ES2683025T3 - Método de fabricación de vehículos y vehículo obtenido con él - Google Patents

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ES2683025T3 ES10708588.8T ES10708588T ES2683025T3 ES 2683025 T3 ES2683025 T3 ES 2683025T3 ES 10708588 T ES10708588 T ES 10708588T ES 2683025 T3 ES2683025 T3 ES 2683025T3
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Abstract

Un método de fabricar un elemento estructural para fabricar vehículos, incluyendo al menos los pasos de: i) preparar un elemento estructural (2, 3, 4, 5, 27, 30) del vehículo (1) internamente provisto de un espacio hueco (15) mediante los pasos de: - proporcionar un primer panel de plástico conformado preformado (6, 20); - proporcionar un segundo panel de plástico conformado preformado (9, 21); - disponer pistas conductoras (16) que definen al menos parte de un equipo eléctrico del vehículo (1) en una cara interior (8, 23, 11, 25) de al menos uno de los paneles conformados (6, 20, 9, 21) aplicando dichas pistas conductoras (16) en al menos una hoja (17) y colocando/encolando dicha hoja (17) en la cara interior (8, 23) del primer panel conformado (6, 20) y/o la cara interior (11, 25) del segundo panel conformado (9, 21); - y, después de dicha disposición de las pistas conductoras en una cara interior (8, 23, 11, 25) de al menos uno de los paneles conformados (6, 20, 9, 21), acoplar el primer panel conformado (6, 20) al segundo panel conformado (9, 21) con el fin de definir el elemento estructural (2, 3, 4, 5, 27, 30) del vehículo (1), donde el espacio hueco (15) está confinado entre el primer panel conformado (6, 20) y el segundo panel conformado (9, 21); y ii) llenar posteriormente dicho espacio hueco (15) con un material de espuma (18).

Description

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DESCRIPCION
Metodo de fabricacion de vehmulos y vehmulo obtenido con el
La presente invencion se refiere a un metodo de fabricar vehmulos y a un vehmulo obtenido con dicho metodo.
Es conocido que el montaje de un vehmulo en una lmea de montaje se lleva a cabo proporcionando en primer lugar el chasis y la carrocena, hechos de aluminio y/o acero, y montando posteriormente individualmente los otros componentes mecanicos, tales como el medio propulsor y el cambio de marchas que se conectan uno a otro y a la estructura de soporte, y otros elementos no estructurales. Ademas, simultanea o posteriormente, se instala el sistema de cables electricos, que esta disenado para conectar entre sf los diferentes dispositivos (medio propulsor, caja de control, batena, luces, luces interiores, instrumentos del salpicadero, sensores de diferentes tipos, limpiaparabrisas, navegador, ordenador a bordo, etc) a los que han de llegar o de los que han de salir las senales electricas. Es claro que los diferentes cables no estan recogidos en una region predeterminada, sino que se extienden por todo el vehmulo con el fin de llegar a dichos dispositivos. Todo el sistema de cableado se instala manualmente o con la ayuda de brazos robotizados antes de la instalacion de los elementos interiores del vehmulo (tapicena y revestimiento, piezas moldeadas, asientos, etc), haciendolo pasar a traves de espacios huecos delimitados por la carrocena de vehmulo y/o el chasis.
Desventajosamente, estas operaciones implican la utilizacion de mano de obra altamente cualificada y/o brazos robotizados complicados y caros.
Ademas, el vehmulo que se fabrica debe permanecer estacionario en la lmea de montaje durante un penodo de tiempo muy largo y, como resultado, se precisan espacios grandes para la colocacion de dicha lmea de montaje (hangares), teniendo en cuenta el numero de vehmulos que se producen en la unidad de tiempo.
Por lo tanto, la complejidad de la instalacion de los sistemas de cableado afecta a la planificacion y a los costos de produccion, lo que obviamente tiene repercusiones en el precio de venta del vehmulo para el cliente final.
WO2007009513A1 describe un metodo para aplicar configuraciones de conductores electricos a un componente deseado de plastico por moldeo.
Tambien se conocen vehmulos que son de una estructura mas simple y hechos de material plastico. Por ejemplo, el documento GB2311966 describe un vehmulo de motor que consta de varios paneles modulares de plastico reforzados con elementos metalicos y llenos de espuma. Este documento no describe ni expone la instalacion del sistema de cableado electrico.
En este contexto, la tarea tecnica que subyace a la presente invencion es proponer un metodo de fabricar vehmulos y un vehmulo obtenido por dicho metodo que son capaces de superar los inconvenientes antes mencionados de la tecnica conocida.
En particular, una finalidad de la presente invencion es facilitar un metodo para fabricar vehmulos y un vehmulo obtenido con tal metodo que permiten reducir los costos de produccion, mediante la simplificacion de las operaciones requeridas para el montaje, de modo que los tiempos de montaje se reducen correspondientemente, con referencia especial a la instalacion del equipo electrico.
Dicha tarea tecnica y las finalidades especificadas se logran sustancialmente con un metodo de fabricar vehmulos y un vehmulo obtenido con dicho metodo, incluyendo las caractensticas tecnicas expuestas en una o varias reivindicaciones anexas.
Otras caractensticas y ventajas de la presente invencion seran mas evidentes por la descripcion, expuesta a modo de indicacion y, por lo tanto, en sentido no limitativo, de una realizacion preferida, aunque no exclusiva, de un metodo de fabricar vehmulos y un vehmulo obtenido con tal metodo, como se ilustra en los dibujos acompanantes, en los que:
La figura 1 es una vista en alzado lateral de un vehmulo fabricado segun la presente invencion.
La figura 2 representa un primer elemento estructural del vehmulo que se ve en la figura 1, fabricado segun la presente invencion.
La figura 3 representa un paso de montaje del primer elemento estructural que se ve en la figura 2, que es parte del metodo segun la presente invencion.
La figura 3a es una seccion transversal del primer elemento estructural de la figura 2.
La figura 3b representa un elemento montado en el primer elemento estructural que se ve en la figura 2.
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La figura 4 representa un paso de montaje con relacion a otro elemento estructural que es parte del metodo segun la presente invencion.
Con referencia a las figuras acompanantes, un vehnculo fabricado segun la presente invencion se identifica en general con el numero de referencia 1. En la realizacion no limitadora representada, el vetnculo 1 es un automovil compacto incluyendo un chasis 2 y provisto de un compartimiento interior cerrado por un techo 3, al que se accede a traves de dos puertas laterales 4 (de las que solamente se representa una en la figura 1) y un porton trasero 5.
Con referencia a la figura 2, el chasis 2 tiene una estructura en forma de caja y su conformacion es analoga a la de una tina o cuba.
En particular (vease la figura 3), el chasis 2 incluye un primer panel 6 que esta adecuadamente conformado y tiene una primera cara 7 disenada para definir una superficie inferior del chasis 2, es decir, la parte inferior exterior del vehnculo 1, y una segunda cara 8 opuesta a la primera 7. Ademas, el primer panel 6, tomado por separado, tiene la forma de una tina cuya concavidad se define por la segunda cara 8.
El chasis 2 incluye ademas un segundo panel 9 adecuadamente conformado y que tiene una primera cara 10 disenada para definir una superficie superior del chasis 2, es decir, la parte inferior interior del vehnculo 1, y una segunda cara 11 opuesta a la primera 10. Ademas, el segundo panel 9, tomado por separado, tiene la forma de una tina cuya concavidad se define por la primera cara 10.
El chasis 2 tambien incluye dos lados 12, definido cada uno por un tercer panel conformado que tiene una primera cara 13 que es sustancialmente convexa y disenada para definir una superficie lateral del chasis 2, es decir, parte del flanco del vehnculo 1. Una segunda cara sustancialmente concava 14 de cada uno de los terceros paneles 12, una vez montado el chasis 2, permanece en el interior y mira a los paneles primero y segundo 6, 9.
Dichos paneles 6, 9, 12 se hacen de un material plastico, tal como una mezcla de ABS y policarbonato, posiblemente reforzado con fibras de vidrio. Dichos paneles 6, 9, 12 pueden fabricarse por moldeo por inyeccion o termoformacion, por ejemplo.
Una vez fabricados, los paneles primero y segundo 6, 9 se acoplan aproximando la segunda cara 8 del primer panel 6 a la segunda cara 11 del segundo panel 9, caras que, por lo tanto, permanecen en el interior, y uniendo los dos paneles 6, 9 por encolado, por ejemplo. Debido a la forma de los dos paneles 6, 9, una vez acoplados y unidos dichos paneles, al menos un espacio hueco 15 queda confinado entre ellos (figura 3a).
Ademas, este espacio hueco 15 esta cerrado por los lados por los terceros paneles 12 que se encolan a los paneles primero y segundo 6, 9. Por lo tanto, el chasis 2 exhibe una estructura hueca en forma de caja.
Ventajosamente, antes de acoplar dichos paneles 6, 9, 12, se disponen pistas conductoras 16 en la segunda cara 8 del primer panel 6 y/o la segunda cara 11 del segundo panel 9 o tambien la segunda cara 14 de cada uno de los terceros paneles 12; dichas pistas conductoras definen al menos parcialmente el equipo electrico del vehnculo 1.
En una realizacion preferida aqrn ilustrada, las pistas conductoras 16 son tiras finas de metal obtenidas en una o varias hojas 17 de material aislante (figura 3b); dichas hojas 17 se aplican a dichas caras 8, 11, 14 mediante encolado, por ejemplo, o se colocan simplemente en la segunda cara 8 del primer panel 6. Posiblemente, estas hojas, antes o despues de la aplicacion, se cubren con otras hojas aislantes o se recubren con una capa de pintura aislante.
Segun ejemplos alternativos que no forman parte de la invencion, las pistas conductoras 16 son tiras finas de metal y/o cables electricos directamente aplicados sobre una o varias de dichas caras 8, 11, 14 y posiblemente cubiertos con hojas aislantes o recubiertos con una capa de pintura aislante.
Como se ha explicado anteriormente, las pistas conductoras 16 estan dispuestas en dichas hojas 17, e introduccion de las hojas 17 propiamente dichas entre los paneles y su cierre mutuo tambien puede tener lugar simultaneamente.
El espacio hueco 15 se llena posteriormente de material de espuma 18, tal como poliuretano, que tiene una triple funcion, es decir, a) hacer la estructura mas fuerte y mas ngida, b) insonorizar el automovil, y c) aislar electricamente las pistas conductoras 16 tambien sin la presencia de dichas hojas o las pinturas aislantes.
Las pistas conductoras 16 se extienden dentro del espacio hueco 15 en base a los requisitos espedficos de construccion, con el fin de permitir las conexiones con los diferentes dispositivos electricos del vehnculo 1. Para ello, las porciones de extremo de las pistas conductoras 16 se conectan preferiblemente a conectores 19 montados en el chasis 2 y fuera del espacio hueco 15, con el fin de permitir la conexion facil y rapida con otros conectores soportados por dichos dispositivos electricos y/o conectados a ellos. Dichos conectores 19 tambien se instalan en paneles 6, 9, 12 preferiblemente antes de su montaje.
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Por ejemplo, un conector 19 esta montado en la region de una porcion trasera del chasis 2 para permitir la conexion con la caja de control electronico o la batena. La pista o pistas conductoras 16 asociadas con tal conector 19 tienen porciones de extremo opuestas conectadas a uno o mas conectores 19 destinados, por ejemplo, a acoplarse a bases de usuario (luces, luces interiores, etc), sensores (sensores de cierre de puertas, sensores de aparcamiento, etc), accionadores (motor para limpiaparabrisas, dispositivo de bloqueo de puerta, ventanillas electricas, etc).
Preferiblemente, de la misma manera que con respecto a la construccion del chasis 2, el techo 3 representado en la figura 4 esta formado con un par de paneles 20, 21.
En particular, el techo 3 incluye un primer panel 20 que esta adecuadamente conformado y tiene una primera cara 22 disenada para definir una superficie interior del compartimiento interior y una segunda cara 23 opuesta a la primera 22. El techo 3 incluye ademas un segundo panel 21 que esta adecuadamente conformado y tiene una primera cara 24 disenada para definir una superficie superior del techo 3 y una segunda cara 25 opuesta a la primera 24. Los materiales usados para dichos paneles pueden ser los mismos que los usados para el chasis 2. Una vez hechos, los paneles primero y segundo 20, 21 se acoplan aproximando la segunda cara 23 del primer panel 20 a la segunda cara 25 del segundo panel 21, permaneciendo por lo tanto dichas caras en el interior, y uniendo los dos paneles 20, 21, por encolado, por ejemplo. Debido a la forma de los dos paneles 20, 21, una vez que dichos paneles han sido acoplados y unidos, al menos un espacio hueco (no representado) queda confinado entre ellos. En el interior de este espacio hueco se colocan tambien una o mas pistas conductoras 16, para energizar las lamparas de techo, por ejemplo. En la realizacion ilustrada, en la segunda cara 23 del primer panel 20 se coloca una hoja 17 provista de una pista conductora 16 que termina en la lampara de techo (no representada). El material conductor pasa a traves del grosor del primer panel 20 y llega a los contactos de la lampara o lamparas, preferiblemente por medio de conectores. Las pistas conductoras 16 son preferiblemente del tipo ya descrito con referencia al chasis 2 (tiras aplicadas sobre hojas). Tambien el espacio hueco del techo 3 se llena posteriormente con material de espuma 18, tal como poliuretano.
Segun se ve en la figura 1, el vehuculo 1 incluye ademas una unidad delantera 26 incluyendo a su vez los elementos mecanicos del tren delantero (ruedas, frenos, rueda de direccion, suspensiones, parte de la transmision, etc), un parachoques delantero 27, las luces delanteras 28.
El vehuculo 1 incluye ademas una unidad trasera 29 incluyendo a su vez el medio propulsor, la batena (una o varias batenas, si es un medio propulsor electrico), elementos mecanicos del eje trasero (ruedas, frenos, suspensiones, parte de la transmision, etc), un parachoques trasero 30.
Las dos unidades indicadas 26, 29 se montan por separado del chasis 2 y del techo 3. Durante el montaje del vehuculo 1, el chasis 2 y el techo 3, ya montados uno en otro, se montan en las dos unidades 26, 29 y se bloquean.
Ademas, las conexiones electricas se hacen uniendo los conectores 19 colocados en el chasis 2 con los conectores 19 montados en la unidad delantera 26 y la unidad trasera 29 y conectados a dichos dispositivos electricos que son parte de dichas unidades.
Preferiblemente, los parachoques 27, 30 tambien estan formados por dos paneles de plastico conformados y acoplados que confinan un espacio hueco lleno de material de espuma. Posiblemente, tambien se puede disponer en el interior de los parachoques 27, 30 pistas conductoras que se conectan a sensores de aparcamiento montados en dichos parachoques, por ejemplo.
Igualmente, las puertas laterales 4 y el porton trasero 5 tambien estan formados de paneles de plastico conformados y acoplados que confinan un espacio hueco lleno de material de espuma. Las pistas conductoras tambien estan dispuestas en el interior de las puertas laterales 4 y el porton trasero 5, estando conectadas dichas pistas, por ejemplo, al motor de las ventanillas electricas y/o los sensores para bloqueo de puertas y/o el dispositivo de bloqueo de puerta y/o el motor del limpiaparabrisas montado en el porton trasero 5. Estas pistas conductoras tambien estan conectadas a conectores montados en las puertas 4 y el porton trasero 5, fuera del espacio hueco, para permitir la facil conexion con los conectores colocados en el chasis 2.
Por lo tanto, el chasis 2, el techo 3, las puertas 4, el porton trasero 5, los parachoques 27, 30 son elementos estructurales formados por una envuelta exterior llena de material de espuma.
Segun realizaciones alternativas no representadas, dichos elementos estructurales se definen por estructuras en forma de caja que constan de un solo bloque (no de paneles acoplados), hecho preferiblemente de material plastico, que tiene dicho espacio hueco lleno de material de espuma y que contiene las pistas conductoras antes descritas, que constan preferiblemente de tiras metalicas.
La presente invencion logra los fines previstos y logra ventajas importantes.
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Ante todo, el proceso segun la presente invencion permite reducir los costos de produccion simplificando las operaciones de montaje y en consecuencia el tiempo requerido para llevarlas a cabo.
De hecho, la colocacion de al menos parte del equipo electrico en uno o varios elementos estructurales en forma de caja del vehnculo elimina tener que cubrir posteriormente los cables con elementos de cubierta y piezas moldeadas. Como resultado, todas las operaciones se simplifican y se reduce el tiempo requerido para el montaje. Ademas, las pistas conductoras estan protegidas por la envuelta exterior y el material de poliuretano.
Ademas, la construccion de los elementos estructurales mediante el montaje de los paneles individuales de material plastico, es de simple realizacion y permite reducir los costos de produccion y los tiempos.
Las mayores ventajas se pueden lograr si el chasis se hace de esta manera, porque la mayor parte del sistema de cableado debe pasar necesariamente a su traves.
Colocando las pistas conductoras en los paneles y uniendo despues dichos paneles, hay un ahorro importante del tiempo requerido para la instalacion del equipo electrico.
Los conectores situados fuera de la envuelta permiten realizar las conexiones electricas entre los diferentes elementos estructurales (chasis, techo, unidades delanteras y traseras, puertas, porton trasero, etc) de manera muy simple y rapida.
Si las pistas conductoras son tiras metalicas, su colocacion es simple y de facil comprension para el operador. La simplicidad se maximiza en el caso de tiras obtenidas antes del montaje final en dichas hojas (en forma de un circuito impreso), porque entonces es suficiente poner la hoja u hojas en los paneles.
El aislamiento de las pistas (por pintura, hojas aislantes o el material de poliuretano solo) permite evitar el uso de cables provistos de envueltas de cobertura adecuadas. Dado que los paneles se hacen de material plastico (y, por lo tanto, un material aislante electrico), las pistas conductoras pueden colocarse directamente sobre dichos paneles.
El vetnculo resultante es simple y barato, pero funciona bien, es practico y de calidad.

Claims (12)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un metodo de fabricar un elemento estructural para fabricar vetuculos, incluyendo al menos los pasos de:
    i) preparar un elemento estructural (2, 3, 4, 5, 27, 30) del vetuculo (1) internamente provisto de un espacio hueco (15) mediante los pasos de:
    - proporcionar un primer panel de plastico conformado preformado (6, 20);
    - proporcionar un segundo panel de plastico conformado preformado (9, 21);
    - disponer pistas conductoras (16) que definen al menos parte de un equipo electrico del vetuculo (1) en una cara interior (8, 23, 11, 25) de al menos uno de los paneles conformados (6, 20, 9, 21)
    aplicando dichas pistas conductoras (16) en al menos una hoja (17) y colocando/encolando dicha hoja (17) en la cara interior (8, 23) del primer panel conformado (6, 20) y/o la cara interior (11, 25) del segundo panel conformado (9, 21);
    - y, despues de dicha disposicion de las pistas conductoras en una cara interior (8, 23, 11, 25) de al menos uno de los paneles conformados (6, 20, 9, 21), acoplar el primer panel conformado (6, 20) al segundo panel conformado (9, 21) con el fin de definir el elemento estructural (2, 3, 4, 5, 27, 30) del vetuculo (1), donde el espacio hueco (15) esta confinado entre el primer panel conformado (6, 20) y el segundo panel conformado (9, 21); y
    ii) llenar posteriormente dicho espacio hueco (15) con un material de espuma (18).
  2. 2. Un metodo segun alguna de las reivindicaciones precedentes, incluyendo ademas el paso de instalar conectores (19) orientados hacia fuera y conectados electricamente a dichas pistas conductoras (16) en dicho elemento estructural (2, 3, 4, 5, 27, 30).
  3. 3. Un metodo segun alguna de las reivindicaciones precedentes, donde dichas pistas conductoras (16) se disponen en dichos paneles en forma de un circuito impreso
  4. 4. Un metodo segun alguna de las reivindicaciones precedentes, incluyendo el paso de pintar dichas pistas conductoras (16) con el fin de aislarlas.
  5. 5. Un metodo segun alguna de las reivindicaciones precedentes, incluyendo el paso de aplicar una hoja aislante sobre dichas pistas conductoras (16).
  6. 6. Un elemento estructural (2, 3, 4, 5, 27, 30) de un vetuculo (1), obtenido por el metodo segun alguna de las reivindicaciones 1 a 5.
  7. 7. Un elemento estructural (2, 3, 4, 5, 27, 30) segun la reivindicacion 6, donde el elemento estructural (2, 3, 4, 5, 27, 30) es un chasis inferior (2) del vetuculo (1).
  8. 8. Un elemento estructural (2, 3, 4, 5, 27, 30) segun la reivindicacion 6 o 7, donde el elemento estructural (2, 3, 4, 5, 27, 30) es un techo (3) del vetuculo (1) y/o una puerta (4, 5) y/o un parachoques (27, 30).
  9. 9. Un elemento estructural (2, 3, 4, 5, 27, 30) segun alguna de las reivindicaciones 6 a 8, donde el material de espuma (18) es un material aislante electrico.
  10. 10. Un elemento estructural (2, 3, 4, 5, 27, 30) segun la reivindicacion 9, donde el material de espuma es poliuretano.
  11. 11. Un elemento estructural (2, 3, 4, 5, 27, 30) segun alguna de las reivindicaciones 6 a 10, donde el elemento estructural (2, 3, 4, 5, 27, 30) se hace de material plastico.
  12. 12. Un vehfculo incluyendo un elemento estructural segun alguna de las reivindicaciones 6 a 11.
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