ES2275638T3 - Conjunto de estructura de carroceria que comprende largueros inferiores reforzados. - Google Patents
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Abstract
Conjunto de estructura de carrocería de vehículo automóvil, del tipo que comprende una parte delantera (10) que constituye, en particular, un soporte para órganos del vehículo, y una parte trasera rígida (11) que constituye, en particular, el habitáculo del vehículo automóvil, del tipo que comprende un primer elemento (22) tubular y compresible longitudinalmente en caso de choque, que comprende, al menos, una zona de fijación en, al menos, una de las partes, caracterizado porque el primer elemento (22) comprende, en, al menos, parte de su longitud, al menos un tubo complementario interior (36) a modo de forro, destinado a rigidizarlo parcialmente.
Description
Conjunto de estructura de carrocería que
comprende largueros inferiores reforzados.
La invención se refiere a un conjunto de
estructura de carrocería de vehículo automóvil.
Más concretamente, la invención se refiere a un
conjunto de estructura de carrocería de vehículo automóvil, del
tipo que comprende una parte delantera que constituye, en
particular, un soporte para órganos del vehículo, y una parte
trasera rígida, que constituye, en particular, el habitáculo del
vehículo automóvil, del tipo que comprende un primer elemento
tubular y compresible longitudinalmente en caso de choque, que
comprende, al menos, una zona de fijación en, al menos, una de las
partes.
Se conocen numerosos ejemplos de conjuntos de
estructura de carrocería de este tipo.
Se tratan, por ejemplo, de conjuntos de
estructura de carrocería que, por ejemplo, y sin limitar la
invención, la parte delantera comprende, en un primer plano
horizontal superior, al menos dos largueros longitudinales
superiores que se extienden hacia delante a partir de la parte
trasera, y, en un segundo plano horizontal inferior, dos largueros
longitudinales inferiores, o primeros elementos, que se extienden
por debajo de los largueros superiores y paralelamente a ellos,
cuyos extremos delanteros están fijados, rígidamente, en columnas
de suspensión fijadas en los extremos delanteros de los largueros
superiores, cuyas partes intermedias están unidas, cada una, con el
larguero superior asociado mediante al menos un tirante, y cuyos
extremos traseros están previstos con cierta holgura frente a
elementos de recepción montados, por ejemplo, en una bancada de
motor solidaria con la parte trasera, con el fin de desviar, en caso
de choque longitudinal, las fuerzas de deformación de los largueros
superiores.
Tales conjuntos, montados en un primer vehículo,
permiten, en caso de choque longitudinal con un segundo vehículo
que venga en sentido contrario, enganchar órganos mecánicos del
segundo vehículo por medio de los largueros inferiores para evitar
que, en el momento del choque, el primer vehículo monte sobre el
segundo vehículo o penetre en él. Por otro lado, los largueros
inferiores, cuyos extremos delanteros están unidos con las columnas
de suspensión, unidas rígidamente con los largueros superiores, y
cuyos extremos traseros están previstos, con cierta holgura, frente
a elementos de recepción de la bancada del motor, permiten liberar
los largueros superiores de las fuerzas de deformación que resulten
del choque, dirigiéndolas hacia la bancada del motor, creando así
una vía de paso de las fuerzas hacia ella.
Durante un choque longitudinal se absorbe la
holgura de separación entre los extremos traseros de los largueros
inferiores y los elementos de recepción de la bancada del motor,
como consecuencia de las fuerzas que se ejercen sobre las columnas
de suspensión y los largueros inferiores.
En consecuencia, los extremos traseros de los
largueros inferiores son sometidos a una presión de compresión
longitudinal de intensidad muy elevada.
Por tanto, interesa evitar que los largueros
inferiores puedan doblarse por pandeo, lo que pondría en riesgo su
capacidad de absorber la energía resultante del choque, en
particular, si su deformación hiciera que los largueros inferiores
se separasen de los
elementos de recepción de la bancada del motor.
elementos de recepción de la bancada del motor.
Por otro lado, el documento
JP-04310777 describe y representa un larguero
tubular que comprende partes de inicio de rotura, susceptibles de
deformarse en caso de choque. El larguero descrito está forrado
exteriormente mediante un elemento de refuerzo, previsto fuera del
larguero, lo que presenta el inconveniente de sobrecargar el
compartimiento del motor y aumentar el número de referencias. Este
documento japonés comprende todas las características del preámbulo
de la reivindicación 1.
Para evitar el riesgo antedicho, la invención
propone un conjunto de estructura de carrocería del tipo descrito en
lo que antecede, que comprende largueros inferiores que incluyen una
parte delantera compresible longitudinalmente y una parte trasera
que presenta mayor rigidez.
De modo más general, la invención puede
aplicarse a cualquier primer elemento, compresible en caso de
choque, destinado a estar fijado en una parte de un vehículo y que
comprenda una parte de rigidez elevada.
Con este fin, la invención propone un conjunto
de estructura de carrocería del tipo descrito en lo que antecede,
caracterizado porque el primer elemento comprende, en al menos parte
de su longitud, al menos, un tubo complementario interior a modo de
forro destinado a rigidizarlo parcialmente.
De acuerdo con otras características de la
invención:
- el primer elemento está fijado, rígidamente,
en la parte delantera y cada tubo complementario interior está
previsto en el extremo trasero del primer elemento que forra, con el
fin de reforzarlo en caso de contacto con un segundo elemento
montado en la parte trasera rígida,
- el tubo complementario interior a modo de
forro está encajado a presión dentro del primer elemento,
- las paredes interiores del primer elemento
tubular comprenden nervios sobresalientes destinados a garantizar
la retención del tubo complementario interior a modo de forro
asociado,
- el tubo complementario interior a modo de
forro es hueco y comprende, interiormente, al menos un separador de
rigidización, que se extiende, transversalmente, entre las paredes
interiores de dicho tubo complementario,
- el separador comprende un vaciado, previsto
frente a perforaciones coaxiales del primer elemento y del tubo
complementario, y destinado a permitir el paso de un tornillo de
fijación de eje transversal que atraviese dichas perforaciones, de
manera que pueda fijarse un tercer elemento en el primer
elemento,
- el vaciado está constituido por un ánima
roscada de recepción del tornillo,
- el primer elemento y el tubo complementario
interior a modo de forro están realizados en forma de secciones de
perfiles de aluminio,
- la parte delantera comprende, en un primer
plano horizontal superior, al menos, dos largueros longitudinales
superiores que se extienden hacia delante a partir de la parte
trasera, y, en un segundo plano horizontal inferior, dos largueros
longitudinales inferiores que constituyen los primeros elementos,
que se extienden por debajo de los largueros superiores y
paralelamente a ellos, cuyos extremos delanteros están fijados,
rígidamente, en columnas de suspensión fijadas en los extremos
delanteros de los largueros superiores, cuyas partes intermedias
están unidas, cada una, con el larguero superior asociado mediante,
al menos, un tirante, que constituye el tercer elemento, y cuyos
extremos traseros están previstos con cierta holgura frente a
elementos de recepción montados en la parte trasera y que
constituyen los segundos elementos, con el fin de desviar, en caso
de choque longitudinal, las fuerzas de deformación de los
largueros
superiores.
superiores.
Otras características y ventajas de la invención
se pondrán de manifiesto a partir de la lectura de la descripción
detallada que sigue, para cuya comprensión se hará referencia a los
dibujos adjuntos, en los que:
- la figura 1 es una vista, en perspectiva, de
un elemento de estructura de carrocería de acuerdo con la
invención,
- la figura 2a es una vista de detalle, en
perspectiva, de un larguero inferior de acuerdo con la
invención,
- la figura 2b es una vista de detalle, en
perspectiva, del separador, y
- la figura 3 es una vista, en corte
transversal, de un larguero inferior de acuerdo con la
invención.
En la descripción que sigue, los números de
referencia idénticos designan piezas idénticas o con funciones
similares.
Como muestra la figura 1, de manera conocida, un
conjunto de estructura de carrocería está formado por una parte
trasera rígida 11, que constituye el habitáculo del vehículo
automóvil, delante de la cual se extiende una parte delantera 10,
de dirección sensiblemente longitudinal "L". La parte delantera
10 está soldada, por ejemplo, por puntos, con la parte trasera 11,
al nivel de su extremo trasero 12, representado a la derecha de la
figura 1.
La parte delantera 10 de la estructura de
carrocería comprende, en un primer plano horizontal superior
"P_{1}", al menos, dos largueros longitudinales superiores
14 que se extienden hacia delante a partir de la parte trasera 11,
que constituye el habitáculo. Los extremos delanteros 16 de los
largueros 14 están unidos mediante una viga transversal 18, que, en
particular, puede servir de soporte para un escudo y/o una parte
frontal (no representadas) del vehículo. Los largueros 14 son
compresibles en caso de choque, con el fin de disipar la energía
cinética que resulte del choque.
En un segundo plano "P_{2}" horizontal
inferior, la parte delantera 10 de estructura de carrocería
comprende una bancada 20 inferior de motor que se extiende hacia
delante a partir de la parte trasera 11 en la que está fijada. En
este mismo plano "P_{2}", la parte delantera 10 comprende dos
primeros elementos longitudinales 22, en particular, dos largueros
22 longitudinales inferiores, que se extienden por debajo de los
largueros superiores 14 y paralelamente a ellos. Los largueros
inferiores 22, también, son compresibles en caso de choque, con el
fin de disipar la energía cinética que resulte del choque.
Los largueros inferiores 22 están fijados, al
nivel de sus extremos delanteros, en columnas de suspensión 26
fijadas en los extremos delanteros 16 de los largueros superiores
14. Los extremos traseros 32 de los largueros inferiores 22 están
previstos con cierta holgura "J" frente a los segundos
elementos 34 del conjunto de estructura de carrocería, en
particular, los elementos 34 de recepción de la bancada 20 del
motor, con el fin de desviar de los largueros superiores 14 las
fuerzas "F" de deformación que resulten de un choque
longitudinal. Por otro lado, las partes intermedias 28 de los
largueros inferiores 22 están unidas, cada una, con el larguero
superior asociado 14 mediante, al menos, un tercer elemento, en
particular, un tirante 30.
El inconveniente de los largueros inferiores 22
convencionales es que, en caso de choque, los extremos traseros 32
de dichos largueros inferiores sufren una presión de compresión
longitudinal de intensidad muy elevada.
En efecto, cuando la fuerza "F" de
deformación longitudinal que haya provocado el aplastamiento parcial
de los largueros superiores 14 sea transmitida a los largueros
inferiores 22, éstos son solicitados a compresión en toda su
longitud entre sus extremos delanteros 24, unidos con las columnas
26 de suspensión, y sus extremos traseros 32, recibidos por los
elementos 34 de recepción de la bancada 20 del motor, una vez
recuperada la holgura "J".
Es importante, por tanto, evitar que los
largueros inferiores 22 puedan doblarse por pandeo, lo que
comprometería su capacidad de absorber la energía resultante del
choque, en particular, si su deformación hiciera que dichos
largueros inferiores 22 se separasen de los elementos 34 de
recepción de la bancada 20 del motor.
Conforme a la invención, cada larguero inferior
22, o primer elemento, comprende, en al menos parte de su longitud,
al menos un tubo complementario interior 36 a modo de forro
destinado a rigidizarlo parcialmente.
Esta configuración se representa en las figuras
2a y 2b.
En el modo de realización preferido de la
invención, y de modo no limitativo de la misma, los largueros
inferiores 22 y los tubos complementarios interiores 36 a modo de
forro están realizados en forma de perfiles de aluminio, y
presentan, en particular, una sección rectangular en el plano
transversal de dirección "T".
Cada tubo complementario interior 36 está
previsto en el extremo trasero 32 del larguero inferior 22 que
forra, con el fin de reforzarlo en caso de contacto con el elemento
asociado 34 de recepción de la bancada 20 del motor, representado
parcialmente en la figura 2a.
En el modo de realización preferido de la
invención, hay, al menos, un tubo complementario interior 36 a modo
de forro encajado a presión dentro del larguero inferior 22
asociado.
Con este fin, como muestra la figura 3, las
paredes interiores 38 de cada larguero tubular inferior 22
comprenden nervios 40 sobresalientes destinados a garantizar la
retención del tubo complementario interior 36 a modo de forro
dentro del larguero inferior 22 asociado. A título de ejemplo, y sin
limitar la invención, los nervios 40 se realizan mediante corte o
punzonado de las paredes 38, o bien se obtienen a partir del proceso
de formación de los largueros 22 mediante una boquilla de
extrusión.
Cuando se encaja el tubo complementario interior
36 a modo de forro dentro del larguero inferior 22, los nervios 40
penetran en el material del tubo complementario interior 36 a modo
de forro con objeto de inmovilizarlo.
Esta disposición no limita la invención, y el
tubo complementario interior 36 a modo de forro podría soldarse o,
también, inmovilizarse, merced a un medio mecánico de fijación,
dentro del larguero inferior 22 asociado.
En el modo de realización preferido de la
invención, como muestra la figura 2b, cada tubo complementario
interior 36 a modo de forro es hueco y comprende, interiormente, al
menos un separador 42 transversal de rigidización montado entre las
paredes transversales interiores del tubo 36. Ventajosamente, este
separador permite, en la zona de extremo trasero 32 del larguero
inferior 22, que es la zona más solicitada, evitar cualquier
fenómeno de pandeo del perfil cuando el larguero inferior 22, al
deformarse por compresión, recupere la holgura J que lo separe del
elemento de recepción 34.
Como se muestra en la figura 1, los tirantes 30,
que constituyen los terceros elementos, están fijados en los
largueros inferiores 22 mediante tornillos 23 de ejes transversales
A y B, y, por ello, cada larguero inferior 22 comprende
perforaciones asociadas 25 para el paso de los tornillos 23, como se
representa en las figuras 2a y 2b. Cuando al menos una de las
perforaciones 25 esté prevista junto a la zona de extremo trasero
32 del larguero inferior 22 que comprende el tubo complementario
interior 36 a modo de forro, el separador 42 está previsto,
preferiblemente, cerca del tornillo 23.
Más concretamente, el separador 42 comprende un
vaciado 44 previsto frente a las perforaciones coaxiales 25 del
primer elemento 22 y 27 del tubo complementario 36, y destinado a
permitir el paso de un tornillo 23 de fijación de eje transversal
que atraviese dichas perforaciones 25, 27 con el fin de permitir la
fijación del tirante 30, o tercer elemento, en el larguero inferior
22.
Ventajosamente, el vaciado 44 está constituido,
por ejemplo, por un ánima roscada de recepción del tornillo 23.
Ello permite, ventajosamente, mejorar la rigidez
del larguero inferior 22 en una longitud elevada, permitiendo, al
mismo tiempo, la implantación de un punto de fijación de los
tirantes 30 junto al extremo trasero 32 del larguero inferior
22.
De ese modo, el larguero inferior 22 presenta
una rigidez continua en toda la longitud de tubo complementario
interior 36 a modo de forro.
Ventajosamente, la invención permite disponer de
un conjunto de estructura de carrocería susceptible de transmitir
fuerzas importantes a la bancada 20 del motor del vehículo.
Ventajosamente, la invención puede aplicarse a
cualquier primer elemento 22 que trabaje a
compresión.
compresión.
Claims (9)
1. Conjunto de estructura de carrocería de
vehículo automóvil, del tipo que comprende una parte delantera (10)
que constituye, en particular, un soporte para órganos del vehículo,
y una parte trasera rígida (11) que constituye, en particular, el
habitáculo del vehículo automóvil, del tipo que comprende un primer
elemento (22) tubular y compresible longitudinalmente en caso de
choque, que comprende, al menos, una zona de fijación en, al menos,
una de las partes,
caracterizado porque el primer elemento
(22) comprende, en, al menos, parte de su longitud, al menos un tubo
complementario interior (36) a modo de forro, destinado a
rigidizarlo parcialmente.
2. Conjunto según la reivindicación precedente,
caracterizado porque el primer elemento está fijado,
rígidamente, en la parte delantera, y porque cada tubo
complementario interior (36) está previsto en el extremo trasero
(32) del primer elemento (22) que forra, con el fin de reforzarlo en
caso de contacto con un segundo elemento (34), montado en la parte
trasera rígida (11).
3. Conjunto según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el tubo
complementario interior (36) a modo de forro está encajado a presión
dentro del primer elemento (22).
4. Conjunto según la reivindicación precedente,
caracterizado porque las paredes interiores (38) del primer
elemento tubular (22) comprenden nervios sobresalientes (40)
destinados a garantizar la retención del tubo complementario
interior (36) a modo de forro asociado.
5. Conjunto según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el tubo
complementario interior (36) a modo de forro es hueco y comprende,
interiormente, al menos, un separador (42) de rigidización, que se
extiende, transversalmente, entre las paredes interiores del tubo
complementario (36).
6. Conjunto según la reivindicación precedente,
caracterizado porque el separador (42) comprende un vaciado
(44) previsto frente a perforaciones (25, 27) coaxiales del primer
elemento (22) y del tubo complementario (36), y destinado a
permitir el paso de un tornillo (23) de fijación de eje (B)
transversal que atraviese dichas perforaciones (25, 27), para
permitir la fijación de un tercer elemento (30) en el primer
elemento (22).
7. Conjunto según la reivindicación precedente,
caracterizado porque el vaciado (44) está constituido por un
ánima roscada de recepción del tornillo (23).
8. Conjunto según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el primer
elemento (22) y el tubo complementario interior (36) a modo de
forro están realizados en forma de secciones de perfiles de
aluminio.
9. Conjunto de estructura de carrocería de
vehículo automóvil según cualquiera de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque la parte delantera (10)
comprende, en un primer plano horizontal superior (P_{1}), al
menos dos largueros longitudinales superiores (14) que se extienden
hacia delante a partir de la parte trasera (11), y, en un segundo
plano horizontal inferior (P_{2}), dos largueros longitudinales
inferiores que constituyen los primeros elementos (22), que se
extienden por debajo de los largueros superiores (14) y
paralelamente a ellos, cuyos extremos delanteros (24) están fijados,
rígidamente, en columnas (26) de suspensión fijadas en los extremos
(16) delanteros de los largueros superiores, cuyas partes
intermedias (28) están unidas, cada una, con el larguero superior
(14) asociado mediante, al menos, un tirante (30), que constituye el
tercer elemento, y cuyos extremos traseros (32) están previstos con
cierta holgura frente a elementos (34) de recepción montados en la
parte trasera, y que constituyen los segundos elementos, con el fin
de desviar, en caso de choque longitudinal, las fuerzas de
deformación de los largueros superiores (14).
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