ES2268628T3 - Estructura de pilar frontal de un vehiculo automovil. - Google Patents

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ES2268628T3 ES04710414T ES04710414T ES2268628T3 ES 2268628 T3 ES2268628 T3 ES 2268628T3 ES 04710414 T ES04710414 T ES 04710414T ES 04710414 T ES04710414 T ES 04710414T ES 2268628 T3 ES2268628 T3 ES 2268628T3
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Abstract

Estructura de montante delantero (1) de un vehículo automóvil, que incluye una dobladura (13) de montante delantero (1) que soporta una dobladura del montante de ventanilla (3), un travesaño del tablero de instrumentos (5), una banda de puerta (6) y un elemento de unión (21) entre el travesaño del tablero de instrumentos (5) y el montante delantero (1), estando realizada la fijación del elemento de unión (21) sobre el montante delantero (1) mediante un tornillo traspasante (22), caracterizada porque una caja interna (12), sobre la que está fijado el tablero de instrumentos (5), está dispuesta sobre la cara de la dobladura (13) orientada hacia el interior del vehículo, y porque una caja externa (11) está dispuesta sobre la cara de la dobladura (13) orientada hacia el exterior del vehículo, y porque estas dos cajas (11, 12) están unidas de manera que constituyan un cajón sensiblemente cerrado, estando una hendidura (14) realizada en la dobladura (13) del montante delantero (1) y pasando una cinta de material (15) propia de una de las cajas (11, respectivamente 12), por esta hendidura (14) con el fin de recubrir el flanco de la otra caja (12, respectivamente 11).

Description

Estructura de pilar frontal de un vehículo automóvil.
El presente invento se refiere a una estructura de montante delantero de un vehículo automóvil, con el objetivo de limitar la rotación alrededor de un eje vertical de este montante delantero, y más concretamente una estructura que incluye una dobladura del montante delantero sobre la que se ha hecho solidaria una dobladura de un montante de ventanilla, un travesaño de un tablero de instrumentos, una banda de puerta y un elemento de unión entre el travesaño del tablero de instrumentos y el montante delantero. EP0945294 describe una estructura de montante delantero conforme al preámbulo de la reivindicación 1.
Dicha estructura limita la rotación, alrededor de un eje vertical, del montante delantero en caso de choque frontal. Ésta rotación es debida por una parte al empuje sensiblemente longitudinal de la banda de la puerta y por otra parte a la rotación alrededor de un eje vertical del montante largo. Se conoce, en diferentes vehículos automóviles, la presencia de una escuadra solidaria por una parte del travesaño del tablero de instrumentos y por otra parte al montante delantero. Esta unión entre la escuadra y el montante delantero está realizada mediante un tornillo que la atraviesa, según el eje transversal del vehículo. Este tornillo asociado a la escuadra asegura así la limitación de la rotación del montante delantero, atravesado por este tornillo.
Esta solución presenta el inconveniente principal de asegurar únicamente la unión transversal entre el durmiente del tablero de instrumentos y el montante delantero por el tornillo que la atraviesa. Esta unión transversal necesaria es únicamente realizada de manera parcial y presenta además una situación del tornillo desagradable en postventa.
Uno de los objetivos del invento es pues proponer una estructura de montante delantero que presente unas características geométricas que dañen menos en caso de choque. La obtención de la no rotación del montante delantero es en efecto una de las condiciones necesarias para la firmeza del habitáculo en caso de choque frontal. El objetivo es pues utilizar las capacidades mecánicas (esfuerzo según una dirección transversal y momento alrededor de una dirección vertical) del travesaño del tablero de instrumentos para utilizarlo como un limitador de rotación del montante delantero.
Un segundo objetivo del invento es realizar una unión entre el montante delantero y el tablero de instrumentos cuya calidad permita suprimir el tornillo que lo atraviesa conocido en el estado de la técnica.
En respuesta a objetivos que se encuentran invariables en los diferentes fabricantes de automóviles, el presente invento es igualmente poco costoso y poco voluminoso.
Para responder a estos objetivos, el invento propone una estructura de montante delantero del tipo presentado anteriormente, caracterizado porque una caja interna, sobre la que está fijado el tablero de instrumentos, está dispuesta en la cara de la dobladura orientada hacia el interior del vehículo, y porque una caja externa está dispuesta en la cara de la dobladura orientada hacia el exterior del vehículo, y porque estas dos cajas están unidas de manera que constituyan un cajón sensiblemente cerrado. En la dobladura del montante delantero está realizada una ranura que permite el paso de una cinta de material de una de las cajas que recubre el flanco de la otra caja. Esta cinta de material puede pertenecer a la caja interna y recubrir el flanco de la caja externa, o pertenecer a la caja externa y recubrir el flanco de la caja interna.
Según una característica del presente invento, las cajas están unidas por dos puntos de soldadura a nivel de las patillas, prolongándolas.
Según una característica del presente invento, la dimensión longitudinal de la escuadra es superior a la dimensión longitudinal de la caja interna.
Según características de presente invento, las caras longitudinales de las dos cajas pueden presentar un agujero pasante para permitir el paso de un tornillo que las atraviesa, y ser caras completas.
Otras características y ventajas del invento aparecerán con la lectura de la siguiente descripción detallada, para cuya comprensión se hará referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
- la figura 1 es una vista esquemática de una estructura lateral delantera de un vehículo automóvil, incluyendo un montante delantero izquierdo semejante al presente invento.
- La figura 2 es una vista en perspectiva de una estructura de montante delantero izquierdo según el invento, vista desde el exterior del vehículo por la parte trasera izquierda.
- La figura 3 es una vista esquemática de una estructura de montante delantero izquierdo según el invento, vista desde arriba.
- La figura 4 es una vista esquemática de una estructura de montante delantero izquierdo según un modo de realización particular del invento, visto desde arriba.
- La figura 5 es una vista esquemática de una estructura de montante delantero izquierdo según el invento, visto desde arriba y después de un choque.
En la descripción siguiente se adoptará, a título no limitativo, una orientación longitudinal, vertical y transversal según la orientación tradicionalmente utilizada en el automóvil e indicada por el triedro L, V, T de la figura 1.
La figura 1 describe y representa una estructura de montante delantero 1 de un vehículo automóvil. El montante delantero 1 representado aquí es un montante delantero izquierdo. La siguiente descripción se aplica a este montante delantero izquierdo, y podrá hacerse extensiva al montante delantero derecho, por el hecho de la simetría constatada según el eje medio del vehículo.
Este montante delantero 1 es un nudo estructural sobre el que reposa entre otros un soporte de aleta 2, un montante de ventanilla 3, un lado de las cajas 4, un travesaño del tablero de instrumentos 5, una banda de puerta 6 (que está articulada sobre este montante delantero) y un montante largo 7. En caso de choque frontal, la rotación de este montante delantero 1 según un eje vertical conlleva pues la deformación del habitáculo, lo que engendra un riesgo respecto de la seguridad de los pasajeros y lo que es contrario a las especificaciones de los requisitos de los fabricantes de automóviles.
Tal y como se representa en las figuras 2 a 5, están dispuestas dos cajas 11,12 en el montante delantero 1, a la altura del travesaño del tablero de instrumentos 5. Una primera caja 11, llamada caja externa, está dispuesta sobre la cara del montante delantero 1 orientada hacia el exterior del vehículo. De manera correspondiente, una segunda caja 12, llamada caja interna, está dispuesta en la cara del montante delantero 1 orientada hacia el interior del vehículo. Estas cajas 11, respectivamente 12, están funcionalmente separadas por una dobladura 13 del montante delantero 1. Tienen patillas 111, respectivamente 121, y están dispuestas frente a frente, unidas por puntos de soldadura a nivel de las patillas 111 y 121, de manera que este conjunto constituye un cajón sensiblemente cerrado. Un pasador 16, llamado pasador "anti-burst" es solidario en un flanco transversal 113 de la caja externa 11, y sirve de pasador de guía para la banda de puerta 6, de manera que se realice un acoplamiento macho-hembra en caso de choque.
Las dimensiones de las cajas 11 y 12 tienen que ser tales que las patillas respectivas de estas cajas estén alineadas. Las dimensiones de las caras longitudinales 112, 122 de estas cajas son pues iguales (a modo de ejemplo, al menos superior a 100 mm), mientras que las dimensiones transversales pueden ser diferentes. Ventajosamente, tal y como se representa en la figura 3, la dimensión transversal de la caja externa 11 es más grande que la de la caja interna 12. En efecto, es necesario obtener un flanco transversal 113 de la caja externa 11 de dimensión suficientemente grande para evitar que la banda de la puerta 6 se escape hacia el exterior del vehículo durante una compresión de esta banda 6 en caso de choque longitudinal.
Tal como se ha representado en las figuras 2 a 5, habida cuenta de la presencia de la dobladura 13 del montante delantero 1, que constituye una verdadera frontera entre la caja interna 12 y la caja externa 11, está realizada una hendidura 14 en la dobladura 13 del montante con el fin de permitir el paso de una cinta de material 15 perteneciente a la caja interna 12 y orientada transversalmente. La figura 2 representa esta cinta 15 que recubre el flanco de la caja externa 11, enfrente del otro lado de la dobladura 13. Se comprenderá que la cinta de material 15 que atraviesa puede pertenecer de manera equivalente a la caja externa 11 y recubrir así el flanco de la caja interna 12, enfrente del otro lado de la dobladura 13.
La eficacia de esta unión llamada traspasante (la cinta de material 15 atraviesa la dobladura del montante 13) está condicionada por su alineamiento con el travesaño del tablero de instrumentos 5 por una parte, y por el número de puntos de soldadura entre la cinta 15 traspasante y la caja enfrentada a ella, por otra parte. Ventajosamente, tal como se representa la figura 3, la cinta de material 15 traspasante tiene por una parte la misma altura que el travesaño del tablero de instrumentos 5. Por otra parte, esta cinta 15, que pertenece a una primera caja 11, respectivamente 12, está soldada con la segunda caja 12, respectivamente 11, enfrentada a ella, por tres puntos de soldadura.
La unión entre el montante delantero 1 y el tablero de instrumentos 5 es doble. Primeramente, el tablero de instrumentos 5 es solidario en un flanco de la caja interna 12 por dos fijaciones sensiblemente longitudinales 23,24. La figura 2 representa un modo de realización en el que la fijación 23 está situada verticalmente a nivel del travesaño del tablero de instrumentos 5 y la fijación 24 está situada más abajo. Ventajosamente, las dos fijaciones 23 y 24 pueden estar dispuestas de manera equidistante al travesaño del tablero de instrumentos 5, simétricamente situadas respecto al eje del travesaño del tablero de instrumentos 5. En segundo lugar, tal y como se ha representado las figuras 3 a 5, una escuadra 21 es solidaria al travesaño del tablero de instrumentos 5, y esta escuadra 21 está unida al montante delantero 1 por un tornillo traspasante 22, orientado transversalmente y que, en el marco del invento, atraviesa la caja interna 12, la dobladura 13 del montante delantero 1 y la caja externa 11.
La escuadra 21 que une el travesaño del tablero de instrumentos 5 y el montante delantero 1 está contenida en un plano sensiblemente horizontal y su longitud de voladizo L según la dirección longitudinal del vehículo es ligeramente superior a la longitud de las caras longitudinales 112,122 de las cajas 11 y 12. Tales disposiciones geométricas permiten, en caso de un choque y de comienzo de la rotación del montante delantero 1, un apoyo de la escuadra 21 sobre la caja interna 12 (figura 5).
La naturaleza de esta estructura ofrece la posibilidad de suprimir el tornillo traspasante 22. La caja interna 12 que atraviesa la dobladura 13 del montante delantero 1 sustituye al tornillo traspasante 22 (figura 5). Esta modificación, asociada a la escuadra 21 del tablero de instrumentos 5, contribuye, por sus cualidades geométricas, a mejorar el isostatismo del montante delantero. Habida cuenta de la un ganancia isostática obtenida, el montante delantero 1 está mejor bloqueado en rotación alrededor del eje vertical y favorece la firmeza del habitáculo en caso de choque frontal. La disminución importante de la rotación del montante delantero 1 según un eje vertical en caso de choque permite así suprimir el tornillo traspasante 22, o, si se conserva este tornillo 22, de aliviarlo de la absorción del choque. Puede igualmente permitir suprimir el pasador "anti-burst" 16, el pasador de guía entre el montante delantero 1 y la banda de puerta 6 en caso de choque.
El invento no se limita únicamente al modo de realización descrito e ilustrado que únicamente ha sido dado a modo ejemplo.

Claims (9)

1. Estructura de montante delantero (1) de un vehículo automóvil, que incluye una dobladura (13) de montante delantero (1) que soporta una dobladura del montante de ventanilla (3), un travesaño del tablero de instrumentos (5), una banda de puerta (6) y un elemento de unión (21) entre el travesaño del tablero de instrumentos (5) y el montante delantero (1), estando realizada la fijación del elemento de unión (21) sobre el montante delantero (1) mediante un tornillo traspasante (22), caracterizada porque una caja interna (12), sobre la que está fijado el tablero de instrumentos (5), está dispuesta sobre la cara de la dobladura (13) orientada hacia el interior del vehículo, y porque una caja externa (11) está dispuesta sobre la cara de la dobladura (13) orientada hacia el exterior del vehículo, y porque estas dos cajas (11,12) están unidas de manera que constituyan un cajón sensiblemente cerrado, estando una hendidura (14) realizada en la dobladura (13) del montante delantero (1) y pasando una cinta de material (15) propia de una de las cajas (11, respectivamente 12), por esta hendidura (14) con el fin de recubrir el flanco de la otra caja (12, respectivamente 11).
2. Estructura de montante delantero según la reivindicación 1, caracterizada porque las cajas (11, respectivamente 12) están unidas por puntos de soldadura a nivel de las patillas (111, respectivamente 121) que prolongan estas cajas.
3. Estructura de montante delantero según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la cinta de material (15) pertenece a la caja interna (12) y recubre el flanco transversal de la caja externa (11).
4. Estructura de montante delantero según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la cinta de material (15) pertenece a la caja externa (11) y recubre el flanco transversal de la caja interna (12).
5. Estructura de montante delantero según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la dimensión longitudinal L de la escuadra (21) es superior a la longitud de la cara longitudinal (122) de la caja interna (12).
6. Estructura de montante delantero según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque las dos cajas (11, 12) tienen caras longitudinales (112, 122) que presentan un agujero pasante para permitir el paso de un tornillo traspasante (22).
7. Estructura de montante delantero según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque las dos cajas (11,12) tienen caras longitudinales completas.
8. Estructura de montante delantero según la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque el flanco transversal (112) de la caja externa (11) presenta una agujero pasante para permitir el paso del pasador de guía 16.
9. Estructura de montante delantero según la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque el flanco transversal (112) de la caja externa (11) presenta una superficie completa.
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