BRPI0404358B1

BRPI0404358B1 - construtividade em estrutura protetora para um veículo

Info

Publication number: BRPI0404358B1
Application number: BRPI0404358-8A
Authority: BR
Inventors: Mario Vismara; Jean Louis Toneatti; Alessandro Riva
Original assignee: Vm Plastics S.R.L.
Priority date: 2003-10-09
Filing date: 2004-10-07
Publication date: 2021-01-05
Also published as: US20050077739A1; DE602004004613D1; US7494166B2; DE602004004613T2; EP1522464B1; BRPI0404358A; EP1522464A1; PL1522464T3; ATE353293T1; ITMI20031944A1; ES2281750T3

Abstract

"ESTRUTURA PROTETORA PARA UM VEÍCULO". Uma estrutura protetora para veículos, compreendendo pelo menos uma travessa alinhada externamente por uma tira de pára-choque e fixada a um par de longarinas longitudinais laterais do chassis do mencionado veículo por meio de um par de elementos sacrificiais. A mencionada estrutura compreende, também, pelo menos um elemento de absorção situado no espaço definido pela travessa, os elementos sacrificiais e uma parede de fundo do veículo posicionados entre as duas longarinas laterais.

Description

[0001] A presente invenção refere-se a uma estrutura protetora para veículos adequada para ser montada, de preferência, no lado de trás do veículo.

[0002] A atenção dos fabricantes de carros está correntemente voltada para a redução de danos suportados por um veículo como resultado de colisões a velocidades relativamente baixas, tipicamente inferiores a 15-16km/h. A estrutura protetora de acordo com a presente invenção é, de preferência, adequada para impactos com as características acima.

[0003] Os dispositivos usados em veículos para limitar danos durante as mencionadas colisões sobre o lado traseiro consistem de travessas completamente metálicas, geralmente de aço, posicionadas entre o chassis e os pára-choques do veículo; a travessa fica apoiada normalmente e é diretamente fixada às longarinas laterais, ou dispositivos de absorção do tipo metálico (caixas de impacto), aos quais a travessa é conectada, são fixadas às longarinas laterais. Estes elementos de absorção também são conhecidos como “elementos sacrificiais” que, no caso de colisão, absorvem a maior parte da energia de impacto por se deformarem e, ao mesmo tempo, impedem a deformação do chassis do veículo.

[0004] Uma estrutura protetora para veículos do tipo conhecido compreende, tipicamente, um par de elementos de absorção de impacto, situados em correspondência com as longarinas laterais do chassis do veículo, sobre as quais a travessa é montada e sobre a qual uma tira de pára-choque é superposta.

[0005] A travessa é feita, normalmente, de um material metálico, por exemplo, alumínio ou aço ou plástico, enquanto os elementos sacrificiais podem ser feitos de um material metálico ou material de plástico ou um complexo de elementos feito de materiais diferentes (estruturas alveolares).

[0006] Os elementos sacrificiais formam os únicos elementos de conexão entre a estrutura protetora do veículo e o próprio chassis de veículo.

[0007] Durante a colisão, um impactador atingirá primeiro a travessa, que transfere a carga para cima dos elementos sacrificiais (em uma percentagem proporcional, aproximadamente, similar à distância de impacto com respeito aos dois elementos).

[0008] Estas estruturas, para impactos pós-centrados a uma distância igual entre dois elementos sacrificiais, exigem travessas extremamente rígidas para serem capazes de transferir a máxima força possível para cima dos elementos sacrificiais; esta força é definida pelo valor de colapso da travessa. Esta força, além disso, será transferida, depois, igualmente sobre cada lado.

[0009] Se a travessa fosse extremamente rígida (o que, por natureza, é impossível), ela tenderia a transferir a força sem colapsar e, conseqüentemente, deformar os dois elementos sacrificiais dando, assim, uma força ao impactador igual à soma das forças de colapso dos elementos sacrificiais.

[0010] Se a força transmitida para cada caixa de impacto ou elemento sacrificial fosse leve, seria a travessa que seria deformada sob o impacto.

[0011] De modo a melhorar a solução técnica, ou reduzir a intrusão do obstáculo, é necessário aumentar o peso da travessa e, conseqüentemente, do veículo.

[0012] Considerou-se o problema de aumentar a resistência da mencionada estrutura protetora sem ter que reforçar a travessa da estrutura e, por conseguinte, sem aumentar o peso do veículo.

[0013] Verificou-se que, se os pontos de suporte da estrutura protetora forem distribuídos por uma maior extensão sobre o chassis do veículo e, conseqüentemente, os postos de transmissão de energia devida a uma colisão, a estrutura se torna mais eficiente e, ao mesmo tempo, distribui a energia de absorção para cima de vários pontos do veículo.

[0014] Para esta finalidade, produziu-se uma estrutura protetora para veículos na qual, no espaço presente entre os elementos sacrificiais que conectam a travessa às longarinas laterais do chassis, elementos de absorção adicionais são inseridos, que conectam a própria travessa ao chassis do veículo na área situada entre as duas longarinas laterais; em particular, estes elementos de absorção são associados à parede externa substancialmente vertical, apoiando-se sobre o espaço de alojamento da roda sobressalente situada sobre o chassis do veículo, formando, desse modo, um fechamento do chassis.

[0015] Um aspecto da presente invenção refere-se a uma estrutura protetora para um veículo, compreendendo pelo menos uma travessa alinhada externamente por uma tira de pára-choque e fixada a um par de longarinas longitudinais laterais do chassis do mencionado veículo por meio de um par de elementos sacrificiais, caracterizado pelo fato de compreender pelo menos um elemento de absorção situado no espaço definido pela travessa, os elementos sacrificiais e uma parede de fundo do veículo posicionados entre as duas longarinas laterais.

[0016] As características e vantagens da estrutura protetora de acordo com a presente invenção ficarão mais evidentes pela descrição ilustrativa e não limitativa a seguir, com referência aos desenhos anexos, nos quais:

[0017] A Fig. 1 é uma vista em perspectiva explodida da estrutura protetora para veículos de acordo com a presente invenção;

[0018] A Fig. 2 é uma vista parcialmente explodida de cima da estrutura protetora para veículos de acordo com a presente invenção;

[0019] A Fig. 3 é uma vista em perspectiva da construtividade estrutura protetora para veículos de acordo com uma possibilidade de realização dos elementos de absorção 10, 10’. Com referência às figuras acima, a estrutura protetora para um veículo, de acordo com a presente invenção, compreende pelo menos uma travessa 2, convenientemente alinhada externamente por uma tira de pára-choque 3, fixada a um par de longarinas longitudinais laterais 4 e 4’ do chassis de um veículo por meio de um par de elementos sacrificiais 5 e 5’.

[0020] A travessa 2 é, normalmente, feita de um material metálico ou de plástico, e é modelada longitudinalmente conforme desejado, de acordo com a necessidade e espaço disponível sobre o veículo sobre o qual ela é montada. Até onde alcança sua seção transversal, esta pode ter forma de “U” como nos exemplos de modo de realização mostrados nas figuras, ou uma forma adequada para prover resistência a impacto (também com uma seção fechada).

[0021] Os elementos sacrificiais 5 e 5’ podem consistir de uma só peça, de um material de plástico ou metálico, ou podem consistir de mais de um elemento, por exemplo, uma pequena base ou placa de conexão 51, 51’ nas extremidades das longarinas laterais 4, com sobreposição a uma porção sacrificial 52, 52’. A mencionada porção sacrificial consiste, por exemplo, de uma estrutura alveolar constituída por uma série de elementos alongados de uma seção transversal hexagonal unidas uma a outra para formar uma unidade em forma de paralelepípedo.

[0022] Entre as duas longarinas laterais, a parte traseira do veículo tem uma porção de fundo modelada 7 que é, de preferência, fixada às mencionadas longarinas laterais. A mencionada porção de fundo modelada, em associação com uma parede de fundo 8, forma um espaço 9 para alojar a roda sobressalente. A mencionada parede de fundo 8 é, de preferência, fixada à cabeça das duas longarinas laterais 4 e 4’.

[0023] Para formar o mencionado espaço de alojamento 9, a porção de fundo modelada tem um par de superfícies inclinadas 91 e 91’ e uma superfície de base 92 sobre a qual a roda sobressalente do veículo se apóia.

[0024] De acordo com a presente invenção, a estrutura protetora também compreende pelo menos um elemento de absorção situado no espaço definido pela travessa 2, os elementos sacrificiais 5 e 5’ e a parede de fundo 8.

[0025] O mencionado elemento de absorção é, de preferência, fixado à mencionada parede de fundo 8 e tem dimensões de modo que sua superfície fique substancialmente em contato com a mencionada travessa 2.

[0026] No modo de realização ilustrado nas Figs. 1 e 2, há dois elementos de absorção 10 e 10’, tendo uma forma substancialmente de paralelepípedo, situados entre a mencionada travessa 2 e a mencionada parede de fundo; os mencionados elementos ficam situados sobre a parede de fundo em correspondência às superfícies inclinadas 91 e 91’ da porção de fundo 7, uma vez que estas superfícies inclinadas provêem uma área de reforço de parede.

[0027] A grande maioria de veículos tem, correntemente, este espaço para alojar a roda sobressalente e, conseqüentemente, a área de parede de fundo com uma maior resistência a possível impacto e, por conseguinte, à compressão causada pelo mesmo, fica em correspondência com as mencionadas superfícies inclinadas. Se o veículo tiver estas superfícies inclinadas, os elementos de absorção serão, por conseguinte, situados em correspondência a estas áreas.

[0028] Alternativamente, quando a porção de fundo for plana e não tiver este espaço, os elementos de absorção podem ser distribuídos com a mesma distância um do outro na área definida pela parede de fundo, as duas longarinas laterais e a travessa.

[0029] Qualquer impacto possível sofrido pelo veículo e, conseqüentemente, uma força de compressão transmitida pela tira de pára-choque à travessa, é distribuído através dos elementos sacrificiais 5 e 5’, 4 e 4’ e pelo elementos de absorção 10 e 10’ sobre a parede de fundo 8. Esta parede não tem a mesma resistência que as longarinas laterais (por exemplo, 100kN sobre as longarinas laterais w 10+15kN sobre a parede de fundo), pelo dimensionamento adequado dos mencionados elementos de absorção 10; entretanto, a parede de fundo também contribui para proteger o chassis do veículo globalmente.

[0030] Em particular, os elementos de absorção podem ser usados, os quais reduzem sua altura em 50% se sujeitos a uma compressão de 0,2 a 1,5N/mm2.

[0031] Materiais de plástico adequados para a produção dos mencionados elementos de absorção são: polipropileno expandido, poliuretano expandido, poliestireno expandido, poliestireno.

[0032] A Fig. 3 ilustra um modo de realização da invenção, no qual os mencionados elementos de absorção consistem de uma combinação de dois elementos de absorção situados adjacentes um ao outro, feitos de diferentes materiais de plástico, de modo a melhorar as características globais do elemento de absorção. [0033] Em particular, o mencionado elemento de absorção 10 ou 10’ compreende uma primeira porção substancialmente em forma de paralelepípedo 101 ou 101’ e uma segunda porção substancialmente em forma de paralelepípedo 102 ou 102’, superposta.

Claims

1. Construtividade em estrutura protetora para um veículo, compreendendo pelo menos uma travessa (2) alinhada externamente por uma tira de para-choque (3) e fixada a um par de longarinas longitudinais laterais (4,4’) do chassis do veículo por meio de um par de elementos sacrificiais (5, 51, 52) (5’, 51’, 52’), pelo menos um elemento de absorção (10, 10’) situado no espaço definido pela travessa (2), os elementos sacrificiais (5, 51, 52) (5’, 51’, 52’) e uma parede de fundo (8) do veículo posicionados entre as duas longarinas laterais (4,4’), caracterizada por o dito pelo menos um elemento de absorção (10, 10’) ser situado em correspondência com, pelo menos, uma área de reforço de parede de fundo (8) e ter dimensões tais que sua superfície fique substancialmente em contato com a travessa (2), ademais, dita construtividade compreendendo os dois elementos de absorção (10, 10’), cada um situado próximo a uma longarina lateral (4,4’), o elemento de absorção (10, 10’) sendo fixado à mencionada parede de fundo (8) e tendo dimensões tais que sua superfície fique substancialmente em contato com a travessa (2), o elemento de absorção (10, 10’) tendo forma substancialmente de paralelepípedo, o elemento de absorção (10, 10’) sendo feito de um material de plástico tendo a característica de reduzir sua altura por 50% quando sujeito a uma compressão de 0,2 a 1,5N/mm2, o elemento de absorção (10, 10’) sendo feito de polipropileno expandido, poliuretano expandido, poliestireno expandido ou poliestireno, o elemento de absorção (10, 10’) podendo compreender uma primeira porção (101, 101’) substancialmente em forma de paralelepípedo e uma segunda porção (102, 102’) substancialmente superposta e feita de um material de plástico, a área de reforço consistindo de um par de superfícies inclinadas (91, 91’) formando parte de um espaço de alojamento (9) para conter a roda sobressalente, o dito espaço de alojamento (9) sendo produzido em associação com uma porção de fundo modelada (7) do chassis, definida pelo par de superfícies inclinadas (91, 91’) e uma superfície de base (92), e a parede de fundo (8), a travessa (2) sendo feita de um material de plástico, o par de elementos sacrificiais (5, 51, 52) (5’, 51’, 52’) e os elementos de absorção (10, 10’) (101, 101’) (102, 102’) sendo feitos de um material de plástico.