ES2354650T3 - Estructura de vehículo automóvil, su procedimiento de fabricación, y vehículo que comprende dicha estructura. - Google Patents

Abstract

Estructura (1) de vehículo automóvil que comprende un travesaño (2) destinado al soporte de un parabrisas (3) y que comprende un elemento superior (21) fijado al menos a un elemento inferior (22, 23), para formar todas o parte de las paredes que delimitan un cajón (31, 32), por intermedio de al menos un tabique (4) que comprende en la periferia medios (5) de fijación, caracterizada por que el citado medio (5) de fijación comprende al menos una unión realizada por soldadura (51, 52), entre el tabique (4) y al menos uno de los elementos superior e inferior (21, 22 y 23) y una unión (53, 54) realizada por una junta intumescente (6) entre al menos otro de los elementos superior e inferior (21, 22, 23) y el citado tabique (4).

Description

La presente invención se refiere a una estructura de vehículo automóvil, de modo más particular a un travesaño destinado al soporte del parabrisas del vehículo, a un vehículo que comprende una estructura de este tipo, así como a su procedimiento de fabricación.

La invención se refiere de modo más particular a una estructura de vehículo automóvil que comprende un 5 travesaño que soporta un parabrisas, comprendiendo el citado travesaño un elemento superior fijado al menos a un elemento inferior, para formar todas o parte de las paredes que delimitan un cajón, por intermedio de al menos un tabique que comprende en la periferia medios de fijación.

Una estructura de vehículo automóvil comprende en general un conjunto de piezas destinadas al soporte del parabrisas. Un conjunto de piezas de este tipo está ilustrado en la figura 1, en la cual está representado un travesaño 2 10 inferior de marco, que está montado solidario con un salpicadero 7 de separación entre el habitáculo y el compartimiento motor. Es conocido aumentar el volumen reservado al habitáculo de un vehículo por ejemplo colocando la base del parabrisas 3, lo más adelantada, es decir por encima de una parte del compartimiento motor. Para hacer esto posible, el travesaño 2 inferior de marco es de mayor dimensión que la utilizada en un vehículo tradicional en el que la base del parabrisas está entonces dispuesta longitudinalmente próxima al salpicadero. Al alejar de este modo la zona de unión 15 entre el parabrisas 3 y el salpicadero 7, se debilita la rigidez del travesaño 2 inferior, lo que necesita la adición de un refuerzo 22 del travesaño inferior de marco prolongado hacia la parte delantera por un refuerzo central 23.

Así, el refuerzo 22 del travesaño inferior de marco une la parte media del travesaño 21 superior de marco al salpicadero, formando de este modo un primer cajón 32, y el refuerzo central 23 une el refuerzo 22 del travesaño inferior de marco a una parte terminal delantera 21 del travesaño inferior de marco que soporta el parabrisas, formando de este 20 modo un segundo cajón 31 que se une al citado primer cajón 32, formando estos últimos un conducto aeráulico a través del cual puede circular el aire exterior con el fin de alimentar una caja de climatización dispuesta en la proximidad inmediata del salpicadero, por ejemplo en el interior del habitáculo.

A pesar de la presencia del refuerzo 22 del travesaño inferior de marco y del refuerzo central 23, el funcionamiento normal del vehículo origina vibraciones a nivel de la extremidad delantera 21 del travesaño inferior de 25 marco, lo que crea vibraciones del parabrisas transformadas en ruido en el interior del habitáculo del vehículo.

Para poner remedio a este inconveniente, se conoce añadir un refuerzo delantero 24 del travesaño inferior de marco en el interior del segundo cajón 31, directamente en unión con el travesaño inferior 21 de marco, a nivel de la extremidad delantera del soporte de la base del parabrisas 3.

Sin embargo, esta solución no es satisfactoria dado que el avance de la base del parabrisas hacia la parte 30 delantera genera un aumento significativo de la dimensión del travesaño inferior de marco, lo que repercute directamente en el tamaño del refuerzo delantero de este último, y en consecuencia en el peso del travesaño, así como en el consumo del vehículo.

Una solución conocida por la patente FR2878809 que divulga la estructura del preámbulo de la reivindicación 1 consiste en reemplazar el refuerzo delantero de travesaño inferior de marco por tabiques, denominados también 35 acoplamientos, que tienen una sección que coincide con la del cajón en interior del cual están dispuestos los tabiques. La periferia de cada tabique está fijada al cajón por intermedio de una junta intumescente al calor, adhesiva y colocada en la periferia del tabique.

La Solicitante ha señalado que esta solución no garantiza la calidad de la unión entre el tabique y las paredes del cajón, en particular porque el pegado de la junta intumescente a la periferia del tabique por adhesivo no resiste el 40 desplazamiento relativo de los elementos que forman el travesaño, durante su fase de ensamblaje.

La Solicitante ha señalado también que el recurso a una junta intumescente como único medio de unión del tabique al cajón necesita la adición de un medio de ensamblaje temporal del tabique en el interior del cajón del travesaño, antes de que la junta intumescente sea sometida a una temperatura que realiza la unión definitiva con los elementos que forman el travesaño. 45

La Solicitante ha constatado igualmente que a la vista del nivel de rigidez deseado, el recurso a una junta intumescente como único medio de unión del tabique al cajón necesita una disposición de la junta en casi toda la periferia del tabique, al menos en las tres cuartas partes de ésta, lo que es una solución costosa de poner en práctica, visto el precio actualmente elevado de las juntas intumescentes.

Un objeto de la presente invención es paliar todos o parte de los inconvenientes ya señalados de la técnica 50 anterior.

A tal objeto, la estructura de vehículo de acuerdo con la invención, por otra parte de acuerdo con la definición genérica que de ésta se da en el preámbulo anterior, está caracterizada esencialmente por que el citado medio de fijación comprende al menos una unión realizada por soldadura, entre el tabique y al menos uno de los elementos superior e inferior, y al menos una unión realizada por una junta intumescente entre al menos otro de los elementos superior e inferior y el citado tabique. 5

Por otra parte, la estructura de vehículo automóvil puede comprender una o varias de las características siguientes:

- el travesaño comprende un primer elemento inferior y un segundo elemento inferior, de modo que el elemento superior fijado al citado segundo elemento inferior delimitan un cajón delantero,

- la estructura comprende un elemento de separación del habitáculo y del compartimiento motor, que delimita 10 un cajón trasero con el elemento superior y el citado primer elemento inferior,

- el tabique coincide con la sección del primer cajón y comprende varios bordes periféricos aptos para quedar unidos a los elementos superior e inferior del travesaño por intermedio de patas obtenidas por plegado del tabique,

- el tabique comprende al menos un medio de guía y de mantenimiento de la junta intumescente sobre al 15 menos una de las patas,

- el tabique comprende al menos una garra deformable que permite bloquear la junta con el tabique,

- el citado medio de guía y de mantenimiento comprende al menos una primera pestaña que forma tope al desplazamiento transversal de la junta intumescente, al menos una segunda pestaña de orientación sensiblemente perpendicular a la citada primera pestaña, que forma tope al deslizamiento de la junta sobre el 20 tabique, así como al menos un nervio que se extiende en toda o en parte de una extremidad libre de la pata que comprende una cara orientada a nivel de toda o de parte de la citada primera pestaña,

- cada una de los citadas primera y segunda pestañas es obtenida por recorte y plegado de la pata del tabique.

La invención se refiere también a un procedimiento de fabricación de una estructura de vehículo automóvil que comprende una cualquiera de las características antes mencionadas, caracterizado por que comprende una etapa de 25 soldadura del tabique al menos a uno de los elementos inferiores o superior del travesaño, una etapa de posicionamiento del elemento inferior con respecto al elemento superior, y una etapa de puesta en temperatura de la junta intumescente que permite unir definitivamente el tabique al elemento superior o al menos a uno de los elementos inferiores del travesaño.

Por otra parte, el procedimiento comprende una etapa de acuerdo con la cual cada junta intumescente es 30 montada y después bloqueada con el tabique previamente a la etapa de soldadura del tabique al menos a uno de los elementos inferiores o superior del travesaño.

La invención se refiere también a un vehículo automóvil que comprende una estructura que forma soporte de un parabrisas, caracterizado por que la estructura es de acuerdo con una cualquiera de las características anteriormente citadas. 35

Otras ventajas y particularidades de la invención se deducirán de la descripción de modos de realización hecha a continuación refiriéndose a los dibujos anejos, en los cuales:

- la figura 2 es una vista en corte longitudinal de una estructura de vehículo automóvil que comprende un elemento de rigidización de acuerdo con la invención,

- la figura 3 es una vista en perspectiva que representa el tabique de la figura 2, 40

- la figura 4 es un agrandamiento de un borde del tabique de la figura 3 que representa la disposición particular de un medio de fijación al tabique,

- la figura 5 es una vista en perspectiva del tabique ensamblado a uno de los elementos constitutivos del travesaño de marco.

En lo que sigue, los términos « interior » y « exterior » se entienden por la posición relativa de una pieza con 45 respecto a otra pieza. Los términos « delantero » y « trasero » se entienden con respecto al sentido de funcionamiento normal del vehículo.

Refiriéndose a la figura 2, se ha representado la parte delantera de una estructura 1 de vehículo automóvil del tipo que comprende un parabrisas 3 que, con respecto a la posición de un salpicadero 7 de separación entre el habitáculo y el compartimiento motor, está suficientemente alejado para necesitar la adición de dos elementos inferiores que participen en la mejora de la resistencia de un elemento superior 21 que soporta directamente el parabrisas.

Cada uno de los elementos inferiores 22, 23 está unido directamente al elemento superior 21 con el fin de 5 aumentar su rigidez. Sin embargo, como ésta no es suficiente, especialmente porque la extremidad del elemento superior está alejada del salpicadero 7 una distancia D comprendida entre 25 cm y 40 cm, la estructura de vehículo automóvil comprende un tabique 4 vertical, que se extiende de modo sensiblemente perpendicular al salpicadero 7, hacia el interior del travesaño 2, preferentemente según una disposición al interior de este último.

En lo que sigue, el elemento superior 21 es un travesaño inferior de marco que se extiende transversalmente al 10 vehículo según una posición sensiblemente perpendicular al salpicadero 7, de modo que éste comprende una extremidad trasera fijada directamente al salpicadero, y una extremidad delantera a la cual está fijado por pegado el parabrisas 3 del vehículo. Los elementos inferiores 22 y 23 son respectivamente un refuerzo del travesaño inferior de marco y un refuerzo central, el refuerzo 22 del travesaño inferior de marco está situado detrás del refuerzo central 23 de modo que la disposición particular de estas piezas entre sí define un cajón delantero 31 y un cajón trasero 32, que se 15 une al cajón 31.

Así, el travesaño 2 que une la base del parabrisas 3 al chasis por intermedio del salpicadero 7, está constituido por dos cajones 31 y 32 solidarios entre sí y delimitados por un ensamblaje particular de los elementos 21, 22 y 23.

De acuerdo con un modo de realización preferido, el tabique 4 está situado a nivel de la parte media del travesaño y es obtenido a partir de una pieza de chapa de acero, y realizada por recorte y embutición de esta última. 20

Preferentemente, el acero utilizado para la fabricación del tabique 4 es del tipo ES y de espesor comprendido entre 0,7 mm y 1,2 mm. Se trata de hecho de una pieza de refuerzo, que comprende en su centro dos ranuras cruzadas, destinadas a aumentar todavía más la resistencia a la deformación del tabique. Cada ranura de rigidización es puesta en forma durante la operación de embutición.

Para facilitar el montaje del tabique 4, este último comprende bordes que coinciden con la sección del cajón 25 delantero 31. A título de ejemplo, como está ilustrado por las figuras 2 a 5, el tabique 4 comprende un borde superior 41 de unión al travesaño inferior 21, bordes delantero 42 e inferior 43 de unión al refuerzo central 23, y un borde trasero 44 de unión al refuerzo 22 del travesaño. Cada uno de los bordes 41, 42, 43 y 44 está realizado por plegado de 90º con respecto al plano general del tabique 4 con el fin de formar patas de unión 45, 46, 47 y 48 del tabique a los elementos que delimitan el cajón delantero en cuyo interior está dispuesto el tabique. Los bordes están plegados hacia un lado del 30 tabique, o hacia un lado opuesto, o bien hacia los dos lados por simetría o por pares, como está representado en la figura 5.

El tabique 4 está dispuesto en el interior del cajón delantero 31 y está unido al travesaño inferior 21 de marco por un primer tipo de unión, al refuerzo central 23 por un segundo tipo de unión. El primer tipo de unión comprende una junta 6 intumescente, mientras que el segundo tipo de unión comprende al menos una soldadura 51, 52. 35

Preferentemente, la unión entre el tabique 4 y el refuerzo central 23 se efectúa por puntos de soldadura eléctrica. Una unión de este tipo es ventajosamente simple de poner en práctica y poco costosa. Preferentemente, como está representado en la figura 5, dos bordes 46, 47 contiguos quedan unidos al refuerzo central 23 por medio de puntos de soldadura eléctrica. A título de ejemplo, tres puntos 51 solidarizan el borde delantero 46 del tabique 4 con la pared inclinada del refuerzo central, mientras que dos puntos 52 de soldadura eléctrica solidarizan el borde 47 del tabique con 40 la pared horizontal del refuerzo 23.

La unión entre el tabique 4 y el travesaño inferior 22, así como la unión entre el tabique 4 y el refuerzo 23 del travesaño inferior, se efectúa por intermedio de una banda de junta 6 intumescente. El ensamblaje de los elementos 21, 6 y 23 se efectúa por superposición de los elementos entre sí, de modo que la junta 6 quede dispuesta entre el travesaño inferior 21 y el refuerzo central 23. El ensamblaje de los elementos 22, 6 y 23 se efectúa de la misma manera, 45 de modo que la junta 6 quede dispuesta entre el refuerzo 22 del travesaño inferior y el refuerzo central 23.

Cada banda de junta 6 es de forma sensiblemente complementaria a la de un medio 8 de guía y de mantenimiento en el cual cada banda está destinada a quedar montada.

Refiriéndose a las figuras 3 y 4, se va a describir ahora uno de los medios 8 de guía y de mantenimiento de una junta 6 en el tabique 4. 50

El citado medio 8 de guía y de mantenimiento se obtiene preferentemente a partir del tabique 4 por medio de operaciones de recorte y de plegado.

Cada medio 8 de guía y de mantenimiento está dispuesto en uno de los bordes 45, 48 periféricos del tabique 4 que recibe la junta 6 intumescente, extendiéndose cada uno de los bordes enfrente, ya sea del travesaño inferior 31 de marco, o del refuerzo 22 del travesaño inferior. 5

El medio 8 de guía y de mantenimiento situado en el borde 48 trasero es idéntico al del borde 45 superior, y comprende dos primeras pestañas 81 que forman respectivamente un tope al desplazamiento transversal de la junta 6 intumescente, según una primera dirección, así como una segunda pestaña 82 que forma un tope al desplazamiento por deslizamiento de la junta 6 sobre el tabique 4, durante el montaje de la junta 6 en el tabique. El citado medio 8 de guía y de mantenimiento comprende igualmente un nervio 145, 148 que forma un tope al desplazamiento transversal de la 10 junta 6 intumescente, según una segunda dirección opuesta a la primera dirección. Cada nervio 145, 148, obtenido por plegado de la extremidad libre de cada borde 45, 48, se extiende a lo largo de todo el borde 45, 48 confiriendo por lo mismo una mayor rigidez con miras a oponerse a cualquier vibración de un borde durante el funcionamiento del vehículo.

Preferentemente, las primeras pestañas 81 están orientadas de modo sensiblemente perpendicular a cada 15 segunda pestaña 82. La barra de junta 6 es de forma general sensiblemente rectangular y de forma sensiblemente biselada en cada una de sus extremidades, con el fin de facilitar el montaje en el interior de cada uno de los citados medios 8 de guía y de mantenimiento.

Refiriéndose a las figuras 3 y 4, se va a describir ahora el medio de bloqueo 9 de la junta 6 con el tabique 4.

Éste comprende, preferentemente, una garra 9 deformable entre una posición inicial de liberación de la junta 6, 20 dada en la figura 4, y una posición final de bloqueo de la junta 6 con el tabique 4, dada en la figura 3.

La garra 9 se obtiene, preferentemente, a partir del tabique 4 por medio de operaciones de recorte y de plegado de la chapa utilizada para la fabricación del tabique.

En la posición de bloqueo, la extremidad libre de la garra 9 queda aplicada contra el borde 45, 48 del tabique 4.

El recurso a tales medios de guía y de mantenimiento 8 y de bloqueo 9 de la junta 6 con el tabique 4 permite la 25 colocación de cada junta 6 por una operación de montaje automatizada o manual.

A continuación, se va a describir el procedimiento de fabricación de una estructura de vehículo automóvil que comprende las características descritas anteriormente.

El procedimiento comprende, preferentemente, una etapa de montaje y de bloqueo de la junta 6 intumescente con el tabique 4, seguida de una etapa de soldadura del tabique 4 al refuerzo central 23 por la realización de varios 30 puntos de soldadura eléctrica 51, 52 en cada uno de los bordes 46, 47 que cooperan con la sección del refuerzo 23.

El procedimiento de fabricación comprende después una etapa de posicionamiento del refuerzo 22 del travesaño inferior de marco contra el refuerzo central 21, seguida de una etapa de ensamblaje por puntos de soldadura eléctrica, a la vez de los refuerzos 22 y 23, así como del refuerzo 22 y del salpicadero 7. Por tanto, la junta 6 destinada a crear la unión 54 queda dispuesta entre el tabique 4 y el refuerzo 22 del travesaño. 35

El procedimiento de fabricación comprende después una etapa de posicionamiento del travesaño inferior 21 de marco, simultáneamente sobre el refuerzo 22 del travesaño y sobre el refuerzo central 23, seguida de una etapa de ensamblaje por puntos de soldadura eléctrica, a la vez desde la parte trasera del travesaño 21 al salpicadero 7, así como de la parte delantera del travesaño 21 al refuerzo central 23. Por tanto, cada junta 6 destinada a crear la unión 53 o 54 queda dispuesta en el interior del cajón delantero 31, respectivamente entre el tabique 4 y el travesaño 21 y entre 40 el tabique 4 y el refuerzo 22 del travesaño.

El ensamblaje definitivo del tabique 4 con el travesaño 2 se realiza por una puesta en temperatura del travesaño, la cual tiene lugar habitualmente por un paso de la estructura del vehículo a una cataforesis.

Sin salirse del marco de la invención, los medios de unión 51 y 52 pueden ser reemplazados por los medios de unión 53 y 54. En este caso, el procedimiento difiere del que precede por el hecho de que el refuerzo central 23 es 45 añadido después de que el tabique 4 haya sido soldado al travesaño 21 y al refuerzo 22 del travesaño.

Claims (11)

1. REIVINDICACIONES

   1. Estructura (1) de vehículo automóvil que comprende un travesaño (2) destinado al soporte de un parabrisas (3) y que comprende un elemento superior (21) fijado al menos a un elemento inferior (22, 23), para formar todas o parte de las paredes que delimitan un cajón (31, 32), por intermedio de al menos un tabique (4) que comprende en la periferia medios (5) de fijación, caracterizada por que el citado medio (5) de fijación comprende al menos una unión realizada por 5 soldadura (51, 52), entre el tabique (4) y al menos uno de los elementos superior e inferior (21, 22 y 23) y una unión (53, 54) realizada por una junta intumescente (6) entre al menos otro de los elementos superior e inferior (21, 22, 23) y el citado tabique (4).
2. 2. Estructura de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que el travesaño (2) comprende un primer elemento inferior (22) y un segundo elemento inferior (23), de modo que el elemento superior (21) fijado al segundo 10 elemento inferior (23) delimitan un cajón delantero (31).
3. 3. Estructura de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por que comprende un elemento (7) de separación del habitáculo y del compartimiento motor, que delimita un cajón trasero (32) con el elemento superior (21) y el citado primer elemento inferior (22).
4. 4. Estructura de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que el tabique (4) 15 coincide con la sección del primer cajón (31) y comprende varios bordes periféricos (41, 42, 43, 44) aptos para quedar unidos a los elementos superior e inferior (21, 22, 23) del travesaño por intermedio de patas (45, 46, 47, 48) obtenidas por plegado del tabique.
5. 5. Estructura de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que el tabique (4) comprende al menos un medio (8) de guía y de mantenimiento de la junta intumescente (6) al menos en una de las 20 patas (45, 48).
6. 6. Estructura de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por que el tabique (4) comprende al menos una garra (9) deformable que permite bloquear la junta (6) con el tabique.
7. 7. Estructura de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizada por que el citado medio (8) de guía y de mantenimiento comprende al menos una primera pestaña (81) que forma tope al desplazamiento transversal de la junta 25 (6) intumescente, al menos una segunda pestaña (82) de orientación sensiblemente perpendicular a la citada primera pestaña (81), que forma tope al deslizamiento de la junta (6) sobre el tabique (4), así como al menos un nervio (145, 148) que se extiende en toda o en parte de una extremidad libre de la pata (45, 48) que comprende una cara orientada enfrente de toda o de parte de la citada primera pestaña (81).
8. 8. Estructura de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que cada una de las 30 citadas primera y segunda pestañas (81, 82) se obtienen por recorte y plegado de la pata (45, 48) del tabique (4).
9. 9. Procedimiento de fabricación de una estructura de vehículo automóvil de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que comprende una etapa de soldadura del tabique (4) al menos a uno de los elementos inferiores (22, 23) o superior (21) del travesaño (2), una etapa de posicionamiento del elemento inferior (22, 23) con respecto al elemento superior (21), y una etapa de puesta en temperatura de la junta (6) intumescente que 35 permite unir definitivamente el tabique (4) al elemento superior (21) o al menos a uno de los elementos inferiores (22, 23) del travesaño.
10. 10. Procedimiento de fabricación de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado por que cada junta (6) intumescente es montada y después bloqueada con el tabique (4) previamente a la etapa de soldadura del tabique al menos a uno de los elementos inferiores (22, 23) o superior (21) del travesaño. 40
11. 11. Vehículo automóvil que comprende una estructura (1) que forma soporte de un parabrisas (3) caracterizado por que la estructura (1) es de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.