ES2290205T3 - Carroceria de automovil. - Google Patents
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Abstract
Carrocería de automóvil con un elemento estructural (1; 19; 40) con sección en forma de U, de un metal, que está dotado de mamparos (6; 7; 25; 41) de refuerzo, siendo los mamparos (6; 7; 25; 41) de material plástico, que están fijados en el elemento estructural, caracterizada porque el elemento estructural forma un tramo de una viga longitudinal (1) que procedente del compartimiento del motor transcurre por debajo de la chapa del fondo y que en la zona de transición forma una zona acodada, y porque los mamparos (6, 7) están situados en la zona acodada.
Description
Carrocería de automóvil.
La invención se refiere a una carrocería de
automóvil con un elemento estructural perfilado con sección en
forma de U de un metal, que está dotado de mamparos de refuerzo,
siendo los mamparos de material plástico y estando fijados en el
elemento estructural. Una construcción de esta clase se describe en
el documento US-A-5190803.
La carrocería autoportante de un automóvil está
compuesta por multitud de elementos estructurales, que según el
cometido específico que tengan dentro de la carrocería, también se
designan como vigas longitudinales, largueros o columnas. En el
armazón formado por los elementos estructurales se incorporan en la
medida de lo necesario paredes, por ejemplo una chapa de fondo para
limitar por la parte inferior el habitáculo. Los elementos
estructurales sirven además para la sujeción de equipos. Así por
ejemplo, el motor del automóvil va colocado dentro del
compartimiento del motor de tal modo que su peso se apoye sobre las
vigas longitudinales que allí se encuentran. Los elementos
estructurales tienen además el cometido de absorber las fuerzas de
impacto que surgen en caso de una colisión, absorbiendo entonces la
energía de impacto mediante deformación.
Los elementos estructurales con sección en forma
de U se pueden fabricar fácilmente por conformado de chapa. Debido
a su sección tienen además una gran rigidez. No obstante, esta
rigidez no es suficiente para todos los casos de carga, por lo que
los elementos estructurales están realizados en parte duplicados.
Para ello se introduce en un elemento estructural un segundo
elemento estructural de sección correspondiente. También se conocen
ya elementos estructurales en los que están colocados unos mamparos
de chapa. Así por ejemplo los largueros laterales que limitan
lateralmente la chapa de fondo, se dotan de refuerzos transversales
para poder absorber las fuerzas de impacto en caso de una colisión
lateral. Con esta medida se trata de reducir al mínimo el riesgo de
que la pared lateral del vehículo penetre en el habitáculo.
Estos mamparos se conforman generalmente
partiendo de una chapa metálica. Su incorporación en el elemento
estructural es entonces bastante compleja, ya que cada mamparo hay
que ensamblarlo en el elemento estructural de forma adecuada, por
ejemplo mediante soldadura o remachado.
La invención se basa por lo tanto en el objetivo
de prever un refuerzo para los elementos estructurales que sea de
fabricación sencilla y que a pesar de ello cumpla los requisitos
correspondientes en cuanto a capacidad de carga del elemento
estructural, y que a pesar de la construcción ligera esté en
condiciones de soportar especialmente los elevados esfuerzos que se
producen en el caso de una colisión.
Para conseguir este objetivo se propone que el
elemento estructural forme un tramo de una viga longitudinal que
procedente del compartimiento del motor transcurra por debajo de la
chapa de fondo, y en la zona de transición forme una zona acodada,
y que los mamparos estén situados en la zona acodada. Unos
perfeccionamientos ventajosos de la invención se definen en las
reivindicaciones subordinadas 1 a 17.
A continuación se trata de explicar
detalladamente la invención sirviéndose de los ejemplos de
realización que se acaban de presentar. Para ello las Figuras
muestran
Figura 1 una vista lateral de la viga
longitudinal de un bastidor delantero,
Figura 2 una vista en planta de la viga
longitudinal para representar la estructura de enrejado de los
mamparos de plástico,
Figura 3 una sección a lo largo de la línea
III-III de la Figura 2 para representar la unión
entre el enrejado y la viga longitudinal,
Figura 4 otra sección a lo largo de la línea
IV-IV de la Figura 2,
Figura 5 una vista lateral de una columna B con
un enrejado de plástico incorporado,
Figura 6 una sección a lo largo de la línea
VI-VI de la Figura 5,
Figura 7 una sección a lo largo de la línea
VII-VII de la Figura 5,
Figura 8 una vista en planta desde arriba de una
viga transversal de parabrisas,
Figura 9 una sección a lo largo de la línea
IX-IX de la Figura 8,
Figura 10 una sección a lo largo de la línea
X-X de la Figura 8,
Figura 11 una sección a lo largo de la línea
XI-XI de la Figura 8.
\newpage
La Figura 1 muestra la vista lateral de un
bastidor delantero. Se trata de una chapa con sección en forma de
U, que por lo general está abierta hacia arriba. La viga
longitudinal 1 transcurre desde el frente del vehículo, a la
izquierda de la Figura, por debajo del habitáculo 2, a la derecha de
la Figura, para lo cual la viga longitudinal 1 transcurre en curva
hacia abajo, sobre la cual va colocada la pared frontal 3 que separa
el compartimiento del motor del habitáculo. La zona de transición
debajo de la pared frontal 3 se refuerza de acuerdo con la Figura
2.
Para ello se coloca dentro de la viga
longitudinal 1 un enrejado 4 con mamparos de plástico, que va
fijado a una viga 5 en forma de U. El enrejado 4 se compone de
varios mamparos 6, 7 que transcurren formando entre sí un ángulo de
90º, y que coinciden en sus extremos, de manera que se forma un
enrejado 4 de una sola pieza. Este enrejado 4 se funde en una
máquina de fundición inyectada, en cuyo utillaje se ha colocado
previamente la viga 5 en forma de U, de acuerdo con las Figuras 3 y
4. Esta viga 5 tiene una sección en forma de U, y en las zonas en
las que las paredes del mamparo 6, 7 inciden sobre las paredes
laterales 8, 9 de la viga 5 está recogida hacia el interior, y de
acuerdo con la Figura 3 está dotada en cada lado de dos agujeros
10, 11 situados uno sobre el otro. En las zonas en las que se cortan
los mamparos 6, 7 del enrejado 4 se encuentra en el fondo
respectivamente un rebaje 12 con un agujero central 13, según la
Figura 4.
Al fundir por inyección los mamparos 6, 7
penetra material a través de los agujeros 10, 11, 13, y se
distribuye formando respectivamente una cabeza 14, 15, 16 en la
zona recogida hacia el interior o en el rebaje 12.
Las dos cabezas 14, 15 de los agujeros
superpuestos 10, 11 de las paredes laterales 8, 9 de la viga 5 se
funden entre sí, de manera que se forma una placa alargada que a
través de dos cuellos está unida a las paredes de los mamparos 6,
7.
La viga 5 y las cabezas 14, 15, 16 de la unión
positiva forman una superficie continua sin escalones, que
corresponde al contorno interior de la viga longitudinal 1, de modo
que la viga 5 con el enrejado 4 fundido por inyección se puede
colocar dentro de la viga longitudinal 1 con un ajuste exacto. La
carrocería se completa, cubriendo la zona de transición por la
pared frontal 3 o la chapa de fondo.
En el otro ejemplo de realización representado
en las Figuras 5 a 7 se puede ver una columna B 19 reforzada
conforme a la invención. Ésta une un larguero lateral inferior y uno
superior 20, 21 en los lados del habitáculo 2. Los dos largueros
laterales inferiores 20 a ambos lados del habitáculo están unidos
entre sí por medio de la chapa de fondo, mientras que entre los
largueros laterales superiores 21 se extiende el techo del
automóvil. El refuerzo necesario de la columna B 19 sirve
especialmente para evitar el pandeo de la columna B 19 en el caso
de una carga de impacto lateral, tal como se produce en el caso de
una colisión lateral. Para ello se ha previsto en la columna B 19
un enrejado 4 a base de mamparos de plástico 6, 7, que se
corresponde aproximadamente con el de la Figura 2.
Adicionalmente se ha previsto una pared de
estabilización 22 que transcurre en la dirección longitudinal de la
columna B, y que pasa por los puntos de intersección de los mamparos
inclinados 6, 7. El enrejado 4 está unido de forma similar a la
antes descrita a un perfil de refuerzo metálico 23, que va colocado
dentro de la columna B 19. El enrejado 4 se completa por arriba y
por abajo por sendos brazos laterales 24 que penetran en el
larguero longitudinal superior o inferior 20, 21 respectivamente.
Allí los mamparos 25 transcurren paralelos entre sí, en dirección
transversal a la extensión longitudinal del larguero lateral 20,
21. Los distintos tramos del enrejado 4 forman una estructura
unitaria coherente, que impide especialmente que en el caso de una
carga de impacto en los largueros latearles 20, 21, la columna B 19
se pandee hacia el interior a modo de bisagra.
Tal como muestran las Figuras 6 y 7, en las
paredes laterales 26 y en el fondo 27 del perfil de refuerzo 23 en
forma de U hay unos agujeros 30 situados en rebajes 28, 29. El
perfil de refuerzo 23 se coloca en el molde de inyección de manera
que el material inyectado para formar el enrejado 4 pueda penetrar a
través de los agujeros 30 en los rebajes 28, 29 formando allí
respectivamente una cabeza 31, 32, mediante la cual el enrejado 4
está anclado en el perfil de refuerzo 23.
El último ejemplo de realización muestra en las
Figuras 8 a 13 una viga transversal de parabrisas 40. Ésta se
extiende en dirección transversal respecto a la dirección
longitudinal del vehículo, por encima de la pared frontal 3 ya
mencionada en el primer ejemplo de realización, y forma el marco
inferior para el parabrisas del vehículo. Tal como muestran las
secciones de las Figuras 11 a 13, se trata de un perfil en forma de
U abierto hacia abajo, que está dotado de una pluralidad de
mamparos 41 que transcurren transversalmente, tal como se puede ver
en la Figura 8, que en la forma ya descrita están unidos
directamente a la viga transversal del parabrisas 40 con ajuste
positivo. También aquí se puede prever no solo la orientación
paralela representada de los mamparos 41 sino también una que se
solapa. La particularidad de este ejemplo de realización consiste
en que los mamparos 41 no sirven únicamente para reforzar la viga
transversal de parabrisas 40 sino que también asumen funciones de
sujeción o soporte, al haber unos tramos adicionales que sobresalen
de la sección de la viga transversal de parabrisas 40. La Figura 9
muestra por ejemplo que en la zona de un mamparo 41 que rellena la
sección de la viga transversal de parabrisas 40, está conformada una
barra 42 que sobresale hacia adelante, mirando en el sentido de
marcha, y que sirve como contrasoporte para un gancho 43 de un
deflector de agua 44, que aquí está representado con línea de
trazos y puntos, igual que el parabrisas 45.
La Figura 10 muestra que en la cabeza 45 de una
unión con ajuste positivo también está conformado un soporte 47 que
sirve de fijación para una placa de junta 48 y presenta una lengüeta
de junta 49 que asienta en el parabrisas 45.
Otra posibilidad consiste en que por lo menos
una cabeza de una unión con ajuste positivo esté realizada formando
un bulón de centraje 50. Esta clase de bulones de centraje 50 son de
por sí conocidos. Se encuentran en los extremos exteriores de la
viga transversal del parabrisas, y sirven para poder incorporar en
posición exacta en la carrocería ya montada un travesaño que aquí
no está representado, en el cual va premontado un tablero de
instrumentos. Para ello el travesaño citado presenta los
correspondientes orificios en los que se pueden introducir los
bulones de centraje 50.
Otras posibilidades que aquí no están
representadas prevén que una cabeza situada en la cara superior de
la viga transversal del parabrisas esté realizada como asiento para
el parabrisas. Además puede haber algunos de los mamparos
realizados con mayor grosor, de manera que se pueda fijar allí por
ejemplo el apoyo del sistema limpiaparabrisas.
- 1
- Viga longitudinal
- 2
- Habitáculo
- 3
- Pared frontal
- 4
- Enrejado
- 5
- Viga
- 6
- Mamparo
- 7
- Mamparo
- 8
- Pared lateral
- 9
- Pared lateral
- 10
- Agujero
- 11
- Agujero
- 12
- Rebaje
- 13
- Agujero
- 14
- Cabeza
- 15
- Cabeza
- 16
- Cabeza
- 19
- Columna B
- 20
- Larguero lateral
- 21
- Larguero lateral
- 22
- Pared de estabilización
- 23
- Perfil de refuerzo
- 24
- Brazo lateral
- 25
- Mamparo
- 26
- Paredes laterales
- 27
- Fondo
- 28
- Rebaje
- 29
- Rebaje
- 30
- Agujero
- 31
- Cabeza
- 32
- Cabeza
- 40
- Viga transversal del parabrisas
- 41
- Mamparos
- 42
- Barra
- 43
- Gancho
- 44
- Deflector de agua
- 45
- Parabrisas
- 46
- Cabeza
- 47
- Soporte
- 48
- Placa de junta
- 49
- Lengüeta de junta
- 50
- Bulón de centraje
Claims (17)
1. Carrocería de automóvil con un elemento
estructural (1; 19; 40) con sección en forma de U, de un metal, que
está dotado de mamparos (6; 7; 25; 41) de refuerzo, siendo los
mamparos (6; 7; 25; 41) de material plástico, que están fijados en
el elemento estructural, caracterizada porque el elemento
estructural forma un tramo de una viga longitudinal (1) que
procedente del compartimiento del motor transcurre por debajo de la
chapa del fondo y que en la zona de transición forma una zona
acodada, y porque los mamparos (6, 7) están situados en la zona
acodada.
2. Carrocería de automóvil según la
reivindicación 1, caracterizada porque los mamparos (6, 7)
están situados inclinados formando un enrejado (4), que está unido
con un ajuste positivo con una viga (5).
3. Carrocería de automóvil según la
reivindicación 2, caracterizada porque el enrejado (4) está
unido con un ajuste positivo con el fondo de la viga (5) en los
puntos de intersección de los mamparos (6, 7).
4. Carrocería de automóvil según la
reivindicación 1, caracterizada porque el elemento
estructural forma una columna, en particular la columna B (19) del
habitáculo.
5. Carrocería de automóvil según la
reivindicación 4, caracterizada porque los mamparos (6, 7)
van fijados a un perfil de refuerzo (23) adaptado a la columna y
forman un enrejado (4), que se extiende en los largueros laterales
(20, 21) que transcurren transversalmente respecto a la columna B
(19), en el pie y en la cabeza de la columna B (19).
6. Carrocería de automóvil según la
reivindicación 5, caracterizada porque el enrejado (4) en la
columna (19) está compuesto por unos alvéolos en forma de rombo, y
en los largueros laterales (20, 21) tiene forma de escalera.
7. Carrocería de automóvil según la
reivindicación 1, caracterizada porque el elemento
estructural forma una viga transversal de parabrisas (40).
8. Carrocería de automóvil según la
reivindicación 7, caracterizada porque los tramos del mamparo
(41) penetran a través de un orificio en la viga transversal del
parabrisas (40) y sirven de punto de fijación o asiento para
equipos.
9. Carrocería de automóvil según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los
mamparos (6, 7; 25; 41) transcurren transversalmente respecto a la
extensión longitudinal del elemento estructural (1; 19; 40).
10. Carrocería de automóvil según la
reivindicación 9, caracterizada porque los mamparos (6, 7;
25; 41) transcurren cortándose inclinados respecto a la extensión
longitudinal del elemento estructural (1; 19; 40).
11. Carrocería de automóvil según la
reivindicación 9 ó 10, caracterizada porque una pared de
estabilización (22) transcurre según la orientación longitudinal
del elemento estructural (19) y corta los mamparos (6, 7).
12. Carrocería de automóvil según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la fijación
es una unión con ajuste positivo.
13. Carrocería de automóvil según la
reivindicación 12, caracterizada porque la unión con ajuste
positivo está realizada directamente con el elemento estructural
(40).
14. Carrocería de automóvil según la
reivindicación 12, caracterizada porque la unión con ajuste
positivo consiste en una viga (5) o perfil de refuerzo (23)
adaptado al contorno del elemento estructural que va colocado
dentro del elemento estructural (1, 19) exactamente según el
contorno de éste.
15. Carrocería de automóvil según la
reivindicación 13 ó 14, caracterizada porque para representar
la unión con ajuste positivo en el mamparo (6, 7; 25; 41) o en la
pared de estabilización (22) está conformada por lo menos una
cabeza (14, 15; 16; 31, 32; 46) cuyo cuello penetra a través de un
agujero (10, 11, 13; 30) en la pared lateral (8, 9; 26) o en el
fondo (27) del elemento estructural (40) o de la viga (5) o del
perfil de refuerzo (23), de manera que la cabeza (14, 15, 16; 31,
32; 46) engrana por detrás del borde del agujero (10, 11, 13;
30).
16. Carrocería de automóvil según la
reivindicación 15, caracterizada porque el agujero (10, 11,
13; 30) está situado en un rebaje (12; 28, 29) que está realizado
mediante una depresión en el elemento estructural (40) o en la viga
(5) o en el perfil de refuerzo (23), y porque la altura de la cabeza
se corresponde con la profundidad de la depresión.
17. Carrocería de automóvil según la
reivindicación 15, caracterizada porque cada dos mamparos
inclinados (6, 7) se reúnen en la pared lateral (8, 9) y están allí
unidos entre sí, y anclados en la pared lateral (8, 9) por medio de
una cabeza común (14, 15).
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