ES2241918T3 - Modulo frontal con viga de montaje para un automovil. - Google Patents

Abstract

Módulo frontal para colocarlo en los largueros de la carrocería de un automóvil con un travesaño (1), cajas (2) de impactos y una viga (4) de montaje, de modo que el travesaño (1) está configurado como viga de impactos y puede fijarse, interponiendo en cada caso una de las cajas (2) de impactos, en cada uno de los largueros de la carrocería, de modo que el travesaño (1) y las cajas (2) de impactos son construcciones soldadas y las cajas (2) de impactos, por un lado, están unidas fijamente con el travesaño (1), así como, por otro lado, pueden atornillarse con los extremos frontales de los largueros del automóvil mediante planchas (3) posteriores con pestañas, y de modo que además en las cajas (2) de impactos está fijada la viga (4) de montaje, en la cual están dispuestos aquellos componentes del módulo frontal que deben alinearse respecto a las piezas de la carrocería manteniendo un intersticio determinado, caracterizado porque la viga (4) de montaje está atornillada de forma separable en laplancha (3) posterior con pestañas de cada caja (2) de impactos y, para ello, en la viga (4) de montaje, así como en la plancha (3) con pestañas de cada caja (2) de impactos están presentes superficies (7, 9) de pestañas con orificios (8, 19) pasantes roscados, las cuales pueden sujetarse entre sí y se disponen en la dirección longitudinal del automóvil, de modo que los orificios (8) pasantes roscados de como mínimo una de las superficies (7, 9) con pestañas que pueden sujetarse entre sí son orificios ensanchados, como mínimo en la dirección longitudinal del automóvil, en relación con el diámetro de los tornillos.

Description

Módulo frontal con viga de montaje para un automóvil.

La invención se refiere a un módulo frontal para la colocación en los largueros de la carrocería de un automóvil con un travesaño configurado como viga parachoques, el cual puede fijarse en cualquiera de los largueros de la carrocería interponiendo una caja de impactos (crashbox), de modo que las cajas de impactos, por un lado, están unidas fijamente con el travesaño y, por otro lado, pueden atornillarse con los extremos frontales de los largueros del vehículo por medio de planchas posteriores con pestañas, y, además, con un viga de montaje fijada en las cajas de impactos están dispuestas en los componentes del módulo frontal que deben alinearse respecto a las piezas de la carrocería manteniendo una determinada medida de unión.

Un módulo frontal de este tipo se conoce a partir del documento WO 00/03895 A1 para poder ajustar la viga de montaje respecto a la carrocería del automóvil no sólo en el plano transversal del automóvil, el plano Y-Z, sino también en la dirección longitudinal del automóvil, la dirección X. Para el ajuste en la dirección X se prevén en este caso cajas de impactos que se componen de dos piezas que pueden ajustarse una respecto a la otra en la dirección X. En las partes delanteras de las cajas de impactos, que soportan el travesaño del parachoques, está fijada la viga de montaje. Para la unión regulable de las piezas de las cajas de impactos están previstos tornillos introducidos a través de orificios oblongos, por medio de los cuales, tras el ajuste adecuado de la viga de montaje en la dirección longitudinal del automóvil, se sujetan fijamente entre sí las piezas de las cajas de impactos. Además, aún puede llevarse a cabo un desplazamiento de las cajas de impactos junto con la viga de montaje en el plano transversal del automóvil, para lo cual está prevista una unión mediante pestañas, configurada de forma correspondiente con orificios oblongos, entre las piezas posteriores de las cajas de impactos y los largueros del automóvil. En caso de impacto, las fuerzas que actúan en las cajas de impactos se transmiten a los largueros de la carrocería pasando por los elementos de ajuste para el alineamiento longitudinal de la viga de montaje.

El documento DE 198 47 389 A1 describe una fijación de un módulo frontal en una carrocería de un vehículo en la que los elementos de ajuste también están previstos en los puntos de unión entre los largueros de la carrocería y las cajas de impactos. De esta manera, en caso de impacto la transmisión de la fuerza también aquí tiene lugar por medio de los elementos de ajuste entre las cajas de impactos y los largueros de la carrocería.

El documento publicado posteriormente DE 199 53 808 A1 describe un módulo frontal para un automóvil que se une en su totalidad con los largueros del automóvil y con las carcasas de las ruedas por el lado de la carrocería interponiendo cajas de impactos. Las cajas de impactos están realizadas de varias piezas y presentan secciones de las cajas con orificios oblongos alineados en la dirección longitudinal del vehículo, con los cuales es posible una compensación de las tolerancias de todo el módulo frontal.

A partir del documento DE 198 13 548 A1 se desprende una fijación de otro tipo para un módulo
frontal en los largueros de una carrocería. Allí, el módulo frontal junto con las cajas de impactos se atornilla con los largueros de la carrocería. El módulo frontal presenta un travesaño que puede ajustarse en relación con las paredes laterales de la estructura delantera del vehículo por el lado de la carrocería, para lo cual en la zona de estas paredes laterales están previstas planchas de unión en las que existen varias posibilidades de atornillado.

A partir del documento EP 0 519 776 B1 se conoce un módulo frontal también de un tipo diferente. En este caso, el travesaño del parachoques está desacoplado de la viga de montaje dado que puede desplazarse en la dirección longitudinal del automóvil o de los largueros del automóvil, es decir, en la denominada dirección X; en relación con la viga de montaje. El ajuste de la viga de montaje en la dirección X tiene lugar por medio de un dispositivo de ajuste independiente que se encuentra en una parte adecuada de la carrocería separado de las cajas de impactos y de los largueros de la carrocería.

Las construcciones conocidas no solucionan todos los problemas que se producen en relación con un alineamiento exacto de la viga de montaje del módulo frontal respecto a las piezas de la carrocería. En el caso de las vigas de montaje de una realización más nueva, se trata de piezas de plástico o piezas compuestas de metal y plástico, por el contrario, el travesaño, configurado para transmitir una energía de impacto, del módulo frontal y las cajas de impactos está realizado como construcción soldada, para la cual deben preverse mayores tolerancias. Además, tanto para el primer montaje, como también para el caso de reparaciones es necesaria una buena posibilidad de acceso para las herramientas. Todos estos criterios han conducido en las disposiciones conocidas a construcciones relativamente caras y costosas. Sobre todo, en las realizaciones en las que el módulo frontal puede ajustarse, las fuerzas absorbidas por las cajas de impacto en caso de un impacto se conducen a través de aquellos puntos de unión de los largueros de la carrocería que están dotados de los elementos de ajuste.

Por tanto, la invención se basa en el objetivo de crear un módulo frontal del tipo indicado al principio que posibilite un montaje sencillo y sea adecuado en cuanto a los costes y en el que los elementos de unión por medio de los cuales se lleva a cabo el ajuste del módulo frontal al menos en la dirección longitudinal del automóvil, en caso de impacto están desacoplados de una transmisión de fuerzas.

Este objetivo se consigue, en el caso de un módulo frontal según las características del preámbulo de la reivindicación 1, mediante las características significativas de la reivindicación 1.

Para la invención es fundamental que la viga de montaje del módulo frontal pueda atornillarse de forma separable en puntos que, por un lado, se encuentran cerca de los extremos frontales de los largueros de la carrocería, pero, por otro lado, no participan en una transmisión de fuerzas en caso de impacto.

De esta manera, se admiten tolerancias en la construcción soldada del travesaño configurado como viga de impactos y en las piezas fijas para ello en un volumen más reducido en el intersticio a mantener entre las piezas de la carrocería y los componentes en la viga de montaje. Además, en las cajas de impactos es posible sin más una buena capacidad de acceso para las herramientas dado que en un caso de reparación, tras un impacto con deformación de las cajas de impactos, es necesario su intercambio, para lo cual también existe un acceso fácil para atornillar la viga de montaje.

A partir de las reivindicaciones dependientes se obtienen características de configuración ventajosas de la invención.

La invención se explica detalladamente a continuación mediante el dibujo en un ejemplo de realización. A este respecto, muestran:

la figura 1, en una representación en perspectiva, las piezas de soporte del bastidor de un módulo frontal para un automóvil,

la figura 2, una representación parcial ampliada en perspectiva de uno de los puntos de unión de la viga de montaje con la caja de impactos correspondiente del bastidor del módulo correspondiente a la figura 1,

la figura 3, una representación correspondiente a la figura 1, en la que, sin embargo, la viga de montaje se muestra levantada de las cajas de impactos del bastidor del módulo,

la figura 4, una representación correspondiente a la figura 2, aunque en la posición en la que los puntos de unión de la viga de montaje según la figura 3 están levantados unos de otros,

la figura 5, otra reproducción en perspectiva de uno de los puntos de unión entre la viga de montaje y la caja de impactos del bastidor del módulo, y

las figuras 6a-c, una vista del punto de unión según la figura 5 en diferentes posiciones de las piezas de la viga de montaje en la dirección longitudinal del automóvil.

En particular, la figura 1 muestra los elementos de soporte de un módulo frontal para un automóvil a los cuales pertenece una viga 1 transversal configurada como viga de impactos. La viga 1 transversal es la pieza fundamental del parachoques delantero del automóvil y en una disposición montada ya acabada lleva el revestimiento convencional del parachoques. La viga 1 transversal se fija en los largueros presentes en el vehículo y, entre los extremos frontales de los largueros del automóvil y el travesaño 1, se disponen cajas 2 de impactos que están unidas fijamente con el travesaño 1, especialmente están soldadas, y que se atornillan mediante planchas 3 posteriores de pestañas con los extremos frontales de los largueros del automóvil.

Dado que en el caso del travesaño 1 y las cajas 2 de impactos se trata de una construcción soldada que requiere un mayor margen de tolerancias, los componentes acoplados del módulo frontal, especialmente aquellos que deben alinearse en relación con las piezas de la carrocería manteniendo un intersticio determinado, se disponen en un viga 4 de montaje que puede colocarse en las cajas 2 de impactos en la zona de las planchas 3 posteriores de pestañas. La pieza principal de la viga 4 de montaje se dispone en la disposición montada por encima del travesaño 1 y para ello se extiende de forma prácticamente paralela. Cerca de sus extremos a ambos lados, la pieza principal de la viga 4 de montaje presenta elementos 5 de apoyo dirigidos hacia abajo, en los que se encuentran elementos 15 de pie que sobresalen hacia fuera, mediante los cuales puede colocarse la viga 4 de montaje en las cajas 2 de impactos. En el lado inferior de los elementos 5 de pie de la viga 4 de montaje están dispuestos paneles 6 que sirven para atornillar la viga 4 de montaje con las cajas 2 de impactos.

Es importante que durante su atornillado la viga 4 de montaje pueda alinearse con las cajas 2 de impactos. Esto es válido sobre todo para el alineamiento en la dirección longitudinal del automóvil, el cual se aclara en la figura 5 mediante las flechas designadas con X. La dirección vertical del automóvil se indica mediante las flechas designadas con Z, además, la dirección transversal del automóvil viene definida mediante las flechas designadas con Y.

Los paneles 6 por debajo y junto a los elementos 15 de pie de la viga 4 de montaje tienen superficies 7 con pestañas (figuras 3 + 4) que se extienden en el plano X-Z del automóvil. En la zona de estas superficies 7 con pestañas los paneles 6 presentan orificios 8 pasantes que se correlacionan con orificios 10 pasantes roscados que se encuentran en las planchas 3 con pestañas de las cajas 2 de impactos. En la zona de los orificios 10 pasantes roscados las planchas 3 con pestañas de las cajas 2 de impactos también tienen una superficie 9 con pestañas que se dispone en el plano X-Z del automóvil, contra la cual puede sujetarse la superficie 7 con pestañas de los paneles 6 en el extremo inferior en la viga 4 de montaje.

Las figuras 3 y 4 ilustran especialmente bien la disposición de los paneles 6 mencionados en los lados 15 inferiores de los elementos 15 de pie de la viga 4 de montaje. Asimismo, aquí puede observarse que la superficie 7 con pestañas se extiende en los paneles 6 tanto en la dirección Z vertical, como también en la dirección X longitudinal del automóvil. Lo mismo es válido para la superficie 9 con pestañas que se encuentra en el lado exterior de un canto 13 saliente lateral de las planchas 3 con pestañas.

Las planchas 3 con pestañas de las cajas 2 de impactos tienen además, en la zona de un canto superior, un extremo 12 acodado que está dirigido hacia delante, hacia el lado de las cajas 2 de impactos, y se extiende, como mínimo en la zona final, en dirección horizontal. Con ello, en las planchas 3 con pestañas de las cajas 2 de impactos se forma una superficie 11 de apoyo en la que puede colocarse la viga 4 de montaje durante su montaje. De forma correspondiente, en el lado inferior de los elementos 15 de pie de la viga 4 de montaje se encuentra una superficie 14 de contrafuerte (figura 2 + 4) sobre la que se apoya la viga 4 de montaje en la superficie 11 de apoyo de las planchas 3 de montaje en las cajas 2 de impacto. En este caso, lo orificios 8 pasantes roscados se alinean en la zona de las superficies 7 con pestañas de los paneles 6 con los orificios 10 roscados en la zona de las superficies 9 con pestañas laterales en las planchas 3 con pestañas.

Las superficies 11 de apoyo en las planchas 3 de montaje y las superficies 14 de contrafuerte por el lado de abajo en la viga 4 de montaje pueden ser, de la misma manera, superficies con pestañas con una función tal como se ha expuesto anteriormente y se expondrá posteriormente mediante las superficies 8 y 9 con pestañas. Las superficies 14 de contrafuerte forman parte de un contrafuerte 16 configurado en cada caso en los elementos 15 de pie de la viga de montaje, el cual presenta un orificio 17 pasante roscado. A éste le corresponde un orificio 18 pasante roscado (figura 4) en la zona de la superficie 11 de apoyo que forma parte de las planchas 3 con pestañas. Básicamente, en este punto no es necesaria otra unión roscada, esto depende de si debe conseguirse una rigidez adicional en la unión de la viga 4 de montaje con las cajas 2 de impactos.

La figura 6 muestra ahora que los orificios 8 pasantes roscados en las superficies 7 con pestañas de los paneles 6 tienen un diámetro mayor que los orificios 10 pasantes roscados de las superficies 9 con pestañas en las planchas 3 con pestañas de las cajas 2 de impactos. El diámetro de los orificios 10 roscados en las planchas 3 con pestañas se corresponde con los tornillos utilizados en cada caso, los cuales sirven para sujetar las superficies 7 con pestañas a los paneles 6 y las superficies 9 con pestañas, a las planchas 3 con pestañas de las cajas 2 de impactos. Por ejemplo, si en el caso de los orificios 10 roscados en las planchas 3 con pestañas puede tratarse de orificios de tuerca, por otra parte, aquí el taladro de tuerca puede estar formado por tuercas soldadas por detrás en los cantos 13 salientes de las planchas 3 con pestañas. Dado que el diámetro del vástago de los tornillos de unión es menor que el diámetro de los orificios 8 pasantes roscados en la zona de las superficies 7 con pestañas de los paneles 6, por ejemplo, en caso de tornillos ya introducidos que aún no han sido atornillados, puede ajustarse la viga 4 de montaje en relación con las planchas 3 con pestañas en las cajas 2 de impactos en la dirección longitudinal del automóvil, la dirección X. La figura 6a ilustra un ajuste de la viga 4 de montaje en la dirección X hacia atrás, hacia el lado posterior del automóvil, lo cual se observa en la excentricidad de los orificios 8 y 10 roscados entre sí. La figura 6c muestra el ajuste máximo posible de la viga 4 de montaje en la dirección frontal del automóvil, mientras que la figura 6b muestra la posición centrada posible entre las dos posiciones finales mencionadas. En caso de que estén presentes, los orificios 17 pasantes roscados actúan conjuntamente de forma análoga en el contrafuerte 16 y la superficie 14 de contrafuerte de la viga 4 de montaje, y los orificios 18 pasantes roscados, en las superficies 11 de apoyo de las planchas 3 con pestañas en las cajas 2 de impactos. Entonces, aquí los orificios 17 pasantes roscados del contrafuerte 16 tienen el diámetro mayor para posibilitar el ajuste de la viga 4 de montaje, sobre todo en la dirección X.

En caso de que sea necesario, el ajuste de la viga de montaje puede realizarse básicamente de forma análoga también en la dirección Z, es decir, en la dirección vertical del automóvil (véase la figura 5). Sin embargo, esto depende de en qué secuencia se realice todo el montaje, si se monta previamente la viga 4 de montaje, entonces el ajuste Z se realiza de forma conveniente en el punto de unión entre la viga 4 de montaje y las planchas 3 de pestañas en la caja 2 de impactos. De otro modo, no obstante, también es posible el ajuste en la dirección Z entre las planchas 3 con pestañas de las cajas 2 de impactos y los largueros del automóvil dado que la superficie principal de las planchas 3 con pestañas se dispone en el plano Y-Z del automóvil. Por tanto, el ajuste se realiza en la dirección transversal del automóvil, es decir, en la dirección Y, entre las planchas 3 con pestañas de las cajas 2 de impactos y los extremos frontales, no mostrados en el dibujo, de los largueros del vehículo.

Claims (11)

1. Módulo frontal para colocarlo en los largueros de la carrocería de un automóvil con un travesaño (1), cajas (2) de impactos y una viga (4) de montaje, de modo que el travesaño (1) está configurado como viga de impactos y puede fijarse, interponiendo en cada caso una de las cajas (2) de impactos, en cada uno de los largueros de la carrocería, de modo que el travesaño (1) y las cajas (2) de impactos son construcciones soldadas y las cajas (2) de impactos, por un lado, están unidas fijamente con el travesaño (1), así como, por otro lado, pueden atornillarse con los extremos frontales de los largueros del automóvil mediante planchas (3) posteriores con pestañas, y de modo que además en las cajas (2) de impactos está fijada la viga (4) de montaje, en la cual están dispuestos aquellos componentes del módulo frontal que deben alinearse respecto a las piezas de la carrocería manteniendo un intersticio determinado, caracterizado porque la viga (4) de montaje está atornillada de forma separable en la plancha (3) posterior con pestañas de cada caja (2) de impactos y, para ello, en la viga (4) de montaje, así como en la plancha (3) con pestañas de cada caja (2) de impactos están presentes superficies (7, 9) de pestañas con orificios (8, 19) pasantes roscados, las cuales pueden sujetarse entre sí y se disponen en la dirección longitudinal del automóvil, de modo que los orificios (8) pasantes roscados de como mínimo una de las superficies (7, 9) con pestañas que pueden sujetarse entre sí son orificios ensanchados, como mínimo en la dirección longitudinal del automóvil, en relación con el diámetro de los tornillos.

2. Módulo frontal según la reivindicación 1, caracterizado porque las superficies (7, 9) con pestañas en la viga (4) de montaje y en las cajas (2) de impactos son planas.

3. Módulo frontal según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque las superficies (7, 9) con pestañas en la viga (4) de montaje y en las cajas (2) de impactos se extienden en la dirección vertical y / o en la dirección horizontal, y los ejes de los orificios (8, 10) pasantes roscados se disponen de forma correspondiente en horizontal y / o vertical.

4. Módulo frontal según la reivindicación 1, caracterizado porque, adicionalmente a las superficies (9) con pestañas, en las cajas (2) de impactos están previstas superficies (11) de apoyo que se disponen formando un ángulo respecto a las superficies (9) con pestañas y sobre las cuales se coloca la viga (4) de montaje.

5. Módulo frontal según la reivindicación 4, caracterizado porque las superficies (11) de apoyo adicionales están dispuestas horizontalmente en las cajas (2) de impactos.

6. Módulo frontal según la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque las superficies (11) de apoyo adicionales están dispuestas en las cajas (2) de impactos separadas espacialmente de las superficies (9) con pestañas.

7. Módulo frontal según las reivindicaciones 4 ó 5, caracterizado porque en la viga (4) de montaje están dispuestas superficies (14) de contrafuerte por el lado de abajo, con las cuales puede colocarse la viga (4) de montaje en las superficies (11) de apoyo en las cajas (2) de impactos, de modo que las superficies (11) de apoyo de las cajas (2) de impactos y las superficies (14) de contrafuerte de la viga (4) de montaje son al mismo tiempo superficies con pestañas correspondientes a las superficies (7, 9) con pestañas, y tienen orificios (17, 18) pasantes roscados correspondientes a los orificios (8, 10) pasantes roscados.

8. Módulo según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque las cajas (2) de impactos tienen una plancha (3) con pestañas para la unión a los extremos frontales de los largueros de la carrocería, y en esta plancha (3) con pestañas está dispuesto un canto (13) saliente en el que está configurada la superficie (9) con pestañas perteneciente a la caja (2) de impactos.

9. Módulo frontal según la reivindicación 8, caracterizado porque el canto (13) saliente está dispuesto, en dirección vertical, al lado de la plancha (3) con pestañas de las cajas (2) de impactos y, a junto a éste, en el lado exterior, está configurada de forma que se dispone verticalmente la superficie (9) con pestañas.

10. Módulo frontal según la reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque la plancha (3) con pestañas de las cajas (2) de impactos tiene un acodado (12) horizontal por el lado superior cuyo lado superior forma la superficie (11) de apoyo adicional para colocar la viga (4) de montaje.

11. Módulo frontal según una de las reivindicaciones 8 - 10, caracterizado porque la viga (4) de montaje tiene una superficie (14) de contrafuerte por el lado inferior y paneles (6) en los extremos inferiores, mediante los cuales puede colocarse en las planchas (3) con pestañas de las cajas (2) de impactos, de modo que en los paneles (6) está dispuesta la superficie (7) con pestañas correspondiente para atornillarse con la superficie (9) con pestañas en las planchas (3) con pestañas de las cajas (2) de impactos.