ES2202019T3 - Estructura frontal para un vehiculo automovil y vehiculo automovil equipado con dicha estructura. - Google Patents

Estructura frontal para un vehiculo automovil y vehiculo automovil equipado con dicha estructura.

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ES2202019T3 ES00402387T ES00402387T ES2202019T3 ES 2202019 T3 ES2202019 T3 ES 2202019T3 ES 00402387 T ES00402387 T ES 00402387T ES 00402387 T ES00402387 T ES 00402387T ES 2202019 T3 ES2202019 T3 ES 2202019T3
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Abstract

Estructura frontal de vehículo automóvil comprendiendo una camilla (5) solidaria del habitáculo del vehículo y constituida por dos largueros (50, 51) simétricos respecto a un plano medio (13) del vehículo, y unidos por una cuna (52) corta, estando los extremos frontales de los largueros curvados y levantados, soportando las sujeciones de fijación (200, 211) del grupo motopropulsor (2) y comprendiendo una barra (8) que se extiende longitudinalmente, sensiblemente paralela a los largueros (50, 51) que va fijada al grupo motopropulsor (2) con su cara frontal (80) situada entre la cara frontal (503, 513) de los largueros (50, 51) y la cara frontal (200) del grupo motopropulsor (2), caracterizada por el hecho de que la cara posterior (81) de la barra (8) está situada frente a la cuna (52), siendo dicha barra (8) sensiblemente indeformable en sentido longitudinal, de tal modo que en caso de choque frontal del vehículo, los largueros (50, 51) se deforman y la barra (8) entra en contacto, con su cara posterior, con la cuna (52) y bloquea sensiblemente cualquier movimiento posterior de balance del grupo motopropulsor (2).

Description

Estructura frontal para un vehículo automóvil y vehículo automóvil equipado con dicha estructura.
El presente invento hace referencia a una estructura frontal de un vehículo automóvil con tracción delantera y a un vehículo equipado con dicha estructura.
A través del documento US-A-5.477.938 se conoce una estructura de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.
Como cuna corta se entenderá, en el conjunto de la descripción, una cuna separada longitudinalmente del grupo motopropulsor.
Tal estructura presenta numerosos inconvenientes, sobre todo en el caso de un choque frontal.
De hecho, en caso de choque frontal, el vehículo entra en contacto con el obstáculo a través de la parte frontal de los largueros.
Por tanto, los mismos están sometidos a importantes esfuerzos que los deforman hacia la parte posterior del vehículo. Si el choque es muy grande, la deformación de los largueros llega a tal extremo que el grupo motopropulsor entra en contacto con el obstáculo. Al ser fijo, el grupo motopropulsor, en su parte alta, en la zona delantera de los largueros y los esfuerzos ejercidos sobre la parte inferior del grupo motopropulsor, este último bascula hacia atrás del vehículo alrededor de sus fijaciones a los largueros.
Entonces, el grupo motopropulsor sube encima del cuna, puesto que es corto y por tanto no bloquea el movimiento del grupo motopropulsor. Esto provoca la intrusión de piezas en el habitáculo del vehículo, lo cual es peligroso para los pasajeros.
El invento tiene por objeto eliminar dichos inconvenientes proponiendo una estructura frontal de vehículo automóvil que presenta una capacidad de absorción de choques importantes, que permite preservar la integridad del habitáculo del vehículo, en el caso de un choque frontal, limitando el riesgo de basculamiento del grupo motopropulsor, y que permite utilizar grupos motopropulsores convencionales, sin modificaciones.
Por tanto, el invento hace referencia a una estructura frontal de vehículo automóvil de acuerdo con la reivindicación 1.
Preferiblemente, dicha barra comporta en su cara posterior una parte saliente, destinada a entrar en contacto con el cuna.
Para ciertos tipos de grupos motopropulsores, ventajosamente la barra presenta un perfil algo curvado para facilitar su introducción sobre el grupo motopropulsor, antes de su montaje al mismo.
Preferiblemente, la parte de la cuna frente a la barra está reforzada, para evitar un excesivo deterioro de la cuna en caso de choque, y transmitir a este último una parte de la energía del choque.
Preferiblemente, las sujeciones del grupo motopropulsor están fijadas a los extremos anteriores de los largueros a través de calzos elásticos.
En una forma particular de realización, dicha barra comporta medios de fijación a la caja de velocidades y, eventualmente, pasadores de centrado al motor.
Finalmente, el invento también hace referencia a un vehículo automóvil equipado con una estructura frontal de acuerdo con una cualquiera de las características antes mencionadas.
Se comprenderá mejor el invento, y se pondrán más de manifiesto otros objetos, ventajas y características del mismo en la lectura de la siguiente descripción de un ejemplo de realización de la estructura frontal de acuerdo con el invento, haciéndose dicha descripción con referencia a los dibujos adjuntos.
La figura 1 es una vista esquemática en alzado y en sección de la estructura frontal del invento, según la línea I-I de la figura 2;
La figura 2 es una vista esquemática en planta de la estructura frontal del invento;
La figura 3 es una vista esquemática en perspectiva según la flecha III-III de la figura 1;
La figura 4 es una vista en perspectiva de la barra de la estructura frontal según el invento;
La figura 5 es una vista esquemática parcial y en alzado lateral de la estructura frontal del invento, mostrando el recorrido de los esfuerzos en caso de choque;
La figura 6 es una vista esquemática parcial y en plana de la estructura frontal del invento, mostrando igualmente el recorrido de los esfuerzos en caso de choque;
La figura 7 es una vista esquemática parcial en alzado lateral de la estructura frontal del invento, después de un choque frontal; y
La figura 8 es una vista esquemática parcial en planta de la estructura frontal del invento, después de un choque frontal.
Los elementos comunes en las diferentes figuras vendrán designadas con las mismas referencias.
En el ejemplo de realización representado en las figuras 1 y 2, la estructura frontal del invento va montada en un vehículo automóvil 1 que comporta un capó 10, un parachoques delantero 11 y una aleta frontal 12.
El vehículo 1 comporta asimismo un grupo motopropulsor 2, compuesto por un motor 20 y una caja de velocidades 21.
El motor 20 va unido, a través de una transmisión 3, a palieres (no representados) de soporte de la rueda 4.
La estructura frontal también comporta una camilla 5 constituida por dos largueros 50 y 51 simétricos con respecto al plano medio 13 del vehículo 1 y unidos por medio de una corta cuna 52.
Cada uno de los largueros comporta un extremo anterior curvado y levantado, compuesto por un elemento 500, 510 inclinado hacia el capó 10 del vehículo y de una parte recta 510, 511 que prolonga el elemento inclinado y que es sensiblemente paralela al resto del larguero 50, 51.
La parte posterior de cada larguero pasa bajo la carcasa del habitáculo del vehículo.
El grupo motopropulsor va fijado al extremo delantero de los largueros 50 y 51, y más particularmente, a las partes rectas 501 y 511.
De este modo, el motor 20 comporta, en el lado del larguero derecho 50, una sujeción de fijación 200 que va unida a través de un calce elástico 201 a un elemento de soporte 502 fijado a la parte 501 del larguero 50.
Asimismo, la caja de velocidades 21 comporta, en el lado del larguero izquierdo 51, una sujeción 210 que va unida a la parte 511 del larguero izquierdo 51 a través de una pieza de soporte 211, llamada habitualmente caja de estructura, y de un calce elástico 212.
Esta pieza de soporte 211 es aquí necesaria debido a que la caja de velocidades 21 queda situada más baja que el motor 20.
Así, el grupo motopropulsor 2 se extiende transversalmente respecto al vehículo, según el eje 14, y por tanto perpendicular al plano medio 13 del vehículo, estando fijado por su parte alta a los dos largueros 50 y 51.
La cuna 52 comporta, hacia delante del vehículo y en cada uno de sus costados longitudinales, una pieza 520, 521 llamada comúnmente cuerno de la cuna.
Estas dos piezas 520 y 521 se extienden hacia arriba desde la cuna 52, y su extremo 522, 523 opuesto a la cuna 52 va unido a la parte inclinada 500, 501 de cada larguero 50, 51.
Asimismo, en el costado posterior y también en sus costados longitudinales, la cuna 52 comporta dos prolongaciones 524, 525 que están destinadas a ser fijadas bajo los largueros 50, 51 mediante cualquier sistema apropiado 526, 527.
La suspensión comporta dos triángulos de suspensión 60, 61 que, por uno de dos extremos 600, 610, van fijados a la cuna 52 mediante cualquier sistema apropiado 601, 611 y, por su extremo opuesto 602, 612, van articulados con respecto a una rueda 4.
La estructura frontal de acuerdo con el invento comporta una cremallera de dirección 7 que también es soportada por la cuna 52.
La estructura frontal de acuerdo con el invento también comprende una barra 8 que se extiende longitudinalmente, sensiblemente paralela a los largueros 50 y 51.
También puede hacerse referencia a la figura 3, la cual muestra las posiciones respectivas del motor 20, de la caja de velocidades 21, de la cuna 52 y de la barra 8.
Asimismo, la figura 4 muestra de manera más precisa dicha barra 8, correspondiendo la parte izquierda del dibujo a la parte de la barra i8 situada delante del vehículo cuando la barra va fijada en el grupo motopropulsor 2, mientras la parte derecha de dicha figura 4 muestra la parte de la barra 8 situada hacia la parte posterior del vehículo, una vez montada.
Dicha barra 8 es relativamente delgada a fin de no aumentar de modo demasiado importante el peso del vehículo.
No obstante, debe presentar una suficiente resistencia en sentido longitudinal, para que sea sensiblemente indeformable en este sentido que corresponde a los esfuerzos cuando se produce un choque frontal en el vehículo 1.
En caso de choque frontal del vehículo, es la cara delantera 80 de la viga 8 la que puede entrar en contacto con un obstáculo, después de la deformación de los largueros 50, 51.
La cara posterior 81 de la viga 8 comporta una parte 82 que sobresale, concebida para ser especialmente resistente. De hecho es esta parte 82 la que puede entrar en contacto con la cuna en caso de choque frontal, tal como se describirá posteriormente.
Las figuras 3 y 4 muestran que la barra 8 presenta, en este ejemplo, un perfil ligeramente curvado. Para algunos tipos de grupo motopropulsor, dicho perfil especial permite facilitar la introducción de la barra 8, bajo el grupo motopropulsor 2.
En la práctica, la barra 8 va colocada sobre el motor 20 especialmente a través de dos pasadores de centrado 83, 84 situados en la parte superior de la barra 8 en la posición montada de dicha barra y que se insertan en orificios (no representados) practicados en el cárter del motor 20.
La fijación de la barra 8 en el grupo motopropulsor 2 está hecha aquí mediante bridas de fijación 85, 86 que comportan orificios 850, 860, 861 destinados a recibir los medios de fijación (no representados) en la caja de velocidades 21.
Las figuras 1 a 3 muestran que las dimensiones de la barra 8 y su colocación con respecto a los largueros 50 y 51 y al grupo motopropulsor, se eligen de tal modo que la cara frontal 80 de la barra 8 quede retrasada hacia la parte posterior del vehículo con respecto a las caras frontales 503, 513 de los largueros 50, 51, mientras que, por contra, dicha cara frontal 8 está situada delante de la cara frontal 220 del grupo motopropulsor 2.
Así, la cara frontal de la barra 8 queda situada, en una dirección longitudinal, entre la cara frontal de los largueros y la cara frontal del grupo motopropulsor.
Asimismo, el saliente 82 de la barra 8 queda desplazado hacia delante con respecto a la cuna 52, y más exactamente con relación a su cara frontal 528.
Por tanto, queda un espacio libre entre el saliente 82 y la cara frontal 528 de la cuna 52.
Las figuras 1 a 3 muestran que hay medios de refuerzo 529 fijados en la cara frontal 528 de la cuna 52, frente al saliente 82 de la barra 8. Especialmente, dichos medios de refuerzo pueden adoptar la forma de un ángulo metálico.
Aquí ya puede observarse que la barra 8 puede adaptarse a cualquier tipo de grupos motopropulsores convencionales, sin que sea necesario modificarlos. El perfil de la barra 8 se adapta simplemente a la forma del respectivo grupo motopropulsor.
Ahora se hace referencia a las figuras 5 y 6 que vuelven a presentar, de manera simplificada, las figuras 1 y 2 antes descritas.
Así, dichas figuras muestran la posición relativa de los diferentes elementos que constituyen la estructura frontal de acuerdo con el invento, antes de un choque frontal del vehículo.
No obstante, en las figuras 5 y 6 se han representado, mediante flechas, los recorridos de los esfuerzos cuando se produce un choque frontal. Esto se explicará de manera más precisa haciendo referencia a las figuras 7 y 8, que representan la posición relativa de los diferentes elementos mostrados en las figuras 5 y 6, después de un choque frontal.
En el ejemplo representado en las figuras 7 y 8, el choque en la parte frontal del vehículo se ha realizado durante un ensayo, designando la referencia 9 el muro de choque y la referencia 90 una barrera deformable utilizada para la simulación del choque.
Así, el choque de la estructura frontal de acuerdo con el invento sobre el muro 9 produce esfuerzos en los largueros 50 y 51 que se propagan longitudinalmente, según dichos largueros (flechas F1).
Cuando el choque es suficientemente importante, los largueros se deforman. Las figuras 7 y 8 muestran la parte 501, 511 del larguero 50, 51 con una zona anterior 504, 514 deformada hacia la parte posterior del vehículo.
En este caso, el obstáculo con el cual se produce el choque, aquí la barrera 90, entra en contacto con la cara frontal 80 de la barra 8. Entonces esta última también está sometida a esfuerzos longitudinales, tal como pueden verse en las figuras 5 y 6 (flechas F2).
Dichos esfuerzos longitudinales sobre la barra 8 provocan un movimiento basculante del grupo motopropulsor 2, alrededor de sus sujeciones de fijación en los extremos delanteros de los largueros 50 y 51 (flecha B).
Entonces, el saliente 82 de la barra 8 entra en contacto con la cara frontal 528 de la cuna 52, y más exactamente, con los medios de refuerzo 529 fijados en dicha cara frontal.
Cuando la barra 8 entra en contacto con la cuna 52, la misma bloquea sensiblemente cualquier movimiento ulterior de balance del grupo motopropulsor. Efectivamente, actúa como un tirante entre la barrera 90 y la cuna 52.
Gracias al contacto entre la barra 8 y la cuna 52, los esfuerzos longitudinales relacionados con choques frontales del vehículo se propagan según la cuna 52 y luego a los largueros 50 (flechas F3).
La barra 8 conserva esta función de tirante dado que está concebida para ser prácticamente indeformable en el sentido longitudinal.
Así, la presencia de dicha barra 8 limita considerablemente el movimiento de balanceo del grupo motopropulsor, lo que evita cualquier riesgo de intrusión del grupo motopropulsor en el habitáculo del vehículo, en caso de choque frontal.
Asimismo, la barra 8 permite acoger sensiblemente todos los esfuerzos a que sería sometido el grupo motopropulsor en ausencia de dicha barra, y ello sin que el motor 20 y la caja de velocidades 21 estén reforzados. Por tanto, así pueden usarse cárteres de motor y de caja de velocidades estándares.
Asimismo, la presencia de la barra 8 permite controlar el recorrido de los esfuerzos caso de un choque frontal sobre el vehículo y también equilibrar los esfuerzos entre los extremos frontales de los largueros y la cuna.
En el conjunto de la descripción, los términos frontal, posterior, arriba, abajo, derecha, izquierda, longitudinal y transversal se han usado con referencia al vehículo automóvil equipado con la estructura frontal según el invento.
Las referencias insertadas a continuación de las características técnicas que figuran en las reivindicaciones tienen como único objeto facilitar la comprensión de estas últimas y no para limitar su alcance.

Claims (7)

1. Estructura frontal de vehículo automóvil comprendiendo una camilla (5) solidaria del habitáculo del vehículo y constituida por dos largueros (50, 51) simétricos respecto a un plano medio (13) del vehículo, y unidos por una cuna (52) corta, estando los extremos frontales de los largueros curvados y levantados, soportando las sujeciones de fijación (200, 211) del grupo motopropulsor (2) y comprendiendo una barra (8) que se extiende longitudinalmente, sensiblemente paralela a los largueros (50, 51) que va fijada al grupo motopropulsor (2) con su cara frontal (80) situada entre la cara frontal (503, 513) de los largueros (50, 51) y la cara frontal (200) del grupo motopropulsor (2), caracterizada por el hecho de que la cara posterior (81) de la barra (8) está situada frente a la cuna (52), siendo dicha barra (8) sensiblemente indeformable en sentido longitudinal, de tal modo que en caso de choque frontal del vehículo, los largueros (50, 51) se deforman y la barra (8) entra en contacto, con su cara posterior, con la cuna (52) y bloquea sensiblemente cualquier movimiento posterior de balance del grupo motopropulsor (2).
2. Estructura frontal de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que dicha barra (8) comporta en su cara posterior (81) una parte saliente (82) destinada a entrar en contacto con la cuna.
3. Estructura frontal de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada por el hecho de que dicha barra (8) presenta un perfil ligeramente curvado para facilitar su introducción sobre el grupo motopropulsor, antes de su montaje al mismo.
4. Estructura frontal de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por el hecho de que la parte de la cuna frente a la barra (8) está reforzada, al objeto de transmitir una parte de la energía a los largueros (50, 51) a través de la cuna.
5. Estructura frontal de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por el hecho de que las sujeciones del grupo motopropulsor (2) están fijadas a los extremos anteriores de los largueros (50, 51) a través de calzos elásticos (201, 211).
6. Estructura frontal de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por el hecho de que dicha barra (8) comporta medios de fijación (85, 86) a la caja de velocidades y pasadores de centrado (83, 84) al motor (20).
7. Vehículo automóvil equipado con una estructura frontal de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
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