ES2273792T3 - Flanco de carroceria de vehiculo automovil. - Google Patents
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Abstract
Lateral de carrocería de vehículo automóvil, del tipo que comprende al menos una abertura (2) delimitada por un arco de techo (10), un larguero de parte inferior de caja (20) y un poste central (30), caracterizado por el hecho de que el arco de techo (10), el larguero (20) y el poste central (30) están formados cada uno por una pieza (11; 21; 31) monobloque de aluminio o sus aleaciones y por el hecho de que el poste central (30) está fijado directamente al arco de techo (10) y al larguero (20) y el arco de techo (10) y el larguero (20) están fijados directamente a elementos adyacentes de la carrocería del vehículo.
Description
Flanco de carrocería de vehículo automóvil.
La presente invención es relativa a un lateral
de carrocería de vehículo automóvil.
Las estructuras de los laterales de vehículo
automóvil están formadas por varios elementos mecánicos de
carrocería que determinan al menos una abertura destinada a recibir
una puerta del vehículo.
Los elementos comprenden un arco de techo, un
larguero de parte inferior de caja y un poste central que une el
arco de techo con el larguero. Los extremos delanteros del arco de
techo y del larguero están unidos entre ellos por un soporte de
aleta delantero y por un refuerzo delantero y los extremos traseros
del susodicho arco de techo y del susodicho larguero están unidos
entre ellos por un soporte de aleta trasero y por una caja de paso
de rueda trasera de forma que se forma una estructura rígida.
Estos diferentes elementos son en la mayor parte
de los casos realizados por embutición de una chapa de acero y
unidos unos a otros por piezas de unión, como por ejemplo cartelas o
escuadras soldadas a los susodichos elementos.
Ahora bien, la embutición de estos elementos
necesita herramientas costosas debido al mismo tiempo a las
importantes dimensiones y a la complejidad de las piezas por el
hecho de que deben responder a criterios de choque cada vez más
severos.
Por otro lado, la tendencia actual de los
constructores de vehículos automóviles es reducir el peso de estos
vehículos.
Para ello, una de las soluciones consideradas
consiste en utilizar chapas de acero cada vez más delgadas, así
como chapas de alto límite elástico, lo que plantea problemas
conexos de embutición y de resistencia mecánica. El lateral de
carrocería descrito en el documento
DE-A-195 19779 representa un
ejemplo, que responde al preámbulo de la reivindicación
1.
1.
La invención tiene como objetivo evitar estos
inconvenientes proponiendo un lateral de carrocería de vehículo
automóvil que permite una disminución notable del peso del conjunto
de los elementos que componen el lateral, conservando al mismo
tiempo al menos la misma resistencia estructural de este conjunto o
aumentándola comparativamente con respecto a los laterales
utilizados hasta el momento.
La invención tiene pues por objeto un lateral de
carrocería de vehículo automóvil, del tipo que comprende al menos
una abertura delimitada por un arco de techo, un larguero de parte
inferior de caja y un poste central, caracterizado por el hecho de
que el arco de techo, el larguero y el poste central están formados
cada uno por una pieza monobloque de aluminio o sus aleaciones y
por el hecho de que el poste central está fijado directamente al
arco de techo y al larguero y el arco de techo y el larguero están
fijados directamente a elementos adyacentes de la carrocería.
Según otras características de la invención:
-la pieza monobloque del arco de techo está
formada por un perfil obtenido por hidroformado y que presenta
porciones de sección variable en función de la rigidez que se deba
obtener en zonas determinadas,
- el perfil está curvado y comprende una parte
central hueca de sección cerrada y bordeada por dos láminas de
apoyo o de fijación de los elementos adyacentes de la
carrocería,
- las láminas del perfil están fijadas a los
susodichos elementos por puntos de soldadura realizados por medio
de un rayo láser,
- la pieza monobloque del larguero de parte
inferior de caja está formada por un perfil que presenta, a lo
largo de su longitud, perfiles de espesor variable en función de la
rigidez que se deba obtener en zonas determinadas,
- el perfil comprende una parte central hueca de
sección cerrada y delimitada por un lado por una pared
fundamentalmente plana prolongada, en cada uno de sus bordes
laterales, por una lámina de apoyo o de fijación de los elementos
adyacentes de la carrocería,
- las láminas del perfil están fijadas a los
susodichos elementos por remaches,
- el perfil se realiza por perfiladura o por
hidroformado o por extrusión,
- la pieza monobloque del poste central se
realiza por fundición y presenta una sección transversal con forma
de U cuya rama central se prolonga en cada extremo por un soporte de
fijación respectivamente al arco de techo y al larguero,
- la sección transversal de la pieza monobloque
del poste central varía según su longitud,
- la susodicha sección transversal crece desde
el extremo de la susodicha pieza fijada al arco de techo hasta el
extremo fijado al larguero,
- la pieza monobloque del poste central está
fijada al arco de techo y al larguero del lado del habitáculo del
vehículo,
- el soporte de la pieza monobloque del poste
central está fijada al arco de techo y al larguero por puntos de
soldadura realizados por un procedimiento de soldadura tipo MIG.
Las características y ventajas de la invención
aparecerán en el transcurso de la descripción que viene a
continuación, dada a título de ejemplo y hecha en referencia a las
figuras en anexo, en las cuales:
- la Fig. 1 es una vista esquemática en
perspectiva de un lateral de vehículo automóvil, conforme a la
invención,
- la Fig. 2 es una vista esquemática en
perspectiva en explosión del lateral representado en la Fig. 1,
- la Fig. 3 es una vista esquemática en
perspectiva de un arco de techo del lateral conforme a la
invención,
- las Figs. 4, 5 y 6 son vistas en corte
transversal respectivamente según las líneas 4-4,
5-5 y 6-6 de la Fig. 3,
- la Fig. 7, es una vista esquemática en
perspectiva de un larguero de parte inferior de caja del lateral
conforme a la invención,
- la Fig. 8 es una vista esquemática en
perspectiva de la superficie externa de un poste central del lateral
conforme a la invención,
- la Fig. 9 es una vista esquemática en
perspectiva de la superficie interna del poste central del lateral
conforme a la invención.
En la Fig. 1, se ha representado
esquemáticamente un lateral 1 de carrocería de vehículo
automóvil.
El lateral 1 comprende al menos una abertura y
en el ejemplo de realización representado en la Fig. 1, el lateral
1 comprende dos aberturas 2 destinadas a recibir las puertas del
vehículo.
Estas aberturas 2 están delimitadas, por su
parte superior, por un arco de techo 10, por su parte inferior por
un larguero de parte inferior de caja 20 y por su parte mediana por
un poste central 30.
Los extremos delanteros del arco de techo 10 y
del larguero 20 están unidos entre ellos por un soporte de aleta
delantero 5 y por un refuerzo delantero 6 y los extremos traseros
del susodicho arco de techo 10 y del susodicho larguero 20 están
unidos entre ellos por un soporte de aleta trasero 7 y por una caja
de paso de rueda trasera 8 de forma que se forma una estructura
rígida.
Haciendo ahora referencia a las Figs. 3 a 6, se
va a describir el arco de techo 10.
Este arco de techo 10 está formado por una pieza
monobloque que comprende un perfil 11 de aluminio o sus aleaciones
obtenido por hidroformado y que presenta porciones de sección
variable en función de la rigidez que se deba obtener en
zonas
determinadas.
determinadas.
El perfil 11 está curvado y comprende una parte
central 12 de sección hueca cerrada y bordeada por dos láminas,
respectivamente 13 y 14, de apoyo o de fijación de los elementos
adyacentes de la carrocería, como por ejemplo el techo.
El hecho de realizar el arco de techo por
hidroformado permite obtener un perfil 11 que presenta porciones de
sección variable en función de la rigidez que se deba obtener en
zonas determinadas.
En efecto, y como se representa en las Figs. 4,
5 y 6, la sección del perfil 11 disminuye desde la parte trasera
hacia la parte delantera del vehículo automóvil.
La parte central 12 del perfil 11 comprende dos
paredes opuestas 12a y 12b y la pared 12 está provista de un
orificio 15 de posicionamiento del poste central 30.
Por otro lado, las dos paredes 12a y 12b
opuestas de la parte central 12 del perfil 11 comprenden, en su
extremo delantero, cada una un orificio 16 y 17 de posicionamiento
de los elementos adyacentes de la carrocería.
En el extremo trasero del perfil 11, la pared
12a de la parte central 12 se prolonga por un soporte 18 en el cual
se prevé un orificio 19 de posicionamiento de un elemento adyacente
de la carrocería.
Además, la pared 12a de la parte central 12 el
perfil 11 situado en el lado del habitáculo del vehículo puede
comprender igualmente una ranura 15a que permite el centrado del
extremo superior del poste central 30 en el arco de techo 10.
Las láminas 13 y 14 del perfil 11 están fijadas
a elementos adyacentes de la carrocería por puntos de soldadura
realizados por medio de un rayo láser.
Las variaciones de forma del arco de techo 10
obtenido por hidroformado permiten una mejor integración de este
arco de techo en el estilo del vehículo automóvil.
Haciendo ahora referencia a la Fig. 7, se va a
describir el larguero de parte inferior de caja 20.
Este larguero 20 está formado por una pieza
monobloque que comprende un perfil 21 de aluminio o sus aleaciones
que presenta, a lo largo de su longitud, porciones de espesor
variable en función de la rigidez que se deba obtener en zonas
determinadas.
Por ejemplo, el perfil 21 comprende una zona
intermedia A en la que el espesor de las paredes es inferior al
espesor de las paredes del perfil 21 en las zonas B y C situadas a
una y otra parte de esta zona intermedia A.
A título de ejemplo, en la zona A las paredes
del perfil 21 presentan un espesor de 1.7 mm y en las zonas B y C
las paredes de este perfil 21 presentan un espesor de 2.2 mm.
El perfil 21 comprende una parte central 22
hueca de sección cerrada y delimitada por un lado por una pared 23
fundamentalmente plana.
Esta pared 23 se prolonga, en cada uno de sus
bordes laterales, por una lámina, respectivamente 24 y 25, de apoyo
o de fijación de los elementos adyacentes de la carrocería.
La lámina 24 comprende un recorte 26 de centrado
del poste central 30 y la parte central 22 del perfil 21 comprende,
por debajo de este recorte 26, un orificio 27 de posicionamiento del
poste central 30.
Por otro lado, la lámina 25 está provista, en su
parte delantera y en su parte trasera, de un recorte respectivamente
28 y 29 de centrado de un elemento de elevación del vehículo.
La pared 23 del perfil 21 se sitúa
preferentemente en el lado del habitáculo del vehículo y el perfil
21 se realiza por perfiladura o por hidroformado o por
extrusión.
Por otro lado, las láminas 24 y 25 del perfil 21
están fijadas a los elementos adyacentes de la carrocería como por
ejemplo el chasis de acero, por remaches.
El larguero de parte inferior de caja 20 formado
en una única pieza presenta pues un peso reducido con respecto a
los largueros clásicos que están generalmente compuestos por varias
piezas ensambladas unas con otras, presentado al mismo tiempo una
rigidez óptima en caso de choque.
Haciendo referencia a las Figs. 8 y 9, se va a
describir el poste central 30.
Este poste central 30 está formado por una pieza
31 monobloque de aluminio o sus aleaciones realizada por fundición
a presión en vacío y fijada respectivamente al arco de techo 10 y al
larguero 20.
La pieza 31 monobloque presenta una sección
transversal con forma de U que comprende dos ramas laterales,
respectivamente 32 y 33, y una rama central 34.
La rama central 34 se prolonga en uno de sus
extremos 34a por un soporte 35 de fijación al arco de techo 10 y en
el otro de sus extremos 34b por un soporte 36 de fijación al
larguero 20.
Cada rama lateral 32 y 33 se prolonga por un
reborde, respectivamente 32a y 33a, que forma una superficie de
apoyo para el elemento de carrocería adyacente.
Así como se ha representado en las Figs. 8 y 9,
la sección transversal de la pieza 31 varía a lo largo de su
longitud y en particular crece desde el extremo 34a fijado al arco
de techo 10 hasta el extremo 34b fijado al larguero 20.
Como se ha representado en la Fig. 9, el soporte
35 comprende en su superficie interna una pata 35a de
posicionamiento en el orificio 15 del arco de techo 10 y el soporte
36 comprende en su superficie interna una pata 36a de
posicionamiento en el orificio 27 del larguero 20.
Por otro lado, la pieza 31 está provista en el
hueco de la U de nervaduras de refuerzo 37, tal como se han
representado en la Fig. 4.
La rama central 34 está provista de puntos de
fijación por ejemplo de un embellecedor exterior, de las bisagras
inferior y superior de la puerta y de un cinturón de seguridad.
El hecho de realizar la pieza 31 monobloque por
fundición permite poder optimizar los espesores del poste central
30 con el fin de responder a los diferentes criterios de peso y de
resistencia de un choque lateral.
La pieza monobloque 31 del poste central 30 está
fijada al arco de techo 10 y al larguero 20 en el lado del
habitáculo del vehículo por puntos de soldadura realizados por un
procedimiento de soldadura de tipo MIG.
El poste central formado por una única pieza
presenta pues un peso reducido con respecto a los postes clásicos,
presentando al mismo tiempo una rigidez de deformación óptima en
caso de choque.
Claims (20)
1. Lateral de carrocería de vehículo automóvil,
del tipo que comprende al menos una abertura (2) delimitada por un
arco de techo (10), un larguero de parte inferior de caja (20) y un
poste central (30), caracterizado por el hecho de que el
arco de techo (10), el larguero (20) y el poste central (30) están
formados cada uno por una pieza (11; 21; 31) monobloque de aluminio
o sus aleaciones y por el hecho de que el poste central (30) está
fijado directamente al arco de techo (10) y al larguero (20) y el
arco de techo (10) y el larguero (20) están fijados directamente a
elementos adyacentes de la carrocería del vehículo.
2. Lateral de carrocería según la reivindicación
1, caracterizado por el hecho de que la pieza monobloque del
arco de techo (10) está formada por un perfil (11) obtenido por
hidroformado y que presenta porciones de sección variable en
función de la rigidez que se deba obtener en zonas determinadas.
3. Lateral de carrocería según la reivindicación
2, caracterizado por el hecho de que el perfil (11) está
curvado y comprende una parte central (12) hueca de sección cerrada
y bordeada por dos láminas (13, 14) de apoyo o de fijación de los
elementos adyacentes de la carrocería.
4. Lateral de carrocería según la reivindicación
2 ó 3, caracterizado por el hecho de que una (12a) de las
paredes de la parte central (12) del perfil (11) comprende un
orificio (15) de posicionamiento del poste central (30).
5. Lateral de carrocería según la reivindicación
2 ó 3, caracterizado por el hecho de que las dos paredes
(12a, 12b) opuestas de la parte central (12) del perfil (11)
comprenden, en su extremo delantero, cada una un orificio (16, 17)
de posicionamiento de los elementos adyacentes de la carrocería.
6. Lateral de carrocería según una cualquiera de
las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado por el hecho de
que una (12a) de las paredes de la parte central (12) del perfil
(11) se prolonga en su extremo trasero por un soporte (18) provisto
de un orificio (19) de posicionamiento de un elemento adyacente de
la carrocería.
7. Lateral de carrocería según la reivindicación
3, caracterizado por el hecho de que las láminas (13, 14)
del perfil (11) están fijadas a los susodichos elementos por puntos
de soldadura realizados por medio de un rayo láser.
8. Lateral de carrocería según la reivindicación
1, caracterizado por el hecho de que la pieza monobloque del
larguero de parte inferior de caja (20) está formada por un perfil
(21) que presenta, a lo largo de su longitud, perfiles de espesor
variable en función de la rigidez que se deba obtener en zonas
determinadas.
9. Lateral de carrocería según la reivindicación
8, caracterizado por el hecho de que el perfil (21) comprende
una parte central (22) hueca de sección cerrada y delimitada por un
lado por una pared (23) fundamentalmente plana prolongada, en cada
uno de sus bordes laterales, por una lámina (24, 25) de apoyo o de
fijación de los elementos adyacentes de la carrocería.
10. Lateral de carrocería según la
reivindicación 8 ó 9, caracterizado por el hecho de que una
(24) de las láminas comprende un recorte central (26) de centrado
del poste central (30).
11. Lateral de carrocería según una cualquiera
de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado por el hecho
de que la parte central (22) del perfil (21) comprende, por debajo
del recorte (26), un orificio (27) de posicionamiento del poste
central (30).
12. Lateral de carrocería según una cualquiera
de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizado por el hecho
de que la otra (25) de las susodichas láminas comprende, en su parte
delantera y en su parte trasera, un recorte (28, 29) de centrado de
un elemento de elevación del vehículo.
13. Lateral de carrocería según una cualquiera
de las reivindicaciones 8 a 12, caracterizado por el hecho
de que las láminas (24, 25) del perfil (21) están fijadas a los
susodichos elementos por remaches.
14. Lateral de carrocería según una cualquiera
de las reivindicaciones 8 a 13, caracterizado por el hecho
de que el perfil (21) se realiza por perfiladura o por hidroformado
o por extrusión.
15. Lateral de carrocería según la
reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la pieza
monobloque del poste central (30) se realiza por fundición y
presenta una sección transversal con forma de U que comprende dos
ramas laterales (32, 33) y una rama central (34) prolongada en cada
extremo por un soporte (35, 36) de fijación respectivamente al arco
de techo (10) y al larguero (20).
16. Lateral de carrocería según la
reivindicación 15, caracterizado por el hecho de que cada
rama lateral (32, 33) se prolonga por un reborde (32a, 33a) que se
extiende fundamentalmente perpendicular a la susodicha rama (32,
33).
17. Lateral de carrocería según la
reivindicación 15, caracterizado por el hecho de que la
sección transversal de la pieza monobloque (31) del poste central
(30) varía según su longitud.
18. Lateral de carrocería según la
reivindicación 17, caracterizado por el hecho de que la
susodicha sección transversal crece desde el extremo (34a) de la
susodicha pieza (31) fijada al arco de techo (10) hasta el extremo
(34b) fijado al larguero (20).
19. Lateral de carrocería según una cualquiera
de las reivindicaciones 15 a 18, caracterizado por el hecho
de que la pieza monobloque (31) del poste central (30) está fijada
al arco de techo (10) y al larguero (20) en el lado del habitáculo
del vehículo.
20. Lateral de carrocería según una cualquiera
de las reivindicaciones 15 a 19, caracterizado por el hecho
de que el soporte (35; 36) de la pieza (31) monobloque del poste
central (30) está fijada al arco de techo (10) y al larguero (20)
por puntos de soldadura realizados por un procedimiento de soldadura
tipo MIG.
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