ES2323532T3 - Carroceria de un vehiculo automovil con comportamiento dinamico mejorado. - Google Patents

Carroceria de un vehiculo automovil con comportamiento dinamico mejorado. Download PDF

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ES2323532T3 ES05291400T ES05291400T ES2323532T3 ES 2323532 T3 ES2323532 T3 ES 2323532T3 ES 05291400 T ES05291400 T ES 05291400T ES 05291400 T ES05291400 T ES 05291400T ES 2323532 T3 ES2323532 T3 ES 2323532T3
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Abstract

Carrocería de un vehículo automóvil provisto de un cierre trasero de tipo tapa de maletero que tiene una parte anular (1) formada al menos por un travesaño trasero de pabellón (2), dos canalones de ala trasera respectivamente derecha (4D) e izquierda (4G), y un panel trasero (5), comprendiendo la carrocería además, respectivamente, para el lado derecho y para el lado izquierdo, una zona de custodia (7G, 7D), un forro de ala trasera (9G, 9D), un forro (10G, 10D) de la parte delantera del ala trasera y un forro (12G, 12D) de la zona de custodia (7G, 7D), así como para cada zona de custodia (7G, 7D) un elemento de refuerzo (14G, 14D) que une el forro (10G, 10D) de la parte delantera del ala trasera correspondiente al travesaño trasero de pabellón (2), caracterizada por que cada uno de los elementos de refuerzo (14G, 14D) está unido a la vez al forro (10G, 10D) de la parte delantera del ala trasera correspondiente y al forro de ala trasera (9G, 9D) correspondiente con el fin de formar un nudo de conexión (20), estando unidos uno a otro el forro de ala trasera (9G, 9D) y el forro (10G, 10D) de la parte delantera del ala trasera con el fin de crear una zona estanca al aire y al agua.

Description

Carrocería de un vehículo automóvil con comportamiento dinámico mejorado.
La invención concierne a una carrocería de un vehículo automóvil con un comportamiento dinámico mejorado. La publicación US-A-5 246 263 divulga una carrocería según el preámbulo de la reivindicación 1.
La invención concierne más particularmente a la parte trasera de la carrocería de un vehículo provisto de un cierre trasero de tipo tapa de maletero. Esta parte de la carrocería comprende una parte anular formada al menos por un travesaño trasero de pabellón, dos canalones del ala trasera, respectivamente derecha e izquierda, y un panel trasero. Comprende además para cada lado, es decir, para el lado derecho y para el lado izquierdo de la carrocería, una zona de custodia, un forro del ala trasera, un forro de la parte delantera del ala trasera y un forro de la zona de custodia. En el marco de la presente invención, el término "zona de custodia" designa más particularmente la parte trasera lateral de los elementos de carrocería en unión con uno o varios paneles correspondientes de chapa, no embarcada en la puerta del vehículo.
Según esta concepción de una carrocería, la parte anular forma un anillo de rigidificación cuya forma precisa está determinada por la abertura trasera de la carrocería del vehículo. Sin embargo, en el marco de la presente invención, el término "anillo" designa indiferentemente todo conjunto de elementos que forman una parte anular de la carrocería, sin tener en cuenta la forma precisa de la abertura trasera de la carrocería y, por tanto, de esta parte anular, siendo lo esencial que estos elementos definan un conjunto de forma cerrada.
El anillo de rigidificación cumple dos papeles diferentes. El primer papel es el de hacer que las diferentes partes de la carrocería sean rígidas a fin de que cada una de las partes de la carrocería pueda resistir las tensiones estáticas y dinámicas a las que está expuesto el vehículo.
El segundo papel del anillo de rigidificación es el de permitir que los esfuerzos laterales transiten de abajo arriba en la carrocería del vehículo automóvil.
Un papel accesorio del anillo de rigidificación es el de ser portador de una junta de estanqueidad del cierre trasero del vehículo automóvil.
A fin de mejorar el comportamiento dinámico del vehículo automóvil, conviene aumentar la frecuencia del modo propio de torsión dinámica del vehículo. Esto se obtiene aportando rigidez a la estructura.
En efecto, una estructura está caracterizada por una infinidad de modos propios que son datos intrínsecos a esta estructura. Cada modo propio está caracterizado por una deformación modal y una frecuencia propia expresada en hertzios. Uno de ellos corresponde a una torsión de caja. Este modo participa directamente en el comportamiento dinámico del vehículo y, en particular, en el confort vibratorio. Conviene aumentar lo más posible la frecuencia de este modo propio a fin de garantizar esta prestación. Para aumentar la frecuencia del modo de torsión, es necesario aportar rigidez a la caja. No obstante, es deseable que este aporte de rigidez sea efectuado a la vez que se limita el aporte de masa.
Los modos propios son calculados a partir de un modelo numérico de la caja por un método de extracción modal.
Hasta el presente, para hacer más rígida la estructura, se estaba obligado a reforzar los forros con unas piezas de rigidificación en U o en omega, lo que aumenta el peso de la estructura y no es de una eficacia óptima.
El objeto de la invención es mejorar la rigidez de la estructura de un vehículo automóvil que tenga un cierre trasero de tipo tapa de maletero, con el fin de obtener un mejor comportamiento dinámico del vehículo sin aumentar notablemente por ello la masa de la carrocería.
El objeto de la invención se consigue con una carrocería de un vehículo automóvil que tiene una parte anular formada al menos por un travesaño trasero de pabellón, dos canalones del ala trasera, respectivamente derecha e izquierda, y un panel trasero. La carrocería comprende además para cada lado, es decir, para el lado derecho y para el lado izquierdo, una zona de custodia, un forro del ala trasera, un forro de la parte delantera y un forro de la parte trasera del ala trasera, y un forro de la zona de custodia.
Conforme a la invención, la carrocería comprende para cada zona de custodia un elemento de refuerzo que une el forro de la parte delantera del ala trasera correspondiente al travesaño trasero de pabellón.
Añadiendo estos elementos de refuerzo según la invención a la carrocería y, más particularmente, debido a la presencia de refuerzos superiores de forro de custodia entre el travesaño trasero de pabellón y los forros de las partes delantera y trasera del ala trasera, respectivamente derecha e izquierda, se absorben los esfuerzos de torsión en la zona en la que son más críticos y se hace posible, por los elementos de refuerzo, que los esfuerzos remonten el forro de la parte delantera del ala trasera correspondiente hasta el travesaño trasero.
Un anillo de rigidificación en una carrocería según la invención permite aumentar la frecuencia del modo propio de torsión dinámica en algunos hertzios, por ejemplo en 5 hertzios, con la forma y las dimensiones elegidas para el refuerzo de la zona de custodia, a la vez que se limita el añadido de masa.
Según las disposiciones de la invención, el anillo inicial, es decir, el de las carrocerías anteriores a la invención, no se suprime, sino que, por el contrario, se mantiene. Este pasa a ser entonces un anillo secundario que contribuye igualmente a la rigidez de la estructura, aunque en menor medida cuando está dimensionado con menos capacidad de soporte que el anillo de la invención. Así, en un vehículo automóvil provisto de un cierre trasero de tipo tapa de maletero al que se aplican las disposiciones de la invención, la carrocería está provista de dos anillos de rigidificación, siendo el principal el que comprende el refuerzo del forro de la zona de custodia y siendo el secundario aquel en el que los esfuerzos pasan por los canalones de las alas. Dado que el forro de la zona de custodia puede realizarse de una sola pieza o en dos o varias partes, conviene precisar que este detalle de realización no cambia en nada el principio de la presente invención, según el cual la característica importante es la presencia de un elemento de refuerzo que une los forros de las partes delantera y trasera del ala trasera correspondiente al travesaño trasero de pabellón.
Además, esto es incluso verdad a la vista del hecho de que el forro del ala trasera se une al forro de la parte delantera del ala trasera en el lugar preciso en el que se empalma igualmente el elemento de refuerzo con el forro de la parte delantera del ala trasera, de manera que se forme un nudo de conexión obtenido por soldadura. En efecto, la conexión soldada entre el forro del ala trasera y el forro de la parte delantera del ala trasera tiene como función principal crear una zona estanca al aire y al agua. Las disposiciones de la invención no cambian allí en nada. Por el contrario, esta función de estanqueidad es independiente de la función de transmisión de los esfuerzos y, por tanto, debe conservarse.
Ventajosamente, los elementos de refuerzo son elementos en forma de capa. Estos elementos se denominan "en forma de capa" debido a que son tendidos según una única dirección, por oposición a las piezas en U o en omega.
Además de la ventaja del menor peso, los elementos de refuerzo en forma de capa tienen la ventaja de no poder soldarse sobre el forro de la custodia correspondiente más que por uno de sus bordes laterales, estando fijado el otro borde a la carrocería por una masilla de apuntalamiento.
Según la concepción del vehículo automóvil al que se aplica la invención, cada uno de los elementos de refuerzo puede estar provisto de muescas que permitan el paso de pies de grapas para un haz de cables.
Otras características y ventajas de la presente invención resultarán de la siguiente descripción de un modo de realización de la invención, haciéndose la descripción con referencia a los dibujos anexos.
En estos dibujos:
- la figura 1 muestra la parte trasera derecha de una estructura de un vehículo automóvil sin el elemento de refuerzo según la invención,
- la figura 2 muestra la parte trasera derecha de una estructura de un vehículo automóvil con un elemento de refuerzo según la invención, y
- la figura 3 muestra la fijación de un elemento de refuerzo según la invención en la carrocería de un vehículo automóvil.
Para facilitar la lectura de la descripción de un modo de realización de la invención, se dan números de referencia no sólo a las piezas de la parte trasera derecha de la carrocería, representadas en los dibujos, sino igualmente a piezas de la parte izquierda correspondiente, no representadas, y, en particular, del anillo de rigidificación, si éstas corresponden a una pieza de la parte derecha del anillo de rigidificación. Estos números de referencia son identificables por su letra suplementaria respectiva "D" para la pieza del lado derecho y "G" para la pieza del lado izquierdo, visto en el sentido de la marcha del vehículo automóvil.
En un vehículo automóvil provisto de un cierre trasero de tipo tapa de maletero, debido a la ausencia de un elemento de rigidificación mediano, tal como un travesaño mediano que se encuentra en carrocerías de tres volúmenes, son necesarias unas medidas particulares para asegurar la rigidez de la carrocería. Esto es así cómo se dota a la carrocería de un vehículo automóvil que tiene un cierre trasero de tipo tapa de maletero con una parte anular, igualmente denominada "anillo de rigidificación", de las que las figuras 1 y 2 no muestran más que la parte derecha, visto en el sentido de la marcha del vehículo.
El anillo de rigidificación está formado tradicionalmente al menos por un travesaño trasero de pabellón 2, un canalón 4G del ala trasera izquierda, un canalón 4D del ala trasera derecha y un panel trasero 5. La carrocería comprende además una zona de custodia izquierda 7G, una zona de custodia derecha 7D, un forro de ala trasera izquierda 9G y un forro de ala trasera derecha 9D, eventualmente un forro 8 del travesaño trasero de pabellón 2, un forro 12G de la zona de custodia izquierda 7G y un forro 12D de la zona de custodia derecha 7D. Esta parte trasera de la carrocería comprende igualmente un forro 21 del panel trasero 5, un alojamiento 23G y un alojamiento 23D para los pilotos traseros izquierdo y derecho del vehículo, así como unos soportes 25G, 25D para unas bisagras izquierda y derecha del cierre trasero del vehículo y unos forros 27G, 27D para la parte inferior respectiva de las zonas de custodia izquierda 7G y derecha 7D.
Esta parte trasera de una carrocería según la invención comprende todavía otros elementos rigidificadores, tal como lo testimonia la tabla única adjunta a la presente descripción.
Cada uno de los elementos de esta parte trasera de la carrocería presenta una cierta masa expresada en la tabla adjunta en kg.
El anillo de rigidificación 1 de una carrocería según la invención, del cual la figura 2 no representa más que la parte derecha, comprende un travesaño trasero de pabellón 2, un canalón 4G del ala trasera izquierda y un canalón 4D del ala trasera derecha, un panel trasero 5, un forro de ala trasera izquierda 9G y un forro de ala trasera derecha 9D, un forro 12G de la zona de custodia izquierda 7G y un forro 12D de la zona de custodia derecha 7D, así como un forro 10G de la parte delantera del ala trasera izquierda y un forro 10D de la parte delantera del ala trasera derecha.
Además, el anillo de rigidificación 1 comprende, según la invención, respectivamente para la zona de custodia derecha 7D y, de manera análoga, para la zona de custodia izquierda 7G, un elemento de refuerzo 14D y un elemento de refuerzo 14G que unen, respectivamente, el forro 10G y el forro 10D de la parte delantera del ala trasera correspondiente al travesaño trasero de pabellón 2.
Los elementos de refuerzo izquierdo 14G y derecho 14D están fijados sobre el forro izquierdo 12G de la zona de custodia izquierda 7G y, de manera análoga, sobre el forro derecho 12D de la zona de custodia derecha 7D, por unos puntos de soldadura eléctrica. Además, los elementos de refuerzo están unidos a la carrocería por una masilla de apuntalamiento 15, tal como se representa en la figura 3.
El elemento de refuerzo derecho 14D y el elemento correspondiente izquierdo 14G están provistos ventajosamente cada uno de ellos de al menos una capa 16 que permite el paso de pies de grapas para fijar un haz de cables.
El hecho de unir el forro 10G, 10D de cada una de las partes delanteras de las alas traseras al travesaño trasero de pabellón 2 con ayuda de un elemento de refuerzo 14G o 14D, que están soldados sobre el forro 12G o 12D de la zona de custodia correspondiente y que están unidos al lado correspondiente de la carrocería por la masilla de apuntalamiento 15, permite crear en el lado derecho y en el lado izquierdo de la carrocería un paso de esfuerzo de abajo arriba.
Gracias a esta disposición de la invención, se absorban los esfuerzos de torsión en la zona en donde son más críticos y se hace posible, por los elementos de refuerzo 14G y 14D, que los esfuerzos remonten el forro 10G o 10D de la parte delantera del ala trasera correspondiente hasta el travesaño trasero del pabellón 2. Gracias a esta disposición de la invención, la frecuencia del modo propio de torsión dinámica de la carrocería se ha podido aumentar de 36 hertzios a 41 hertzios.
Por lo demás, el forro de ala trasera 9G, 9D se une al forro 10G, 10D de la parte delantera del ala trasera correspondiente en el lugar preciso donde se empalma igualmente el elemento de refuerzo 14G, 14D con el forro 10G, 10D de la parte delantera del ala trasera con el fin de formar un nudo de conexión 20 obtenido por soldadura.
La tabla adjunta a la presente descripción proporciona, para una carrocería denominada C1 que tiene un anillo de rigidificación sin aplicación de la invención y para una carrocería denominada C2 que tiene un anillo de rigidificación con aplicación de la invención, en la primera parte la comparación de las masas para las piezas transversales y en la segunda parte la comparación de las masas para las piezas laterales. La tabla termina con una línea que indica la masa total de las piezas enumeradas en las dos partes de la tabla, es decir, la masa total del vehículo.
En cada una de las dos partes, la columna izquierda indica la designación de las piezas, la columna central indica la masa de cada una de las piezas para un anillo de rigidificación antes de la invención y la columna de la derecha indica la masa de cada una de las piezas para un anillo de rigidificación con aplicación de la invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Comparación de las masas (en kg) de los anillos traseros en unas carrocerías C1 y C2 Piezas transversales: (AR = trasero)
1
Piezas laterales: (AR = trasero)
2
3

Claims (6)

1. Carrocería de un vehículo automóvil provisto de un cierre trasero de tipo tapa de maletero que tiene una parte anular (1) formada al menos por un travesaño trasero de pabellón (2), dos canalones de ala trasera respectivamente derecha (4D) e izquierda (4G), y un panel trasero (5), comprendiendo la carrocería además, respectivamente, para el lado derecho y para el lado izquierdo, una zona de custodia (7G, 7D), un forro de ala trasera (9G, 9D), un forro (10G, 10D) de la parte delantera del ala trasera y un forro (12G, 12D) de la zona de custodia (7G, 7D), así como para cada zona de custodia (7G, 7D) un elemento de refuerzo (14G, 14D) que une el forro (10G, 10D) de la parte delantera del ala trasera correspondiente al travesaño trasero de pabellón (2), caracterizada por que cada uno de los elementos de refuerzo (14G, 14D) está unido a la vez al forro (10G, 10D) de la parte delantera del ala trasera correspondiente y al forro de ala trasera (9G, 9D) correspondiente con el fin de formar un nudo de conexión (20), estando unidos uno a otro el forro de ala trasera (9G, 9D) y el forro (10G, 10D) de la parte delantera del ala trasera con el fin de crear una zona estanca al aire y al agua.
2. Carrocería según la reivindicación 1, caracterizada por que cada uno de los elementos de refuerzo (14G, 14D) es un elemento en forma de capas.
3. Carrocería según la reivindicación 1 o 2, caracterizada por que cada uno de los elementos de refuerzo (14G, 14D) está soldado sobre el forro (12G, 12D) de la zona de custodia correspondiente (7G, 7D).
4. Carrocería según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que cada uno de los elementos de refuerzo (14G, 14D) está unido a la carrocería igualmente por una masilla de apuntalamiento (15).
5. Carrocería según la reivindicación 3, caracterizada por que cada uno de los elementos de refuerzo (14G, 14D) está provisto de al menos una muesca (16) que permite el paso de pies de grapas para el montaje de un haz de cables.
6. Carrocería según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por que el forro (12G, 12D) de la zona de custodia (7G, 7D) está formado por al menos una pieza.
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