ES2290205T3 - Carroceria de automovil. - Google Patents

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.

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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.

Relación de referencias

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).