ES2222410T3 - Dispositivo de proteccion para un cabriole. - Google Patents

Abstract

Dispositivo de protección (S) para los pasajeros de un cabriolé de turismo (C) que comprende una unidad modular (E) colocable en un lado de la pared transversal (W) de un cuerpo de vehículo y que comprende esencialmente piezas perfiladas de materiales plásticos compuestos de fibra, en la cual, entre la pared transversal (W) y un soporte de módulo (M) de materiales plásticos compuestos de fibra que se extiende en la zona superior de la pared transversal, transversalmente con respecto a la dirección longitudinal del vehículo, están posicionados dos estribos de enrollamiento extraibles (U), siendo el soporte de módulo (M) empalmable con transmisión de fuerza con la pared transversal (W) y el cuerpo del vehículo (H), caracterizado por el hecho que el soporte de módulo (M) es adicionalmente sostenible directamente en el fondo del cuerpo (B) por al menos una pieza de transmisión de fuerza (T) formada por una caja (K) que contiene al menos un estribo de enrollamiento (U).

Description

Dispositivo de protección para un cabriolé.

La invención se refiere a un dispositivo de protección del tipo indicado en el concepto general de la reivindicación 1.

Según la DE-U-201 03 001 (PCT/EP01/06515), el soporte del módulo de materias plásticas compuestas de fibra en la unidad modular del dispositivo de protección refuerza el cuerpo del vehículo y la pared transversal de tal manera que es suficiente una sola pared transversal y que la selección del material reduce considerablemente el peso con respecto a la construcción habitual en chapa. De acuerdo con la construcción habitual en chapa, en la mayoría de los casos se prevén dos paredes transversales separadas entre las cuales se coloca la unidad modular. Sin embargo, el soporte de módulo, como elemento esencial de transmisión de fuerza, en caso de colisión es sometido a esfuerzos no sólo de flexión, sino también de torsión, y por lo tanto tiene que tener mucha estabilidad.

El dispositivo de seguridad según US 5 671 contiene una caja prefabricada de metal con un estribo sacable de enrollamiento y su mecanismo de accionamiento. La caja sólo es montada en un armazón de metal ligero que se extiende de modo transversal y que es montado en dos bloques fijados lateralmente en carriles sobre el fondo del vehículo. Adicionalmente, dos puntales tubulares laterales se extienden desde los ángulos superiores del armazón hasta el fondo del vehículo. El dispositivo de seguridad consiste de muchas piezas y es pesado.

El dispositivo de seguridad según DE 41 00 506 A contiene un armazón metálico estable de conducción que recibe los estribos de enrollamiento y que es complementado por recubrimientos para las partes inferiores de los estribos de enrollamiento y el mecanismo de accionamiento y mando de los mismos. El armazón de conducción se monta en una pared transversal y se atornilla fijamente en un lado del cuerpo del vehículo. Entre el fondo del cuerpo de vehículo y el armazón de conducción se prevén soportes de goma elásticos para el desacoplamiento. De ello resulta un peso inoportunamente alto para el dispositivo de seguridad, y, si se da un vuelco, las fuerzas se dirigen en su mayoría sólo lateralmente en el cuerpo del vehículo.

Según EP 10 28 050 A, una placa de base de la unidad modular, que también sirve como pared transversal en el cuerpo del vehículo, forma un elemento esencial de soporte del dispositivo de seguridad. La placa de base es configurada en su zona superior y su zona inferior respectivamente como viga de perfil hueca y de extensión transversal. Los estribos de enrollamiento guiados en la viga de perfil superior en el lado delantero (en dirección de marcha del vehículo) de la placa de base son rodeados cada uno por un bloque de refuerzo en la zona de la viga superior. Cada bloque de refuerzo es prolongado hacia abajo por una pared oblicua de recubrimiento cuya extremidad inferior se fija en la viga de perfil inferior de la placa de base, en la cual también intervienen elementos de conducción de los estribos de conducción desde arriba. Todos los componentes de la unidad modular son perfiles extruidos de metal ligero. De ello resulta un peso alto. El fondo del vehículo no es aprovechado para soportar la fuerza.

Más sobre el estado de la técnica se encuentra en: EP 1 084 914 A, US 5 626 361 A, DE 100 44 926 C, US 5 881 458 A, EP 1 038 735 A.

La invención tiene el objetivo de crear un dispositivo de seguridad de la índole indicada inicialmente, que facilita reducciones adicionales de peso para un vuelco/una colisión, con respecto al dispositivo de seguridad conocido de acuerdo con DE-U-201 03 001, manteniendo el alto estándar de seguridad.

El objetivo es alcanzado según la invención con las características de la reivindicación 1.

Puesto que la viga de perfil en el sistema de enrollamiento en el caso de un vuelco/una colisión se apoya adicionalmente por al menos un elemento de transmisión de fuerza directamente contra el fondo del cuerpo del vehículo, el soporte de módulo ya no está sometido a ninguna carga considerable de torsión. Las cargas recibidas normalmente bajo torsión por la viga de perfil ahora son conducidas por la pieza de transmisión de fuerza directamente al fondo del cuerpo de vehículo. El soporte de módulo se deja configurar de manera más sutil, lo que reduce más peso que el peso adicional de al menos una pieza de transmisión de fuerza. Se añade a ello que la pieza de transmisión de fuerza fortalece la unidad modular y el cuerpo del vehículo adicionalmente lo que es favorable especialmente para el cuerpo del vehículo de un cabriolé que tiene tendencia a torcerse. La pieza de transmisión de fuerza constituye una caja para al menos un estribo de enrollamiento que recibe las fuerzas en amplia superficie, las transmite y las conduce al fondo y la unidad modular es montada en el lado posterior de la pared transversal en dirección de la cola del vehículo.

Para la reducción de peso, la caja apropiadamente debe ser una pieza perfilada de materiales plásticos compuestos de fibra. La caja de este material se puede fabricar fácilmente con cualquier forma y libremente eligible curso de la sección transversal, es altamente resistente y sin embargo extremamente ligera.

La caja se deja configurar conforme a la carga, con un mínimo de material y con una sección transversal continua en forma de U.

La sección transversal en forma de U discurre continuamente con una altura aproximadamente constante o una altura que aumenta en dirección del fondo del cuerpo de vehículo, preferentemente con la formación de una pieza de base. En el caso de un vuelco, la pieza de base ofrece la ventaja de una transmisión de fuerza de amplia superficie y el apoyo estable de la unidad modular entera contra el fondo. Para alcanzar las mismas relaciones de transmisión de fuerza en cada estribo de enrollamiento, cada estribo de enrollamiento debería ser cubierto por una caja.

Para crear un conjunto estable, la caja es fijada en el soporte de módulo, en la pared transversal y el en fondo del cuerpo de vehículo, respectivamente con procedimientos útiles de fijación.

Incluso es posible de apuntalar las cajas entre sí transversalmente con respecto a la dirección longitudinal del vehículo, aunque sean suficientes unas cajas separadas, no conectadas entre sí, con lo cual se reduce más el peso.

De manera apropiada, la caja se introduce desde abajo dentro del soporte de módulo y en el mismo se conecta con el soporte de módulo y/o la pared transversal. En esta zona, la caja sirve como deslizadera del estribo de enrollamiento, puede contener componentes del mecanismo de cierre y recibe las fuerzas directamente en el lugar donde son transmitidas por el estribo de enrollamiento.

De construcción fácil, la caja presenta en los bordes de sus alas en forma de U unas bridas de fijación o techos de fijación con los cuales se puede fijar fácilmente en la pared transversal.

En vista de la transmisión eficaz de fuerzas y la reducción de peso, al menos las zonas angulares de la sección transversal en forma de U de la caja deberían presentar una espesor mayor de pared que las zonas adyacentes de la pared, por ejemplo para formar puntales integrados de presión, siendo eventualmente las zonas marginales de la pared trasera configuradas como crestas salientes y reforzadas.

Alternativamente, también en las alas en forma de U y en las zonas angulares el espesor de pared podría ser mayor que en la zona de la pared posterior para reducir el peso en la mayor medida posible.

Para evitar abolladuras en la zona de la pared trasera que es relativamente poco espesa, se deberían proveer acanaladuras integradas de refuerzo, por ejemplo pares de acanaladuras que se cruzan en forma de X.

La caja puede ser configurada con una espesor de pared que varia en su altura desde el soporte de módulo hasta el fondo del cuerpo de vehículo, por ejemplo conformemente al momento de flexión. Con dependencia del caso de utilización respectivo, la espesor de pared podría ser mayor en el ámbito del soporte de módulo que en la proximidad del fondo, o al revés, o entre los dos.

Para cumplir con incluso máximas cargas con aplicación mínima de material, las piezas perfiladas de materiales plásticos compuestos de fibra deberían contener fibras de vidrio sin fin en una matriz de polipropileno, siendo apropiado que la dirección principal de la fibra, al menos en su mayoría, discurra en dirección longitudinal de la pieza perfilada. Las fibras de vidrio pueden ser contenidas en tejidos o en colocaciones unidireccionales. Especialmente la combinación de los materiales fibras de vidrio sin fin/matriz de polipropileno sirve óptimamente para la utilización en estos dispositivos de protección.

Para poder adaptar el montaje razonablemente a cada caso de utilización, la caja puede fijarse con tornillos, remaches, por clinchado, por soldadura o por cola. Estos modos de unión también pueden ser combinados entre ellos.

Con dependencia del tipo de vehículo, la pared transversal puede ser parte integrante del cuerpo del vehículo, al cual se monta la unidad modular, o la pared transversal puede ser parte integrante de la unidad modular y se monta junto con la misma en el cuerpo del vehículo. La pared transversal no tiene que ser necesariamente una pared de chapa con estructuras de refuerzo, sino la pared transversal también puede ser una pieza perfilada de materiales plásticos compuestos de fibra.

La transmisión de fuerza al vehículo resulta ser especialmente buena si el fondo del cuerpo del vehículo presenta una estructura hueca de soporte transversal en la zona de apoyo de la caja. Esta estructura de soporte transversal puede ser apropiada también por otros motivos, condicionados por el vehículo. Adicionalmente, la estructura de soporte transversal hueca y realzada facilita la construcción de la caja.

La caja puede prepararse para tareas adicionales ya en su fabricación porque materiales plásticos compuestos de fibra permiten una pluralidad de formas sin problemas. Así la superficie de la caja puede ser configurada de manera que consume energía, por ejemplo con un soporte que constituye un revestimiento parcial de agrado óptico en el cofre y al mismo tiempo protege el sistema de enrollamiento de daños por objetos que golpeen el cofre o puede ser configurado de manera que forme o sostenga el respaldo/los respaldos del asiento posterior.

Los dibujos permiten de ilustrar formas de realización del objeto de la invención. Muestran:

la figura 1: una vista lateral esquemática de un cabriolé de turismo con dispositivo de seguridad integrado

la figura 2: una vista lateral esquemática del dispositivo de seguridad.

la figura 3: una vista esquemática en perspectiva de una parte del cuerpo del vehículo con dispositivo de seguridad integrado, en dirección de la vista desde la zona posterior del vehículo, y

la figura 4: un corte transversal esquemático en el plano de corte IV-IV en la figura 3.

El cabriolé de turismo C (con dos o cuatro asientos) representado esquemáticamente en la figura 1 tiene un cuerpo de vehículo H en el cual, detrás de los asientos del vehículo, con una pared transversal W, está instalado un dispositivo de seguridad S para los pasajeros en caso de un vuelco del vehículo. El dispositivo de seguridad S contiene dos estribos de enrollamiento U dispuestos en dirección transversal respecto al vehículo, uno al lado de otro detrás de los asientos del vehículo, que pueden ser extraídos de manera conocida desde una posición de prevención, representada en líneas continuas, hacia arriba en una posición de colisión representada en líneas de trazos. El dispositivo de seguridad S comprende una unidad modular que está instalada en la pared transversal W o con la pared transversal W en el cuerpo del vehículo y, como se indicará más adelante, está conectada con el fondo del cuerpo de vehículo B de manera que transmite la fuerza, o se apoya en el mismo.

Según el diseño del tipo de vehículo respectivo, el dispositivo de seguridad puede ser montado en dirección aproximadamente vertical o en posición oblicua, detrás de los asientos delanteros o detrás de los asientos posteriores.

En la figura 2 el dispositivo de seguridad S está montado por ejemplo en el lado posterior (el lado dirigido hacia la cola del vehículo) de la pared transversal W. También podría instalarse en el lado delantero de la misma. El dispositivo de seguridad S comprende un soporte de módulo M de materiales plásticos compuestos de fibra que se extiende en la zona superior de la pared transversal, transversalmente a la dirección longitudinal del vehículo, y está conectado tanto con la pared transversal W como los lados laterales del cuerpo del vehículo, transmitiendo fuerza. El soporte de módulo M se apoya adicionalmente directamente contra el fondo del cuerpo de vehículo B por una pieza de transmisión de fuerza T. La pieza de transmisión de fuerza T es al menos una caja de materiales plásticos compuestos de fibra, preferentemente de fibras de vidrio sin fin, en una matriz de polipropileno con dirección principal de las fibras desde arriba hacia abajo. La caja K se introduce por una abertura 5 desde abajo en el soporte de módulo M y se conecta por ejemplo en 1 con el soporte de módulo M y/o la pared transversal W. En el soporte de módulo M, y especialmente en la extremidad superior de la caja K, podrían ser provistos unos dispositivos habituales de cierre V, cerrando los estribos de enrollamiento U extraídos en la posición de colisión. En el interior de la caja que forma una conducción de movimientos para el estribo de enrollamiento U, pueden ser contenidos unos componentes habituales A de accionamiento y sensores para la extracción del estribo de enrollamiento U. Además, la caja está conectada con la pared transversal W, por ejemplo en lugares de fijación 2, y apropiadamente también se conecta con el fondo B del cuerpo de vehículo, por ejemplo en lugares de fijación 3. En la zona de apoyo de la caja K, el fondo del cuerpo de vehículo puede ser configurado elevado y como estructura hueca P de soporte transversal.

La caja K tiene una sección transversal continua en forma de U (indicada en la figura 4) que, según la figura 2, discurre a una altura aproximadamente invariable desde el soporte de módulo M hasta el fondo B (indicado en líneas de trazos), o está configurada en su zona inferior con una altura que aumenta, para formar una pieza de base pronunciada, garantizando un apoyo estable.

En la vista de perspectiva en la figura 3, ambas cajas son representadas en líneas continuas, respectivamente con una pieza de base 9. La versión de las cajas con la altura invariable se indica con líneas de trazos en la figura 3 a la derecha.

Cada caja K tiene una zona de la pared posterior 6 esencialmente plana que tiene relativamente poco espesor, y por lo tanto se puede reforzar eventualmente por acanaladuras integradas, por ejemplo las acanaladuras 11 dispuestas en forma de X, por zonas laterales de alas en forma de U 7 y unas bridas de fijación 8 formadas en ellas, o (no ilustrados) varios techos separados de fijación en los cuales los lugares de fijación 2 son dispuestos con la pared transversal W. La parte de base puede poseer unas bridas de fijación 9' salientes hacia atrás. La extremidad superior de la caja K que está fijada al interior del soporte de módulo M se indica con 10.

Según la figura 3 puede ser apropiado proveer mayores acumulaciones de material en las zonas angulares 12 de la sección transversal en forma de U de la caja, para formar puntales a presión por así decir integrados, mientras que el espesor de pared en la zona de la pared posterior 6 es relativamente débil. Asimismo, las zonas laterales de alas en forma de U 7 pueden configurarse con un espesor mayor de pared que la zona de la pared posterior 6.

En la figura 3 se indica en líneas de trazos que ambas cajas K pueden ser conectadas entre sí por puntales de unión 13 en dirección transversal. Por motivos de peso se recomienda separar las cajas K en su configuración.

Como alternativa posible, la caja K que se encuentra a la derecha en la figura 3 es configurada de manera que los bordes de la zona de la pared posterior 6' están formados por unos nervios longitudinales 14 marcados, por así decir, puntales a presión integrados.

Por las cajas K, integradas en unión cinemática entre el soporte de módulo M, la pared transversal W y el fondo del cuerpo de vehículo B, se crean unos pasos adicionales de transmisión de carga en el fondo y la pared transversal W que tienen función de soporte en un vuelco y fortalecen el cuerpo del vehículo considerablemente incluso en operación normal. Las fuerzas derivadas por estos pasos adicionales de transmisión de carga no pueden suponer un esfuerzo de torsión considerable para el soporte de módulo M, de manera que sólo existe una carga de flexión para el mismo. Por ello se facilita una construcción relativamente sutil y ligera del soporte de módulo M que constituye un componente principal de la unidad modular E. Esta reducción de peso del soporte de módulo es mayor que el peso adicional de las cajas K. Con el dispositivo de seguridad de acuerdo con la invención, se pueden economizar varios kilogramos bajo utilización de materiales plásticos compuestos de fibra para los estribos de enrollamiento U, el soporte de módulo M y las cajas K, con respecto a una manera tradicional de construcción de metal o perfiles extruidos de metal ligero, aunque el estándar de seguridad que se puede alcanzar en caso de colisión sea equivalente o incluso mejor.

La caja K se puede configurar con bajo coste y con una gran libertad de formas, utilizando materiales plásticos compuestos de fibra prepegs y el procedimiento de prensado en caliente, siendo todas las características de construcción necesarias para las varias funciones de la caja formables en un lote. El espesor de pared de la caja se puede elegir invariable en dirección alta, pero también es posible de variar el espesor de pared en dirección alta para adaptar la caja de manera óptima a la situación de carga de manera para asegurar una transmisión óptima de la carga con utilización mínima de materiales. Si la caja K señala hacia el cofre, puede ser preparada en su forma y/o ser provista de un soporte, similar o igual como el revestimiento del cofre. El soporte puede ser configurado de modo que consuma energía, para proteger el sistema de enrollamiento de daños por objetos duros que golpeen el cofre. Si la caja señala hacia delante, para economizar peso y sitio podría servir para sostener el respaldo/los respaldos del asiento posterior o para formar los mismos.

Claims (20)

1. Dispositivo de protección (S) para los pasajeros de un cabriolé de turismo (C) que comprende una unidad modular (E) colocable en un lado de la pared transversal (W) de un cuerpo de vehículo y que comprende esencialmente piezas perfiladas de materiales plásticos compuestos de fibra, en la cual, entre la pared transversal (W) y un soporte de módulo (M) de materiales plásticos compuestos de fibra que se extiende en la zona superior de la pared transversal, transversalmente con respecto a la dirección longitudinal del vehículo, están posicionados dos estribos de enrollamiento extraibles (U), siendo el soporte de módulo (M) empalmable con transmisión de fuerza con la pared transversal (W) y el cuerpo del vehículo (H), caracterizado por el hecho que el soporte de módulo (M) es adicionalmente sostenible directamente en el fondo del cuerpo (B) por al menos una pieza de transmisión de fuerza (T) formada por una caja (K) que contiene al menos un estribo de enrollamiento (U).

2. Dispositivo de protección de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho que la caja (K) es una pieza perfilada de materiales plásticos compuestos de fibra.

3. Dispositivo de protección de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho que la caja (K) es formada con una sección transversal en forma de U que se extiende desde arriba hasta abajo.

4. Dispositivo de protección de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por el hecho que la sección transversal en forma de U presenta una altura que aumenta, sea al menos hasta una altura aproximadamente igual, sea en dirección del fondo (B) de la caja del vehículo, preferentemente bajo formación de una pieza de base (9).

5. Dispositivo de protección de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho que para cada estribo de enrollamiento (U) se provee una caja (K), preferentemente como recubrimiento triangular del estribo de enrollamiento (U) que sobresale hacia abajo encima del soporte de módulo, y de dispositivos pertinentes mecánicos y/o electromecánicos y/o electrónicos del sistema de enrollamiento.

6. Dispositivo de protección de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho que la caja (K) se puede fijar en el soporte de módulo (M), en la pared transversal (W) y en el fondo (B) del cuerpo de vehículo.

7. Dispositivo de protección de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado por el hecho que ambas cajas (K) son conectadas entre si, transversalmente a la dirección longitudinal del vehículo, por al menos un refuerzo (13) o que son separadas una de otra en su construcción.

8. Dispositivo de protección de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho que la caja (K) se extiende hasta dentro del soporte de módulo (M) hacia zonas interiores de conexión (1) con al menos el soporte de módulo (M).

9. Dispositivo de protección de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho que la caja (K) se puede fijar en la pared transversal (W) con sus alas laterales en forma de U, preferentemente con bridas de fijación o techos de fijación en esta formados.

10. Dispositivo de protección de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por el hecho que, al menos en las zonas angulares (12) de la sección transversal en forma de U de la caja (K) la pared es más gruesa que en las zonas adyacentes (6',6,7) de la pared y que, preferentemente, los bordes de una zona de la pared posterior (6') son formados como crestas (14).

11. Dispositivo de protección de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por el hecho que en las zonas de la pared en forma de U (7) y en las zonas angulares (12) de la sección transversal en forma de U la pared es más gruesa que en una zona de la pared posterior (6,6') que conecta las zonas angulares.

12. Dispositivo de protección de acuerdo con la reivindicación 10 ó 11, caracterizado por el hecho que la zona de la pared posterior (6,6') presenta unas acanaladuras integradas de refuerzo, preferentemente pares de acanaladuras que se cruzan respectivamente en forma de X.

13. Dispositivo de protección de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho que el espesor de pared de la caja (K) varia en la dirección desde el soporte de módulo (M) hacia el fondo (B) del cuerpo de vehículo, preferentemente con un curso que corresponde al momento flector.

14. Dispositivo de protección de acuerdo con una de las reivindicaciones antecedentes, caracterizado por el hecho que las piezas perfiladas de materiales plásticos compuestos de fibra, tal como el soporte de módulo (M), las cajas (K) y los estribos de enrollamiento (U) contienen fibras de vidrio sin fin en una matriz de polipropileno, preferentemente con cada dirección principal de fibra, al menos en su mayoría, según la dirección longitudinal de la pieza perfilada.

15. Dispositivo de protección de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho que la caja (K) se puede fijar con tornillos, remaches, por clinchado, por soldadura o por cola.

16. Dispositivo de protección de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho que la pared transversal es un elemento fijo del cuerpo de vehículo, y que la unidad modular se puede montar con la misma.

17. Dispositivo de protección de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho que la pared transversal (W) es un elemento de la unidad modular (E) y que se puede fijar con la misma dentro del cuerpo de vehículo (H).

18. Dispositivo de protección de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho que el fondo (B) del cuerpo de vehículo en la zona de soporte de la caja (K) presenta una estructura hueca (8) de viga.

19. Dispositivo de protección de acuerdo con la reivindicación 10 ó 11, caracterizado por el hecho que la zona de la pared posterior (6,6') de la caja (K) o la caja misma, si se trata de una unidad modular instalada en el lado posterior de la pared transversal (W), está provista de un soporte que amortigua la energía de impacto, especialmente para objetos que se encuentran en el cofre.

20. Dispositivo de protección de acuerdo con una de las reivindicaciones antecedentes, caracterizado por el hecho que la zona de la pared posterior (6,6') de la caja (K) en una unidad modular instalada en el lado anterior de la pared transversal (W) está formada como receptor y/o soporte de al menos un respaldo de asiento posterior.