositivo de seguridad en el caso de una colisión con un peatón.

DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA ANTERIOR

El panel de cierre delantero de un vehículo se denomina generalmente como el capó y está dispuesto en una orientación sustancialmente horizontal para alojar, y también permitir su acceso con bisagras, el compartimento del motor. Se ha establecido que en el caso de una colisión del vehículo con un peatón, el mayor riesgo de graves lesiones en la cabeza y el tronco superior se debe a que los peatones son arrojados sobre el capó relativamente inflexible y el parabrisas del vehículo. También se ha demostrado que proporcionando una estructura deformable en la zona del capó en la que el torso superior y la cabeza de los peatones impacta, puede crearse un mecanismo de disipación de la energía eficaz que reduzca la deceleración de la cabeza y el tórax y conduzca a unos niveles de lesiones inferiores.

Se describe una de las tecnologías anteriores relacionadas con el capó de los vehículos asociada con la protección de los peatones en el documento US4249632 que reivindica un mecanismo de un dispositivo de seguridad que eleva la parte posterior del capó en respuesta a una colisión con un peatón. Los detectores, dispuestos en la zona de los amortiguadores delanteros, envían una señal de activación al mecanismo que levanta la parte posterior del capó de su posición de reposo. La ventaja del sistema es que crea una trayectoria de deformación, con características de disipación de energía favorables en la zona de impacto de la cabeza y el tronco superior. El dispositivo también evita que la cabeza del peatón golpee el parabrisas y su marco. Aunque esta temprana técnica anterior proporcionó una tecnología para levantar la parte posterior de capó, ésta no reivindica específicamente una solución para proporcionar la rigidez de absorción de energía apropiada para los peatones o un mecanismo adecuado para bloquear, articular y retener la parte posterior del capó en sus posiciones de reposo y desplegada. Además, fracasa al describir cualquier procedimiento de restablecimiento del sistema después del despliegue.

Más recientemente se ha establecido que se requieren unos 60-80 mm de movimiento vertical del capó para atenuar de forma eficaz la energía del peatón para evitar traumas significativos del tronco superior y la cabeza. Adicionalmente, se requiere una fuerza de resistencia significante y controlada a través de todo el movimiento vertical con el fin de decelerar al peatón a la velocidad apropiada. Finalmente, se requiere algo de forma del mecanismo para garantizar que el movimiento vertical del capó y la carga impartida se controlan de la forma requerida.

El documento US6439330 describe un dispositivo para levantar la parte posterior del capó de un vehículo usando un accionador alimentado pirotécnicamente. El dispositivo consiste en una bisagra de capó de un solo pivote que incluye un brazo que se acopla con una pista de guía y se orienta normalmente de forma que la bisagra funcione de una manera convencional. En caso de una colisión con un peatón el accionador alimentado pirotécnicamente extiende el brazo de la bisagra en la pista de guía lo que hace que el borde del capó se mueva hacia arriba hasta una posición desplegada. Aunque este dispositivo supera algunas de las limitaciones del documento US4249632 incorporando un mecanismo adecuado para bloquear, articular y retener la parte posterior del capó en su posición de reposo, no proporciona un procedimiento para estabilizar o guiar el capó una vez que esté está en su posición desplegada. Sin una restricción estructural en la posición levantada, existe un riesgo significativo de que el capó atraviese el parabrisas y lesione a los ocupantes en el caso de un impacto frontal sustancial. Adicionalmente, esta realización de la técnica anterior no reivindica ningún procedimiento para proporcionar una fuerza de resistencia para disipar la energía impartida por el peatón.

Se describe una realización de un dispositivo de elevación que proporciona una fuerza de resistencia una vez que la parte posterior del capó se levanta en el documento US6415882. Este dispositivo incorpora un perno de un solo pivote que se fija a la carrocería del vehículo y se acopla en una ranura de una bisagra que se fija al capó. Un cilindro de despliegue eléctrico se activa por un sistema de detección de impacto de peatones y el perno giratorio de las bisagras del capó desciende en la ranura. El perno giratorio contiene dos diámetros, uno de los cuales es más grande que la anchura de la ranura y acopla la ranura cuando el capó está totalmente levantado. La energía del impacto del peatón se disipa por el diámetro grande del perno deformando el material adyacente a la ranura. Aunque esta realización de la técnica anterior no proporciona una fuerza de resistencia para disipar la energía impartida por un peatón, el procedimiento de deformación del material descrito será altamente ineficaz, requiriendo un espacio significativo mayor que el disponible. Adicionalmente, esta configuración no reivindica un procedimiento sólido para estabilizar o guiar el capó una vez que este está en su posición desplegada y, por lo tanto, padece las mismas limitaciones que el documento US6439330 cuando el capó está levantado. Finalmente, tanto el documento US6415882 como el documento US6439330 fracasan al describir cualquier procedimiento de restablecimiento del sistema después del despliegue.

El documento US6345679 describe una realización adicional de una bisagra de protección para peatones que eleva el borde posterior del capó de un vehículo usando un accionador en respuesta a una colisión con un peatón. Esta patente describe una disposición de bisagras de capó multi-bieleta que proporciona una configuración de un solo pivote para una operación convencional y un mecanismo adecuado para bloquear, articular y retener la parte posterior del capó en su posición de reposo, así como un procedimiento sólido para guiar el capó hasta su posición desplegada. Adicionalmente, el sistema de varillaje se configura para limitar el movimiento hacia atrás del capó en su posición levantada, evitando de este modo cualquier contacto potencial con el parabrisas. También se proporciona una metodología para restablecer el sistema después del despliegue, pero este aspecto utiliza un cilindro de accionamiento adicional que es complejo y añadirá un coste y peso significativos. Aunque esta técnica anterior supera muchos de las preocupaciones estructuras de las configuraciones que se han descrito previamente no se configura específicamente para proporcionar una fuerza de resistencia para disipar la energía impartida por el peatón, y la disposición de restablecimiento es demasiado compleja.

El documento DE 101 16 716 A1 describe una disposición de bisagras para un capó elevable de un vehículo.

DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA INVENCIÓN

Por consiguiente, será ventajoso crear un conjunto de bisagras que facilite la operación de apertura y cierre convencional de un capó de vehículo al mismo tiempo que también proporciona un movimiento controlado de la parte posterior del capó en una posición levantada en respuesta a una colisión con un peatón. Adicionalmente, será una mejora significante sobre la técnica antecedente que el conjunto de bisagras controle de forma ajustada el movimiento del capó levantado con respecto a un movimiento predeterminado y generalmente vertical, limitando estructuralmente el sistema en una dirección horizontal y proporcionando una fuerza de resistencia ajustable para disipar la energía impartida por el peatón. Otra ventaja principal se realizará si el conjunto de bisagras proporciona un procedimiento sencillo para permitir que el operario del vehículo restablezca el sistema a su posición de funcionamiento normal.

La presente invención proporciona un conjunto de bisagras de capó montado en la parte posterior de un capó de vehículo y configurado para levantar la parte posterior del capó en respuesta a una colisión con un peatón usando un accionador de almacenamiento de energía y una serie de varillajes. Durante una operación de apertura y cierre convencional, estos varillajes se limitan, por medio de un bloqueo en el accionador de almacenamiento de energía, a un movimiento giratorio simple del capó con respecto al vehículo. Si se detecta... [Seguir leyendo]

1. Un conjunto de bisagras de capó de un vehículo (1) adaptado para actuar como un dispositivo de seguridad en el caso de una colisión con un peatón, que comprende:

a) Un componente de capó (2) adaptado para montarse a un capó de vehículo;

b) Un componente de carrocería (4) adaptado para montarse a una estructura de carrocería de vehículo;

c) Un componente de bieleta principal (3) adaptado para conectarse entre el componente de capó (2) y el componente de carrocería (4) a través de una primera articulación giratoria sobre el componente de capó y una segunda articulación giratoria (22) ;

d) Una bieleta de control (5) adaptada para conectarse entre el componente de carrocería (4) y el componente de bieleta principal (3) a través de una tercera y cuarta articulaciones giratorias;

e) Un elemento móvil de un accionador de almacenamiento de energía;

el conjunto de bisagras de capó de un vehículo está caracterizado porque f) la segunda articulación giratoria (22) se guía por una ranura sobre el componente de carrocería;

g) el elemento móvil (6) del accionador de almacenamiento de energía (7) está adaptado para fijarse de forma giratoria al componente de bieleta principal adyacente a la primera articulación giratoria del componente de capó (2) ; de tal forma que en el caso de una colisión con un peatón, un detector (45) y el sistema de control (44) proporcionen una señal de activación al accionador de almacenamiento de energía (7) que despliegue el elemento móvil (6) y traslade el componente de bieleta principal (3) y el componente de capó (2) en un movimiento principalmente vertical estipulado por la bieleta de control (5) y la geometría de la ranura del componente de carrocería (4) de tal forma que cuando la cabeza y el tronco superior del peatón golpeen el capó levantado del vehículo el accionador de almacenamiento de energía (7) proporcione una fuerza de resistencia capaz de disipar de forma eficaz la energía del peatón de una manera controlada para que los niveles traumáticos se reduzcan significativamente.

2. El conjunto de bisagras de capó de un vehículo de la reivindicación 1, en el que la ranura sobre el componente de carrocería (4) y la geometría de la bieleta de control (5) se configuran para facilitar la operación de apertura y cierre giratoria convencional del capó del vehículo alrededor de un solo pivote cuando el elemento móvil está completamente retraído.

3. El conjunto de bisagras de capó de un vehículo de la reivindicación 1, en el que la ranura sobre el componente de carrocería (4) y la geometría de la bieleta de control (5) se configuran para interactuar con el componente de bieleta principal (3) y el componente de capó (2) para proporcionar una estructura extremadamente rígida cuando el elemento móvil se despliega de forma que el conjunto de bisagras de capó (1) evite que el capó del vehículo atraviese el parabrisas en caso de un impacto frontal sustancial.

4. El conjunto de bisagras de capó de un vehículo de la reivindicación 1, en el que el accionador de almacenamiento de energía (2) está configurado con un bloqueo interno que retiene el elemento móvil (6) en una posición completamente retraída pero en el que dicho bloqueo puede liberarse en respuesta a una señal de activación eléctrica de forma que el elemento móvil (6) esté desplegado un desplazamiento lineal predeterminado y después pueda volver a bloquearse comprimiendo el elemento móvil (6) de nuevo hasta una posición completamente retraída.

5. El conjunto de bisagras de capó de un vehículo de la reivindicación 1, en el que el accionador de almacenamiento de energía (7) es un resorte de gas, cuya presión y componentes internos se ajustan para restablecer tanto una velocidad de despliegue necesaria como una fuerza de resistencia capaz de disipar de forma eficaz la energía del peatón de una manera controlada.

6. El conjunto de bisagras de capó de un vehículo de la reivindicación 1, en el que el accionador de almacenamiento de energía (7) es un resorte helicoidal que se ajusta para restablecer tanto una velocidad de despliegue necesaria como una fuerza de resistencia capaz de disipar de forma eficaz la energía del peatón de una manera controlada.

7. El conjunto de bisagras de capó de un vehículo de la reivindicación 1, en el que se proporciona un varillaje de restablecimiento que comprende dos bieletas adaptadas para conectarse entre el componente de capó

(2) y el componente de carrocería (4) con el fin de permitir una operación normal del conjunto de bisagras de capó

(1) tanto en una operación de giro individual convencional como durante el despliegue en el caso de una colisión con un peatón, pero en el que dichas bieletas obligan al elemento móvil del accionador de almacenamiento de energía

(7) a comprimirse de nuevo en su posición retraída cuando el operario del vehículo gira el capó del vehículo de completamente abierto a completamente cerrado cuando el conjunto de bisagras de capó está en la posición desplegada.

8. El conjunto de bisagras de capó de un vehículo de la reivindicación 1, en el que se proporciona una disposición de restablecimiento que comprende un cable adaptado para conectarse entre el componente de capó (2) y el componente de carrocería (4) , permitiendo una operación normal del conjunto de bisagras de capó (1) tanto en una operación de giro individual convencional como durante el despliegue en el caso de una colisión con un peatón pero que obliga al elemento móvil del accionador de almacenamiento de energía (7) a comprimirse de nuevo en su posición retraída cuando el operario del vehículo gira el capó del vehículo desde completamente cerrado a completamente abierto cuando el conjunto de bisagras de capó está en la posición desplegada.

9. Un conjunto de bisagras de capó de un vehículo de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente:

f) Un varillaje de restablecimiento que consiste en dos bieletas de restablecimiento adaptadas para fijarse de forma giratoria entre sí y para conectarse entre el componente de capó y el componente de carrocería a través de quintas, sextas y séptimas articulaciones giratorias;

de tal forma que en el caso de una colisión con un peatón, un detector (45) y un sistema de control (44) proporcionen una señal de activación al accionador de almacenamiento de energía (7) que despliega el elemento móvil (6) y traslada el componente de bieleta principal (3) y el componente de capó (2) en un movimiento principalmente vertical estipulado por la bieleta de control (5) y la geometría de la ranura del componente de carrocería (4) para que cuando la cabeza y el tronco superior del peatón golpeen el capó levantado del vehículo el accionador de almacenamiento de energía (7) proporcione una fuerza de resistencia capaz de disipar de forma eficaz la energía del peatón de una manera controlada para que los niveles traumáticos se reduzcan significativamente; y el varillaje de restablecimiento activa pasivamente para permitir el despliegue del conjunto de bisagras de capó (1) , pero está adaptado para obligar al elemento móvil (6) del accionador de almacenamiento de energía (7) a comprimirse de nuevo hasta su posición retraída cuando el operario del vehículo gira el capó del vehículo de completamente cerrado a completamente abierto cuando el conjunto de bisagras de capó (1) está en el estado desplegado.

10. El conjunto de bisagras de capó de un vehículo de la reivindicación 9, en el que la ranura sobre el componente de carrocería (4) y la geometría de la bieleta de control (5) se configuran para facilitar la operación de apertura y cierre giratoria convencional del capó del vehículo alrededor de un solo pivote cuando el elemento móvil está completamente retraído.

11. El conjunto de bisagras de capó de un vehículo de la reivindicación 9, en el que la ranura sobre el componente de carrocería (4) y la geometría de la bieleta de control (5) se configuran para interactuar con el componente de bieleta principal (3) y el componente de capó (2) para proporcionar una estructura extremadamente rígida cuando el elemento móvil está desplegado, de forma que el conjunto de bisagras de capó (1) evite que el capó del vehículo atraviese el parabrisas en el caso de un impacto frontal sustancial.

12. El conjunto de bisagras de capó de un vehículo de la reivindicación 9, en el que el accionador de almacenamiento de energía (7) se configura con un bloqueo interno que retiene el elemento móvil (6) en una posición completamente retraída, pero en el que dicho bloqueo puede liberarse en respuesta a una señal de activación eléctrica de forma que el elemento móvil se despliegue un desplazamiento lineal predeterminado y después pueda volver a bloquearse comprimiendo el elemento móvil (6) de nuevo hasta una posición completamente retraída.

13. El conjunto de bisagras de capó de un vehículo de la reivindicación 9, en el que el accionador de almacenamiento de energía (7) es un resorte de gas, cuya presión y componentes internos se ajustan para restablecer tanto una velocidad de despliegue necesaria como una fuerza de resistencia capaz de disipar de forma eficaz la energía del peatón de una manera controlada.

14. El conjunto de bisagras de capó de un vehículo de la reivindicación 9, en el que el accionador de almacenamiento de energía (7) es un resorte helicoidal que está ajustado para restablecer tanto una velocidad de despliegue necesaria como una fuerza de resistencia capaz de disipar de forma eficaz la energía del peatón de una manera controlada.