MX2012004799A - Aparato atenuador de choques de vehiculo. - Google Patents

Abstract

Un aparato de barandilla atenuador de choques incluye una cabeza de impacto y un tope posterior que tiene un cable y una barandilla soportada por soportes de barandilla localizados entre la cabeza de impacto y el tope posterior. Se aplican fuerzas de fricción al cable para controlar y resistir el movimiento de la cabeza de impacto hacia el tope posterior y proporcionar resistencia lateral. Los soportes de barandilla incluyen una base que tiene una estructura separada y miembros de aseguramiento que tienen dobleces y que se acortan o alargan para absorber la energía resultante del impacto del vehículo.

Description

APARATO ATENUADOR DE CHOQUES DE VEHICULO CAMPO DE LA INVENCION Esta invención se relaciona con un aparato atenuador de choques de vehículo para colocarse a lo largo de caminos o carreteras y en otros lugares para absorber energía y proporcionar resistencia lateral tras el impacto por un vehículo para redirigir el vehículo. De manera más particular, la invención se relaciona con una estructura de soporte de barandilla del aparato atenuador de choques.

La Publicación de Solicitud de Patente Estadounidense No. US 2007/0131918, publicada el 14 de Junio de 2007, se relaciona con una cabeza de impacto para una barandilla que incluye medios de enrutamiento o tendido de cables adaptados para formar una trayectoria tortuosa o convolucional a través de la cual se hace enroscar un cable. La trayectoria convolucional que el cable debe seguir a través de la cabeza de impacto de la invención restringe el movimiento del cable a través de la cabeza, proporcionando por lo tanto suficiente fricción para contrarrestar el movimiento de la cabeza de impacto durante el impacto de un vehículo.

La Publicación de Solicitud de Patente Estadounidense identificada anteriormente discute los sistemas de tratamiento final de barandilla de carretera o autopista existentes y trata las deficiencias de aquellos sistemas de barandilla descritos en la Publicación de Solicitud de Patente Estadounidense.

Como se hace notar en la Publicación de Patente Estadounidense No. US 2007/0131918, los sistemas de tratamiento final de barandilla de autopista o carretera existente incluyen la terminal de cable separable (BCT) , la terminal de carga excéntrica (ELT) , la terminal de carga excéntrica modificada (MELT) , la terminal de atenuación de vehículo (VAT) , la terminal de extrusión (ET 2000 y ET plus), la terminal de carril acanalado (SRT) , la terminal de retorcimiento secuencial (SKT) y la terminal de absorción de energía acampanada (FLEAT) .

Los extremos de las terminales (los extremos orientados hacia el tráfico entrante) generalmente consisten de una o más barandillas que tienen una sección transversal en forma de W soportadas por una serie de terminales de liberación controlada (CRT) o postes frágiles y postes de barandilla de autopista estándar. Puede ser usado un arreglo de montaje de cable para anclar el extremo del carril a la tierra, transfiriendo la carga de tracción desarrollada en un impacto lateral de un vehículo al anclaje a tierra. Generalmente, los extremos de las terminales tienen un arreglo de cabeza de impacto que será el primer miembro estructural impactado por un vehículo errante durante un impacto por detrás que está diseñado para dispersar o absorber algo de la energía de impacto .

Algunos extremos terminales (como la ET, SKT y FLEAT) absorben la energía del vehículo impactante durante un impacto por detrás o por delante por tener una cabeza de impacto que se desliza hacia abajo de las barandillas en forma de W y que separan los postes de soporte a medida que se desplaza hacia abajo de los carriles. Todos los otros extremos de terminal mencionados anteriormente trabajan sobre los diferentes dispositivos de debilitamiento principales en los postes y carriles para permitir que un vehículo errante penetre el extremo terminal en una forma controlada y evite que los carriles traspasen el vehículo o el se voltee o salte sobre un extremo terminal relativamente rígido.

Como es indicado en la Publicación de Solicitud de Patente Estadounidense identificada anteriormente, se considera que todos los extremos terminales de barandilla mencionados anteriormente se desconectarán. Es decir que, si los extremos terminales de la barandilla son impactados entre la cabeza de impacto y la "longitud necesaria" (donde se considera que la "longitud necesaria" es la distancia del extremo terminal hasta donde la barandilla dirigirá un vehículo durante un impacto angulado) durante un impacto angulado, el extremo terminal se desconectará y permitirá que el vehículo impactante pase a través del lado posterior del extremo terminal. Sin embargo, este efecto de desconexión puede tener resultados indeseables o inseguros. Como se hizo notar anteriormente, la barandilla descrita en la Publicación de Solicitud de Patente 2007/0131918 resuelve esos problemas.

Esos problemas también son resueltos por el aparato atenuador de choques descrito y reclamado aquí, el aparato que incorpora un número de elementos estructurales novedosos que cooperan en una forma única para proporcionar los resultados deseados. El aparato absorbe y distribuye efectivamente las fuerzas causadas por un impacto vehicular si el vehículo golpea un extremo de la parte frontal del aparato o choca por un lado del aparato. También puede ser utilizado para proteger o salvaguardar a vehículos errantes de los peligros de las terminales de barandillas y barreras, etc.

La Patente Estadounidense No. 5,022,782 describe una barrera de choque de vehículo en la cual un cable de alambre se extiende a lo largo de un armazón colapsable, alargado. Un cable de alambre se extiende generalmente paralelo al armazón. Se montan frenos de fricción sobre una sección frontal del armazón para desacelerar un vehículo que golpee axialmente el armazón en la sección frontal. La Patente Estadounidense No. 5,022,782 no describe las características ventajosas descritas y reclamadas aquí.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION La presente invención se relaciona. con un aparato atenuador de choques que incluye una estructura de cabeza de impacto conectada a tierra y que incluye una cabeza de impacto localizada encima de la tierra.

La estructura de tope posterior está separada de la estructura de la cabeza de impacto y está conectada a tierra y se extiende hacia arriba desde la tierra.

El cable se extiende entre la estructura de la cabeza de impacto y la estructura de tope posterior.

Una pluralidad de soportes de barandilla se extiende hacia arriba desde la tierra y están colocados entre la estructura de la cabeza de impacto y la estructura del tope posterior, estando los soportes de la barandilla separados entre sí. La estructura de soporte de la barandilla es la única referencia e incluye componentes estructurales los cuales cooperan en una forma única.

Se proporciona una estructura de barandilla, que incluye una pluralidad de secciones de barandilla interconectadas soportadas por los soportes de barandilla, siendo al menos algunas secciones de la barandilla móviles por deslizamiento una con relación a la otra en respuesta al movimiento de la cabeza de impacto hacia la estructura del tope posterior. El cable se extiende a lo largo de la estructura de la barandilla.

La estructura del arreglo de cable se acopla por fricción con el cable y en una asociación operativa con la cabeza de impacto para ejercer fuerzas de fricción sobre el cable para controlar y resistir el movimiento de la cabeza de impacto hacia la estructura del tope posterior causada por un vehículo que choque con la cabeza de impacto.

Otras características, ventajas y objetivos de la presente invención se volverán evidentes con referencia a la siguiente descripción y los dibujos acompañantes.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS La Figura 1 es una vista en perspectiva del aparato atenuador de choques construido de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención; La Figura 2 es una vista en elevación lateral del aparate- La Figura 3 es una vista superior en planta del aparato; La Figura 4 es una vista en perspectiva, amplificada, que ilustra la estructura de la cabeza de impacto del aparato junto con porciones de las barandillas y cables empleados en el aparato; La Figura 5 es una vista en perspectiva de una porción de la estructura de la cabeza de impacto y la estructura de. acoplamiento de cable conectada a ésta; La Figura 6 es una vista superior en planta, amplificada en gran medida, que ilustra una longitud de cable que se extiende a través de la estructura de la cabeza de impacto y a través de la estructura de acoplamiento de cable, siendo los elementos estructurales de la estructura- de acoplamiento de cable mostrados en las posiciones asumidas por éstos justo antes de formar una trayectoria tortuosa para el cable y antes de aplicar fuerzas de fricción a éstos; La Figura 7 -es una vista similar a la de la Figura 6, pero que ilustra la estructura de acoplamiento de cable en acoplamiento por fricción con el cable y . formando una trayectoria tortuosa para el cable; La Figura 8 es una vista en perspectiva amplificada que ilustra un soporte de barandilla del aparato para soportar barandillas, porciones de las cuales se ilustra en forma sombreada, ilustrando la figura además porciones de dos cables empleados en el aparato atenuador de choques; La Figura 9 es una vista en perspectiva del despiece de los elementos estructurales mostrados en la Figura 8, las porciones de barandilla descritas por lineas sólidas y antes del montaje con el soporte de barandilla; La Figura 10 es una vista en elevación frontal del soporte de barandilla mostrado en su posición de operación normal, designando las flechas las fuerzas que comienzan a ser aplicadas a una barandilla conectada al soporte de barandilla; La Figura 11 ilustra el soporte de barandilla estando en una condición inclinada después de que la barandilla ha sido golpeada lateralmente por un vehículo; La Figura 12 es una vista en perspectiva posterior del aparato que muestra detalles estructurales de la estructura del cuerpo posterior, soporte de barandilla y cables del aparato atenuador de choques en condi-ción normal y libre de fuerzas de impacto que sean aplicadas a éste.

La Figura 13 es una vista en perspectiva, frontal de la estructura de tope posterior y porciones de cable unidas a ésta; La Figura 14 ilustra una porción de un soporte de barandilla que incluye un extremo inferior de un poste de soporte de barandilla que se extiende hacia arriba desde la base del soporte de barandilla y la estructura de aseguramiento del soporte de barandilla que asegura ambos lados del soporte de barandilla, siendo aplicadas fuerzas dirigidas hacia delante a los postes de soporte de barandilla de acuerdo a lo representado por las flechas y aplicando fuerzas de derribamiento a la base del soporte de acuerdo a lo representado por las flechas curvas; La Figura 15 es una vista en perspectiva de la estructura mostrada en la Figura 14, pero que ilustra el poste de soporte derribado sobre la tierra junto con una porción central de la base del soporte y los miembros de aseguramiento.

La Figura 16 es una vista en planta, amplificada, que ilustra un segmento de la base de soporte que incluye una porción del extremo de la base de soporte conectada a tierra por medio de un sujetador mecánico y conectada de manera ranqueable al resto de la base del soporte; La Figura 17 es una vista en elevación lateral del tope posterior en condición de operación normal; La Figura 18 es una vista similar a la de la Figura 17, pero que ilustra el tope posterior que ha sido desviado hacia atrás por las fuerzas resultantes de un impacto vehicular excesivo; Las Figuras 19 y 20 son, respectivamente, vistas superior en planta y en elevación lateral del aparato atenuador de choques justo antes del impacto entre un vehículo y la estructura de la cabeza de impacto; Las Figuras 21 y 22 son, respectivamente, vistas superior en planta y en elevación lateral del aparato atenuador de choques después del impacto entre el vehículo y el aparato; Las Figuras 23 y 24 son, respectivamente, vistas superior en planta y en elevación lateral del aparato atenuador de choques y el vehículo que continúa moviéndose en la dirección de la estructura del tope posterior; Las Figuras 25 y 26 son, respectivamente, vistas superior en planta y en elevación lateral que muestran un vehículo impactando la estructura del tope posterior del aparato atenuador de choques; La Figura 27 es una vista superior en planta del aparato atenuador de choques justo antes del impacto por un 'vehículo sobre un lado del aparato; La Figura 28 es una vista similar a la de la Figura 27, pero que ilustra el impacto inicial por el vehículo; La Figura 29 es una vista similar a la de la Figura 28, pero que ilustra el vehículo moviéndose hacia delante a lo largo del aparato atenuador de choques y siendo desviado en una dirección del vehículo hacia delante; La Figura 30 es una vista superior en planta que ilustra el vehículo que continúa moviéndose hacia delante, pero moviéndose generalmente paralelo al aparato atenuador de choques y estando aún en el proceso de ser desviado en la dirección de la flecha.

La Figura 31 es una vista superior en planta que ilustra la condición del aparato atenuador de choques después del impacto con el vehículo en el proceso de alejarse del aparato; La Figura 32 es una vista superior en planta que ilustra la condición del aparato atenuador de choques después de que el vehículo sea movido lejos del aparato; y La Figura 33 es una vista similar a la de la Figura 13, pero que ilustra la condición de la estructura del tope posterior y porciones de cable.

MEJOR MODO PARA LLEVAR A CABO LA INVENCION Refiriéndose ahora a los dibujos, el aparato atenuador de choques construido de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención es designado por la referencia numérica 10. El aparato 10 incluye la estructura de la cabeza de impacto 12 conectada a tierra. La estructura de tope posterior 14 se conecta a tierra y se extiende hacia arriba desde la tierra.

Una pluralidad de soportes de barandilla 16 se extiende hacia arriba desde la tierra y se colocan entre la estructura de la cabeza de impacto y la estructura del tope posterior. Los soportes de barandilla 16 están separados entre sí.

Las barandillas 18, 20, se extienden entre la estructura de la cabeza de impacto 12 y la estructura del tope posterior 14, las barandillas separadas entre si sustancialmente paralelas entre si. Las barandillas 18, 20, incluyen cada una, una pluralidad de secciones de barandilla interconectadas 22 soportadas por los soportes de barandilla en una forma a ser descrita con detalle más adelante. Las secciones de barandilla 22 tienen extremos que se superponen.. En el arreglo ilustrado, cada barandilla tiene dos secciones de barandilla pero puede ser empleado un número mayor de secciones en la barandilla según se desee y dependiendo de las circunstancias. Las barandillas tienen una sección transversal generalmente en forma de W, la cual es una configuración de barandilla bien conocida per se.

Los dos cables 24 se extienden entre la estructura de la cabeza de impacto y la estructura de tope posterior, estando un cable colocado a lo largo de la barandilla 18 y estando un cable colocado a lo largo de la barandilla 20.

La estructura de la cabeza de impacto 12 incluye una cabeza de impacto 30 y un soporte de la cabeza de impacto 32 conectado a tierra y que soporta la cabeza de impacto por encima de la tierra. La cabeza de impacto 30 tiene un lado frontal o de impacto de vehículo 34. El soporte de la cabeza de impacto 32 incluye dos columnas de soporte 36 y dos anclajes de cable 38 los cuales están separados entre si y se acoplan a y soportan las columnas de soporte 36, estando las columnas de soporte conectadas a los anclajes de cable por medio de conectores franqueables (no mostrados) o cualquier otra estructura adecuada que permita la separación de las columnas de los anclajes de cables después de la aplicación de fuerzas de una magnitud predeterminada. Los anclajes de cable 38 se extienden a lo largo de la tierra hacia delante de la cabeza de impacto y se conectan sustancialmente a tierra por medio de sujetadores roscados (no mostrados) roscados o atornillados en su lugar en conexiones roscadas (no mostradas) incrustadas en la tierra) . . Pueden ser utilizados otros modos de conexión, por ejemplo, por unión química o mecánica a un camino o carretera u otro cimiento.

La cabeza de impacto 30 tiene dos porciones de cabeza de impacto separadas y espaciadas 40, una porción 40 colocada encima de un extremo de uno de los anclajes de cable 38 y la otra porción de la cabeza de impacto 40 colocada sobre un extremo del otro anclaje de cable 38.

Cada porción de cabeza de cable define una abertura 42 a través de la cual una porción extrema de cable de un cable 24 se proyecta, proyectándose a la porción extrema de cable, como se muestra en las Figuras 4 y 7, por ejemplo, hacia delante o hacia atrás de la porción de la cabeza de impacto y conectada a un anclaje de cable 38 muy cercano a la tierra.

Un montaje de cable se conecta a cada porción extrema de cable e incluye un protector de cable 46 que tiene uno o más elementos tubulares que rodean la porción extrema del cable para proteger la porción extrema del cable contra el daño vehicular y un conector del cable 48 que conecta la porción extrema del cable al anclaje de cable asociado con éste.

En la modalidad descrita, los conectores de cable 48 asociados con los cables 24 comprenden alargamientos colocados en los extremos distales de los mismos. Cada anclaje de cable define una ranura o cavidad extrema abierta 50 que recibe una porción extrema de cable con el alargamiento o conector de cable 48 en acoplamiento por fricción con el anclaje de cable asociado para retener de manera liberable la porción de anclaje de cable en la cavidad cuando los cables asociados 24 estén bajo tensión. Como se observará más adelante, los otros extremos de los cables 24 se conectan a la estructura de tope posterior y los cables son generalmente siempre mantenidos bajo tensión en al menos algún grado.

Soldada o conectada fijamente de otro modo a cada porción de la cabeza de impacto en el lado más interno o sin impacto de la misma se encuentra la estructura de acoplamiento del cable en acoplamiento por fricción con el cable asociado con la porción de la cabeza de impacto en asociación operativa con la cabeza de impacto para ejercer fuerzas de fricción sobre el cable para controlar y resistir el movimiento de la cabeza de impacto hacia la estructura del tope posterior causado por un vehículo que choque en la parte frontal o el lado de impacto de la cabeza de impacto.

Refiriéndose ahora a las Figura 4-7 en particular, un alojamiento 54 se conecta a cada porción de la cabeza de impacto 40 y se proyecta para atrás de la misma. El interior del alojamiento se comunica con la abertura 42 formada en cada porción de la cabeza de impacto. El cable asociado 24 se extiende a través de una abertura 56 formada en una pared 58 del alojamiento y entonces se extiende hacia la estructura del tope posterior como se describió anteriormente.

Colocado de manera giratoria dentro del interior del alojamiento 54 se encuentra un miembro de acoplamiento de cable 60 que tiene una proyección que se extiende hacia arriba 62 definiendo un orificio pasante 64 a través del cual se hace enroscar el cable .24. Si el orificio pasante 64 se alinea con las aberturas 42 y 56, el cable asociado 24 puede moverse fácilmente a través del alojamiento 54 y el miembro de acoplamiento de cable 60. Cuando, sin embargo, el miembro de acoplamiento de cable 60 se hace girar, se forma una trayectoria tortuosa para el cable.

La Figura 6 muestra el miembro de acoplamiento de cable ligeramente rotado de su posición de acoplamiento sin fricción y la Figura 7 muestra el miembro de acoplamiento de cable completamente girado, de modo que el orificio pasante 64 del mismo forma un ángulo de 90 grados con el eje de las aberturas 42 y 56. En la posición mostrada en la Figura 7, se forman dobleces en el cable y el acoplamiento por fricción entre el alojamiento, el miembro de acoplamiento de cable 60 y el cable crea fuerzas de fricción significativas sobre el cable para controlar y resistir el movimiento de la cabeza de impacto hacia la estructura del tope posterior.

Las ranuras 66 se forman en las esquinas externas del alojamiento 54 y reciben las barras de bloqueo 68. Las Figuras 5 y 6 ilustran las barras de bloqueo justo antes de ser insertadas en las ranuras 66. Y la Figura 7 muestra la barra de bloqueo más superior acoplándose a una superficie plana 70 del miembro de acoplamiento de cable para bloquear ésta en la posición mostrada en la Figura 7. Si se desea, pueden ser empleadas varias superficies planas separadas sobre la periferia del miembro de acoplamiento de cable, de modo que éste pueda ser ajustado y bloqueado en posiciones que proporcionan varios grados de resistencia a la fricción al cable.

Soldados o asegurados fijamente de otro modo a los lados posteriores de las porciones de la cabeza de impacto se encuentran esquineros 72. Un miembro de soporte de cabeza 74 se extiende entre los dos esquineros 72 y se asegura a éstos por medio de tornillos. Proyectándose hacia fuera desde los alojamientos 54 y soldados o asegurados de otro modo a éstos y a los esquineros 72 se encuentran adaptadores de barandilla 76 los cuales se superponen y se conectan a los extremos adyacentes de las barandillas, conformándose generalmente a la forma de las mismas.

Los cables 24 se extienden a todo lo largo de las barandillas 18, 20 y los extremos terminales de los cables se fijan a la estructura del tope posterior 14 en una forma a ser discutida más adelante. Los cables se anidan adecuadamente en las superficies alargadas curvas hacia dentro de las barandillas colocadas entre las barandillas y los bloques 77, formados, de manera adecuada, de madera, los cuales comprenden elementos de los soportes de barandilla del aparato 16. Nótese las Figuras 8 y 12, por ejemplo. Los bloques pueden estar cautivos para sujetarlos a los soportes 16.

Cada soporte de barandilla 16 también incluye una base de soporte de barandilla 78, un poste de soporte de barandilla 80 que se extiende hacia arriba desde la base del soporte de barandilla, y la estructura de aseguramiento de soporte de barandilla que asegura el poste de soporte de barandilla para resistir la inclinación lateral del poste de soporte de barandilla causada por un impacto vehicular sobre un lado del aparato de barandilla atenuador de choques. Las barandillas y los bloques se aseguran a los postes de soporte de barandilla por medio de tornillos alargados frágiles 81.

La estructura de aseguramiento o abrazadera de soporte de la barandilla incluye dos miembros de aseguramiento o abrazadera de doble extremo 82 colocados sobre los lados opuestos de los postes de soporte de barandilla 80. Cada miembro de aseguramiento de los extremos se asegura en los extremos del mismo a la base de soporte de barandilla y al poste de soporte de barandilla y en un lugar sobre el mismo separado de la base de soporte de barandilla. Esto es logrado de manera adecuada por soldadura .

Deberá notarse que cada miembro de aseguramiento 82 tiene dobleces formados en él, los cuales crean una depresión o indentación 84 en ellos entre dos extremos de los miembros de aseguramiento. El espacio superior formado por la depresión permite que el miembro de aseguramiento se deforme y la longitud total de cada miembro de aseguramiento de dos extremos entre los extremos del mismo se acorte en respuesta a las fuerzas compresivas opuestas que sean ejercidas de los extremos de los mismos o la longitud total del miembro- de aseguramiento entre los extremos del mismo se alargue en respuesta a las fuerzas de tensión opuestas que sean ejercidas en los extremos del mismo. Si una barandilla asociada con el poste de soporte de barandilla de un soporte de barandilla 16 es golpeada desde un lado, como se muestra por ejemplo por medio de las flechas en la Figura 10, el poste se inclinará en la dirección de la fuerza. La Figura 11 muestra el poste de soporte de barandilla inclinado hacia la derecha como resultado de las fuerzas¦ de choque dirigidas hacia la derecha como es descrito por las flechas en la Figura 10.

Deberá notarse que el miembro de aseguramiento izquierdo como se muestra en la Figura 11 simultáneamente ha sido sometido a fuerzas de tensión y se ha deformado y enderezado hacia fuera en un cierto grado. Por otro lado, el miembro de aseguramiento derecho ha colapsado parcialmente, quedando los extremos del mismo más cerca que cuando el miembro de aseguramiento estaba en su configuración normal. De este modo, los miembros de aseguramiento han cooperado para absorber un impacto lateral y han controlado y resistido en un cierto grado la inclinación del poste, los bloques y las barandillas en la ubicación del poste de soporte de barandilla inclinado.

La base de soporte de barandilla 78 de cada soporte de barandilla 16 tiene porciones extremas de base de soporte de barandilla opuestas 86. La base de soporte de barandilla se conecta únicamente a tierra en las porciones extremas de la base de soporte de la barandilla, de manera adecuada por sujetadores mecánicos 88 como se muestra por ejemplo en las Figuras 14-16. Esos sujetadores pueden ser tornillos roscados en cavidades (no mostradas) incrustadas en la tierra. Una linea de debilitamiento 90 se forma entre cada porción extrema de la base de soporte y el resto de la base de soporte de barandilla para proporcionar una conexión débil entre ellas. También, como se muestra en la Figura 16, el ancho de la base del soporte de barandilla disminuye en el lugar de la linea de debilitamiento por medio de una hendidura en ese lugar, la hendidura designada por el número de referencia 92.

La Figura 14 ilustra una fuerza aplicada al poste de soporte de barandilla desde el lado frontal o el lado de la cabeza de impacto del mismo como, por ejemplo, cuando un vehículo choca en la cabeza de impacto. Si la fuerza es suficientemente grande, el poste será derribado a la posición mostrada en la Figura 15. Debido a la línea de debilitamiento y las características de la hendidura descritas anteriormente, la base de soporte de barandilla también se doblará encima como se muestra en la Figura 15 junto con el miembro de aseguramiento 82. Las porciones extremas permanecerán unidas a la tierra. Esto simplifica y facilita en gran medida el. reemplazo de un soporte de barandilla dañado con otro, siendo simplemente materia de desconectar los sujetadores mecánicos 88 de la tierra sin causar daño y reutilizándolos para instalar un soporte de barandilla de reemplazo.

Ahora, con referencia particular a las Figuras 12 y 13, será descrito ahora los elementos y la operación de la estructura del tope posterior 14. La estructura del tope posterior 14 comprende una porción inferior la cual comprende placas base 94 aseguradas a la tierra y las porciones inferiores de los postes del tope posterior 96 conectadas a las placas base y extendiéndose hacia arriba de las mismas. Los miembros de aseguramiento inclinados 98 se extienden hacia arriba desde las bases de aseguramiento 100 adyacente siendo aseguradas a la tierra a los postes del tope posterior 96. Las porciones de los postes del tope posterior por encima del punto de interconexión con los miembros de aseguramiento inclinados asi como todas las otras estructuras de la estructura del tope posterior soportadas por los postes pueden ser consideradas y serán referidas aquí posteriormente como la porción superior del poste posterior. La porción superior del poste posterior es identificada por el número de referencia 102.

Los extremos distales de los cables 24 se conectan a la porción superior del tope posterior 102 por medio de equipo adecuado. De manera más particular, los cables son conectados de manera liberable a la porción superior del tope posterior, los extremos de cable localizados en las ranuras finales abiertas 108 formadas en los extremos opuestos de la porción superior del poste posterior. Se roscan tuercas 109 a los extremos del cable para mantener los cables tensos localizados en las ranuras. Los cables, como se mencionó anteriormente, se extienden a lo largo y son abarcados por las barandillas 18, 20. Las barandillas (mostradas en forma sombreada en las Figuras 12, 13 y 33) se conectan a rampas o guias en forma de guía del tope posterior 104 en lados opuestos de la porción superior del tope posterior, las cuales tienen una sección transversal generalmente en forma de V y las cuales reciben los dobleces superiores dirigidos hacia adentro de las barandillas 18, 20 como se muestra. Los conectores en forma de tornillos frágiles 106 y las tuercas proporcionan una interconexión entre las guías y las barandillas, los cuales romperán cuando existan superficies cortantes suficientes entre esos dos elementos estructurales. Es decir, que las secciones más extremas de la barandilla de las barandillas localizadas en la estructura del tope posterior se separarán de la porción posterior del tope posterior cuando se apliquen fuerzas de una magnitud predeterminada a las secciones más extremas de la barandilla como resultado de la condición de un vehículo con el aparato de barandilla atenuador de choques. Las guías o rampas en forma de cuña 104 dirigirán el movimiento de las secciones de barandilla por impacto vehicular hacia fuera a lo largo de la estructura del tope posterior, como se muestra en las Figuras 25, 26 y 33, de modo que se extiendan hacia atrás de la estructura del tope posterior. Además, los cables están libres para salir de las ranuras 108, como también se muestra en la Figura 33. Además, un vehículo que derribe el aparato de barandilla atenuador de choques y golpee la porción superior de la estructura del tope posterior para que la porción superior del tope posterior se desvíe hacia atrás con relación a la porción inferior del tope posterior tras el impacto de un vehículo sobre la porción superior del tope posterior. Esto es ilustrado por ejemplo, en la Figura 18, la cual puede ser comparada con la condición normal de la estructura del tope posterior como se ilustra en la Figura 17.

Como se indicó anteriormente, el aparato atenuador de choques de la presente invención es altamente efectivo como un atenuador o amortiguador de choques y es impactado por un vehículo de frente o de lado.

Las Figuras 19 - 26 ilustran secuencialmente la condición de y operación del aparato desde el momento del impacto frontal por un vehículo hasta un punto donde el vehículo ha impactado la estructura del tope posterior del aparato y llegado a un alto final. El aparato lleva el vehículo hasta un alto disminuyendo en gran medida el daño causado al vehículo o sus ocupantes como sería el caso si el vehículo impactara con un extremo de una estructura de barandilla convencional, barrera, o tomara lugar un peligro al lado del camino.

Las Figuras 19 y 20 ilustran un vehículo 110 justo antes del impacto de frente con la estructura de cabeza de impacto del aparato. Las Figuras 21 y 22 ilustran la situación después de que el vehículo ha golpeado la estructura de la cabeza de impacto y está en proceso de desplazar la cabeza de impacto en la dirección de la estructura del tope posterior. El movimiento de la cabeza de impacto es controlado y resistido por los cables que pasan a través de las trayectorias tortuosas definidas por la estructura de acoplamiento de cable conectada a cada porción de la cabeza de impacto 40, pero la cabeza de impacto se mueve hacia atrás y da como resultado el corte de las secciones de barandilla frontales de las barandillas 18, 20 de sus soportes, derribando también en el proceso los soportes de la barandilla. Esas características estructurales cooperan efectivamente para dispersar y absorber las fuerzas causadas por el choque de frente.

Las Figuras 23 y 24 ilustran el movimiento continuo del vehículo hacia la estructura del tope posterior, virtualmente todos los soportes de la barandilla han sido derribados o están en el proceso de ser derribados. Además las secciones de barandilla más posteriores 22 de las barandillas comienzan a moverse hacia atrás junto con la secciones de barandilla más frontales.

Las Figuras 25 y 26 ilustran el vehículo después de que éste se ha enganchado a la estructura del tope posterior. Deberá notarse que las barandillas han sido desplazadas hacia atrás con relación a la estructura de tope posterior y colocada en la segunda posición donde probablemente no causaran daño al vehículo o los ocupantes.

Las Figuras 27 - 32 ilustran la estructura y funcionamiento del aparato atenuador de choques durante un impacto lateral. Se observará que las fuerzas de impacto son absorbidas rápidamente y toma lugar una atenuación para redirigir el vehículo hacia atrás del aparato atenuador de choques y no permitir que ocurra desconexión. Nuevamente, los cables, las barandillas y los soportes de barandilla cooperan en una forma única para dispersar y absorber las fuerzas en una forma protectora del vehículo y sus ocupantes.

La Figura 27 ilustra un vehículo aproximándose a un lado del aparato por detrás de la estructura de cabeza de impacto. La Figura 28 muestra las condiciones iniciales inmediatamente después del impacto. La Figura 29 ilustra como el curso del vehículo está siendo redirigido sin que haya pasado o aún alcanzado la barandilla sobre el lado del impacto, uno o ambos de los cables, dependiendo la severidad del choque, siendo el factor cortante para llevar a cabo ese redireccionamiento .

La Figura 30 ilustra el vehículo que ha sido dirigido a una posición casi paralela al eje principal del aparato. La Figura 31 muestra el vehículo siendo ahora redirigido completamente y lejos del aparato antes de alcanzar la estructura del tope posterior. La Figura 32 proporciona una ilustración del aparato atenuador de choques después de terminar el evento de colisión.

Claims (9)

REIVINDICACIONES

1. Aparato atenuador de choques que incluye al menos un soporte de barandilla que se extiende hacia arriba desde la tierra, incluyendo el soporte de barandilla una base de soporte de barandilla, un poste de soporte de barandilla que se extiende hacia arriba desde la base del soporte de barandilla y la estructura de aseguramiento del soporte de barandilla que asegura el poste de soporte de barandilla para resistir el movimiento de inclinación lateral del poste de soporte de barandilla causado por un impacto vehicular sobre el aparato atenuador de choques, incluyendo la estructura de aseguramiento del soporte de barandilla un miembro de as-eguramiento de doble extremo asegurado en los extremos del mismo a la base de soporte de barandilla y al poste de soporte de barandilla en un lugar sobre éste separado de la base de soporte de barandilla, teniendo el miembro de aseguramiento de dos extremos dobleces formados en él entre el poste de soporte de barandilla y la base de soporte de barandilla permitiendo que la longitud total del miembro de aseguramiento de dos extremos entre los extremos del mismo se acorte en respuesta a fuerzas compresivas opuestas que sean ejercidas en los extremos del mismo y la longitud total del miembro de aseguramiento de dos extremos entre los extremos del mismo se alargue en respuesta a fuerzas de tensión opuestas que sean ejercidas sobre los extremos del mismo.

2. El aparato atenuador de choques de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la base de soporte de barandilla tiene porciones extremas de la base de soporte de barandilla opuestas, estando la base de soporte de barandilla conectada a tierra por medio de sujetadores mecánicos en las porciones extremas de la base de soporte de barandilla, siendo las porciones extremas de la base de soporte de barandilla conectadas de manera frágil al resto de la base de soporte de barandilla por lo que las porciones extremas de la base de soporte permanecerán conectadas a tierra por medio de sujetadores mecánicos aún después de que el poste de soporte de barandilla y la base de soporte de barandilla entre las porciones extremas de la base de soporte sean derivadas como resultado del impacto vehicular.

3. El aparato atenuador de choques de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la estructura de aseguramiento del soporte de barandilla incluye dos de los miembros de aseguramiento de dos extremos, estando los miembros de aseguramiento de dos extremos localizados en los lados opuestos del poste de soporte de barandilla y extendiéndose hasta lugares sobre la base de soporte de barandilla sobre los lados opuestos del poste de soporte de barandilla.

4. El aparato atenuador de choques de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque adicionalmente incluye dos barandillas sustancialmente paralelas, separadas, soportadas por el soporte de barandilla y localizadas sobre lados opuestos del soporte de barandilla.

5. El aparato atenuador de choques de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque se forman lineas de debilitamiento en la base del soporte de barandilla entre las porciones extremas de la base de soporte y el resto de la base de soporte de barandilla.

6. El aparato atenuador de choques de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el ancho de la base de soporte de barandilla disminuye en lugares de las lineas de debilitamiento por medio de hendiduras en los extremos de las lineas de debilitamiento.

7. El aparato atenuador de choques de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye una pluralidad de soportes de barandilla de construcción similar que se extienden hacia arriba de la tierra y separados entre si.

8. El aparato atenuador de choques de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque los miembros de aseguramiento son sometidos a fuerzas de tensión opuestas y se alargan simultáneamente hacia el otro de los miembros de aseguramiento que sea sometido a fuerzas compresivas opuestas y se acorta.

9. El aparato atenuador de choques de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la base de soporte de barandilla entre los extremos de la base de soporte de barandilla no se conecta a la tierra por medio de sujetadores mecánicos.