ES2878799T3 - Cajón interior para portón trasero de vehículo, con panel técnico incorporado - Google Patents
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Abstract
Portón trasero de vehículo automóvil que incluye un bloque óptico, un cajón interior (3) y un revestimiento exterior (2) fijado a dicho cajón interior (3), comprendiendo el cajón interior (3) un marco (7) y un conjunto de elementos técnicos (11, 12, 13, 14, 15) para el paso o la fijación de componentes, estando dichos elementos técnicos (11, 12, 13, 14, 15) soportados por un panel técnico (10) incorporado en dicho marco (7), incluyendo dicho marco (7) en su parte superior (4) una primera abertura (8) para alojar una luna trasera, y en su parte inferior (5), una segunda abertura (9) central, que aloja dicho panel técnico (10), estando dicho marco (7) producido en un primer material y estando dicho panel técnico (10) producido en un segundo material menos denso que dicho primer material, caracterizado por que el revestimiento exterior (2) está fijado a dicho cajón interior (3), recubriendo el panel técnico (10).
Description
DESCRIPCIÓN
Cajón interior para portón trasero de vehículo, con panel técnico incorporado
La presente invención se refiere al campo técnico de las puertas traseras de los vehículos automóviles, a menudo llamadas portones traseros. Se conoce una puerta de este tipo, por ejemplo, del documento US 2006/191206 A1.
Generalmente, un portón trasero (1) consta de un revestimiento exterior (2), que constituye un panel monobloque o bibloque, y que integra todo o parte de algunos equipos exteriores visibles desde el exterior del vehículo (bloque óptico, control de apertura del portón trasero o de la luna, emblema, sistema de lavado y secado, cerradura, parachoques, matrícula...) y un cajón interior (3). La figura 1 ilustra un portón trasero de este tipo.
Generalmente, un cajón interior consta de:
- una parte superior (4) que incluye una abertura prevista para alojar una luna trasera;
- una parte inferior (5), de tipo "panel completo" (a diferencia de la parte superior), cuya zona central (6) incluye los siguientes elementos técnicos:
• agujeros u orificios que permiten la instalación o el paso de elementos como el cableado, varillas, tubos, interfaces de fijación;
• interfaces de fijación tales como pistas de encolado o agujeros de remachado, para sistemas tales como cerraduras motorizadas o motores de limpiacristales...;
• formas de refuerzo mecánico como nervaduras o protuberancias.
La gran mayoría de cajones interiores del estado de la técnica están producidos en acero. Una minoría de cajones interiores de portón trasero están producidos en material termoplástico.
Se sabe que el material termoplástico tiene un límite elástico bajo (inicio de deformación plástica a baja tensión) y por lo tanto una resistencia a la rotura relativamente baja y puede estar sujeto a fatiga mecánica durante su uso. Para asegurar la resistencia geométrica de un cajón interior producido en material termoplástico durante toda su vida útil, a pesar de las numerosas operaciones de apertura y cierre que sufre, es una práctica conocida incorporar uno o más refuerzos metálicos de grandes dimensiones en el cajón interior fabricado en material termoplástico.
Por último, también se conocen cajones interiores producidos en plástico termoendurecible. Este material presenta mejor resistencia a la deformación, pero tiene el inconveniente de ser más denso que el material termoplástico.
Asimismo, para producir el panel técnico central de un cajón interior en plástico termoendurecible, es necesario remodelar el cajón. En efecto, los procesos de moldeo de material plástico termoendurecible no permiten una producción fácil en condiciones industriales, especialmente de series grandes, de las piezas que presentan áreas con rebajes (agujero, luz, abertura...), más particularmente si son numerosos y de pequeño tamaño. Estos rebajes, necesarios para la integración de funciones en el montaje, deben producirse por tanto después del moldeo, mediante operaciones de reelaboración en el mecanizado por remoción de materia, lo que presenta muchos inconvenientes: adición de operaciones adicionales en la gama de operación de producción que implican un almacenamiento intermedio, defectos y residuos generados por estos mecanizados, y especialmente el polvo que requiere una evacuación y un filtrado eficientes de cara a los operarios, así como una limpieza de las piezas y equipos industriales para evitar su obstrucción.
Asimismo, el mecanizado de un cajón interior conlleva necesariamente la eliminación de material funcionalmente inútil, por lo tanto, a una pérdida de material costoso. Esta pérdida puede ser aún mayor cuando su mecanizado u operaciones relacionadas (almacenamiento, limpieza...) generan defectos que desembocan en la necesidad de rechazar todo el cajón.
Algunos cajones producidos en material termoplástico o en acero no requieren reelaboración. Sin embargo, puede ser necesario modificar su cuadro técnico (según el tipo de vehículo o el tipo de gama, por ejemplo). Entonces es necesario fabricar un cajón interior completo.
El objeto de la invención es remediar estos inconvenientes proporcionando una puerta trasera para un vehículo automóvil, cuyo cajón interior esté producido en dos partes: un marco y un panel técnico central independiente del marco, pero incorporado y fijado en el mismo.
De este modo, el objeto de la invención se refiere a un portón trasero de vehículo automóvil según la reivindicación 1 que incluye un bloque óptico y un cajón interior (3) que comprende un marco (7) y un conjunto de elementos técnicos (11, 12, 13, 14, 15) para el paso o la fijación de componentes. Según la invención, los elementos técnicos (11, 12, 13, 14, 15) están soportados por un panel técnico (10) incorporado en el marco (7).
Según la invención, el marco (7) incluye en su parte superior (4) una primera abertura (8) para alojar una luna trasera,
y en su parte inferior (5), una segunda abertura (9) central que aloja el panel técnico (10). Esto permite reducir el peso del cajón interior para un mismo panel técnico (10).
Con el mismo objetivo de aligeramiento, el panel técnico (10) se produce con un grosor medio inferior al grosor medio del marco (7).
Según la invención, el marco (7) se produce en un primer material y el panel técnico (10) se produce en un segundo material.
Preferentemente, el segundo material es menos denso que el primer material. Por ejemplo, el segundo material es un material termoplástico. Se puede elegir por tanto de entre los siguientes materiales:
• polipropileno (PP);
• poliamida (PA);
• polietileno (PE);
• acrilonitrilo butadieno estireno (ABS);
• tereftalato de polietileno (PET);
• poliestireno (PS);
• policarbonato (PC);
• polimetacrilato de metilo (PMMA);
• así como todas las variantes y todas las combinaciones de estos materiales o variantes.
Entonces, el primer material puede ser ventajosamente un material compuesto de resina termoendurecible, como, por ejemplo, un material termoendurecible reforzado de tipo SMC o BMC.
Según la invención, el panel técnico (10) puede integrar por moldeo o formado integralmente, al menos uno de los siguientes elementos:
• agujeros (11) que permiten el paso de elementos (12) tales como el cableado, varillas, tubos, interfaces de fijación;
• interfaces de fijaciones (13) para sistemas tales como una cerradura motorizada o un motor de limpiacristales;
• formas de refuerzo mecánico (14) como nervaduras o protuberancias;
• interfaces de fijaciones (15) de dicho panel técnico (10) sobre dicho marco (7) del cajón interior (3).
La invención también se refiere a un procedimiento de fabricación de un cajón interior de un portón trasero de un vehículo automóvil de acuerdo con la reivindicación 8. Según este procedimiento, se realizan las siguientes etapas:
• se produce un marco que incluye en su parte superior una primera abertura para alojar una luna trasera, y en su parte inferior una segunda abertura;
• se produce un panel técnico que incluye un conjunto de elementos técnicos, tales como orificios para el paso o la fijación de componentes
• se fija dicho panel técnico en dicho marco.
Según un modo de realización de este procedimiento, el panel técnico se fija por atornillado, encolado, engaste, sobremoldeo, evidentemente o una combinación de estas técnicas.
La invención se comprenderá mejor con la lectura de las figuras adjuntas, que se proporcionan a título de ejemplos y no presentan ningún carácter limitativo, en donde:
La figura 1 ilustra un portón trasero según la técnica anterior, compuesto por un revestimiento exterior y un cajón interior monobloque, es decir, formado integralmente con el marco.
La figura 2 ilustra un cajón interior según la invención, con un panel incorporado de doble grosor sobre un marco. La figura 3 ilustra un panel técnico central según la invención, incorporado sobre el marco del cajón interior. La figura 4 ilustra un cajón interior según la invención, con un panel incorporado sobre el marco al nivel de una abertura (9).
La figura 5 ilustra un portón trasero (16) de un vehículo automóvil según la invención.
Se hace ahora referencia a la figura 2 que ilustra un cajón interior (3) según una primera realización de la invención. Este incluye:
- un marco (7) que incluye, en su parte superior (4), una primera abertura (8) destinada a alojar una luna trasera; - un panel técnico central (10) fijado al marco (7) y que soporta el conjunto de elementos técnicos (11, 12, 13, 14, 15 referenciados en la figura 3), tales como orificios, para el paso o la fijación de componentes.
El panel técnico central (10) se puede fijar sobre la parte inferior del marco del cajón interior por atornillado, encolado, adhesivado, engaste, sobremoldeo, encajado, sujeción a presión, evidentemente o cualquier combinación de estas
técnicas.
Debido a su diseño en dos partes, el cajón interior (3) según la invención permite limitar las reelaboraciones por mecanizado a un elemento más pequeño lo que facilita la manipulación, el almacenamiento, reduce el tamaño y el coste de los equipos de reelaboración y sobre todo que los residuos no afecten a todo el cajón (3).
Según un segundo modo de realización (ilustrado en la figura 4), el marco del cajón incluye en su parte superior una primera abertura (8) para alojar la luna trasera, y en su parte inferior, una segunda abertura (9) central que aloja el panel técnico (10).
Esta realización permite reducir el peso del cajón interior para un mismo panel técnico. En efecto, la adición de un panel técnico por encima de un grosor de marco conduce a un cajón más pesado y penaliza la accesibilidad a las interfaces funcionales durante el montaje o en caso de intervención su para reparación. Mediante la realización de una abertura, sustancialmente equivalente en tamaño al del panel técnico, aunque un poco más reducido, se aligera el marco del cajón interior.
Según otra variante (no representada) de este modo de realización, la segunda abertura (9) desemboca sobre el borde inferior del marco (7). De una forma de ocho, el marco (7) entonces tiene forma de A (bucle inferior del "8" abierto). En este caso, el borde físico inferior del cajón interior (3) lo produce el propio panel técnico (10) y ya no el marco (7).
Según un tercer modo de realización, con el mismo propósito de aligerar el cajón interior, se produce un panel técnico (10) cuyo peso permite aligerar el cajón interior en comparación con un cajón producido monobloque con una zona central (6) integrada, que forma parte integral con el marco, como se ilustra en la figura 1. Este aligeramiento del panel técnico se puede obtener de diferentes formas:
(i) utilizando el mismo material para el panel técnico y el marco, el panel técnico se puede producir con un grosor medio inferior al grosor medio del marco.
Se puede, por ejemplo, utilizar un grosor variable para el panel, manteniendo o añadiendo material solo donde se necesita, para reforzar el panel o colocar un elemento técnico sobre él.
(ii) Para reducir el peso del panel técnico, también se puede utilizar un panel técnico producido en un material menos denso que el del marco. A continuación, el marco se produce en un primer material y el panel técnico se produce en un segundo material menos denso que este primer material.
Puede tratarse de dos grados diferentes del mismo material genérico, tal como un SMC de densidad de 1,8 a 2,2 para el marco y un SMC de densidad de 1,2 a 1,7 para el panel técnico, estos grados pueden obtenerse, por ejemplo, reduciendo la tasa de refuerzo o de carga.
También puede tratarse de acero o de aluminio para el marco (7) y de material plástico para el panel técnico (10). También puede tratarse de un material termoplástico muy rígido, por ejemplo, con un 20 a 50 % de fibras de vidrio para el marco (7) y de material termoplástico menos denso, por ejemplo, con solo un 5 a 10 % de fibra de vidrio, para el panel técnico (10).
(iii) Otra ventaja de la invención, es que también se puede elegir primeros y segundos materiales de diferente naturaleza:
- el primer material, del marco, por tanto, puede ser un material compuesto, preferentemente con resina termoendurecible, que incluye cargas de refuerzo de tipo fibra, esteras o tejidos de vidrio o de carbono. Este material compuesto tiene la ventaja de conferir una buena rigidez al marco del cajón interior a la vez que limita el peso de esta estructura. Por ejemplo, se puede utilizar un material termoendurecible de tipo SMC o b Mc .
- El segundo material, del panel técnico incorporado, por tanto, puede ser un material termoplástico. En particular, se puede elegir de entre los siguientes materiales:
• polipropileno (PP);
• poliamida (PA);
• polietileno (PE);
• acrilonitrilo butadieno estireno (ABS);
• tereftalato de polietileno (PET);
• poliestireno (PS);
• policarbonato (PC);
• polimetacrilato de metilo (PMMA);
• así como todas las variantes (de grados y refuerzos, etc.) y todas las combinaciones de estos materiales o variantes (por ejemplo, ABS/PC).
De este modo, según un modo de realización preferente de la invención, el cajón interior incluye un marco (7) de material termoendurecible cargado de tipo SMC o BMC. El marco incluye en su parte inferior una abertura (9) en la que se fija un panel técnico (10) producido en material termoplástico, preferentemente, en polipropileno.
La ventaja de esta solución radica no solo en el aligeramiento del cajón interior, sino también en el moldeo por inyección del panel técnico (10). En efecto, el uso de material termoplástico permite producir rebajes técnicos o de aligeramiento,
ya no por mecanizado de reelaboración, sino directamente por moldeo. De este modo, el panel técnico central (10) integra por moldeo, al menos uno de los siguientes elementos (figura 3):
- agujeros u orificios (11) que permiten el paso de elementos (12) como el cableado, varillas, tubos, interfaces de fijación;
- interfaces de fijaciones (13) en el panel de sistemas, tales como cerraduras motorizadas o motores de limpiaparabrisas. Puede tratarse de pistas de encolado o de agujeros de engaste, por ejemplo;
- formas de refuerzo mecánico como nervaduras o protuberancias (14);
- interfaces de fijaciones (15) del panel técnico en el marco del cajón interior (fijación de tipo discontinuo (tipo de tornillos/remaches...) o de tipo continuo (sobremoldeo o encolado).
La invención también se refiere a un portón trasero (16) de un vehículo automóvil que incluye un cajón interior según la invención. Un portón trasero de este tipo se muestra en la figura 4. Este incluye en la parte superior y fijado al cajón interior, un revestimiento exterior (2) que incluye los elementos exteriores visibles desde el exterior del vehículo.
La invención se refiere, igualmente, a un procedimiento de fabricación del cajón según la invención. Este procedimiento incluye las siguientes etapas, cuyo orden es indiferente:
se produce un marco que incluye en su parte superior una primera abertura para alojar una luna trasera, y en su parte inferior una segunda abertura;
se produce un panel técnico por separado que incluye un conjunto de elementos técnicos, tales como orificios para el paso o la fijación de componentes;
se fija el panel técnico al marco.
Claims (9)
1. Portón trasero de vehículo automóvil que incluye un bloque óptico, un cajón interior (3) y un revestimiento exterior (2) fijado a dicho cajón interior (3), comprendiendo el cajón interior (3) un marco (7) y un conjunto de elementos técnicos (11, 12, 13, 14, 15) para el paso o la fijación de componentes, estando dichos elementos técnicos (11, 12, 13, 14, 15) soportados por un panel técnico (10) incorporado en dicho marco (7), incluyendo dicho marco (7) en su parte superior (4) una primera abertura (8) para alojar una luna trasera, y en su parte inferior (5), una segunda abertura (9) central, que aloja dicho panel técnico (10), estando dicho marco (7) producido en un primer material y estando dicho panel técnico (10) producido en un segundo material menos denso que dicho primer material, caracterizado por que el revestimiento exterior (2) está fijado a dicho cajón interior (3), recubriendo el panel técnico (10).
2. Portón trasero de vehículo automóvil según la reivindicación 1, en donde el panel técnico (10) se produce con un grosor medio menor que el grosor medio de dicho marco (7).
3. Portón trasero de vehículo automóvil según una de las reivindicaciones anteriores, en donde el segundo material es un material termoplástico.
4. Portón trasero de vehículo automóvil según una de las reivindicaciones anteriores, en donde el segundo material se selecciona de entre los siguientes materiales:
• polipropileno (PP);
• poliamida (PA);
• polietileno (PE);
• acrilonitrilo butadieno estireno (ABS);
• tereftalato de polietileno (PET);
• poliestireno (PS);
• policarbonato (PC);
• polimetacrilato de metilo (PMMA);
• así como todas las variantes y todas las combinaciones de estos materiales o variantes.
5. Portón trasero de vehículo automóvil según una de las reivindicaciones anteriores, en donde el primer material es un material compuesto de resina termoendurecible.
6. Portón trasero de vehículo automóvil según la reivindicación 5, en donde el primer material es un material termoendurecible reforzado del tipo SMC o BMC.
7. Portón trasero de vehículo automóvil según una de las reivindicaciones anteriores, en donde el panel técnico (10) integra por moldeo o formado integralmente, al que el panel técnico (10) integra por moldeo o formado integralmente, al menos uno de los siguientes elementos:
• agujeros (11) que permiten el paso de elementos (12) tales como el cableado, varillas, tubos, interfaces de fijación;
• interfaces de fijaciones (13) para sistemas tales como una cerradura motorizada o un motor de limpiacristales;
• formas de refuerzo mecánico (14) como nervaduras o protuberancias;
• interfaces de fijaciones (15) de dicho panel técnico (10) sobre dicho marco (7) del cajón interior (3).
8. Procedimiento de fabricación de portón trasero de un vehículo automóvil que incluye un bloque óptico, un cajón interior y un revestimiento exterior, caracterizado por que se realizan las siguientes etapas:
• se produce un marco, en un primer material, que incluye en su parte superior una primera abertura para alojar una luna trasera, y en su parte inferior una segunda abertura;
• se produce un panel técnico, en un segundo material, menos denso que dicho primer material, que incluye un conjunto de elementos técnicos, tales como orificios para el paso o la fijación de componentes;
• se fija dicho panel técnico en dicho marco,
• se fija el revestimiento exterior sobre el cajón interior de modo que el revestimiento exterior cubra el panel técnico.
9. Procedimiento según la reivindicación 8, en donde se fija dicho panel técnico por atornillado, encolado, engaste, sobremoldeo, evidentemente o una combinación de estas técnicas.
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