ES2225250T3 - Componente para vehiculo automovil. - Google Patents
Componente para vehiculo automovil.Info
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Abstract
Componente para vehículo automóvil, en particular un travesaño para la zona del salpicadero, en el que el componente (10) está conformado como componente ligero con un cuerpo de base (12) en forma de cubeta y con nervios de refuerzo (20) realizados en plástico inyectado, caracterizado porque junto con los nervios de refuerzo (20) está inyectado, total o parcialmente en el espacio interior (14) del cuerpo de base (12), un canal (16) que atraviesa los nervios de refuerzo y, visto en sección transversal, una zona parcial (24) del cuerpo de base (12) forma una parte de la pared (18) del canal (16) o la zona parcial (24) forma directamente la pared (18).
Description
Componente para vehículo automóvil.
La invención se refiere a un componente para
vehículo automóvil, en especial un travesaño para la zona del
salpicadero, según el preámbulo de la reivindicación 1, así como a
un procedimiento de fabricación y utilizaciones de dicho
componente.
Para la construcción de vehículos automóviles se
conocen travesaños formados por tubos, los cuales, para que
impartir una rigidez a la flexión, al pandeo y a la torsión
suficiente y con ello una resistencia a la compresión suficiente,
están realizados en metal y presentan grosores de pared
correspondientemente grandes. Ello da como resultado un peso elevado
y desventajas en cuanto a los costes. Los tubos se pueden utilizar
en principio para la conducción de aire, por ejemplo desde una
instalación de climatización dispuesta en posición central en el
vehículo automóvil hacia salidas laterales (ver p. ej. la
publicación DE 197 53 877), donde esto no se aprovecha hasta hoy
dado que en los tubos de metal puede precipitar fácilmente agua de
condensación indeseada.
Además se conocen travesaños que presentan una
construcción de doble pared con nervios soldados para la
estabilización. Un travesaño de este tipo se conoce, por ejemplo, a
partir de la publicación DE
197 20 902. Este tipo de travesaños son muy complejos en cuanto a la fabricación y tienen un peso elevado. La conducción de aire no es posible.
197 20 902. Este tipo de travesaños son muy complejos en cuanto a la fabricación y tienen un peso elevado. La conducción de aire no es posible.
Por la publicación genérica EP 0 370 342 se
conoce un componente ligero, que se puede utilizar como viga en el
vehículo automóvil, que presenta un cuerpo de base en forma de
cubeta, realizado preferentemente en metal, en cuyo espacio
interior están dispuestos nervios de refuerzo. Los nervios de
refuerzo están realizados en plástico inyectado y están conectados
con el cuerpo de base de metal en puntos de conexión discretos,
gracias a que el plástico atraviesa caladas dispuestas en el
componente de metal y sobresale por encima de las superficies de
las caladas. El cuerpo de base de metal está conformado en forma de
U y los nervios de refuerzo atraviesan, para conseguir una elevada
rigidez y resistencia, el espacio interior del cuerpo de base. Este
componente ligero conocido, el cual está conformado en el así
llamado tipo constructivo híbrido, tiene un peso ventajosamente
reducido con una resistencia, rigidez y capacidad de carga
simultáneamente suficientes. Con este componente ligero que se puede
utilizar como viga no es posible una conducción de aire.
Por la publicación DE 299 16 470 U se conoce un
travesaño para la zona del salpicadero el cual presenta un canal de
conducción de aire realizado en plástico el cual presenta
radialmemte por fuera tanto un nervadura como también puntos de
conexión.
Este canal de conducción de aire es insertado en
dos cubetas de metal de tipo semimonocoque y es conectado en
ellas.
Partiendo de este estado de la técnica, la
invención se plantea el problema de proporcionar un componente
mejorado el cual, por una parte, presente las ventajas de un
componente ligero y, a pesar de ello, pueda satisfacer otras
funciones además de una función portadora.
Este problema se resuelve mediante un componente
que presenta las características previstas en la reivindicación 1
así como un procedimiento que presenta las características
previstas en la reivindicación 9.
Según la invención, el componente, que está
conformado como un componente constructivo ligero con un cuerpo de
base en forma de cubeta y con nervios de refuerzo inyectados
realizados en plástico, presenta al menos un canal el cual, junto
con los nervios de refuerzo, es inyectado, total o parcialmente, en
el espacio interior del cuerpo de base. El canal atraviesa al mismo
tiempo los nervios de refuerzo. Con ello se crea en conjunto un
componente híbrido el cual presenta tanto las ventajas del tipo
constructivo híbrido, es decir una buena resistencia, rigidez y
capacidad de carga, así como una posibilidad de construcción
sencilla, rápida y económica con, simultáneamente, un peso
reducido, así como también una función de conducción para los medios
más diversos. En el canal se puede conducir, por ejemplo, aire de
una instalación de climatización situada, por ejemplo, en posición
central hacia salidas laterales. El componente forma entonces,
preferentemente, un travesaño dispuesto entre las columnas A del
vehículo automóvil, a la cual se pueden conectar el tablero de
instrumentos y otros componentes, como la columna de dirección, el
airbag o similares. En el canal podrían ser conducidos o
almacenados también otros medios como agua de limpieza para los
faros o el parabrisas, agua de refrigeración, aceite, aire a
presión o similares. El canal puede servir asimismo para el tendido
protegido de cables, conducción de gasolina, conducción de aceite,
conducciones de aire a presión o similares o para guardar
objetos.
En principio es posible que el canal se extienda,
independientemente del cuerpo de base, en una dirección
discrecional. Sin embargo, el canal se extiende preferentemente en
la dirección longitudinal del componente, de manera que el
componente se puede aprovechar de manera óptima para acoger el
canal.
En los extremos del canal pueden estar previstas
en cada caso una tubuladura de entrada o una de salida y que pueden
estar conducidas lateralmente fuera del componente, para que el
componente se pueda sujetar con sus extremos, por ejemplo, entre
las columnas A del vehículo automóvil.
En caso de utilización del componente como viga
de tablero de instrumentos el canal está conformado, de manera
ventajosa, como canal de conducción de aire, y está previsto un
segundo canal de conducción de aire para que pueda ser conducido
aire de una instalación de climatización dispuesta, por ejemplo, en
posición central hacia salidas laterales. Los canales están
dispuestos entonces aproximadamente simétricos entre sí y sus
tubuladuras de entrada se encuentran aproximadamente en la zona
central del componente y sus tubuladuras de salida en las zonas
finales de los componentes.
En lugar de dos tubuladuras de entrada para los
dos canales podría estar previsto en un perfeccionamiento una
tubuladura de entrada común para ambos canales.
Para la buena desmoldabilidad del componente en
una herramienta de inyección el canal se estrecha ligeramente en
sección transversal de un extremo a otro.
En un perfeccionamiento de la invención, el
cuerpo de base está conformado en sección transversal en forma de
U, con ramas en forma de U y una base, donde la base está
conformada, preferentemente, en forma de arco, por ejemplo, en
forma de semicírculo. Entonces el canal de conducción de aire
inyectado puede estar conformado, en sección transversal, de forma
faborable a la circulación, aproximadamente redondo, sin que se
formen destalonamientos, los cuales dificultarían un
desmoldado.
En un perfeccionamiento preferido de la invención
una zona parcial del cuerpo de base forma, vista en sección
transversal, una parte de la pared del canal. De esta manera no
existe espacio libre entre el canal y el cuerpo de base, el cual
dificultaría la fabricación mediante procedimiento por moldeo de
inyección.
Para aumentar la estabilidad y para obtener
puntos de conexión para los componentes del vehículo, como columna
de dirección, etc., los nervios de refuerzo no están dispuestos
sólo de forma conocida en el espacio interior sino también fuera
del espacio interior.
La invención se explica a continuación en detalle
sobre la base de ejemplos de realización y haciendo referencia al
dibujo. En el dibujo, las figuras muestran:
las Figs. 1 y 2, vistas en perspectiva de un
componente según la invención;
la Fig. 3, una vista en detalle de un extremo del
componente;
la Fig. 4, una sección transversal a lo largo de
la línea IV-IV de la Fig. 5;
la Fig. 5, una sección transversal a lo largo de
la línea V-V de la Fig. 4;
las Figs. 6a, 6b, 6c otras formas de realización
del componente en sección transversal.
Un componente 10 según la invención presenta un
cuerpo de base 12 en forma de cubeta el cual está hecho,
preferentemente de metal. En el espacio interior 14 del cuerpo de
base 12 está dispuesto al menos un canal 16, el cual se extiende,
preferentemente en la dirección longitudinal del componente10. Entre
una pared 18 del canal 16 y el cuerpo de base 12 están dispuestos,
en el espacio interior 14, nervios de refuerzo 20. Entre los
nervios de refuerzo 20 individuales se ha dejado un espacio libre
el cual está conformado en forma de trapecio, en forma de
triángulo, en forma de rombo o similar. En el ejemplo de
realización representado los nervios de refuerzo 20 forman una
muestra (Fig. 1) de tipo romboidal. El canal 16 y los nervios de
refuerzo 20 están realizados en plástico y están fabricados de un
componente mediante procedimiento de moldeo por inyección.
El cuerpo de base 12 está conformado, en sección
transversal, preferentemente en forma de U con ramas en forma de U
22 y una base 24, donde la base 24 está conformada preferentemente
aproximadamente en forma de arco (Fig. 5). La base 24 forma, como
está representado en la Fig. 5, una parte de la pared 18 del canal
16. En la zona de la base 24 el canal 16 está conformado con pared
doble. El cuerpo de base 12 está recubierto aquí con el plástico que
forma la pared 18. En principio sería también posible que la base
24 formase directamente la pared 18, como se describe más abajo
sobre la base de los ejemplos de realización de las Figs. 6a, 6b,
6c. Sin embargo, cuando el cuerpo de base está realizado en metal y
el canal se utiliza como canal de conducción de aire, existe el
peligro de que se forme en el metal fácilmente agua de condensación
indeseada.
Para aumentar la estabilidad del componente 10
están dispuestos también fuera del espacio interior, en especial en
la zona de la base 24, otros nervios de refuerzo 26, como se
muestra en especial en las Figs. 2 y 3. Los segundos nervios de
refuerzo 26 forman, como los primeros nervios de refuerzo 20, una
muestra de tipo romboidal donde adicionalmente están previstos
nervios 27 en el borde del componente 10, los cuales están hechos
asimismo de plástico y están inyectados junto con los nervios de
refuerzo 26. En los nervios 27 pueden estar dispuestas bridas de
sujeción 38 o similares, las cuales están representadas únicamente
en la Fig. 3 a modo de ejemplo.
El componente 10 es utilizado preferentemente
como travesaño en la zona del salpicadero de manera que en la
descripción que viene a continuación de uno de los muchos ejemplos
de realización el componente 10 es designado como travesaño.
Preferentemente está dispuesto en el travesaño 10
junto al canal 16 otro canal 28 aproximadamente simétrico respecto
del primer canal 16. Los canales 16 y 28 presentan en cada caso una
tubuladura de entrada 30 ó 32 y una tubuladura de salida 34 ó 36.
Las tubuladuras de entrada y salida 30, 32, 34, 36 están conducidas
en cada caso lateralmente fuera del travesaño 10. Dependiendo del
objetivo de utilización, las tubuladuras pueden ser conducidas hacia
fuera desde uno de los cuatro lados del travesaño 10. Las
tubuladuras de entrada 30 y 32 se encuentran aproximadamente en el
centro del travesaño 10 y las tubuladuras de salida 34 y 36 en las
dos zonas finales del travesaño 10. Un travesaño 10 conformado de
esta manera no sólo se puede aprovechar para la sujeción del
tablero de instrumentos y de otros componentes dispuestos en la zona
del tablero de instrumentos, como columna de dirección, airbag y
similares, sino que puede servir al mismo tiempo para la conducción
de aire, el cual debe ser conducido desde una instalación de
climatización, dispuesta en posición central, hacia salidas las
cuales están dispuestas en zonas laterales del espacio interior del
vehículo.
Los canales 16 y 28 con sus tubuladuras de
entrada y salida 30, 32, 34, 36 y los nervios de refuerzo 20 y 26
con los nervios 27 son inyectados en un proceso de moldeo por
inyección común, como se describe en detalle a continuación. Las
piezas de plástico están conectadas con el cuerpo de base 12 en
puntos de conexión discretos, como se conoce ya en detalle por la
publicación EP 0 370 342. En los puntos de conexión discretos el
cuerpo de base 12 presenta caladas, no representadas en el dibujo,
las cuales son atravesadas por el plástico y son solapadas por el
plástico.
El travesaño 10 según la invención es fabricado
en las siguientes etapas de procedimiento:
Primero se fabrica el cuerpo de base 12 mediante
una o varias de las diversas técnicas para trabajar metales como
laminar, extrusionar, biselar, troquelar, punzonar, embutir.
Entonces el cuerpo de base 12 es insertado en una herramienta de
inyección y los canales 16 y 28 son inyectados junto con los
nervios de refuerzo 20 y 26 así como los nervios 27. Al mismo tiempo
son inyectadas las tubuladuras de entrada y salida 30, 32, 34, y
36. Para obtener tanto los canales 16 y 28 como las tubuladuras de
entrada y salida 30, 32, 34, 36 deben existir las correspondientes
correderas, también llamadas núcleos, en el útil de moldeo. Los
núcleos para las tubuladuras son insertados en la dirección de las
tubuladuras y los núcleos para los canales son insertados, desde
los extremos 40 y 41 del travesaño 10, en la dirección longitudinal
(flecha 42). Tras la inyección del plástico y la conformación de
las piezas de plástico, es decir de los canales 16 y 28, de las
tubuladuras de entrada y salida 30, 32, 34 y 36, de los nervios de
refuerzo 20 y 26 y de los nervios 27, se extraen para desmoldar,
entre otros, de nuevo los núcleos. Para que esto sea posible, los
canales deben estrecharse en sección transversal ligeramente, desde
los extremos 40 y 41 hacia el centro del travesaño, hacia las
tubuladuras de entrada, de manera que el núcleo y el canal estén
conformados ligeramente cónicos. La variación de sección
transversal es de tal manera pequeña, la conicidad vale típicamente
0,5º a 1º, que no se puede reconocer en el dibujo. Con núcleos
conformados correspondientemente de forma especial se podrían
obtener también canales los cuales estén conformados
cilíndricos.
Tras desmoldar se obturan entonces los canales 16
y 28, si así se demanda, por sus extremos 40a y 41a mediante la
inserción de elementos de obturación 44 y 46 (Fig. 4). Cuando los
canales 16 y 28 se utilizan para la conducción de aire los
elementos de obturación 44 y 46 están conformados, ventajosamente,
de manera favorable a la circulación para que el aire que hay que
conducir pueda ser conducido, de manera favorable a la circulación,
desde el canal de conducción de aire 16 ó 28 correspondiente a las
tubuladuras de salida 34 ó 36.
El travesaño 10 puede ser dispuesto en un
vehículo automóvil entre las columnas A. Para la conexión del
travesaño a las columnas A pueden estar previstos elementos de
sujeción los cuales se pueden introducir en los extremos 40a y 41a
abiertos, que sobresalen por encima de los elementos de obturación
44 y 46, de los canales 16 y 28 y que se pueden fijar en su caso
allí.
En otro perfeccionamiento de la invención el
cuerpo de base 12 y el canal 16 ó 28 pueden presentar, en sección
transversal, otras formas a las representadas en las Figs. 1 a 5.
Las Figs. 6a, 6b, 6c muestran tres ejemplos de realización más de
un travesaño 10 según la invención. En estas figuras los mismos
componentes del travesaño 10 están designados con las mismas cifras
de referencia que en las Figs. 1 a 5.
En la Fig. 6a está representado un travesaño el
cual presenta un cuerpo de base 12 en forma de U y un canal 16
dispuesto en su interior, donde una parte del cuerpo de base 12, es
decir la base 24 del cuerpo de base 12 con sección transversal en
forma de U, forma una pared 18 del canal 16.
Asimismo están conformados también los canales 16
de los travesaños 10 según los ejemplos de realización de las Figs.
6b y 6c, donde aquí sin embargo el travesaño 10 presenta dos
canales 16' y 16'' paralelos entre sí y el cuerpo de base 12 del
travesaño 10 está conformado, en sección transversal, dos veces en
forma de U y en cada U está dispuesto un canal de aire 16' ó 16''.
Son concebibles más de dos canales dispuestos paralelos en más de
dos zonas parciales en forma de U del travesaño.
En estos ejemplos de realización de las Figs. 6a,
6b, 6c los nervios de refuerzo 20 están dispuestos únicamente en el
espacio interior 14 del travesaño 10.
Son concebibles otros perfeccionamientos de la
invención:
Así puede estar prevista, en lugar de las dos
tubuladuras de entrada 30 y 32, una tubuladura de entrada común, a
través de la cual entra aire a los dos canales 16 y 28. La abertura
de entrada de la tubuladura común o también las aberturas de las
tubuladuras de entrada 30 y 32 individuales pueden presentar formas
distintas a las redondas.
También es concebible que se supriman las
tubuladuras de entrada y salida y el aire u otros medios, los
cuales deben se conducidos a través del canal, sean introducidos
directamente en posición central axial en el canal. Esto
simplificaría el útil de moldeo con sus correderas.
El o los canales podrían presentar varias cámaras
que discurran paralelas de manera que existirían varios canales
parciales paralelos. La existencia de varios canales parciales
podría aumentar la estabilidad del componente.
Además es concebible que el componente esté
conformado linealmente, como está representado en el dibujo, sino
que presente varias zonas parciales lineales, las cuales están
dispuestas formando un ángulo entre sí. Cada una de las zonas
parciales lineales puede acoger un canal.
Sin embargo, son también posibles componentes
curvados los cuales presentan un canal asimismo curvado. Este tipo
de canales se pueden fabricar, por ejemplo, con núcleos giratorios
mediante técnica de moldeo por inyección.
Claims (13)
1. Componente para vehículo automóvil, en
particular un travesaño para la zona del salpicadero, en el que el
componente (10) está conformado como componente ligero con un
cuerpo de base (12) en forma de cubeta y con nervios de refuerzo
(20) realizados en plástico inyectado, caracterizado porque
junto con los nervios de refuerzo (20) está inyectado, total o
parcialmente en el espacio interior (14) del cuerpo de base (12),
un canal (16) que atraviesa los nervios de refuerzo y, visto en
sección transversal, una zona parcial (24) del cuerpo de base (12)
forma una parte de la pared (18) del canal (16) o la zona parcial
(24) forma directamente la pared (18).
2. Componente según la reivindicación 1,
caracterizado porque el canal (16) se extiende en la
dirección longitudinal del componente (10) y en al menos uno de sus
extremos está conducida lateralmente fuera del componente (10) una
tubuladura de entrada (30) y/o de salida (34).
3. Componente según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque el canal forma un canal de conducción
de aire (16) y está previsto otro canal de conducción de aire (28),
el cual está dispuesto aproximadamente simétrico respecto del
primero (16), y las tubuladuras de entrada (30, 32) de los canales
de conducción de aire (16 y 28) se encuentran aproximadamente en la
zona central del componente (10) y las tubuladuras de salida (34,
36) se encuentran en las zonas finales del componente (10).
4. Componente según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque el canal (16, 28) se
estrecha en sección transversal de un extremo al otro (40a,
41a).
5. Componente según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque el cuerpo de base (12) está
conformado en sección transversal en forma de U.
6. Componente según la reivindicación 5,
caracterizado porque una base (24) del componente (10) en
forma de U está conformada aproximadamente en forma de arco.
7. Componente según la reivindicación 1,
caracterizado porque el cuerpo de base está conformado, en
una zona parcial, con pared doble.
8. Componente según la reivindicación 1,
caracterizado porque están dispuestos nervios de refuerzo
(20, 26) tanto en el espacio interior (14) como también fuera del
espacio interior (14).
9. Procedimiento para la fabricación de un
componente según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por los siguientes etapas de
procedimiento:
- fabricación del cuerpo de base (12),
- inserción del cuerpo de base (12) en la
herramienta de inyección;
- inyección de las piezas de plástico, es decir
de al menos un canal (16, 28) que atraviesa los nervios de
refuerzo, de los nervios de refuerzo (20, 26) y, si están
previstos, de dichas al menos unas tubuladuras de entrada y/o salida
(30, 32, 34, 36), de tal manera que, visto en sección transversal,
una zona parcial (24) del cuerpo de base (12) forme una parte de la
pared (18) del canal (16) y la zona parcial (24) forme directamente
la pared (18);
- desmoldado del componente (10) con las piezas
de plástico inyectadas.
10. Procedimiento según la reivindicación 10,
caracterizado porque además se lleva a cabo la siguiente
etapa de procedimiento
- inserción de al menos un elemento de obturación
(44, 46) en dicho al menos un extremo (40a, 41a) del canal de
conducción de aire (16, 28).
11. Utilización de un componente según una de las
reivindicaciones 1 a 9 anteriores, como viga de tablero de
instrumentos en un vehículo automóvil, en el que el canal (16 y/o
28) es un canal de conducción de aire y/o un canal para cables.
12. Utilización de un componente según una de las
reivindicaciones 1 a 9 anteriores como travesaño dispuesto debajo
de un parabrisas en un vehículo automóvil, en el que el canal (16
y/o 28) es un canal de conducción de aire para la conducción del
aire de descongelación que hay que suministrar al parabrisas y/o
las lunas laterales.
13. Utilización de un componente según una de las
reivindicaciones 1 a 9 anteriores como viga en el vehículo
automóvil, por ejemplo como travesaño en un extremo frontal, en el
que el canal es un canal para cables o forma un envase para un
medio, como agua de limpieza para los faros o el parabrisas, agua de
refrigeración, aceite o aire a presión, o forma un canal para el
tendido protegido de conducción de gasolina, conducción de aceite o
conducciones de aire a presión.
Applications Claiming Priority (2)
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| DE10251762A1 (de) * | 2002-11-05 | 2004-05-19 | Behr Gmbh & Co. | Grundträger für eine Fahrzeugstruktur sowie Verfahren zur Herstellung eines Grundträgers |
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