Barra de absorción de energía con características de aplastamiento controlado.

Una estructura de absorción de energía que tiene características de aplastamiento controlado,

comprendiendo dicha estructura: una barra alargada, estando configurada al menos una parte de lalongitud de dicha barra (10) de tal modo que una sección transversal de la misma tomada transversalmentea la longitud (14) de dicha barra define una primera pared lateral (12), una segunda pared lateral (16), unprimer reborde hueco que sobresale desde dicha primera pared lateral (17), un segundo reborde hueco (18)proyectada desde dicha segunda pared lateral (16), y una pared frontal (20) que se extiende entre dichasprimera y segunda paredes laterales (12,16), donde dicha barra (10) está además configurada de tal formaque los respectivos volúmenes interiores de dichos primer y segundo rebordes huecos (14, 18) estánseparadas uno de otro y de la parte interior del resto de la barra (10), caracterizada por que dichaestructura incluye además una pared posterior (22) que se extiende entre dicha primera pared lateral (12) ydicha segunda pared lateral (16), estando al menos una parte de la longitud de dicha pared posterior (22)separada de dicha pared frontal (20).

Barra de absorción de energía con características de aplastamiento controlado Campo de la invención La invención está relacionada generalmente con estructuras de absorción de energía. La invención está relacionada más específicamente con barras de absorción de energía del tipo de las que se incorporan en los vehículos motorizados. La invención está relacionada más específicamente con barras de absorción de energía que tienen características de aplastamiento controlado.

Antecedentes de la invención Los vehículos motorizados u otros elementos de construcción pueden incorporar en ellos estructuras protectoras de absorción de energía. Estas estructuras están configuradas frecuentemente como barras, y en el contexto de esta divulgación se hará referencia a las estructuras de absorción de energía de la presente invención como “barras”, y se debe entender que pueden estar configuradas de forma diversa. En el caso de vehículos motorizados, las barras se incorporan en los sistemas de parachoques, en los sistemas de protección frente a intrusión lateral, y otras partes del cuerpo de un vehículo a motor, y funcionan de forma que protegen a los usuarios y a la carga en el caso de un impacto de alta energía, absorbiendo y dispersando la energía cinética. En los vehículos motorizados, el peso es una consideración importante, y por lo tanto la relación resistencia/peso de barras de absorción de energía es importante. El documento DE2949875A1 divulga una estructura de absorción de energía de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. El documento US2004/0169380A1 divulga una estructura de absorción de energía donde se ilustran un primer y un segundo reborde hueco las cuales no están separadas entre sí ni de la parte interior del resto de la barra.

Tal y como se explicará a continuación, la presente invención proporciona una única estructura de barra de absorción de energía. Las barras de la presente invención están configuradas específicamente de forma que cuando se impacta sobre ellas, chocan de una manera muy controlada y reiterada para absorber y disipar la energía de una manera eficiente. Las barras de la presente invención son ligeras de peso pero capaces de absorber y disipar muy grandes cantidades de energía. Estas y otras ventajas de la invención serán evidentes a través de los dibujos, discusión y descripción siguientes.

Sumario de la invención Se divulga aquí una estructura de absorción de energía que tiene características de aplastamiento controlado. La estructura está configurada como una barra alargada donde al menos una parte de la longitud de la barra está configurada de forma que una sección transversal realizada de la misma de forma transversal a la longitud de la barra define una primera pared lateral, una segunda pared lateral, un primer reborde hueco que sobresale de la primera pared lateral, un segundo reborde hueco que sobresale de la segunda pared lateral, y una pared frontal que se extiende entre dichas primera y segunda paredes laterales. Además la estructura incluye una pared posterior que se extiende entre dicha primera pared lateral y dicha segunda pared lateral donde al menos una parte de la longitud de la pared posterior está separada de la pared frontal.

Los rebordes pueden sobresalir de sus respectivas paredes laterales, y de la pared posterior en una dirección transversal a la longitud de la barra. Los rebordes pueden estar separados de sus respectivas paredes laterales, y de cualquier pared posterior, por una canaladura que se extiende en una dirección a lo largo de la longitud de la barra.

En determinados casos, la barra está configurada para incluir una primera y una segunda pared lateral, una pared frontal y una pared posterior que definen un único lóbulo que comprende una parte central de la barra. En otros casos, las paredes laterales, pared frontal y pared posterior definirán un lóbulo múltiple que comprende una parte central de la barra.

En otros casos más, una parte de la longitud de la pared frontal puede ser remetida de forma que la parte remetida está más próxima a una pared posterior que lo que está el resto de la pared frontal. La barra puede estar configurada para tener una sección transversal que está cerrada o abierta, e incluso en otros casos, al menos una de las paredes laterales puede estar configurada para definir una primera y segunda parte plana que se unen en relación angular para definir un punto de ruptura entre ellos que ayuda a controlar las características de aplastamiento de la barra.

La barra se puede fabricar en acero, en determinados casos puede fabricarse en acero al boro de alta resistencia. El espesor del acero puede estar en la gama de 0, 5 a 5, 0 milímetros.

Se divulgan además métodos para formar las barras en las cuales al menos parte de las barras se fabrican de láminas de material conformado en un proceso de formación de rollos. Se divulgan además vehículos motorizados que incluyen barras de absorción de energía de la presente invención.

Breve descripción de los dibujos La Figura 1 es una vista de una sección transversal de una primera configuración de barras de absorción de energía estructurada, de acuerdo con los principios de la presente invención;

La Figura 2 es un dibujo en perspectiva de una parte de una barra generalmente similar a la barra de la Figura 1;

La Figura 3 es una vista de una sección transversal de otra configuración de barra estructurada, de acuerdo con los principios de la presente invención;

Las Figuras 4A-4D son vistas de una sección transversal de un modo de realización de una sola barra lobular, de acuerdo con la presente invención en varios estados de aplastamiento como ocurriría en un impacto a alta velocidad;

Las Figuras 5A-5B son vistas de una sección transversal de una barra de lóbulo múltiple de la presente invención, en diversos estados de aplastamiento como ocurriría en un impacto a alta velocidad;

La Figura 6A es un gráfico que ilustra el comportamiento de una barra de la presente invención y barras de la técnica anterior bajo condiciones de choque a velocidad baja;

La Figura 6B es un gráfico que ilustra el comportamiento de una barra de la presente invención y una barra de la técnica anterior bajo condiciones de choque a velocidad media; y

Las Figuras 7-9 son curvas de fuerza/desplazamiento que comparan el comportamiento en el aplastamiento de barras lobulares de la presente invención con las correspondientes barras no lobulares de la técnica anterior.

Descripción detallada de la invención Las estructuras de absorción de energía de la presente invención pueden fabricarse en diversas configuraciones; pero en general, comprenden miembros de barra alargados en los cuales al menos una parte de la longitud de la barra tiene una sección transversal, tomada transversalmente a la longitud de la barra, que es tubular, en la medida en la que al menos parcialmente contiene un espacio interior. De tal forma, la sección transversal puede ser completamente cerrada o puede estar abierta en alguna medida. También, cuando la sección transversal se describe como “tubular”, se debe entender que no necesita ser circular o curvada de otra manera. La parte de sección transversal define una primera pared lateral que tiene un primer reborde hueco que sobresale de ella de forma transversal a la longitud de la barra. La sección transversal define además una segunda pared lateral que tiene un segundo reborde hueco que sobresale de ella de forma transversal a la longitud de la barra. Una pared frontal se extiende entre la primera y segunda paredes laterales, y una pared posterior se extiende entre la primera y segunda paredes laterales. Al menos una parte de la longitud de la pared posterior se separa de la pared frontal. En las figuras que se acompañan se ilustran algunas configuraciones particulares de barras de absorción de energía.

La Figura 1 ilustra una vista de una sección transversal de una primera configuración de la barra 10. La barra incluye una primera pared lateral 12 que tiene un primer reborde hueco 14 que sobresale de ella. La barra incluye además una segunda pared lateral 16 que tiene un segundo reborde hueco 18 que sobresale de ella. Una pared frontal 20 se extiende entre la primera pared lateral 12 y la segunda pared lateral 16. Asimismo una pared posterior 22 se extiende entre la primera pared lateral 12 y la segunda pared lateral 16. En la ilustración de la Figura 1 los rebordes huecos 14 y 18 están separados de la pared posterior 22 y de las paredes laterales 12 y 16 mediante unas muescas 24a, 24b que se extienden a lo largo de la dimensión longitudinal de la barra 10.

También se observará... [Seguir leyendo]

1. Una estructura de absorción de energía que tiene características de aplastamiento controlado, comprendiendo dicha estructura: una barra alargada, estando configurada al menos una parte de la 5 longitud de dicha barra (10) de tal modo que una sección transversal de la misma tomada transversalmente a la longitud (14) de dicha barra define una primera pared lateral (12) , una segunda pared lateral (16) , un primer reborde hueco que sobresale desde dicha primera pared lateral (17) , un segundo reborde hueco (18) proyectada desde dicha segunda pared lateral (16) , y una pared frontal (20) que se extiende entre dichas primera y segunda paredes laterales (12, 16) , donde dicha barra (10) está además configurada de tal forma que los respectivos volúmenes interiores de dichos primer y segundo rebordes huecos (14, 18) están separadas uno de otro y de la parte interior del resto de la barra (10) , caracterizada por que dicha estructura incluye además una pared posterior (22) que se extiende entre dicha primera pared lateral (12) y dicha segunda pared lateral (16) , estando al menos una parte de la longitud de dicha pared posterior (22) separada de dicha pared frontal (20) .

2. La estructura de la reivindicación 1, donde dichos rebordes (14, 18) sobresalen de sus respectivas paredes laterales (12, 16) y de la pared posterior (22) , en una dirección transversal a la longitud de la barra (10) , y están separados de sus respectivas paredes laterales (12, 16) y de la pared posterior (22) por una canaladura que se extiende en una dirección a lo largo de la longitud de la barra (10) .

3. La estructura de la reivindicación 1, donde dichas primera y segunda paredes laterales (12, 16) , dicha pared

frontal (20) , y dicha pared posterior (22) definen un lóbulo único que comprende una parte central de dicha barra (10) .

4. La estructura de la reivindicación 1, donde dichas primera y segunda paredes laterales (12, 16) , dicha pared frontal (20) , y dicha pared posterior (22) definen múltiples lóbulos que comprenden una parte central de dicha barra (10) .

5. La estructura de la reivindicación 4, donde una parte de la longitud de dicha pared frontal (20) está deprimida, de manera que dicha parte deprimida esté más próxima a dicha pared posterior (22) de lo que lo está el resto de dicha pared frontal (20) .

6. La estructura de las reivindicaciones 1 hasta 5, donde dicha sección transversal es una sección transversal cerrada.

7. La estructura de las reivindicaciones 1 hasta 5, donde dicha sección transversal es una sección transversal abierta.

8. La estructura de las reivindicaciones 1 hasta 5, donde al menos una de las paredes laterales (12, 16) comprende una primera parte plana (26) y una segunda parte plana (28) que une dicha parte plana (26) formando un ángulo, de tal forma que definen un punto (30) de ruptura entre ellas.

9. La estructura de las reivindicaciones 1 hasta 5, donde dicha barra (10) está fabricada en acero, por ejemplo un acero al boro de ultra alta resistencia.

10. La estructura de la reivindicación 9, donde dicha estructura tiene un espesor en el rango de 0, 5 a 5, 0 milímetros.

11. La estructura de las reivindicaciones 1 hasta 10, donde dicha estructura está fabricada, al menos en parte, 40 en una hoja en forma de rollo de material conformado.

12. La estructura de las reivindicaciones 1 hasta 11, donde dicha barra (10) se configura como una barra de parachoques para un vehículo a motor.

13. Un vehículo que incluye la estructura de las reivindicaciones 1 hasta 12.

14. Una método para fabricar una estructura de absorción de energía que tiene características de

aplastamiento controlado, comprendiendo dicho método los pasos de: disponer una hoja de material conformado; dar forma a dicha hoja de material conformado, al menos en parte, en un proceso de formación de rollos tal que define una barra alargada (10) , estando configurada al menos una parte de la longitud de dicha barra (10) de tal modo que una sección transversal de la misma tomada transversalmente a la longitud de dicha barra (10) se configura para definir una primera pared lateral (12) , una segunda pared

lateral (16) , un primer reborde hueco (14) que sobresale desde dicha primera pared lateral (16) , un segundo reborde hueco (18) se proyecta desde dicha primera pared lateral (16) , y una pared frontal (20) que se extiende entre dichas primera y segunda paredes laterales (12, 16) , donde dicha barra (10) está además configurada de tal modo que los volúmenes interiores respectivos de dichos primero y segundo rebordes huecos (14, 18) , están separados uno del otro y de la parte interior del resto de la barra, caracterizado por que dicha barra está además configurada de manera que se dispone una pared posterior (22) que se extiende entre dicha primera pared lateral (12) y dicha segunda pared lateral (16) , estando al menos una parte de la longitud de dicha pared posterior (22) separada de dicha pared frontal (20) .