ES2254379T3 - Elemento estructural para montar en una estructura de vehiculo. - Google Patents
Elemento estructural para montar en una estructura de vehiculo.Info
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Abstract
Elemento estructural (10; 110) para el montaje a una estructura de vehículo, en particular en la zona de la columna B, comprendiendo un elemento de soporte (16; 116) portante, piezas de revestimiento (14; 114a; 114b) y piezas funcionales de un sistema de cinturón de seguridad, fijados al elemento de soporte.
Description
Elemento estructural para montar en una
estructura de vehículo.
La presente invención se refiere a un elemento
estructural para el montaje en una estructura de vehículo, en
particular en la zona de la columna B. La invención se refiere,
además, a una estructura de vehículo con un elemento estructural
correspondiente y a un procedimiento para su montaje.
Habitualmente, en la columna B de un vehículo se
encuentran fijadas las piezas funcionales de un sistema de cinturón
de seguridad para el asiento del conductor o el asiento del
acompañante. Estas piezas funcionales comprenden, en general, como
mínimo, un enrollador de cinturón, un herraje de reenvío y una
brida de sujeción. En el montaje de estas piezas funcionales en la
columna B son necesarios gastos relativamente elevados si cada una
de estas piezas es ajustada y fijada individualmente. Para la
simplificación del montaje, en el documento DE 43 41 119 A1 de esta
clase se propuso disponer las piezas funcionales de forma
desplazable en una unidad de soporte a montar en el vehículo. En el
vehículo se encuentran dispuestos elementos de fijación en forma de
resaltes y encastres, con cuya ayuda las piezas funcionales pueden
engancharse o encastrarse en la columna B, fija en el vehículo.
Después, durante el montaje, la unidad de soporte, con las piezas
funcionales, se sujeta y desplaza a la columna B. Debido al
desplazamiento de la unidad de soporte, las piezas funcionales
enganchan o encastran en los elementos de fijación, de manera que se
encuentran en unión de presión con la columna B fija al vehículo.
La desventaja de esta solución es que en función de la cantidad de
las piezas funcionales a fijar a la columna B deben disponerse como
mínimo igual cantidad de elementos de fijación. Los mismos deben
estar fabricados con la precisión necesaria para garantizar que en
el montaje las piezas funcionales sean fijadas en forma segura.
Además, en cada modificación de la disposición de las piezas
funcionales también debe modificarse la columna B.
La presente invención tiene como objetivo evitar
las desventajas mencionadas anteriormente y simplificar el montaje
de una estructura de vehículo y, en particular, el montaje de
piezas funcionales de un sistema de cinturón de seguridad en el
vehículo automóvil.
Para conseguir este objetivo se propone la
combinación de características enunciadas en la reivindicación 1 o
13. Configuraciones y perfeccionamientos ventajosos de la invención
resultan de las reivindicaciones dependientes.
Según la invención, se encuentra dispuesto un
elemento estructural para el montaje a una estructura de vehículo,
en particular a una columna B, con un elemento de soporte portante,
piezas de revestimiento y piezas funcionales de un sistema de
cinturón de seguridad, fijados al elemento de soporte. Esto tiene
la ventaja que en el montaje del sistema de cinturón de seguridad en
el vehículo, solamente debe ser fijado el elemento de soporte.
Todas las piezas funcionales ya pueden ajustarse, fijarse y
controlarse en debida forma respecto de su acción combinada, con la
precisión necesaria durante el montaje previo fuera del
vehículo.
Según una forma de realización de la invención,
se encuentran dispuestos en la estructura de vehículo medios de
fijación que sujetan el elemento estructural en un plano
perpendicular a la dirección del montaje. De esta manera, en el
montaje se suprimen también los trabajos de ajuste para el elemento
de soporte. Ya sólo tiene que fijarse el elemento de soporte.
Una forma de realización especialmente preferente
o bien una variante de la invención prevé que el elemento de
soporte forme toda la columna B. En ello, es una ventaja, además,
que la columna B, que puede ser ensamblada previamente fuera del
vehículo, presenta para su fijación elementos de fijación entre el
bastidor de techo y un larguero lateral. Esto tiene la especial
ventaja de que antes del montaje del elemento de soporte permanece
una abertura muy grande en el costado del vehículo. Esto permite que
piezas voluminosas del equipamiento interior, por ejemplo, el
techo, o el tablero de instrumentos, puedan montarse de modo mucho
más sencillo en el interior del vehículo que en vehículos con
columna B.
Desde el punto de vista del procedimiento, el
objetivo nombrado al comienzo es conseguido porque la pieza de
soporte como columna B completa es ensamblada previamente fuera del
vehículo, y porque antes de la colocación de la columna B se
incorporan al interior del vehículo piezas de equipamiento interior
voluminosas, como es el tablero de instrumentos, asientos o techo, a
través de la abertura de la carrocería dejado abierta por la
columna B.
Otras configuraciones y ventajas de la invención
resultan de la descripción siguiente, con referencia a los dibujos
incluidos, en los que muestran:
La figura 1, una vista de una primera forma de
realización del elemento estructural según la invención;
las figura 2 a 5, una sección del elemento
estructural de la figura 1, a lo largo de la línea
II-II hasta V-V en la figura 1;
la figura 6, una sección longitudinal de la
segunda forma de realización de un elemento estructural según la
invención; y
las figuras 7 y 8, una secuencia de montaje en el
montaje de una columna B prefabricada en una estructura de
vehículo, en un detalle de la vista lateral esquemática
simplificada.
La figura 1 muestra un elemento estructural 10,
según la invención, montado en la estructura de vehículo en la zona
de la columna B, entre un bastidor de techo 12 y un larguero
lateral 13. El elemento estructural 10 se compone de un elemento de
soporte 16 portante en el que se han fijado piezas funcionales para
un sistema de cinturón de seguridad y una pieza de revestimiento 14
mostrada en la figura 1, sólo esquemáticamente, mediante su
contorno, en este caso dividido en parte superior y parte inferior.
El sistema de cinturón de seguridad comprende un enrollador de
cinturón 18, un herraje de reenvío 20 ajustable en altura, un
elemento de sujeción 22 y un cinturón de seguridad 24 con una
lengüeta de enchufe 26.
La estructura de vehículo, como puede verse en
las figuras 2 y 3, se compone en la zona de la columna B de una
pared exterior, orientada hacia la parte exterior del vehículo, y
una pared interior, orientada hacia la parte interior del vehículo,
presentando ambas una sección esencialmente similar en forma de U
con alas 34 ó bien 36 saliendo en ángulo recto, señalando la
abertura de la U hacia el interior del vehículo. La parte de la
sección en forma de U se ensancha desde el bastidor de techo 12
hacia el larguero lateral 13 y es de mayor tamaño en la pared
exterior 28 que en la pared interior 30, de manera que ambas
paredes 28, 30 se tocan sólo en la zona de las áreas de las alas 34
y 36. En el lado de las áreas de alas 34 y 36 orientadas al
interior del vehículo están dispuestos medios de fijación en la
forma de pernos 38 (figuras 1, 4) cuya finalidad se explicará más
adelante.
En las figuras 4 y 5, para una mejor comprensión,
se ha omitido la pared exterior 28. Como puede verse en las
secciones transversales en las figuras 2 a 5, el elemento de
soporte 16 se compone de un perfil U, que se ensancha hacia abajo,
con alas 32 distantes en ángulo recto de los extremos de las alas
del perfil. La sección transversal del elemento de soporte 16 está
dimensionada de tal manera que la parte en forma de U de la sección
transversal es rodeada por la parte en forma de U de la pared
interior 30, quedando entre la pared interior 30 y el elemento de
soporte 16 tanto juego como para que sólo las alas 32 del elemento
de soporte 16 descansen en las alas 36 de la pared interior. En las
alas 32 se encuentran dispuestos taladros 40 en los que encajan los
pernos 38 (figura 4) para fijar el elemento de soporte 16 en el
plano de las alas. En los extremos del elemento de soporte 16 han
sido montados a presión tuercas 44 (véase la figura 2). El elemento
de soporte 16 está fijado a la columna B mediante tornillos 42 que
atraviesan taladros en la pared interior 30 y están enroscados en
las tuercas 44. Para que sean accesibles los tornillos 42 se
encuentran dispuestos aberturas 46 en la pared exterior 28 de la
columna B (figura 3) que, después del montaje del elemento
estructural 10, pueden ser tapados mediante un tapón 48.
Las piezas funcionales del sistema de cinturón de
seguridad, o sea enrollador de cinturón 18, herraje de reenvío 20 y
elemento de sujeción 22, ya han sido alineados con el elemento de
soporte 16 y fijados mediante encastres y tornillos 39 (figuras 1,
3) antes del montaje del elemento estructural 10 a la estructura de
vehículo. El cinturón de seguridad 24 está enrollado en un extremo
en el enrollador de cinturón 18. Es guiado mediante el herraje de
reenvío 20 a través de una rendija practicada en una protección
variable en altura 50 en la zona superior de la pieza de
revestimiento 14 y una rendija 52 practicada en su zona inferior, y
fijado en su otro extremo al elemento de sujeción 22. La pieza de
revestimiento 14 puede estar fijada ventajosamente a la pieza de
soporte 16 mediante clip, enchufe o desplazamiento.
Para el montaje en el vehículo, el elemento de
soporte 16 es asentado en la dirección del montaje sobre la columna
B, o sea perpendicular al plano de las alas 32, de manera tal que
los pernos 38 encajan en los taladros 40 y, de este modo, fijan el
elemento de soporte 16 en forma transversal a la dirección de
montaje. A continuación, el elemento de soporte 16 es fijado
mediante los tornillos 42 y las aberturas 46 son cerradas mediante
un tapón 48.
Más o menos en el centro del elemento de soporte
16 se encuentra dispuesto un elemento de guía 54 para el cinturón
de seguridad (figura 5). El elemento de guía 54 se compone de un
puente, preferentemente de plástico, fijado mediante dos bridas de
chapa 56 a las alas 32 del elemento de soporte. En el lado
orientado hacia el elemento de soporte 16, el puente 54 está dotado
de limitadores 55 para que el cinturón 24 no salga del puente. El
elemento de guía 54 impide que durante el montaje el cinturón 24
sea aprisionada entre las alas 36 y 32. Además, mediante el guiado
del cinturón 24 se impide que durante el funcionamiento los bordes
del cinturón se dañen por rozamiento contra el elemento de soporte
16. Además, en un choque frontal se mantiene de este modo el
cinturón en posición, evitando aflojamientos adicionales del
cinturón. Finalmente, el elemento de guía 54 impide que el cinturón
24 desplace la pieza de revestimiento 14 del elemento de soporte
16. La columna B y así también el elemento de soporte está, por lo
general, ligeramente arqueados hacia el interior del vehículo. Si
el cinturón 24 es tensado por tracción, por ejemplo, por un tensor
de cinturón o debido a la carga de un pasajero a retener, el
cinturón se extiende por el camino más corto entre el enrollador 18
y el herraje de reenvío 20, o sea en una recta. Por este motivo,
sin el elemento de guía 54 el cinturón 24 se alejaría en esta zona
del elemento de soporte y apretaría contra la pieza de
revestimiento 14, con lo que la misma podría desprenderse del
elemento de soporte.
En la figura 6, puede verse un elemento
estructural 110 según una segunda forma de realización de la
invención. Este elemento estructural 110 se compone de un elemento
de soporte 116 que forma toda la columna B entre el bastidor de
techo 112 y el larguero lateral 113 de una estructura de vehículo.
El elemento de soporte 116 se compone esencialmente de un perfil
hueco, dotado de una pared intermedia 129 adicional en sentido
longitudinal. Las áreas frontales del elemento de soporte 116 se
encuentran adaptadas a las secciones del bastidor de techo 112 y
larguero longitudinal 113, para que existan entre los componentes
superficies de contacto lo más grandes posibles para la transmisión
de fuerzas. En el elemento de soporte 116 están fijados un
enrollador de cinturón 118, un herraje de reenvío variable en
altura 120 y un elemento de sujeción 122. Además, en el elemento de
soporte 116 se encuentran fijadas una pieza de revestimiento
superior e inferior 114a, 114b que pueden pivotar ambas sobre un
eje horizontal A común, más o menos en el centro del elemento de
soporte 116 y, de este modo, puede bascular del elemento de
soporte. En otra forma de realización, las piezas de revestimiento
podrían estar configuradas de tal manera que, mediante el
desplazamiento en dirección Z, alcancen por encastre su posición
definitiva. En la pieza de revestimiento superior 114a se encuentra
dispuesta una protección 150 con una rendija a través de la que se
extiende el cinturón de seguridad 124. El protector 150 es
desplazable en la pieza de revestimiento, de manera que la rendija
para el cinturón puede ser adaptado al ajuste del herraje de
reenvío variable en altura. Las piezas funcionales 118, 120, 122 y
las piezas de revestimiento 114a, 114b, así como el cinturón 124
propiamente dicho se encuentran completamente ensambladas antes del
montaje en la carrocería del elemento estructural 110.
Antes del montaje del elemento estructural 110,
los huecos de puerta delantero y trasero forman, en conjunto,
debido a la falta de la columna B, una gran abertura en la
carrocería del vehículo. A través de esta gran abertura pueden
ahora ingresar de un modo mucho más sencillo al interior del
vehículo piezas del equipamiento interior voluminosas como techo de
cabina o tablero de instrumentos que hasta ahora debían ser
maniobradas en forma complicada a través de las aberturas de
parabrisas o luneta trasera.
En el montaje, el elemento estructural 110 se
coloca en la estructura de vehículo 112 o 113 y se atornilla desde
el lado interior al bastidor de techo 112 y al larguero lateral 113
mediante tornillos 156 y mediante tornillos 157 desde el lado
exterior. En ello, el elemento estructural 110, debido a su
construcción robusta, puede encargarse absolutamente también de
soportar para la estructura de vehículo una función portante. Ambas
piezas de revestimiento 114a, 114b son abatidas contra el elemento
de soporte y sujetadas allí, por ejemplo, mediante clips. Ambas
piezas de revestimiento recubren entonces el elemento estructural
110 completo hacia el interior del vehículo, inclusive los pasos
entre estructura de vehículo y columna B y, eventualmente, los
tornillos de fijación 157 todavía visibles. Las cabezas de los
tornillos 156 después del montaje son cubiertos en la zona del
bastidor de techo 112 mediante una protección 158. En la zona del
larguero lateral 113 las cabezas de tornillo son cubiertas por una
protección de apoyapié 160 y por capuchones 162.
En la forma de realización de una columna B 110
mostrada en las figuras 7 y 8, la pieza de revestimiento 114,
además de las piezas funcionales del cinturón de seguridad, está
fijada firmemente a la pieza de soporte 116. Para el montaje en la
carrocería del vehículo 200 de un automóvil, la columna B 110 puede
pivotar lateralmente en el sentido de la flecha 204 en el plano de
la abertura de carrocería 202 mantenida abierta en la zona de la
puerta delantera y trasera, hasta que los extremos de columna 206
se acomoden a las bridas 208 asignadas al bastidor del techo 112 o
bien al del apoyapié 113. En ello, los segmentos terminales 210 del
revestimiento 114, que solapan por el lado interior del vehículo la
zona de montaje de la columna B, consiguen la posición
predeterminada sin contornos perturbadores, de manera que, además
del elemento de soporte 116, también son cubiertos hacia el
interior del vehículo los pasos a la carrocería 200, eventualmente
junto con medios de fijación 156 todavía visibles.
Alternativamente, también es imaginable que la columna B sea
incorporada a la carrocería 200, fijando la cara terminal de uno de
los extremos de columna y pivotando el otro extremo de columna en
sentido Y del vehículo.
Con la invención descrita puede simplificarse de
manera ventajosa el montaje en un vehículo de un sistema de
cinturón de seguridad. Todas las piezas funcionales del sistema de
cinturón de seguridad pueden ser ensambladas previamente, ajustadas
y fijadas en forma definitiva fuera del vehículo, debido a que el
elemento de soporte del elemento estructural, según la invención,
puede absorber todas las cargas del sistema de cinturón de
seguridad. En el vehículo ya solamente ha de montarse la unidad
completa, que puede ser fijada mediante unos pocos tornillos o una
combinación de tornillos, pegado o enchufado. Mediante la
invención, por una parte, debido al corto tiempo de montaje pueden
ahorrarse costes. Por otra parte, también pueden obtenerse con ello
mejoras de calidad, debido a que con la poca cantidad de puntos de
contacto se reduce la probabilidad de fallos de montaje final y se
pueden presentar menos tolerancias. En ello, adicionalmente,
aparece como especialmente conveniente la gran abertura de la
estructura que fuera lograda antes de la colocación del módulo de
columna B, porque se consigue una mejor accesibilidad para el
montaje de otros conjuntos (como por ejemplo tablero de
instrumentos, asientos, techo de cabina). Además de ello, la
invención ofrece nuevas posibilidades de diseño en la zona de la
columna B.
Claims (17)
1. Elemento estructural (10; 110) para el montaje
a una estructura de vehículo, en particular en la zona de la
columna B, comprendiendo un elemento de soporte (16; 116) portante,
piezas de revestimiento (14; 114a; 114b) y piezas funcionales de un
sistema de cinturón de seguridad, fijados al elemento de
soporte.
2. Elemento estructural, según la reivindicación
1, caracterizado porque las piezas funcionales fijadas a la
pieza de soporte (16; 116) del sistema de cinturón de seguridad
comprenden por lo menos uno de los componentes de un herraje de
reenvío variable en altura (20; 120), enrollador de cinturón (18;
118), tensor de cinturón y elemento de sujeción (22; 122).
3. Elemento estructural, según la reivindicación
1 ó 2, caracterizado porque en la estructura de vehículo se
disponen medios de fijación (38) que fijan el elemento estructural
en un plano perpendicular a la dirección de montaje.
4. Elemento estructural, según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las
piezas de revestimiento (114a; 114b) son abatibles del elemento de
soporte (118).
5. Elemento estructural, según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las
piezas de revestimiento pueden encastrarse por deslizamiento en el
elemento de soporte.
6. Elemento estructural, según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
elemento de soporte (116) conforma toda la columna B.
7. Elemento estructural, según la reivindicación
6, caracterizado porque puede ser montado desde la parte
interior del vehículo mediante elementos de fijación (157).
8. Elemento estructural, según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque puede ser
montado desde la parte exterior del vehículo mediante elementos de
fijación (42; 156).
9. Estructura de vehículo, en particular de un
automóvil, con un elemento estructural que comprende un elemento de
soporte (116) portante, piezas de revestimiento (114) y piezas
funcionales de un sistema de cinturón de seguridad fijadas al
elemento de soporte, caracterizada porque el elemento de
soporte conforma toda la columna B (110) y porque la columna B
ensamblada previamente fuera del vehículo presenta elementos de
fijación (156; 157) para su fijación durante el montaje final entre
un bastidor de techo (112) y un larguero lateral (113) del
vehículo.
10. Estructura de vehículo, según la
reivindicación 9, caracterizada porque los elementos de
fijación (156, 157) se componen de uniones roscadas, de enchufe, de
encastre o pegadas.
11. Estructura de vehículo, según la
reivindicación 9 ó 10, caracterizada porque las áreas
frontales del elemento de soporte (116) se encuentran adaptadas a
las secciones del bastidor de techo (112) y del larguero lateral
(113).
12. Estructura de vehículo según la
reivindicación 9 a 11, caracterizada porque las piezas de
revestimiento (114) prefijadas a la columna B (110) cubren después
del montaje final los pasos entre la estructura de vehículo y la
columna B (110) y, en caso necesario, los elementos de fijación
(156) que pudieran haber quedado visibles desde el interior del
vehículo.
13. Procedimiento para el montaje de una
estructura de vehículo, preferentemente de un automóvil, en el que
son fijadas piezas funcionales de un sistema de cinturón de
seguridad y piezas de revestimiento (114) a un elemento de soporte
(116) portante, caracterizado porque el elemento de soporte
(116) es ensamblado previamente fuera del vehículo conformando toda
la columna B (110) y porque, antes de la colocación de la columna
B, las piezas voluminosas del equipamiento interior como ser
tablero de instrumentos, asientos o techo de cabina son
incorporados al interior del vehículo a través de la abertura de
carrocería (202) dejada libre por la columna B.
14. Procedimiento, según la reivindicación 13,
caracterizado porque las piezas funcionales del sistema de
cinturón de seguridad son ensambladas previamente, ajustadas y
fijadas en forma definitiva al elemento de soporte (116) fuera del
vehículo.
15. Procedimiento, según la reivindicación 13 ó
14, caracterizado porque la columna B (110) completa es
fijada en su montaje final entre un bastidor de techo (112) o
larguero lateral (113) del vehículo, preferentemente mediante
tornillos, pegado y/o enchufe.
16. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 13 a 15, caracterizado porque, durante su
montaje en la carrocería del vehículo (200), la columna B (110) es
pivotada lateralmente en la abertura (202) prevista para su montaje,
de manera que, en estado instalado, las piezas de revestimiento
(114) firmemente ensambladas previamente cubren los pasos a la
estructura de vehículo en el lado interior del vehículo.
17. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 13 a 15, caracterizado porque la columna B
(110) es incorporada en la estructura de vehículo (200) fijando la
cara terminal de uno de los extremos de columna (202) y
posteriormente pivotando el otro extremo de columna en el sentido
Y del vehículo.
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|---|---|---|---|
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