ES2890990T3 - Estructura de soporte de carga de vehículo - Google Patents

Estructura de soporte de carga de vehículo Download PDF

Info

Publication number
ES2890990T3
ES2890990T3 ES17823222T ES17823222T ES2890990T3 ES 2890990 T3 ES2890990 T3 ES 2890990T3 ES 17823222 T ES17823222 T ES 17823222T ES 17823222 T ES17823222 T ES 17823222T ES 2890990 T3 ES2890990 T3 ES 2890990T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
component
cell
components
wall
structure according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES17823222T
Other languages
English (en)
Inventor
Stefan Klaus Nothdurfter
Andrea Aguggiaro
Karsten Schuffenhauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Automobili Lamborghini SpA
Original Assignee
Automobili Lamborghini SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Automobili Lamborghini SpA filed Critical Automobili Lamborghini SpA
Application granted granted Critical
Publication of ES2890990T3 publication Critical patent/ES2890990T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D23/00—Combined superstructure and frame, i.e. monocoque constructions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/20—Floors or bottom sub-units
    • B62D25/2009—Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/20—Floors or bottom sub-units
    • B62D25/2009—Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits
    • B62D25/2018—Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits the subunits being front structures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/20—Floors or bottom sub-units
    • B62D25/2009—Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits
    • B62D25/2027—Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits the subunits being rear structures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/20—Floors or bottom sub-units
    • B62D25/2009—Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits
    • B62D25/2036—Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits the subunits being side panels, sills or pillars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/20—Floors or bottom sub-units
    • B62D25/2009—Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits
    • B62D25/2045—Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits the subunits being fire walls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D29/00—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
    • B62D29/04—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof predominantly of synthetic material
    • B62D29/046—Combined superstructure and frame, i.e. monocoque constructions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/06—Fixed roofs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D29/00—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
    • B62D29/04—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof predominantly of synthetic material
    • B62D29/048—Connections therefor, e.g. joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D31/00—Superstructures for passenger vehicles
    • B62D31/003—Superstructures for passenger vehicles compact cars, e.g. city cars

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

Una estructura de soporte de carga de vehículo que comprende una celda (1) fabricada con materiales compuestos y que comprende una pluralidad de componentes (2, 8, 9, 11, 12) y al menos un sistema para unir los componentes (2, 8, 9, 11, 12) entre sí para formar una única estructura, en donde la celda (1) está formada por un número n de componentes entre 3 y 8, es decir, 3<n<8, comprendiendo la estructura de soporte de vehículo un conjunto superior (15) fabricado con materiales compuestos y unido a la celda (1) para definir la estructura única y estando caracterizada por que el conjunto superior (15) comprende un elemento de cubierta (16, 28), un primer y un segundo pilar delantero (17, 18, 22, 23, 29, 30) y una unidad trasera (19, 24, 31) que se extiende desde extremos opuestos del elemento de cubierta (16, 28), estando unido el conjunto superior (15) a la celda (1) por el primer y segundo pilares delanteros (17, 18, 22, 23, 29, 30) y la unidad trasera (19, 24, 31) respectivamente en una pared delantera (3) y una pared trasera (4) del primer componente (2) o por que el conjunto superior (15) comprende una unidad trasera para soportar la luneta trasera del vehículo y unida a la celda en una pared trasera (4) de una cuba (2) que forma parte de la celda (1).

Description

DESCRIPCIÓN
Estructura de soporte de carga de vehículo
Campo técnico
La presente invención se refiere a una estructura de vehículo y, más específicamente, a una estructura fabricada con un material compuesto y concebida para su uso como un "monocasco" para superdeportivos de alta potencia.
Antecedentes de la técnica
Como se conoce, se han desarrollado monocascos de materiales compuestos, en particular polímeros reforzados con fibra de carbono, generalmente diseñados como estructuras únicas, para superdeportivos en el rango de caballos de fuerza de aproximadamente 500 hp a 1.200 hp.
La mayoría de las estructuras conocidas como "monocascos" de material compuesto, sin embargo, en realidad están compuestas por diferentes componentes fundidos por separado ensamblados utilizando tecnologías de sujeción conocidas para formar una única estructura.
Por lo tanto, los componentes separados, se fabrican en primer lugar y, a continuación, se ensamblan en una etapa posterior para obtener el "monocasco" que constituye una única estructura rígida que soporta la carga de otras partes del vehículo.
El documento de patente EP2683535 a nombre del mismo solicitante que el presente, se refiere a un proceso para fabricar productos de materiales compuestos, en particular, carcasas o celdas, y techos para monocascos de vehículos de motor. Otro ejemplo de una estructura de soporte de carga de vehículo que comprende una celda fabricada con materiales compuestos de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación independiente 1 se muestra en el documento FR 2953442 A1.
Como puede deducirse a partir de ese documento, incluso las soluciones de monocasco modernas se componen de una pluralidad de componentes que se fabrican y ensamblan en etapas separadas para formar la estructura única. Los monocascos de la técnica anterior son, por tanto, complejos y su producción implica una cadena de operaciones larga e intrincada. Una vez finalizado el diseño de la estructura en su conjunto, no se puede modificar debido a la gran pared, una primera pared lateral, una segunda pared lateral y una pared inferior, que juntas delimitan al menos parcialmente el interior del vehículo, un segundo componente de material compuesto que puede consistir en un soporte delantero unido al menos a la pared delantera de la cuba en el lado opuesto al interior del vehículo, un tercer componente de material compuesto que puede consistir en un soporte trasero unido al menos a la pared trasera en el lado opuesto al interior del vehículo, un cuarto componente de material compuesto que puede consistir en un primer miembro longitudinal unido al menos a la primera pared lateral en el lado opuesto al interior del vehículo, un quinto componente de material compuesto que puede consistir en un segundo miembro longitudinal unido al menos a la segunda pared lateral en el lado opuesto al interior del vehículo.
En una realización, por lo tanto, la celda está compuesta por un total de cinco componentes unidos entre sí.
La estructura del vehículo resultante se caracteriza por un alto nivel de simplicidad, formada por un pequeño número de piezas altamente integradas, donde se obtienen directamente muchas superficies funcionales en la única operación de moldeado del respectivo componente. Esta característica puede permitir ahorrar peso ya que no se necesitan elementos de fijación tales como tornillos, escuadras o bridas, que se forman, por ejemplo, directamente sobre la pieza bruta que sale del molde.
De acuerdo con un aspecto de la descripción, los componentes no tienen socavados, lo que permite simplificar enormemente el utillaje, ahorrando así en inversiones y reduciendo los tiempos de procesamiento mediante el uso de tecnologías de ciclo corto, permitiendo ahorros en costes variables.
Para la misma rigidez, las estructuras que se pueden obtener de este modo pueden pesar hasta un 30 % menos y pueden producirse en un 44 % menos de tiempo y con un coste un 30 % menor.
El monocasco comprende preferiblemente una cuba interna que delimita el espacio destinado a los ocupantes del vehículo, un soporte delantero que permite formar una sección estratificada y conectar la estructura al bastidor delantero, un soporte trasero que también actúa como amortiguador de impactos laterales y traseros y para conectarse a un bastidor trasero, dos elementos laterales, por ejemplo, los umbrales, que también tienen una función estructural no solo para absorber impactos laterales sino también para transmitir cargas entre la parte delantera y trasera del vehículo, y un elemento superior o conjunto que actúa, por ejemplo, como techo y/o como soporte para el parabrisas y/o como soporte para la luneta trasera.
De acuerdo con un aspecto de la descripción, los componentes, después de ser producidos, se ensamblan juntos preferiblemente gracias a superficies de interfaz especialmente fabricadas y se fijan, por ejemplo, mediante pegado y/o co-unión y/o remaches y/o tornillos u otro método.
En una realización, el soporte trasero se puede realizar ensamblando diferentes elementos de absorción en un elemento moldeado común a distintos tipos de automóviles.
De este modo, es posible fabricar automóviles con diferentes propiedades de absorción utilizando un único elemento moldeado en combinación con diferentes elementos de absorción.
En una realización, los umbrales se pueden fabricar utilizando dos semicarcasas, cada una con un único eje de moldeo. De este modo, es posible obtener un umbral más robusto gracias a la sección transversal cerrada y que se puede pegar o atornillar a la cuba sin bridas interpuestas o similares.
Según otro aspecto de la descripción, el conjunto superior puede descomponerse, por ejemplo, en dos elementos distintos, uno interno y otro externo, ambos moldeados en una única dirección.
El montaje es más rígido, gracias a la sección transversal cerrada de los pilares y tiene un mejor acabado superficial en el interior.
Según un aspecto de la descripción, el soporte delantero y los umbrales pueden estar preformados para constituir también el bastidor delantero.
Según otro aspecto de la descripción, el soporte trasero y los umbrales pueden estar preformados para constituir también el bastidor trasero.
Según un aspecto de la descripción, esta estructura de vehículo permite fabricar dos o más tipos de automóviles modificando solo algunos de los componentes del conjunto: por ejemplo, la modificación del conjunto superior permite obtener un monocasco para un deportivo biplaza o un roadster; la modificación del soporte delantero y los umbrales permite obtener un monocasco para un automóvil con motor delantero; la modificación de los umbrales permite obtener un monocasco para un automóvil de base larga; la modificación del soporte trasero o el soporte delantero permite obtener un monocasco para un automóvil cuyo diseño es distinto al original; por ejemplo, es posible obtener un monocasco para un automóvil GT.
Breve descripción de los dibujos
Las características y ventajas adicionales de la estructura de vehículo de acuerdo con un aspecto de la presente descripción resultan más evidentes en la descripción aproximada y, por tanto, no limitante de una realización preferida y no exclusiva de una estructura de vehículo tal como se ilustra en los dibujos adjuntos, en los cuales: - La figura 1 muestra una estructura de vehículo según la presente descripción en una vista esquemática en perspectiva despiezada;
- La figura 2 muestra una estructura de vehículo según la presente descripción en una vista esquemática en perspectiva;
- La figura 3 muestra una estructura de vehículo del tipo ilustrado en la figura 2 en una vista esquemática en perspectiva despiezada;
- La figura 4 muestra un detalle de la estructura de vehículo según la presente descripción en una vista esquemática en perspectiva despiezada;
- La figura 5 muestra un segundo detalle de la estructura de vehículo según la presente descripción en una vista esquemática en perspectiva despiezada;
- La figura 6 muestra un tercer detalle de la estructura de vehículo según la presente descripción en una vista esquemática en perspectiva despiezada.
Descripción detallada de las realizaciones preferidas de la invención
Haciendo referencia a las figuras 1, 2 y 3, el número 100 denota una estructura de vehículo que tiene una función de soporte de carga; en las figuras 1 y 3, la estructura 100 se muestra en vistas en despiece con fines descriptivos. La estructura 100 preferiblemente constituye lo que se conoce como un "monocasco" para un superdeportivo, en general, un automóvil en el rango de caballos de fuerza de aproximadamente 500 hp a 1.200 hp, no ilustrado.
En automóviles de este tipo, relevante para esta memoria descriptiva, el monocasco es una estructura rígida única con función de soporte de carga y está fabricado preferiblemente con polímeros reforzados con fibra de carbono, conocidos en el oficio por el acrónimo CFRP.
En realizaciones alternativas, se pueden utilizar otros materiales u otras matrices u otras fibras de refuerzo.
La estructura 100 según la presente descripción comprende una celda 1 formada por un número n de componentes entre 3 y 8, es decir 3<n<8.
La celda 1 tiene al menos un sistema para unir los componentes separados entre sí para formar una estructura única o monolítica.
Los sistemas para unir los componentes poliméricos reforzados con fibra de carbono entre sí son sustancialmente conocidos y no se describen en detalle.
En general, en la presente descripción, la referencia a componentes o elementos unidos entre sí significa que los componentes o elementos están unidos por un sistema de unión correspondiente.
En estos sistemas de unión, los componentes pueden, por ejemplo, pegarse, remacharse o atornillarse entre sí o unirse mediante un método conocido tal como "co-unión".
En una realización, la propia celda 1 constituye todo el monocasco del vehículo.
Haciendo referencia a las figuras 1 y 3 en particular, se puede observar que, en una realización, la celda 1 se fabrica uniendo cinco componentes.
Tal como se ha mencionado anteriormente, los componentes están fabricados preferiblemente con polímeros reforzados con fibra de carbono, moldeados individualmente, pero también es posible el uso de otros materiales. Un primer componente 2 de la celda 1 consiste en una cuba que delimita el interior 101 del vehículo, es decir, delimita o identifica un espacio dentro del vehículo, para ser ocupado por el conductor y los pasajeros.
El primer componente o cuba 2 comprende una pared delantera 3, una pared trasera 4, una primera pared lateral 5, una segunda pared lateral 6 y una pared inferior 7.
Las paredes 3, 4, 5 y 6 se extienden desde la pared inferior para definir la estructura de la cuba 2.
El primer componente 2 tiene una única dirección de moldeo y no tiene socavados.
En la presente descripción, la expresión "única dirección de moldeo" se utiliza para hacer referencia a que las partes individuales se realizan mediante un único movimiento de cierre y apertura de un respectivo molde por medio de una correspondiente prensa sin ningún movimiento adicional de partes accesorias tales como carros o similares, es decir, para indicar que las partes individuales no tienen socavados.
La celda 1 comprende un segundo componente 8 que consiste en un soporte delantero unido al menos a la pared delantera 3 de la cuba 2 en el lado opuesto al interior 101.
El segundo componente o soporte delantero 8 contribuye a crear una sección estratificada de la pared delantera 3 a la que se conecta un bastidor delantero para soportar otras partes del vehículo, tal como, por ejemplo, un conjunto de eje delantero durante la construcción de un vehículo.
El segundo componente 8 tiene una única dirección de moldeo y no tiene socavados.
En una realización, la pared delantera 3 tiene una superficie de interfaz 3a, en el exterior del interior 101, para unirse al segundo componente 8. De manera similar, el segundo componente 8 tiene una superficie de interfaz 8a para unirse al primer componente 2.
El primer y segundo componentes 2 y 8 están unidos por uno de los sistemas de unión mencionados anteriormente por medio de las respectivas superficies de interfaz 2a, 8a.
En la jerga del oficio, el segundo componente 8 también puede denominarse placa cortafuegos delantera.
La celda 1 comprende un tercer componente 9 que consiste en un soporte trasero unido al menos a la pared trasera 4 de la cuba 2 en el lado opuesto al interior 101.
El soporte trasero, definido por el tercer componente 9, también actúa preferiblemente como amortiguador de impactos traseros y laterales.
El soporte trasero también constituye una parte de la celda para la conexión a un bastidor trasero durante la construcción del vehículo.
El bastidor trasero se utiliza, por ejemplo, para soportar y conectar el conjunto del eje trasero y el conjunto del motor y la caja de cambios del vehículo.
El tercer componente 9 tiene una única dirección de moldeo y no tiene socavados.
En una realización, la pared trasera 4 tiene una superficie de interfaz 4a, en el exterior del interior 101, para unirse al tercer componente 9.
De manera similar, el tercer componente 9 tiene una superficie de interfaz 9a para unirse al primer componente 2. El primer y tercero componentes 2 y 9 están unidos por uno de los sistemas de unión mencionados anteriormente por medio de las respectivas superficies de interfaz 2a, 9a.
En la jerga del oficio, el tercer componente 9 también puede denominarse placa cortafuegos trasera.
Haciendo referencia a la figura 4, se puede observar que, en una realización, el tercer componente 9 comprende un elemento principal 10, preferiblemente moldeado en un compuesto polimérico reforzado con fibra de carbono, y al menos un elemento de absorción 10a ensamblado en el elemento 10.
El elemento 10a confiere al elemento 10, y por tanto al componente 9, propiedades amortiguadoras predeterminadas.
Esta configuración permite, por ejemplo, fabricar un elemento 10 común a una multiplicidad de vehículos distintos y al que se le confieren las propiedades de absorción necesarias mediante los elementos 10a según el tipo de vehículo a fabricar.
En una realización no ilustrada de la celda 1, el segundo y tercer componentes 8 y 9 se fabrican como un único componente moldeado preferiblemente en polímeros reforzados con fibra de carbono y, a su vez, unidos a la cuba 2. De este modo, tal como se resultará más evidente a medida que continúe la presente descripción, la celda 1 está definida por un total de cuatro componentes que se unen entre sí.
La celda 1 comprende un cuarto y un quinto componentes 11, 12 que consisten en un primer miembro longitudinal y un segundo miembro longitudinal, respectivamente. En la jerga del oficio, el cuarto y quinto componentes se denominan "umbrales" y permiten absorber los choques laterales y transmitir cargas entre la parte delantera y trasera del vehículo.
En una realización preferida, los umbrales tienen una sección transversal principal cerrada. Haciendo referencia a la figura 5, se puede observar que, en una realización, los umbrales 11 y 12, de los cuales solo se ilustra uno, están formados cada uno por una primera y una segunda semicarcasa 13, 14 que están acopladas entre sí. Por tanto, el cuarto y quinto componentes 11 y 12 tienen una sección transversal principal cerrada, no ilustrada en detalle.
Los umbrales 11 y 12 obtenidos de este modo son robustos y se pueden pegar o atornillar directamente a la cuba 2. La primera y la segunda semicarcasas 13, 14 del cuarto y quinto componentes 11, 12 tienen cada una una respectiva única dirección de moldeo y no tienen socavados.
Haciendo referencia a la figura 3, en una realización, el cuarto y quinto componentes 11, 12 tienen una sección transversal principal abierta.
Preferiblemente, los umbrales 11 y 12 tienen una única dirección de moldeo y no tienen socavados.
El cuarto componente o umbral 11 está unido al menos a la primera pared lateral 5 anteriormente mencionada en el lado opuesto al interior 101 y el quinto componente o umbral 12 está unido al menos a la segunda pared lateral 6 mencionada anteriormente en el lado opuesto al interior 101.
En una realización preferida, la pared lateral 5 y la pared lateral 6 tienen cada una una respectiva superficie de interfaz 5a, 6a.
De manera similar, el umbral 11 y el umbral 12 tienen respectivas superficies de interfaz 11a y 12a.
La cuba 2 está unida a los umbrales 11 y 12 por medio de las superficies de interfaz 5a, 6a y las superficies de interfaz 11a, 12a del cuarto y quinto componentes 11, 12.
Los componentes 11 y 12 también podrían unirse a la cuba 2 por medio de bridas no ilustradas.
Cabe señalar que en función de si la sección transversal principal de los umbrales 11, 12 está abierta o cerrada, las superficies de interfaz se modifican en consecuencia de distintas formas.
Más específicamente, en el caso en el que los umbrales 11, 12 tengan una sección transversal abierta, tal como se ilustra en la figura 3, por ejemplo, las superficies 5a y 6a de las paredes 5 y 6 están preferiblemente conformadas para contribuir a realizar una estructura cuya sección transversal principal se cierre una vez acoplada al respectivo umbral.
En una realización, la celda 1 está definida de este modo por cinco componentes unidos entre sí, es decir, por la cuba 2 a la que se unen el soporte delantero 8, el soporte trasero 9 y los umbrales 11 y 12.
En una realización distinta, tal como se ha mencionado anteriormente, la celda 1 está definida por cuatro componentes unidos entre sí, es decir, por la cuba 2 a la que se unen los umbrales 11 y 12 y un cuarto componente, definido por el soporte delantero 8 y el soporte trasero 9 co-moldeados como una única pieza.
En una realización no ilustrada, el segundo componente 8, junto con el cuarto y quinto componentes 11, 12 constituyen una unidad que tiene un par de salientes que se extienden desde el primer componente y definen el bastidor delantero mencionado anteriormente.
En la práctica, el soporte delantero 8 y los umbrales 11, 12 pueden estar conformados o preformados para constituir también el bastidor delantero.
La estructura 100 en esta realización, aunque todavía está definida por un número limitado de componentes, también integra el bastidor delantero.
En una realización, el tercer componente 9 y el cuarto y quinto componentes 11, 12 constituyen una unidad que tiene un par de salientes que se extienden desde el primer componente 2 y definen el bastidor trasero mencionado anteriormente.
En la práctica, el soporte trasero 9 y los umbrales 11, 12 pueden estar conformados o preformados para constituir también el bastidor delantero.
La estructura 100 en esta realización, aunque todavía está definida por un número limitado de componentes, también integra el bastidor trasero.
En la realización ilustrada en las figuras 2 y 3 en particular, la estructura 100 comprende un conjunto superior 15 fabricado con material compuesto, por ejemplo, polímeros reforzados con fibra de carbono CFRP.
En una realización, el conjunto superior 15 está moldeado en una única pieza y en una única dirección de moldeo. El conjunto 15 se une a la celda 1 para definir una única estructura; el conjunto 15 se une a la celda 1, por ejemplo, mediante encolado.
En la práctica, el monocasco del vehículo está formado por la celda 1, que constituye una parte inferior, y el conjunto superior 15.
El conjunto 15 comprende un elemento de cubierta o techo 16, un primer y un segundo pilar delantero 17, 18 y una unidad trasera 19 que se extiende desde lados opuestos del techo 16.
El elemento de cubierta 16 está unido a la celda 1 por medio de los pilares 17 y 18 y la unidad trasera 19 en la pared 3 y la pared 4 de la cuba 2, respectivamente.
El conjunto 15 está provisto de elementos de ensamblaje para conectar y unir a la celda 1.
En una realización ilustrada en la figura 6, el conjunto superior 15 comprende un primer elemento interno 20, dirigido hacia el interior 101 cuando el conjunto superior 15 está unido a la celda 1, y un segundo elemento externo 21, dispuesto en el lado opuesto al interior 101 con respecto al elemento interno 20 cuando el conjunto superior 15 está unido a la celda 1. El primer elemento interno 20 comprende una parte interna 22 del primer pilar 17, una parte interna 23 del segundo pilar 18 y una parte interna 24 de la unidad trasera 19.
Las partes 22 y 23 están conectadas entre sí mediante un travesaño 25 y a la parte trasera 24 mediante respectivos elementos de unión 26, 27 que también pueden considerarse extensiones de las correspondientes partes 22 y 23. El elemento interno 20 del conjunto superior 15 está moldeado como una única pieza y en una única dirección de moldeo.
El segundo elemento externo 21 comprende un elemento de cubierta o techo 28, una parte externa 29, 30 de los pilares 17 y 18 y una parte externa 31 de la unidad trasera 19.
El elemento interno 21 del conjunto superior 15 está moldeado como una única pieza y en una única dirección de moldeo.
La unión de los elementos 20 y 21 permite, entre otras cosas, obtener una sección transversal cerrada para los pilares 17 y 18, otorgando a los pilares 17 y 18 una mayor rigidez frente a pilares de sección abierta.
En una realización no ilustrada, el conjunto superior 15 comprende un primer y un segundo pilar delantero y un par de travesaños que unen los pilares para definir un bastidor para el parabrisas del vehículo.
En ese caso, cuando el conjunto se une a la celda 1, sustancialmente en la pared delantera 3 de la cuba 2, se define el cuerpo de soporte de carga 100 de un automóvil biplaza.
En una realización no ilustrada, el conjunto superior 15, además del bastidor para el parabrisas, también comprende una unidad trasera para soportar la luneta trasera del vehículo.
En ese caso, cuando el conjunto 15 se une a la celda 1, con el bastidor del parabrisas unido sustancialmente en la pared delantera 3 de la cuba 2 y la unidad trasera unida sustancialmente en la pared trasera 4 de la cuba, se define el cuerpo de soporte de carga 100 de un roadster.
Fabricar la estructura 100 con un número limitado y finito de componentes unidos entre sí hace que la estructura 100 sea fácil de modificar de modo que se puedan fabricar diferentes tipos de coches cambiando sólo unos pocos componentes de la estructura completa.
Dado que los componentes de la estructura según la presente descripción tienen cada uno una única dirección de moldeo, la maquinaria utilizada para fabricarlos también se ve relativamente simplificada.
Por ejemplo, modificar el conjunto superior permite obtener, tal como se ha mencionado anteriormente, una estructura de soporte de carga para un coupé o un biplaza o un roadster.
La modificación del segundo, cuarto y quinto componente, es decir, el soporte delantero y los umbrales en el ejemplo descrito, permite obtener, por ejemplo, una estructura de soporte de carga para un automóvil con motor delantero. La modificación del cuarto y quinto componente, es decir, los umbrales en el ejemplo descrito, permite obtener, por ejemplo, una estructura de soporte de carga para un coche de base larga.
Modificar el tercer componente, es decir, el soporte trasero en el ejemplo descrito, permite obtener, por ejemplo, una estructura de soporte de carga para lo que se conoce como GT.
Tal como se ha mencionado, los componentes están fabricados con materiales compuestos y se obtienen mediante moldeo.
Los métodos de moldeo preferidos, que proporcionan a los componentes propiedades técnicas predeterminadas, incluyen los conocidos como "moldeo por transferencia de resina (RTM)", "trenzado" y "preimpregnado". Los procesos de producción de estos métodos difieren en el tipo de fibra de carbono utilizada, el respectivo entrelazado y la composición química de la resina sintética utilizada.
En el método RTM, los rollos de fibra de carbono se preforman y se impregnan con una cantidad predeterminada de resina. A continuación, se endurecen térmicamente mientras el componente está en proceso.
El documento de patente EP2574449 a nombre del mismo solicitante que el presente se refiere al desarrollo de este método de moldeo.
En el método preimpregnado, los rollos de fibra de carbono están preimpregnados con una resina líquida termoendurecible y deben almacenarse a baja temperatura. A continuación, los rollos se laminan en moldes y se endurecen en un autoclave a una temperatura y presión adecuadas. Los componentes fabricados con el método preimpregnado garantizan un acabado superficial de alta calidad y, por lo tanto, constituyen la solución preferida para las piezas que se montan en posiciones visibles.
El método de trenzado se utiliza para fabricar componentes tubulares para aplicaciones especiales como, por ejemplo, pilares estructurales y los perfiles de la sección inferior; el entrelazado se logra reticulando diagonalmente las fibras en diferentes capas.

Claims (17)

REIVINDICACIONES
1. Una estructura de soporte de carga de vehículo que comprende una celda (1) fabricada con materiales compuestos y que comprende una pluralidad de componentes (2, 8, 9, 11, 12) y al menos un sistema para unir los componentes (2, 8, 9, 11, 12) entre sí para formar una única estructura, en donde la celda (1) está formada por un número n de componentes entre 3 y 8, es decir, 3<n<8, comprendiendo la estructura de soporte de vehículo un conjunto superior (15) fabricado con materiales compuestos y unido a la celda (1) para definir la estructura única y estando caracterizada por que el conjunto superior (15) comprende un elemento de cubierta (16, 28), un primer y un segundo pilar delantero (17, 18, 22, 23, 29, 30) y una unidad trasera (19, 24, 31) que se extiende desde extremos opuestos del elemento de cubierta (16, 28), estando unido el conjunto superior (15) a la celda (1) por el primer y segundo pilares delanteros (17, 18, 22, 23, 29, 30) y la unidad trasera (19, 24, 31) respectivamente en una pared delantera (3) y una pared trasera (4) del primer componente (2) o por que el conjunto superior (15) comprende una unidad trasera para soportar la luneta trasera del vehículo y unida a la celda en una pared trasera (4) de una cuba (2) que forma parte de la celda (1).
2. La estructura según la reivindicación 1, en donde la celda (1) comprende:
un primer componente (2) que consiste en una cuba (2) que comprende al menos una pared delantera (3), una pared trasera (4), una primera pared lateral (5), una segunda pared lateral (6) y una pared inferior (7), delimitando juntos al menos parcialmente el interior (101) del vehículo, comprendiendo la celda (1) adicionalmente:
un segundo componente (8) que consiste en un soporte delantero unido al menos a la pared delantera (3) en el lado opuesto al interior (101);
un tercer componente (9) que consiste en un soporte trasero unido al menos a la pared trasera (4) en el lado opuesto al interior (101);
un cuarto componente (11) que consiste en un primer miembro longitudinal unido al menos a la primera pared lateral (5) en el lado opuesto al interior (101);
un quinto componente (12) que consiste en un segundo miembro longitudinal unido al menos a la segunda pared lateral (6) en el lado opuesto al interior (101), estando la celda formada por un total de cinco componentes (2, 8, 9, 11, 12) que se unen entre sí.
3. La estructura según la reivindicación 2, en donde el primer componente (2) y/o el segundo componente (8) y/o el tercer componente (9) y/o el cuarto componente (11) y/o el quinto componente (12) están fabricados por moldeo y tienen una respectiva única dirección de moldeo cada uno.
4. La estructura según la reivindicación 2 o 3, en donde la pared delantera (3) tiene una superficie de interfaz (3a), el segundo componente (8) tiene una superficie de interfaz (8a), estando unidos el primer componente (2) y el segundo componente (8) por la superficie de interfaz (3a) de la pared delantera (3) y la superficie de interfaz (8a) del segundo componente (8).
5. La estructura según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en donde la pared trasera (4) tiene una superficie de interfaz (4a), el tercer componente (9) tiene una superficie (9a), estando unidos el primer componente (2) y el tercer componente (9) por la superficie de interfaz (4a) de la pared trasera (4) y la superficie de interfaz (9a) del tercer componente (9).
6. La estructura según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, en donde la primera pared lateral (5) y la segunda pared lateral (6) tienen cada una una respectiva superficie de interfaz (5a, 6a), el cuarto componente (11) tiene una superficie de interfaz (11a), el quinto componente (12) tiene una superficie de interfaz (12a), estando unidos respectivamente el primer componente (2) y el cuarto y quinto componentes (11, 12) por la superficie de interfaz (5a) de la primera pared lateral (5) y la superficie de interfaz (11a) del cuarto componente (11) y la superficie de interfaz (6a) de la segunda pared lateral (6) y la superficie de interfaz (12a) del quinto componente (12).
7. La estructura según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, en donde el tercer componente (9) comprende un elemento principal moldeado (10) de material compuesto y al menos un elemento de absorción (10a) ensamblado al elemento principal (10), confiriendo el elemento de absorción (10a) propiedades de absorción predeterminadas al tercer componente (9).
8. La estructura según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 7, en donde el cuarto y quinto componentes (11, 12) tienen una sección transversal cerrada.
9. La estructura según la reivindicación 8, en donde el cuarto y quinto componentes (11, 12) están formados cada uno por una primera y una segunda semicarcasa (13, 14) que están acopladas entre sí, teniendo los primeros y segundos miembros longitudinales una sección transversal cerrada.
10. La estructura según la reivindicación 9, en donde la primera y segunda semicarcasas (13, 14) del cuarto y quinto componentes (11, 12) tienen cada una una respectiva única dirección de moldeo.
11. La estructura según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 10, en donde el segundo componente (8), el cuarto y quinto componentes (11, 12) constituyen una unidad que comprende un primer y un segundo saliente que se extiende desde la pared delantera (3) y que define un bastidor delantero.
12. La estructura según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 11, en donde el tercer componente (9), el cuarto y quinto componentes (11, 12) constituyen una segunda unidad que comprende un tercer y un cuarto saliente que se extiende desde la pared trasera (4) y que define un bastidor trasero.
13. La estructura según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 12, en donde el segundo y tercer componentes (8, 9) se fabrican como un único sexto componente moldeado como una única pieza, estando definida la celda (1) por un total de cuatro componentes que están unidos entre sí.
14. La estructura según la reivindicación 1, en donde el conjunto superior (15) está moldeado en una única pieza.
15. La estructura según la reivindicación 1, en donde el conjunto superior (15) comprende un primer elemento interior (20) y un segundo elemento exterior (21) que están unidos entre sí, comprendiendo el primer elemento interior (20) al menos una parte interior (22, 23) del primer y segundo pilares (17, 18) y una parte interior (24) de la unidad trasera (19), comprendiendo el segundo elemento exterior (21) al menos un segundo elemento de cubierta (28), una parte exterior (29, 30) del primer y segundo pilares (17, 18) y una parte exterior (31) de la unidad trasera (19), estando el primer elemento interior (20) y el segundo elemento exterior (21) cada uno moldeado como una pieza única y en una respectiva única dirección de moldeo.
16. La estructura según la reivindicación 1, en donde el primer y el segundo pilares (17, 18, 22, 23, 29, 30) tienen cada uno una sección transversal cerrada.
17. La estructura según la reivindicación 1, en donde el conjunto superior (15) comprende un primer y un segundo pilar delantero y al menos un travesaño que une el primer y segundo pilares para definir un bastidor para el parabrisas del vehículo, estando el parabrisas unido a la celda (1) en una pared delantera (3) de una cuba (2) que forma parte de la celda (1).
ES17823222T 2016-12-22 2017-12-13 Estructura de soporte de carga de vehículo Active ES2890990T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102016000130313A IT201600130313A1 (it) 2016-12-22 2016-12-22 Struttura portante di veicolo
PCT/IB2017/057893 WO2018116077A1 (en) 2016-12-22 2017-12-13 Vehicle load-bearing structure.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2890990T3 true ES2890990T3 (es) 2022-01-25

Family

ID=58609865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES17823222T Active ES2890990T3 (es) 2016-12-22 2017-12-13 Estructura de soporte de carga de vehículo

Country Status (12)

Country Link
US (1) US11312424B2 (es)
EP (1) EP3558792B1 (es)
JP (1) JP6921948B2 (es)
CN (1) CN110087976B (es)
AU (1) AU2017383430B2 (es)
CA (1) CA3039656A1 (es)
ES (1) ES2890990T3 (es)
HR (1) HRP20211508T1 (es)
IT (1) IT201600130313A1 (es)
RU (1) RU2744525C2 (es)
SA (1) SA519401836B1 (es)
WO (1) WO2018116077A1 (es)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PT3538423T (pt) * 2016-11-09 2021-06-18 Luvly Ab Chassi para um veículo
WO2021142005A1 (en) * 2020-01-06 2021-07-15 Workhorse Group, Inc. Land vehicles incorporating removable powertrain units, powertrain units, and methods therefor
CN111469936A (zh) * 2020-04-26 2020-07-31 中航复合材料有限责任公司 一种乘用车复合材料前地板单体底板及其制备方法
FR3118619B1 (fr) * 2021-01-05 2023-12-15 Yanara Tech Cellule passager de véhicule
EP4166425A1 (en) 2021-10-15 2023-04-19 Luvly AB Chassis for a vehicle and method for forming a chassis for a vehicle

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4521049A (en) * 1980-11-17 1985-06-04 Suzuki Motor Company Limited Small car body
US4676545A (en) * 1981-07-06 1987-06-30 Bonfilio Paul F Modular chassis for land, sea and air vehicles
US4422685A (en) * 1981-07-06 1983-12-27 Bonfilio Paul F Modular chassis and body for motor vehicles
JPS5940980A (ja) * 1982-08-31 1984-03-06 Yamaha Motor Co Ltd 車体
US4917435A (en) * 1989-05-23 1990-04-17 Ford Motor Company Truck cab construction
US6276477B1 (en) * 1999-01-27 2001-08-21 Ida Automotive Component car system
EP1224111B1 (de) * 1999-10-20 2004-01-02 RCC Regional Compact Car AG Fahrzeugzelle aus faserverstärktem thermoplastischem kunststoff
ITTO20010979A1 (it) * 2001-10-16 2003-04-16 Ferrari Spa Scocca per autoveicoli.
DE10229401A1 (de) * 2002-06-29 2004-01-22 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag Aufbaustruktur für ein Fahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen
DE10254132A1 (de) * 2002-11-20 2004-06-24 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag Abnehmbares Dach für ein Kraftfahrzeug
DE10254133A1 (de) * 2002-11-20 2004-06-24 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag Aufbau für ein Kraftfahrzeug
DE10340952B4 (de) * 2003-09-05 2011-06-16 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug, vorzugsweise Sportwagen
DE10348122A1 (de) * 2003-10-16 2005-05-25 Daimlerchrysler Ag Fahrzeugrohkarosserie, entsprechendes Coupé-Fahrzeug und entsprechendes Cabriolet-Fahrzeug sowie Verfahren zum Herstellen eines Coupé-Fahrzeugs
US20060049660A1 (en) * 2004-09-08 2006-03-09 Schaller Bernard W Removable hard top system
ITMI20071639A1 (it) * 2007-08-07 2009-02-08 Marcello Gandini Metodo di produzione di un autoveicolo ed autoveicolo cosi ottenuto
CN101462556A (zh) * 2008-08-09 2009-06-24 白士良 智能型组装式车厢多用途车
DE102010011971A1 (de) * 2009-03-20 2010-11-04 Stefan Von Czarnecki Cabriolet, umfassend ein zueinander bewegliches und/oder ineinander versenkbares Dach-Heckklappenmodul, insbesondere Cabriolet mit auswechselbaren Dach-Heckklappenmodulen
FR2953442B1 (fr) * 2009-12-04 2013-01-04 Sotira Procede de fabrication d'une piece de carrosserie ou de chassis de vehicule a moteur et chassis coque de vehicule integrant au moins une telle piece
DE102010014574B4 (de) * 2010-04-12 2014-01-30 Roding Automobile Gmbh Fahrzeugkarosserie und Verfahren zum Herstellen einer Fahrzeugkarosserie
IT1410977B1 (it) 2010-06-14 2014-10-03 Automobili Lamborghini Spa Processo e dispositivi per fabbricare prodotti in materiali compositi
US8690226B2 (en) * 2010-09-21 2014-04-08 Tata Technologies Pte Limited Cost-effective, lightweight, thermoplastic automotive body structure manufactured by single step roto-molding process
US20120104803A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 Aptera Motors, Inc. Automotive vehicle composite body structure
US20120104793A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 Aptera Motors, Inc. Automotive vehicle composite body structure
US20120104799A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 Aptera Motors, Inc. Automotive vehicle composite body structure
JPWO2012105717A1 (ja) * 2011-02-03 2014-07-03 帝人株式会社 車両骨格部材
KR20140043318A (ko) * 2011-02-03 2014-04-09 데이진 가부시키가이샤 차량 골격부재
IT1405233B1 (it) 2011-02-11 2014-01-03 Automobili Lamborghini Spa Processo e sistema per fabbricare prodotti in materiale composito, nonche' prodotti fabbricati con questo processo o sistema
CN103930338B (zh) * 2011-09-02 2018-01-30 Ktm运动摩托车股份公司 用于轻质结构的机动车辆车身
WO2013153872A1 (ja) * 2012-04-09 2013-10-17 本田技研工業株式会社 自動車のｃｆｒｐ製キャビン、自動車のｃｆｒｐ製キャビンの製造方法および自動車の前部車体構造
CN104349971A (zh) * 2012-06-08 2015-02-11 本田技研工业株式会社 汽车的frp制舱室
JP6150365B2 (ja) * 2014-08-26 2017-06-21 本田技研工業株式会社 自動車車体および自動車車体の製造方法
FR3026079A1 (fr) * 2014-09-18 2016-03-25 Peugeot Citroen Automobiles Sa Structure multi-materiaux de vehicule automobile
GB2521937A (en) * 2014-12-11 2015-07-08 Daimler Ag Body component for a vehicle and method for manufacturing a body component for a vehicle
PT3538423T (pt) * 2016-11-09 2021-06-18 Luvly Ab Chassi para um veículo
CN106672077A (zh) * 2017-03-06 2017-05-17 至玥腾风科技投资集团有限公司 车辆

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020501956A (ja) 2020-01-23
RU2744525C2 (ru) 2021-03-11
US20190283810A1 (en) 2019-09-19
EP3558792B1 (en) 2021-08-04
CA3039656A1 (en) 2018-06-28
CN110087976A (zh) 2019-08-02
JP6921948B2 (ja) 2021-08-18
CN110087976B (zh) 2021-12-28
HRP20211508T1 (hr) 2021-12-24
US11312424B2 (en) 2022-04-26
RU2019117822A (ru) 2021-01-22
WO2018116077A1 (en) 2018-06-28
AU2017383430A1 (en) 2019-05-02
IT201600130313A1 (it) 2018-06-22
AU2017383430B2 (en) 2022-12-08
SA519401836B1 (ar) 2022-06-06
RU2019117822A3 (es) 2021-01-22
EP3558792A1 (en) 2019-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2890990T3 (es) Estructura de soporte de carga de vehículo
ES2673211T3 (es) Grupo de pared lateral para automóviles
US9381954B2 (en) Body supporting structure for a vehicle body
US20140193192A1 (en) Connecting Structure for a Motor Vehicle and Method for Producing Same
JP7203540B2 (ja) 吸収システムと空気力学的システムとを備えるフロントブロックを形成するモノブロック部品
US10300874B2 (en) Passenger vehicle having a front-end carrier
EP2183148B1 (en) Manufacturing method of a motor vehicle and motor vehicle thereby obtained
RU2423277C1 (ru) Способ изготовления передней части грузового автомобиля с кабиной водителя и передняя часть грузового автомобиля
JP2008195223A (ja) 車体骨格構造
JP2021528318A (ja) 車両トランクの扉構造装置
CN114852180A (zh) 用于车身结构的纤维增强聚合物复合部件及其制造方法
PT1914058E (pt) Método de fabrico de um bloco estrutural de uma viatura económica
KR20140075941A (ko) 선루프용 하이브리드 프레임 차체 연결구조
JP2015196388A (ja) 自動車の車体構造
CN106029483A (zh) 具有侧边梁和底板的车身
ES2291401T3 (es) Metodo de produccion de un panel exterior de vehiculo.
JP6146661B2 (ja) ステアリングサポートメンバーの構造
HU218991B (hu) Kocsiszekrény járművekhez
US9815496B2 (en) Vehicle body
KR20150117648A (ko) 중공체를 한정하는, 플라스틱 재료로부터 만들어진 개방 패널 구조물