ES2202733T3 - Construccion de un vehiculo. - Google Patents

Abstract

UNA ESTRUCTURA DE UN VEHICULO QUE COMPRENDE UNA CARROCERIA CON UNA BASE (1), UN TECHO (2), DOS PAREDES LONGITUDINALES (3) QUE UNEN LA BASE Y EL TECHO Y AL MENOS CUATRO RUEDAS (22,23) CONECTADAS A LA BASE, COMPRENDIENDO LA BASE, EL TECHO Y LAS PAREDES LONGITUDINALES UNOS PANELES INTERCALADOS (4-6) UNIDOS ENTRE SI POR SUS BORDES LONGITUDINALES. EL GROSOR DEL PANEL INTERCALADO QUE FORMA LA BASE ES DEL MISMO ORDEN DE MAGNITUD QUE EL GROSOR DEL TECHO O DEL PANEL INTERCALADO QUE FORMA UNA PARED LONGITUDINAL Y LOS PANELES INTERCALADOS DE LA BASE, Y LOS PANELES INTERCALADOS DE LA BASE, DEL TECHO Y DE LAS PAREDES LONGITUDINALES FORMAN UN TUBO RESISTENTE A LA FLEXION Y A LA TORSION.

Description

Construcción de un vehículo.

La invención se refiere a una construcción de un vehículo que comprende una carrocería con una base, un techo, dos paredes longitudinales que unen la base y el techo, y al menos cuatro ruedas conectadas a la base; la base, el techo y las paredes longitudinales comprendiendo paneles sándwich que se unen entre sí en sus bordes longitudinales.

Una construcción de un vehículo de este tipo, construido a modo de vehículo ferroviario, se describe en la patente FR-A 2 704 507. La carrocería de este vehículo conocido se sitúa sobre una construcción de soporte bastante elevada, dicha construcción de soporte consiste en una hoja de material sándwich con unos refuerzos longitudinales en su parte inferior en la región situada entre los dos bogies.

Dicha construcción de vehículo conocida tiene el inconveniente de que el suelo está a un nivel elevado, lo cual depende de la altura de los refuerzos longitudinales por debajo de la placa base. Una construcción de este tipo no es adecuada para vehículos destinados al transporte en distancias cortas, por ejemplo, para el transporte local. Para este tipo de transporte es importante facilitar al máximo la carga y la descarga, con este objetivo es preferible utilizar un suelo lo más bajo posible.

En la patente US-A-5042395 se describe otra construcción de la carrocería de un vehículo de acuerdo con las características del preámbulo de la reivindicación 1.

En los vehículos con una construcción convencional, es decir, en vehículos con un chasis normal de vigas de acero con una superestructura de construcción reticular instalada sobre el mismo, ya se utiliza una plataforma de carga relativamente baja. No obstante, dichos vehículos carecen de la ventaja proporcionada por la construcción con paneles sándwich, como una construcción ligera y modular que permite variaciones en el diseño y el tamaño de los vehículos. Además, el consumo de combustible es elevado como consecuencia de la construcción relativamente pesada.

El objetivo de la invención es, por lo tanto, proporcionar una construcción de un vehículo del tipo mencionado anteriormente que, por un lado, tiene las ventajas de una construcción sándwich, tales como un peso bajo y que, sin embargo, por otra parte, presenta una plataforma plana y baja de carga y evita la concentración de altas tensiones en la construcción. Dicho objetivo se alcanza según las características descritas en la reivindicación 1. El espesor del panel sándwich que constituye la base tiene la misma magnitud que el espesor del techo o del panel

\hbox{sándwich}

que forma una pared longitudinal, y los paneles sándwich de la base, el techo y las paredes longitudinales conforman un tubo resistente a la flexión y a la torsión. Un tubo de este tipo es autoportante y no requiere una estructura de soporte separada.

Con la construcción autoportante de un vehículo según la invención, se proporciona la rigidez necesaria por medio de los paneles que actúan conjuntamente como un tubo. Es decir, las tensiones de flexión en la dirección longitudinal son absorbidas tanto por el techo como por la base. La ventaja de esto es que la base no tiene que amortiguar todo el momento de flexión, y como consecuencia de ello, el espesor de la placa base puede quedar restringido a la misma magnitud de espesor que el panel sándwich en cuestión.

Además, una construcción sándwich permite la obtención de un suelo plano sobre una longitud sustancial del vehículo. Con diseños convencionales esta superficie plana está restringida a algunos metros. Como consecuencia es posible, por ejemplo, proporcionar a un autobús de 10 metros la misma capacidad de transporte que a un autobús convencional de 12 metros.

El suelo del vehículo, cuya plataforma está completamente libre de nervaduras de refuerzo y similares sobresaliendo hacia abajo desde la parte inferior, puede, en consecuencia, estar situado a baja altura por encima de la carretera. La construcción de un vehículo según la invención es por lo tanto increíblemente adecuada para el transporte local, como un tranvía o un autobús, puesto que con esta construcción se combina la ventaja de un peso relativamente bajo (que presenta ventajas en relación al frenado y al arranque tras las paradas frecuentes) con una altura baja de carga.

En particular, el espesor del panel sándwich que constituye la base puede ser entre 1.5 y 2.5 veces mayor que el espesor de la sección sándwich que constituye el techo. Es preferible que el espesor sea aproximadamente dos veces mayor que el espesor de la sección sándwich que constituye el techo.

Como ya se sabe, una construcción sándwich es particularmente adecuada para absorber las tensiones distribuidas, las cuales no son generadas en forma de tensiones concentradas puntuales o lineales. Una construcción de este tipo también puede ser sometida a tensión sobre su plano; para la absorción de las tensiones perpendiculares a su plano se deben adoptar unas medidas separadas que posibiliten la introducción gradual de estas tensiones.

En este contexto, los paneles sándwich que constituyen las paredes longitudinales, según la invención, se extienden de forma integrada en su parte inferior por una banda de base esencialmente horizontal, la cual se encuentra fijada a los bordes longitudinales del panel sándwich que constituye el resto de la base.

En contraste con la construcción del vehículo descrita en la patente FR-A 2 704 507, no se produce una concentración de tensiones en el ángulo de unión entre las paredes longitudinales y la base. Especialmente en el caso de una plataforma completamente cargada, los momentos de flexión en la dirección transversal en la ubicación de dicho ángulo de unión pueden originar altas tensiones que deben ser absorbidas por componentes suplementarios de la estructura.

Es preferible que la dimensión transversal de cada banda y del panel sándwich unido a éstas se elija de tal manera que, bajo una tensión nominal, los momentos de flexión, vistos en dirección transversal, sean mínimos en el lugar del punto de unión entre las bandas y el panel de la base.

La unión entre dichas partes no está, en consecuencia, sometida a casi ninguna tensión de flexión, con la ventaja de que para esta unión pueden ser suficientes unas secciones de bordes ligeros integradas en los paneles sándwich.

Según se ha establecido, la base de la construcción del vehículo según la invención puede estar situada a baja altura por encima de la carretera. La altura para la carga y descarga puede ser lo más baja posible si los huecos para el alojamiento de las ruedas están incorporados en los paneles sándwich que forman la base y las paredes longitudinales, con un alojamiento para las ruedas fijado al borde de cada uno de dichos huecos. Además, el vehículo puede estar equipado con instalaciones convencionales de acceso para sillas de ruedas.

Así mismo, dichos alojamientos para las ruedas están fabricados preferiblemente con material sándwich. La construcción en tubo de la carrocería, por lo tanto, permanece cerrada de manera que los huecos para las ruedas no producen prácticamente ningún debilitamiento.

Los puntos de soporte para la suspensión de las ruedas están integrados en el panel sándwich que forma la base.

Los puntos de suspensión para las ruedas y la fuente de energía consisten en unas placas de montaje con un cojinete de caucho, dichas placas de montaje están rodeadas y fijadas por unas secciones de refuerzo que están incorporadas en el panel sándwich de la base. Las fuerzas de soporte proporcionadas por las ruedas pueden ser transmitidas de esta manera uniformemente a la placa de base, de manera que la construcción sándwich sea capaz de transmitir estas tensiones de una manera óptima.

Los paneles sándwich que constituyen la base, el techo y/o una pared longitudinal pueden sujetar secciones de fijación en sus bordes longitudinales opuestos entre sí, mediante las cuales se fijarán dichos paneles sándwich de dos en dos.

Las paredes longitudinales pueden consistir en unos módulos de pared conectados entre sí. La longitud de las paredes longitudinales puede ser adaptable fácilmente de este modo, dependiendo de la longitud del vehículo. Además, las partes dañadas se pueden reemplazar de forma conveniente.

La invención se explicará con más detalle a continuación en referencia a algunas formas de realización ilustrativas mostradas en las figuras.

La Figura 1 muestra una vista (parcial) por piezas de una construcción de un autobús según la invención.

La Figura 2 muestra una vista correspondiente de una construcción de un tranvía.

La Figura 3 muestra una vista en perspectiva de la construcción completa de un autobús.

La Figura 4 muestra una vista correspondiente de la construcción completa de un tranvía.

La Figura 5 muestra una vista superior del panel sándwich que constituye la base de la construcción de un autobús.

La Figura 6 muestra una perspectiva parcial y una vista en sección transversal de la construcción de un autobús.

La Figura 7 muestra un detalle de la carrocería.

La Figura 8 muestra un detalle de VIII-VIII según la Figura 5.

La Figura 9 muestra un detalle de XI según la

\hbox{Figura 6.}

La construcción de un autobús mostrada en las Figuras 1 y 6 consta de una base 1, un techo 2 y de dos paredes longitudinales 3, que consisten en módulos 4, 5, 6, cada uno de ellos construido como un panel sándwich. Cada uno de los paneles sándwich 1-3 se compone de dos capas exteriores 7, 8, entre las cuales se incorpora un núcleo de material 9. Para la base 1 y el techo 2, las capas exteriores pueden, por ejemplo, estar hechas de aluminio; los paneles para las paredes longitudinales 3 pueden, por ejemplo, incluir capas exteriores de un material reforzado con fibra de vidrio.

Las ventanas 10 están pegadas a las paredes longitudinales 3 según una forma conocida, de manera que las paredes longitudinales 3 tienen una resistencia al esfuerzo cortante bastante elevada, a pesar de las grandes aberturas.

Tal y como se puede observar en las Figuras 6-9, las paredes longitudinales 3 están fijadas a la base 1 y al techo 2, respectivamente, en sus bordes longitudinales mediante secciones de fijación 11, 12 integradas.

Tal y como se puede observar en la figura 1, la carrocería de la construcción del autobús está completada por una pared frontal 13 y una pared trasera 14, que comprenden, entre otras cosas, un parabrisas 15 y una ventana posterior 16, respectivamente. Dicha pared frontal 13 y dicha pared trasera 14 también pueden estar fijadas en sus bordes a las paredes longitudinales 3, a la base 1 y al techo 2, respectivamente, de manera que la construcción completa de la carrocería tiene una rigidez apreciable con respecto a la torsión y a la flexión.

Tal y como se muestra en las Figuras 1 y 5, la placa base tiene unas secciones de fijación 17, 18 integradas que se extienden en dirección longitudinal. Además, se proporcionan varias secciones de fijación integradas 19 que se extienden en dirección transversal.

Este tipo de secciones de fijación también se pueden instalar en los paneles sándwich que constituyen el techo 2 y los paneles sándwich que constituyen las paredes laterales 3.

Se disponen varios puntos de suspensión 20 para el ensamblaje de ruedas delanteras 22 y varios puntos de suspensión 21 para el ensamblaje de ruedas traseras 23 entre dichas secciones de fijación integradas 17-18. Dichos ensamblajes de ruedas están fijados a los puntos de suspensión 20 y 21, respectivamente, mediante unas placas de montaje 24, cada una de las cuales tiene un cojinete de caucho 25 y gracias a las cuales se asegura un soporte de la construcción de la carrocería sin vibraciones.

También se integran medios 26 y 27 que sujetan la fuente de energía 28 y transmisión en el panel

\hbox{sándwich}

que forma la base 1. En su parte posterior, el panel sándwich 1 que constituye la base está construido de tal manera que se eleva gradualmente, de manera que se crea el espacio para la fuente de energía 28. Esta construcción depende totalmente del tipo de transmisión elegido. Esta construcción es genérica hasta tal punto que varias líneas de transmisión son fáciles de conectar.

El panel sándwich 1 que constituye la base es liso por su parte inferior, de manera que la superficie del suelo, definida por dicho panel 1, puede estar situada a un nivel bajo. En este contexto, se crean los huecos 29, 30 en dicho panel con el objetivo de proporcionar el espacio para las ruedas. También se crean los huecos correspondientes en las paredes longitudinales 3. Dichos huecos están cerrados por medio de alojamientos para las ruedas 31, 32, que preferiblemente están también fabricados en material sándwich, de tal manera que se obtiene una construcción completa de una carrocería con la rigidez a la flexión y a la torsión requerida.

La construcción de un tranvía mostrada en las Figuras 2 y 4 se corresponde en principio con la construcción de un autobús mostrada en las otras figuras. Dicha construcción de tranvía consiste en un panel sándwich 41, que constituye la base, y un panel

\hbox{sándwich}

42 que constituye el techo, así como módulos de pared longitudinales 44, 45 y 46, que constituyen las paredes longitudinales 43.

La base 41 está provista de unos puntos de suspensión 47 donde se fijan las coronas de rodamiento de los bogies 48.

También en este caso, la placa base 41 está provista de unos huecos 49 para el alojamiento de las ruedas (no mostradas) de la corona de rodamiento 48, lo cual tiene como resultado que el suelo de la base 1 puede quedar en un nivel bajo.

Los alojamientos 50 para las ruedas cubren los huecos 49 de la base 41 y los huecos correspondientes de las paredes longitudinales 43.

La base 41 está también provista de una plataforma giratoria 51 para el acoplamiento de otro vehículo ferroviario.

La parte delantera del vehículo ferroviario está cerrada mediante una pared frontal 52 que consta de unos paneles rígidos y un parabrisas 53.

La Figura 6 también muestra dos carriles de fijación de asientos 60, 61, uno de los cuales se muestra en sección transversal en la Figura 7. Cada carril de fijación de asientos 60, 61 tiene una parte exterior 62 cuya forma se corresponde con el borde de la pared longitudinal 3, en particular con el borde de la banda de la base 33 y la banda de la pared 34 adyacente a esta última, y una parte interior inclinada 63. El espacio interior incluido entre las partes 62, 63 está dividido en dos espacios huecos 65, 66 mediante la partición 64.

El carril de fijación de asientos 60, 61 está fijado al panel 3 y forma un elemento rígido del que se pueden suspender los asientos. Con esta finalidad, el carril de fijación de asientos tiene dos ranuras longitudinales 67, 68. La ranura longitudinal superior 67 es de corte sesgado, de manera que la barra 75 de la estructura del asiento puede engancharse en la misma y puede sujetarse contra las fuerzas de tracción. La ranura longitudinal inferior absorbe las fuerzas de compresión de la barra 69 de la estructura del asiento. Los carriles de fijación de asientos 60, 61 absorben de esta manera las fuerzas concentradas generadas por los puntos locales de acoplamiento de las barras 75, 69 de la estructura de los asientos y las transmiten, distribuyéndolas de forma uniforme, a la pared longitudinal 3.

La sección transversal mostrada en la figura 8 muestra la sección de unión 70 en la parte del panel sándwich 1 que se eleva de forma gradual, dicha sección de unión une la sección del panel horizontal 72 con la sección del panel vertical 71. Para transmitir las tensiones entre dichas secciones 71, 72, la sección tiene un tubo 73 que está dividido en dos áreas de corte transversal triangular mediante la partición 74. Dichas formas triangulares proporcionan una gran rigidez, sin necesidad de que el espesor de la pared de la sección de unión 70 tenga que ser demasiado
alto.

La sección 70 también tiene unos lados 75, entre los cuales se pueden colocar las secciones de panel 71, 72 fijados mediante pernos o clavos 76.

Claims (15)

1. Construcción de un vehículo que comprende una carrocería con una base (1, 41), un techo (2, 42), dos paredes longitudinales (3, 43) que unen la base y el techo, y al menos cuatro ruedas conectadas a la base; la base, el techo y las paredes longitudinales comprendiendo paneles sándwich que se unen entre sí en sus bordes longitudinales, caracterizada por el hecho de que cada uno de los paneles sándwich que constituyen las paredes longitudinales (3, 42) están bordeados según una banda de base esencialmente horizontal (33) y una banda de pared (34) adyacente a la anterior, de tal manera que cada una de dichas paredes longitudinales (3, 43) se extiende de forma integrada en su parte inferior por dicha banda de base esencialmente horizontal (33), dichas bandas de base (33) estando fijadas a los bordes longitudinales del panel sándwich que forma el resto de la base (1, 41).

2. Construcción de un vehículo según la reivindicación 1, en la cual la dimensión transversal de cada banda (33) y del panel sándwich unido a éstas se elige de tal manera que bajo una tensión nominal de la base los momentos de flexión, vistos en dirección transversal, son mínimos en el lugar de unión entre las bandas (33) y el panel sándwich.

3. Construcción de un vehículo según la reivindicación 1 ó 2, en la cual los paneles sándwich que forman las paredes longitudinales (3, 43) se extienden en su parte superior por una banda de techo esencialmente horizontal (35), dicha banda de techo (35) estando fijada a los bordes longitudinales del panel sándwich que forma el resto del techo (2).

4. Construcción de un vehículo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la cual se disponen huecos (29, 30, 49) para el alojamiento de las ruedas en los paneles sándwich que constituyen la base (1, 41) y las paredes longitudinales (3, 43), un alojamiento para las ruedas (31, 32, 50) estando fijado al borde de cada uno de dichos huecos.

5. Construcción de un vehículo según la reivindicación 4, en la que los alojamientos para las ruedas (31, 32, 50) están hechos de material sándwich.

6. Construcción de un vehículo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que los puntos de suspensión (20, 21, 47) para la suspensión de las ruedas están integrados en el panel sándwich que forma la base (1, 41).

7. Construcción de un vehículo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, para un vehículo de carretera, como un autobús, en la que el panel sándwich que forma la base (1) está construido de tal manera que se inclina hacia arriba en la parte trasera, dicha inclinación trasera ascendente está provista de puntos de suspensión integrados (21, 26) para una fuente de energía (28) que acciona las ruedas traseras.

8. Construcción de un vehículo según la reivindicación 6 ó 7, en la que los puntos de suspensión (20, 21, 47, 26) para las ruedas y la fuente de energía (28) consisten en placas de montaje (24) que tienen un cojinete de caucho (25), cada una de estas placas de montaje está rodeada y está fijada por unas secciones de refuerzo (19, 20) que están colocadas en el panel sándwich de la base (1).

9. Construcción de un vehículo según la reivindicación 7 u 8, en la que la parte trasera con inclinación ascendente del panel sándwich que forma la base (1) tiene una sección en ángulo (70) provista de unos lados (75), entre los cuales se fijan las secciones del panel (71, 72).

10. Construcción de un vehículo según la reivindicación 9, en la que el tubo de la sección en ángulo (73) está dividido por una partición (74) en dos áreas de corte transversal esencialmente triangulares.

11. Construcción de un vehículo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que las paredes longitudinales (3, 43) consisten en unos módulos de pared (4-6) unidos entre sí.

12. Construcción de un vehículo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que los paneles sándwich que constituyen la base (1, 41), el techo (2, 42) y/o una pared longitudinal (3, 43) soportan unas secciones de fijación (11, 13, 17, 18) en sus bordes longitudinales opuestos entre sí, mediante las cuales dichos paneles sándwich se fijan de dos en dos.

13. Construcción de un vehículo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que se fijan carriles de fijación de asientos (60, 61) a lo largo de las paredes longitudinales (3, 43) y la base (1, 41).

14. Construcción de un vehículo según la reivindicación 13, en la que cada carril de fijación de asientos (60, 61) es una sección cerrada que tiene una parte exterior (62) adaptada al contorno de la pared longitudinal (3, 43) y de la base (1, 41) y una parte interior inclinada (63).

15. Construcción de un vehículo según la reivindicación 14, en la que se proporcionan ranuras longitudinales (67, 68) en la parte interior (63) para el alojamiento de las barras (75, 69) de la estructura de los asientos.