ES2335228T3 - Inserto para caja de vehiculo automovil. - Google Patents

Abstract

inserto (20; 49) de rigidificación para caja de vehículo automóvil, destinado a ser montado en una cavidad delimitada por al menos dos chapas (19, 3; 38, 46) soldadas la una a la otra, estando dicho inserto constituido por una pieza de material plástico formada por una o varias paredes reforzadas por nervios, que define una forma general tridimensional complementaria de la cavidad en la cual se monta, estando equipado el inserto con al menos una pata de fijación metálica (24, 25; 55) destinada a ser soldada al menos a una de las chapas, extendiéndose la pata metálica radialmente con respecto al cuerpo del inserto (20; 49) para poder ser soldado entre un primer borde (8, 9) de una primera chapa (3) y un segundo borde (21) de una segunda chapa (19).

Description

Inserto para caja de vehículo automóvil.

La invención se refiere a un inserto de rigidificación para caja de vehículo automóvil, destinado a ser montado en una cavidad delimitada por al menos dos chapas soldadas la una a la otra.

Con el fin de cumplir las normas vigentes en materia de deformación de la caja a raíz de un choque que corresponde, por ejemplo, a un accidente, la caja de los vehículos automóviles comprende uno o varias insertos de rigidificación destinados a reducir estas deformaciones.

Un inserto de este tipo se monta en la unión de dos elementos estructurales de la caja, siendo estos elementos estructurales, por ejemplo, un larguero y un pie delantero de la caja que constituyen vigas huecas.

Estos elementos, así como su unión están formados por diferentes chapas armadas por soldadura de los bordes respectivos de estas chapas, lo que delimita una zona hueca o cavidad, en particular, en la propia unión.

El inserto de rigidificación es, por ejemplo, una pieza de material plástico formada por una o varias paredes reforzadas por nervios, que define una forma general tridimensional complementaria de la cavidad en la cual se monta.

Este inserto se fija rígidamente en una o varias de las chapas que delimitan la cavidad en la cual se monta para reducir sus deformaciones. En el caso de un inserto que refuerza una unión entre un larguero y un pie delantero perpendicular a este larguero, se disminuye la inclinación tomada por el pie bajo el efecto del choque debido a la presencia del inserto.

La eficacia de un inserto de este tipo está condicionada por su fijación a las chapas que lo rodean. A tal efecto, generalmente se fija un inserto de este tipo por encolado, siendo untado de pegamento y colocado en la una de las chapas antes de la soldadura de las chapas complementarias.

Habida cuenta de las dispersiones geométricas grandes del ensamblaje de las chapas soldadas, el pegamento utilizado es un pegamento en espuma, es decir, capaz de colmar unos intersticios más o menos grandes y pudiendo variar de manera significativa entre una caja y otra.

Pero este pegamento en espuma debe también asegurar una cohesión óptima entre la chapa y el inserto, de modo que se trata de un pegamento que tiene un coste muy alto.

Se conoce a partir del documento EP 1006022 A un inserto de rigidificación que define una forma general tridimensional complementaria de la cavidad en la cual se monta, estando delimitada esta cavidad por al menos dos chapas soldadas la una a la otra. La fijación del inserto con las chapas se realiza por soldadura de unos medios de enlace metálicos colocados a una parte y a otra del inserto, que no constituyen un recrecimiento en la interfaz directa con las dos chapas.

El objetivo de la invención es remediar este inconveniente proponiendo un inserto que pueda ser fijado con menor coste.

A tal efecto, la invención tiene por objeto un inserto de rigidificación para caja de vehículo automóvil, destinado a ser montado en una cavidad delimitada por al menos dos chapas soldadas la una a la otra, estando dicho inserto constituido por una pieza de material plástico formada por una o varias paredes reforzadas por nervios, que define una forma general tridimensional complementaria de la cavidad en la cual se monta, estando equipado el inserto con al menos una pata de fijación metálica destinada a ser soldada al menos a una de las chapas, extendiéndose la pata metálica radialmente con respecto al cuerpo del inserto para poder ser soldado entre un primer borde de una primera chapa y un segundo borde de una segunda chapa.

Según otra característica de la invención, el inserto tiene un cuerpo de plástico, y al menos una pata metálica se remacha a este cuerpo de plástico.

Según otra característica de la invención, una pata que se presenta bajo la forma de una garra solidarizada al cuerpo principal del inserto en varios puntos de remachado.

Según otra característica de la invención el inserto comprende una pared que define una arista, y en el cual la garra comprende una base encajada en esta arista.

Según otra característica de la invención, el inserto comprende varios nervios perpendiculares a la pared, y la garra comprende un borde en el cual se realizan unas muescas en las que se encajan estos nervios.

Según otra característica de la invención, el inserto tiene una forma general que corresponde a la letra T para rigidizar una base de pie central de caja siendo intercalado, al menos parcialmente, entre un lado de la caja y un larguero interior.

Según otra característica de la invención, el inserto tiene una forma general de escuadra para rigidizar un base de pie delantero de la caja siendo intercalado, al menos parcialmente, entre un lado de la caja y un larguero interior.

A continuación se describirá la invención con más detalle, y haciendo referencia a los dibujos anexos que ilustran una forma de realización a título de ejemplo no limitativo.

La figura 1 es una vista de conjunto de una unión reforzada por un inserto según la invención;

La figura 2 es una vista en corte de la unión de la figura 1;

La figura 3 es una vista en corte de una pata de fijación del inserto según la invención;

La figura 4 es otra vista en corte de una pata de fijación del inserto según la invención;

La figura 5 es una vista de conjunto de otra unión reforzada por un inserto según la invención;

La figura 6 es una vista en corte de la otra unión reforzada por un inserto según la invención.

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La figura 1 es una vista de una parte de caja de vehículo automóvil correspondiente a una unión entre un larguero que se extiende horizontalmente y un pie delantero 2 que se extiende verticalmente. Esta figura 1 es una vista interna es decir, que representa la unión tal como se ve desde el interior de la caja.

El larguero l y el pie delantero 2 están delimitados hacia el exterior del vehículo por una misma chapa llamada costado de caja 3, que tiene localmente una forma general de L. Este costado de caja 3 tiene una forma cóncava que se extiende hacia atrás del plano de la figura 1.

Este costado de caja 3 comprende una parte inferior 4, y una parte superior 5 que se extienden en ángulo recto con respecto a la parte inferior, y que parten de un extremo delantero de esta parte inferior 4. La parte inferior 4 se extiende horizontalmente, corresponde al larguero 1, y está delimitada hacia abajo por un borde horizontal inferior 7, y hacia arriba por un borde horizontal superior 8.

Esta parte inferior 4 se prolonga por el inserto superior 5 que se extiende verticalmente y corresponde al pie delantero 2. Esta parte superior está delimita, por una parte, por un borde vertical posterior 9 que prolonga el borde horizontal superior 8, y por otra parte por un borde vertical delantero de 10 que prolonga el borde horizontal inferior 7.

El borde vertical posterior 9 se une al borde horizontal superior 8 al nivel de una primera zona curva 11, y el borde vertical delantero 10 se une al borde horizontal inferior 7 al nivel de una segunda zona curva 12. Las zonas curvas 11 y 12 delimitan sensiblemente la unión entre el larguero l y el pie delantero 2, corresponden a la base del pie delantero 2.

La parte superior 5 se refuerza siendo doblada por un refuerzo 13 que tiene un borde vertical posterior 14 y un borde vertical delantero de 15 soldados respectivamente al borde vertical posterior 9 y al borde vertical delantero
10.

La parte inferior 4 es completada por una chapa llamada larguero interior, no representado, para formar una viga hueca que constituye el larguero 1. Este larguero interior está delimitado igualmente por un borde horizontal superior y por un borde horizontal inferior y es solidarizado por soldadura de estos bordes, respectivamente al borde horizontal superior y al inferior 8 y 7.

De manera similar, la parte superior 5 se completa también por un montante interior llamado forro de ala, al que se ha dado la referencia 19 y que comprende dos bordes 21 y 22 soldados a los bordes verticales posterior y delantero 9 y 10 para formar el pie delantero 2.

El larguero 1 y el pie delantero 2 constituyen así dos vigas huecas que se extienden la una en la prolongación de la otra estando dispuestas en L y definiendo así una cavidad interna al nivel de su unión. La unión del larguero 1 y del pie delantero 2 es rigidizada por un inserto 20 que se coloca en esta cavidad.

Este inserto 20 es, por ejemplo, colocado en costado de caja 3 antes del montaje del larguero interior y del forro de ala por soldadura de sus bordes respectivos a los bordes del costado de caja. Tras la soldadura, este inserto 20 es así prisionero de la cavidad que refuerza.

El inserto 20 se fabrica aquí de material plástico y tiene una forma general en L complementaria de la cavidad en la cual se monta. Comprende principalmente una pared 23, rigidizada por unos nervios internos 25 que define una estructura próxima a una estructura de nido de abejas.

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La pared 23 comprende varias zonas de encolado distribuidas a lo largo del inserto para situar el larguero interior, el forro de ala 19, y el costado de caja 3.

Como es visible, en particular, en la figura l, este inserto que se realiza de plástico, está equipado con dos patas de fijación metálicas, a las que se da las referencias 24 y 25. Cada pata de fijación 24, 25, está solidarizada al cuerpo de inserto por remachado o engarce.

Estas patas se extienden radialmente con respecto al cuerpo de1 inserto, en un plano que coincide con el plano de la figura 1, es decir, con el plano en el cual se extienden los diferentes bordes 8-12 del costado de caja 3. La primera pata 24 sobresale así del cuerpo del inserto para apoyarse en el borde horizontal superior 8 y la segunda pata 25 sobresale para apoyarse en el borde vertical posterior 9, como es el caso en la figura 1.

La solidarización del inserto con la caja consiste por tanto en colocarlo en el costado de caja 3, de tal forma que las patas de fijación 24 y 25 se apoyen respectivamente en los bordes 8 y 9. A continuación, el larguero interior y el forro de ala 19 se sueldan por sus bordes respectivos a los bordes correspondientes del costado de caja.

Hay que tener en cuenta que la segunda pata 25 está más especialmente apoyada en el borde vertical posterior 14 del refuerzo 13, el cual a su vez se apoya en el borde vertical posterior 9 del costado de caja 3.

Durante esta operación de soldadura, que es, por ejemplo, una soldadura eléctrica por puntos, se realizan unos puntos de soldadura en las patas de fijación 24 y 25. Esto permite solidarizar la primera pata 24 directamente al costado de caja 3 y al larguero interior, y solidarizar la segunda pata 25 al refuerzo 13 y por tanto al costado de caja 3, y al forro de ala.

Estas patas de fijación metálicas garantizan una fijación rígida del inserto a la caja, lo cual se realiza durante una operación de soldadura de esta caja, es decir directamente en el puesto de herraje.

Con el fin de facilitar la localización geométrica del inserto 20 antes de la soldadura, éste comprende una primera lengüeta de localización, a la que se da la referencia 26. Esta primera lengüeta de localización sobresale del cuerpo principal del inserto 20, extendiéndose hacia el exterior para apoyarse en el borde horizontal inferior 7 del costado de caja 3.

Comprende aún, en el extremo superior, una cara 27 que sobresale del cuerpo para formar una segunda lengüeta de localización 28 apta para apoyarse en una zona próxima al borde vertical delantero 10 del costado de caja 3.

Gracias a las lengüetas de localización 26 y 28, y a las patas de fijación 24 y 25, el inserto 20 puede ser colocado con precisión en una posición mediana con respecto a la cavidad, colocando simplemente estas lengüetas y patas de fijación apoyándose contra los bordes correspondientes del costado de caja 3.

Después de la soldadura del larguero interior, y del forro de ala 19 sobre el costado de caja 3, la lengüeta de localización 26 es capturada entre un borde o larguero interior, y un borde correspondiente del costado de caja.

Se untan las zonas de encolado de la pared 23 con un pegamento en espuma específico para asegurarse de que después del montaje del inserto en la cavidad, éste se solidarice a las chapas que delimitan esta cavidad por el pegamento en espuma.

Las patas de fijación y las lengüetas de localización permiten reducir igualmente la cantidad de pegamento en espuma a utilizar garantizando una localización precisa del inserto en la cavidad, de modo que disminuyan las variaciones de espesor de cola, de un ejemplar de caja a otro.

Como se indica anteriormente, cada pata de fijación 24, 25 se solidariza al cuerpo del inserto 20 por engarce o remachado, lo cual se ha representado con más detalle en las figuras 3 y 4.

Cada pata 24, 25 se presenta en forma de una banda metálica que comprende un extremo de fijación plana 30, que sobresale del cuerpo del inserto 20 para su fijación a la caja por soldadura. En el lado opuesto de este extremo plano 30, la pata comprende una base 31 que incluye una porción doblada en ángulo recto.

La base 31 comprende un orificio o perforación 32 apto para encajarse sobre un perno complementario 33 del cuerpo del inserto 20, y una porción doblada en ángulo recto que incluye una muesca destinada a encajarse en otra muesca, a la que se da la referencia 34 y realizada en un nervio correspondiente del cuerpo del inserto.

La fijación de la pata 25 sobre el cuerpo del inserto 20 consiste por tanto en encajar su base por una parte sobre el perno 33, y por otra parte en la muesca 34. Después de esta operación, el extremo superior del perno 33 se engasta en caliente, o por cualquier otro procedimiento para bloquear la pata 25 al nivel del orificio 32, como es el caso en la figura 4.

La invención se aplica igualmente a otros insertos de rigidificación de caja, como, por ejemplo, un inserto de pie central que tiene una forma general que corresponde a la letra T, tal como se ha representado en las figuras 5 y 6.

La figura 5 es una vista de una unión entre un larguero 36 que se extiende horizontalmente y un pie central 37 que se extiende verticalmente. Esta figura 5 es una vista externa, es decir, que representa la unión tal como se ve desde el exterior de la caja.

El larguero 36 comprende una chapa llamada larguero interior 39, que tiene localmente una forma de T. Comprende una parte inferior 39 horizontal y una parte superior 40 que se extiende en ángulo recto con respecto a la parte inferior 39. Esta parte superior 40 corresponde a la base del pie central 37, es decir, a la unión de este pie central 37 con el larguero 36.

Este larguero interior 38 forma una pared cóncava que se extiende hacia atrás de la figura 5. Comprende tres bordes que se extienden en el plano de la figura, y aptos para recibir otros elementos de chapas fijados a estos bordes por soldadura.

Estos tres bordes comprenden un borde horizontal inferior 42 que corresponde al bajo de la parte inferior 39, un borde superior delantero 43 que se extiende horizontalmente a lo largo de cumbre de la parte inferior 39 y que se prolonga verticalmente a lo largo de la parte superior 40, y un borde superior posterior 44 que bordea horizontalmente la cumbre del inserto inferior 39 prolongándose verticalmente a lo largo de la parte superior 40.

La parte de caja de la figura 5 se completa por un costado de caja de chapa 46, que tiene una forma general de T, y representado en corte en la figura 6. Este costado de caja comprende un borde superior delantero 47 y un borde horizontal inferior 48 soldados a los bordes del larguero interior 38 y a dos bordes de un montante interior vertical no representado.

Este costado de caja 46 forma con el montante interior una viga hueca que corresponde al pie central 37 y con el larguero interior 38 una viga horizontal hueca que corresponde al larguero 36. La unión del larguero 36 y del pie central 37 es rigidizada por un inserto 49 colocado en la cavidad delimitada por este pie central y este larguero.

Este inserto 49 se coloca, por ejemplo, en el larguero interior 38 antes de la soldadura del costado de caja al larguero interior 38 y al montante interior.

El inserto 49 es de plástico, y tiene una forma general que corresponde que a la letra T, y comprende una pared principal que tiene una sección transversal con forma de S visible en la figura 6. Esta pared está reforzada por unos nervios internos que definen una estructura cercana a una estructura de nido de abejas.

Más concretamente, la pared principal 51 está compuesta por una pared inferior 52 que bordea principalmente una cara horizontal del larguero interior 38, prolongándose esta pared inferior por una pared superior 53 que bordea principalmente una cara del costado de caja que aparece en figura 6.

Este inserto 49 está equipado con una pata de fijación metálica que se presenta en forma de una garra 55, y que se solidariza a este inserto 49 por remachado y/o engarce.

Como es visible en las figuras 5 y 6, la pared inferior 52 del inserto 49 se termina por una arista rectilínea 55 que se extiende horizontalmente a lo largo del borde horizontal inferior 42 del larguero interior, cuando el inserto es colocado en el larguero interior.

El extremo de esta pared inferior se extiende en ángulo recto con respecto al plano del borde horizontal inferior 42, y sobresale con respecto a este borde, en dirección al costado de caja.

La pata de fijación 55 es solidarizada al extremo de la pared inferior 52, para definir una banda de fijación 57 que se extiende radialmente con respecto al cuerpo del inserto 49 y se apoya contra este borde 42 cuando se coloca el inserto en el larguero interior 38.

La fijación del inserto 49 a la unión consiste en colocarla en el larguero 38, y soldar los bordes del costado de caja a los bordes del larguero. Esto se efectúa por soldadura eléctrica por puntos, lo cual tiene como efecto soldar al mismo tiempo la banda de fijación 57 al borde horizontal inferior 42 del larguero interior, y al borde horizontal inferior 48 entre los cuales se coloca, como es visible la figura 6.

La localización geométrica del inserto en la cavidad es facilitada por dos lengüetas de localización, una de las cuales que recibe la referencia 59 es visible en la figura 5. Estas lengüetas de localización están situadas en la parte superior del inserto, y sobresalen radialmente para apoyarse en el borde superior delantero 43 y en el borde superior posterior 44.

El inserto 49 comprende todavía diferentes zonas de encolado 58-62 distribuidas sobre sus paredes superior e inferior que se untan con un pegamento en espuma antes del montaje para mejorar la solidificación del inserto a las chapas de la cavidad.

La pata de fijación o garra 55 se solidariza al cuerpo del inserto 49 por remachado y/o engarce. Esta pata resulta de una chapa con contorno rectangular que se dobla a lo largo de un borde en el cual se realizan unas muescas, según dos pliegues paralelos 64, 65, con ángulo recto, para constituir una base 66 de solidarización al cuerpo del inserto 49, y definir una sección general que corresponde a la letra Z.

Algunas de las partes de este base 66, situados entre dos muescas, que reciben las referencias 68-73, se vuelven a plegar a continuación en ángulo recto, según un tercer pliegue 76 para definir localmente secciones en U que forman pinzas susceptibles de ser encajadas en la arista 56 de la pared inferior 52, como aparece en la figura 6.

Otras partes, que reciben las referencias 78-82, situadas entre sucesivas ranuras siguen siendo rectas para formar láminas rectas 78-82 que se extienden paralelamente a la banda de fijación 75. Cada lámina 7B-82 comprende un taladro apto para encajarse en un perno correspondiente B3-S7 de plástico, que sobresale del cuerpo del inserto 49. La garra es así fijada al cuerpo principal por diferentes puntos de remachado o engarce.

En el ejemplo de las figuras, cada lámina recta 78-82 está rodeada por dos partes replegadas 68-73, a lo largo de la garra de fijación. Cada una de las partes replegadas 69, 70, 71 y 73 comprende una muesca que se encaja en un nervio de refuerzo correspondiente 89-93 del cuerpo del inserto 49.

Como se puede ver en la figura 5, las nervios 99-93 se extienden en ángulo recto con respecto a la pared inferior 52, de manera que permiten un bloqueo longitudinal eficaz de la pata 55, por simple encaje de las muescas de la base de esta pata.

La solidarización de la pata 55 al cuerpo del inserto 49 mejora todavía por la adición de pegamento en espuma sobre una cara inferior de la pared inferior 52, es decir, en la zona de encolado 62 que se apoya en una cara interna de la base 66.

Claims (7)

1. inserto (20; 49) de rigidificación para caja de vehículo automóvil, destinado a ser montado en una cavidad delimitada por al menos dos chapas (19, 3; 38, 46) soldadas la una a la otra, estando dicho inserto constituido por una pieza de material plástico formada por una o varias paredes reforzadas por nervios, que define una forma general tridimensional complementaria de la cavidad en la cual se monta, estando equipado el inserto con al menos una pata de fijación metálica (24, 25; 55) destinada a ser soldada al menos a una de las chapas, extendiéndose la pata metálica radialmente con respecto al cuerpo del inserto (20; 49) para poder ser soldado entre un primer borde (8, 9) de una primera chapa (3) y un segundo borde (21) de una segunda chapa (19).

2. Inserto (20; 49) según la reivindicación 1, que comprende un cuerpo de plástico, y en el cual al menos una pata metálica (24, 25; 55) se remacha a este cuerpo de plástico.

3. Inserto (20; 49) según la reivindicación 2, que comprende una pata que se presenta bajo la forma de una garra (55) solidarizada al cuerpo principal del inserto (49) en varios puntos de remachado.

4. Inserto (20; 49) según la reivindicación 3, que comprende una pared (52) que define una arista (56), y en el cual la garra (55) comprende una base (66) encajada en esta arista (56).

5. Inserto (20; 49) según la reivindicación 4, que comprende varios nervios (89-93) perpendiculares a la pared (52), y en el cual la garra (55) comprende un borde en el que se realizan unas muescas en las que se encajan estos nervios (73, 53).

6. Inserto (49) según una de las reivindicaciones 1 a 5, que tiene una forma general que corresponde a la letra T para rigidizar una base de pie central de caja siendo intercalado, al menos parcialmente, entre un lado de la caja (46) y un larguero interior (38).

7. Inserto (20) según una de las reivindicaciones 1 a 5, que tiene una forma general de escuadra para rigidizar un base de pie delantero de la caja siendo intercalado, al menos parcialmente, entre un lado (3) de la caja y un larguero interior (19).