ES2312735T3 - Estructura de vehiculo automovil con estabilidad mejorada en caso de choque en la via baja. - Google Patents
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Abstract
Estructura de vehículo automóvil que comprende un armón (1), una cuna (40), un primer travesaño transversal (20) y, en cada uno de los lados derecho e izquierdo del vehículo, un triángulo de suspensión de rueda (30d, 30g), comprendiendo el armón (1) unos largueros (10d, 10g) dispuestos en los lados derecho e izquierdo del vehículo, simétricamente con respecto a un plano longitudinal mediano (P) de este vehículo, comprendiendo cada uno de los largueros (10d, 10g), en el lado correspondiente del vehículo, una viga mediana derecha o izquierda (11d, 11g) que se extiende en una zona longitudinalmente mediana del vehículo, una viga anterior derecha o izquierda (12d, 12g) que se extiende hacia delante del vehículo y realzada con respecto a la viga mediana (11d, 11g), y una viga inclinada derecha o izquierda (13d, 13g) que une la viga mediana (11d, 11g) a la viga anterior (12d, 12g) del mismo lado del vehículo, uniendo el primer travesaño (20) los extremos anteriores (121d, 121g) de las vigas anteriores (12d, 12g), comprendiendo la cuna (40) una estructura transversal (50) que las vigas medianas derecha e izquierda (11d, 11g) entre ellas, y unas prolongas (60d, 60g) encastradas por unas partes extremas posteriores (61d, 61g) en la estructura transversal (50) de los lados derecho e izquierdo del vehículo y que se extienden hacia delante respectivamente bajo las vigas anteriores derecha e izquierda (12d, 12g), estando fijado cada uno de los triángulos de suspensión (30d, 30g) a la estructura transversal (50) por un punto de fijación anterior (31d, 31g) y por un punto de fijación posterior (32d, 32g), uniendo un segundo travesaño (21) unos extremos anteriores (62d, 62g) de las prolongas derecha e izquierda (60d, 60g) opuestos a las partes extremas posteriores (61d, 61g), solidarizando el punto de fijación anterior (31d, 31g), en cada lado del vehículo, la parte extrema posterior (61d, 61g) de la prolonga (60d, 60g) a la estructura transversal (50) y al triángulo de suspensión (30d, 30g), caracterizada porque las partes extremas posteriores (61d, 61g) de las prolongas (60d, 60g) se ensanchan progresivamente en sentido lateral hasta sus extremos libres posteriores (612).
Description
Estructura de vehículo automóvil con estabilidad
mejorada en caso de choque en la vía baja.
La invención concierne en general a las técnicas
del automóvil.
Más precisamente, la invención concierne a una
estructura de vehículo automóvil que comprende un armón, una cuna,
un primer travesaño transversal y, en cada uno de los lados derecho
e izquierdo del vehículo, un triángulo de suspensión de rueda,
comprendiendo el armón unos largueros dispuestos en los lados
derecho e izquierdo del vehículo, simétricamente con respecto a un
plano longitudinal mediano de este vehículo, comprendiendo los
largueros, cada uno en el lado correspondiente del vehículo, una
viga mediana derecha o izquierda que se extiende en una zona
longitudinalmente mediana del vehículo, una viga anterior derecha o
izquierda que se extiende hacia delante y realzada con respecto a
la viga mediana y una viga inclinada derecha o izquierda que une la
viga mediana a la viga anterior del mismo lado del vehículo, uniendo
el primer travesaño los extremos anteriores de las vigas
anteriores, comprendiendo la cuna una estructura transversal que une
las vigas derecha e izquierda entre ellas, y unas prolongas
encastradas por partes extremas posteriores en la estructura
transversal de los lados derecho e izquierdo del vehículo y que se
extienden hacia delante respectivamente bajo las vigas anteriores
derecha e izquierda, estando fijado cada uno de los triángulos de
suspensión a la estructura transversal por un punto de fijación
anterior y por un punto de fijación posterior, uniendo un
segundo
travesaño unos extremos anteriores de las prolongas derecha e izquierda opuestos a las partes extremas posteriores.
travesaño unos extremos anteriores de las prolongas derecha e izquierda opuestos a las partes extremas posteriores.
Dispositivos de este tipo son conocidos por la
técnica anterior y, en particular, por el documento de patente
FR0106264. Este revela una estructura cuya cuna está formada por dos
coquillas y presenta, delante de cada triángulo de suspensión y el
punto de fijación anterior de este triángulo, una prolongación por
la cual estas coquillas están fijadas una a otra, por ejemplo por
soldadura. Estas prolongaciones forman cuerpos huecos en los cuales
se encastran las partes extremas posteriores de las prolongas. En
caso de choque frontal, el esfuerzo transmitido por las prolongas
deformará las prolongaciones de la cuna, que se apoyan entonces por
un hombro sobre los triángulos de suspensión, distribuyendo este
esfuerzo sobre el resto de la estructura y evitando una deformación
más exagerada de la cuna.
La estructura del documento FR 01 06 264
constituye un progreso sobre las estructuras anteriores, ya que
permite obtener una mejor resistencia al choque frontal.
No obstante, la evolución constante de las
normas de resistencia a los choques de vehículos obliga a mejorar
todavía el comportamiento de la estructura en caso de choque en la
vía baja, es decir, de choque en el segundo travesaño que une las
prolongas.
El documento
EP-A-1 256 510 describe una
estructura de vehículo que comprende las características técnicas
del preámbulo de la reivindicación 1.
No obstante, esta estructura conocida tiene como
inconveniente que la fijación de cada prolonga al triángulo de
suspensión a través de un larguero de cuna no se mantiene en caso de
choque.
La presente invención tiene por objeto paliar
los inconvenientes anteriormente expuestos de la técnica
anterior.
A este fin, la invención propone una estructura
de vehículo automóvil que comprende las características técnicas de
la parte caracterizadora de la reivindicación 1.
En un modo de realización posible de la
invención, la estructura transversal comprende un travesaño central
y, en cada uno de los lados derecho e izquierdo del travesaño
central, un larguero de cuna hueco, formado cada uno por coquillas
superior e inferior.
Ventajosamente, cada larguero de cuna puede
comprender una parte anterior en la cual está encastrada la parte
extrema posterior de la prolonga correspondiente.
De preferencia, las prolongas pueden encastrarse
en los largueros de cuna en al menos un cuarto de su longitud
longitudinal.
Por ejemplo, las partes extremas posteriores de
las prolongas izquierda y derecha pueden presentar cada una de
ellas un alojamiento que se extiende en un plano transversal,
estando encajado en este alojamiento un codo del triángulo de
suspensión correspondiente al punto de fijación anterior.
Ventajosamente, los triángulos de suspensión
izquierdo y derecho pueden comprender cada uno de ellos una primera
rama longitudinal que se extiende desde el codo hasta un extremo
longitudinal libre y situada en el interior del larguero de cuna
correspondiente, y una segunda rama transversal que prolonga la
primera a partir del codo hacia el exterior del vehículo,
solidarizando el punto de fijación posterior la primera rama
longitudinal con el larguero de cuna.
De preferencia, el travesaño central puede estar
constituido por coquillas centrales superior e inferior que forman
un cuerpo al menos parcialmente hueco, estando aprisionados los
largueros de cuna derecho e izquierdo al menos parcialmente entre
las coquillas centrales superior e inferior.
De preferencia, las prolongas pueden ser unos
tubos huecos monobloques realizados por hidroconformación.
Por ejemplo, las prolongas derecha e izquierda
comprenden cada una de ellas unos medios de absorción de energía
por deformación controlada de la prolonga en caso de choque.
Ventajosamente, las prolongas derecha e
izquierda comprenden cada una de ellas unos medios para guiar la
deformación de la prolonga en caso de choque.
De preferencia, las prolongas derecha e
izquierda se extienden en una dirección general próxima a la
dirección longitudinal, guiándose la deformación de dichas
prolongas a través de la variación de la rigidez de las secciones
transversales de estas prolongas en función de su posición
longitudinal.
Por ejemplo, la rigidez de las secciones
transversales de las prolongas derecha e izquierda es relativamente
más pequeña en las partes extremas anteriores de las prolongas y
relativamente más fuerte en las partes extremas posteriores de las
prolongas, y aumenta progresivamente de delante a atrás en función
de la posición longitudinal de la sección.
Ventajosamente, las prolongas derecha e
izquierda presentan secciones transversales sensiblemente
rectangulares con ángulos redondeados, siendo los radios de
curvatura de los ángulos redondeados relativamente más pequeños en
los extremos anteriores de la prolonga y relativamente más elevados
en las partes extremas posteriores de las prolongas, y aumentando
progresivamente de delante a atrás en función de la posición
longitudinal de la sección.
De preferencia, los medios de absorción de
energía de cada una de las prolongas derecha e izquierda comprenden
al menos una onda formada alrededor de la prolonga en una sección
transversal de ésta.
Por ejemplo, los medios de absorción de energía
de cada una de las prolongas derecha e izquierda comprenden al
menos dos ondas formadas alrededor de la prolonga en unas secciones
transversales de ésta.
Ventajosamente, las prolongas derecha e
izquierda se extienden en una dirección general próxima a la
dirección longitudinal y presentan cada una de ellas unas secciones
transversales sensiblemente rectangulares, comprendiendo las ondas
unos tramos superior, inferior y laterales, estando decalados los
tramos laterales longitudinalmente con respecto a los tramos
superior e inferior.
De preferencia, los medios de absorción de
energía de cada una de las prolongas derecha e izquierda comprenden
una pluralidad de ondas formadas alrededor de la prolonga,
yuxtapuestas y formando una caja absorbedora de choques.
Por ejemplo, las prolongas derecha e izquierda
se extienden en una dirección general próxima a la dirección
longitudinal y presentan cada una dos caras laterales opuestas una a
otra, comprendiendo los medios de absorción de energía de cada una
de dichas prolongas al menos una ranura perpendicular a dicha
dirección general en cada una de las caras laterales.
Ventajosamente, las prolongas derecha e
izquierda se extienden en una dirección general próxima a la
dirección longitudinal y presentan cada una unas porciones
transversales sensiblemente rectangulares, comprendiendo los medios
de absorción de energía de cada una de dichas prolongas unas ranuras
oblicuas dispuestas en ángulos de al menos una sección transversal
de la prolonga.
De preferencia, los medios de absorción de
energía de las prolongas derecha e izquierda están dispuestos en
partes anteriores de dichas prolongas.
Otras características y ventajas de la invención
resultarán claramente de la descripción que se hace de ella
posteriormente, a título indicativo y en ningún caso limitativo, con
referencia a las figuras anexas, entre las cuales:
- la figura 1 es una vista en perspectiva de una
estructura conforme a la técnica anterior,
- la figura 2 es una vista en perspectiva de la
cuna, los triángulos de suspensión y el segundo travesaño de una
estructura según la invención,
- la figura 3 es una vista lateral según la
flecha III de la figura 2,
- la figura 4 es una vista desde arriba según la
flecha IV de la figura 2,
- la figura 5 es una vista en despiece ordenado
de un larguero de cuna, un triángulo, una prolonga y una parte del
segundo travesaño de la estructura de la figura 2,
- la figura 6 es una vista en sección de
elemento de la figura 4 observados según la incidencia definida por
las flechas VI-VI de la figura 4, y
- la figura 7 es una vista en sección de
elementos de la figura 4 observados según la incidencia definida
por las flechas VII-VII de la figura 4,
- la figura 8 es una vista en perspectiva de una
prolonga observada según la incidencia definida por la flecha VIII
de la figura 2 y que comprende unos medios de absorción de energía
conforme a una primera variante de realización y unos medios de
guiado de la deformación,
- la figura 9 es una vista similar a la figura
8, que muestra una segunda variante de realización de los medios de
absorción de energía,
- la figura 10 es una vista similar a la figura
8, que muestra una tercera variante de realización de los medios de
absorción de energía,
- la figura 11 es una vista similar a la figura
8, que muestra una cuarta variante de realización de los medios de
absorción de energía y sin medios de guiado de la deformación, y
- la figura 12 es una vista similar a la figura
8, que muestra una quinta variante de realización de los medios de
absorción de energía y sin medios de guiado de la deformación.
La estructura del vehículo automóvil de la
figura 1 es conforme al documento de patente FR0106264. Ésta
comprende un armón 1, una cuna 40, un primer travesaño transversal
20 y, en cada uno de los lados derecho e izquierdo del vehículo, un
triángulo de suspensión de rueda 30d y 30g.
El armón 1 comprende unos largueros 10d y 10g
dispuestos en los lados derecho e izquierdo del vehículo,
simétricamente con respecto a un plano longitudinal mediano P de
este vehículo.
Estos largueros 10d y 10g comprenden en sí
mismos, cada uno en el lado correspondiente del vehículo, una viga
mediana derecha 11d o izquierda 11g que se extiende en una zona
longitudinalmente mediana del vehículo, una viga anterior derecha
12d o izquierda 12g que se extiende hacia delante del vehículo y
realzada con respecto a la viga mediana y una viga inclinada
derecha 13d o izquierda 13g que une la viga mediana a la viga
anterior del mismo lado del vehículo.
El primer travesaño 20 une los extremos
anteriores respectivos 121d y 121g de las vigas anteriores derecha
12d e izquierda 12g.
El conjunto formado por el primer travesaño y
los largueros derecho e izquierdo constituye la vía alta de
absorción de choques.
La cuna 40 comprende una estructura transversal
50 que une las vigas medianas derecha 11d e izquierda 11g entre
ellas y unas prolongas 60d y 60g encastradas por partes extremas
posteriores respectivas 61d y 61g en la estructura transversal 50
de los lados derecho e izquierdo del vehículo.
Estas prolongas 60d y 60g se extienden hacia
delante a partir de la estructura transversal 50, respectivamente
bajo las vigas anteriores derecha 12d e izquierda 12g.
Los triángulos de suspensión 30d y 30g están
cada uno de ellos fijados a la estructura transversal 50 por un
punto de fijación anterior, respectivamente 31d y 31g, y por un
punto de fijación posterior, respectivamente 32d y 32g.
Estos dos puntos de fijación están sensiblemente
alineados en el sentido longitudinal, estando situado el punto de
fijación anterior relativamente más hacia delante que el punto de
fijación posterior correspondiente al mismo lado.
Un segundo travesaño 21 une unos extremos
anteriores 62d y 62g de las prolongas derecha 60d e izquierda 60g,
estando opuestos los extremos anteriores 62d y 62g a las partes
extremas posteriores 61d y 61g.
Unos absorbedores de choques 70d y 70g están
interpuestos entre el segundo travesaño 21 y, respectivamente, los
extremos anteriores 62d y 62g de las prolongas.
El segundo travesaño 21 y la cuna 40 provista de
sus prolongas y de su estructura transversal constituyen la vía baja
de absorción de choques.
Según la invención, en cada lado del vehículo el
punto fijo anterior 31d o 31g solidariza la parte extrema posterior
61d o 61g de la prolonga 60d o 60g correspondiente a la estructura
transversal 50 y al triángulo de suspensión 30d o 30g. Esta
disposición es claramente visible en la figura 5.
En caso de choque en la vía baja del vehículo,
el esfuerzo es transmitido así directamente desde el segundo
travesaño hasta las prolongas y después a los triángulos de
suspensión, sin esperar la deformación del travesaño central o de
los largueros de cuna.
Como se muestra en la figura 2, la estructura
transversal 50 está subdividida en tres conjuntos y comprende un
travesaño central 51 y, en cada uno de los lados derecho e izquierdo
del travesaño central 51, unos largueros de cuna 52d y 52g huecos
formados cada uno de ellos por coquillas superior, respectivamente
521d y 521g, e inferior, respectivamente 522d y 522g.
El travesaño central 51 se extiende
transversalmente entre las vigas medianas derecha 11d e izquierda
11g.
Estos largueros de cuna 52d y 52g presentan unas
formas alargadas en el sentido longitudinal y comprenden cada uno
una parte anterior, respectivamente 523d y 523g, en la cual está
encastrada la parte extrema posterior 61d o 61g de la prolonga
correspondiente.
Las partes anteriores 523d y 523g sobresalen
hacia delante con relación al travesaño central 51, en los lados
derecho e izquierdo de éste.
Las prolongas derecha 60d e izquierda 60g están
encastradas en los largueros de cuna 52d y 52g correspondientes en
al menos un cuarto de su longitud longitudinal, en general en
aproximadamente el 40% de su longitud longitudinal.
Las prolongas 60d y 60g son unos tubos huecos
monobloques, como se ve en la figura 6, realizadas de preferencia
por hidroconformación.
Estas prolongas 60d y 60g comprenden cada una de
ellas una parte central derecha, que separa una parte extrema
anterior, respectivamente 63d o 63g, a la que está fijada el
absorbedor de choque 70d o 70g correspondiente, respecto de la
parte extrema posterior 61d o 61g.
Las partes extremas anteriores 63d y 63g son
sensiblemente rectas y longitudinales. Las partes centrales se
extienden hacia atrás a partir de las partes extremas anteriores 63d
y 63g en una dirección ligeramente inclinada hacia el interior del
vehículo con relación a la dirección longitudinal.
Las partes extremas posteriores 61d y 61g de las
prolongas comprenden cada una de ellas un tramo anterior 613 que
constituyen la prolongación de la parte central de la prolonga y de
la misma sección en un plano transversal que ésta, y un tramo en
abanico 614 que se ensancha progresivamente en sentido lateral a
partir del tramo anterior 613 hasta el extremo libre posterior 612.
El ensanchamiento se hace hacia el interior del vehículo.
Por tanto, vistas desde arriba, las partes
extremas posteriores 61d y 61g de las prolongas presentan una base
transversal ensanchada correspondiente al extremo libre 612 y dos
bordes longitudinales que se extienden hacia delante del vehículo y
que convergen hacia el tramo anterior 613.
Las partes anteriores 523d y 523g de los
largueros de cuna 52d y 52g son de forma complementaria de las
partes extremas posteriores 61d y 61g de las prolongas. Por tanto,
cada una de ellas comprende una sección tubular delantera en la
cual están acoplados los tramos anteriores 613 y que se prolonga por
una sección que va ensanchándose lateralmente a partir de la
sección tubular delantera y en la cual están acoplados los tramos en
abanico
614.
614.
Las partes extremas posteriores 61d y 61g de las
prolongas izquierda y derecha presentan cada una de ellas un
alojamiento 611 que se extiende en un plano sensiblemente
horizontal. Este alojamiento 611 está abierto en un borde
longitudinal de la parte extrema vuelta hacia el exterior del
vehículo e igualmente en el lado del extremo libre posterior
612.
Un codo 33 del triángulo de suspensión 30d o 30g
que corresponde al punto fijo anterior 31d o 31g está encajado en
este alojamiento 611.
Como muestran las figuras 6 y 7, estos puntos de
fijación anteriores 31d y 31g están constituidos cada uno de ellos
por un tornillo 311 que atraviesa las coquillas superior 521 e
inferior 522, las prolongas 60d o 60g y los triángulos de
suspensión 30d o 30g, cooperando el tornillo con una tuerca 312.
Un manguito de unión elástico 313 está
interpuesto entre el tornillo 311 y el triángulo 30d o 30g para
dejar a este último una cierta libertada de movimiento con respecto
a la cuna 40.
Los triángulos de suspensión izquierdo 30g y
derecho 30d comprenden cada uno una primera rama longitudinal 34
que se extiende desde el codo 33 hasta un extremo longitudinal libre
35 y está dispuesta en el interior del larguero de cuna
correspondiente, y una segunda rama transversal 36 que prolonga la
primera a partir del codo 33 hacia el exterior del vehículo.
Una abertura está dispuesta en un lado
longitudinal exterior de cada larguero de cuna para permitir el paso
de la segunda rama transversal del triángulo de suspensión
correspondiente.
El punto de fijación posterior 32d y 32g
solidariza la primera rama longitudinal 34 con el larguero de cuna
correspondiente.
\newpage
Estos puntos de fijación posteriores 32d y 32g
están constituidos cada uno de ellos por un tornillo 321 que
atraviesa las coquillas superior 521 e inferior 522 y los triángulos
de suspensión 30d o 30g, cooperando el tornillo con una tuerca
322.
Un manguito de unión elástico 323 está
interpuesto entre el tornillo 321 y el triángulo 30d o 30g.
El travesaño central 51 está constituido también
por coquillas centrales superior e inferior (no representadas) que
forman un grupo al menos parcialmente hueco.
Los largueros de cuna derecho 52d e izquierdo
52g están aprisionados al menos parcialmente entre estas coquillas
centrales superior e inferior.
Los diferentes elementos que constituyen la cuna
40 son ensamblados por soldadura: las coquillas centrales superior
e inferior son soldadas una a otra, las coquillas superior e
inferior que constituyen cada larguero de cuna son soldadas una a
otra, las prolongas son soldadas a los largueros de cuna y los
largueros de cuna son soldados al travesaño central.
La cuna 40 está fijada sobre el armón 1 por dos
tirantes 64d y 64g que unen respectivamente las prolongas derecha
60d e izquierda 60g a las vigas anteriores 12d y 12g situadas en el
mismo lado del vehículo por medio de dos picos derecho 513d e
izquierdo 513g que sobresalen por encima del travesaño central 51 y
que unen éste respectivamente a las vigas inclinadas derecha 13d e
izquierda 13g, y, finalmente, por medio de unas partes posteriores
524d y 524g de los largueros de cuna derecho 52d e izquierdo 52g que
sobresalen hacia atrás con relación al travesaño central 51 y
unidas respectivamente a las vigas medianas derecha 11d e izquierda
11g.
Las prolongas derecha e izquierda 60d y 60g
pueden comprender cada una de ellas unos medios de absorción de
energía por deformación controlada de la prolonga en caso de choques
a grandes velocidades.
Los absorbedores de choques 70d y 70g están
adaptados a los choques denominados de peatones y están concebidos
para deformarse de tal modo que tal choque de energía inferior a un
primer límite no conlleva una deformación plástica de la cuna 40.
Este primer límite corresponde aproximadamente a un choque a una
velocidad de 16 km/h.
Los medios de absorción de choques a grandes
velocidades están adaptados a choques de energía superior a la que
pueden absorber los absorbedores 70d y 70g, ascendiendo hasta un
segundo límite superior al primero y que corresponde, por ejemplo,
a un choque frontal a una velocidad de 67 km/h.
Estos medios de absorciones están concebidos
para deformarse de tal modo que, hasta el segundo límite de energía,
el travesaño central y los otros elementos de estructura no se
deformen plásticamente.
Los medios de absorción de energía de las
prolongas derecha e izquierda 60d y 60g están dispuestos sobre
partes extremas anteriores 63d y 63g de dichas prolongas y están
constituidos por zonas de las prolongas que presentan cebos de
aplastamiento.
Estas zonas presentan una resistencia mecánica
más pequeña que el resto de las prolongas y se deformarán
preferiblemente en caso de choque a gran velocidad absorbiendo una
parte de la energía transmitida al vehículo.
En una primera variante de realización
representada en la figura 8, el cebo de aplastamiento está
constituido por una onda 65 formada alrededor de la prolonga en una
sección transversal de ésta.
Esta onda 65 está constituida por una parte de
la pared de la prolonga que sobresale hacia el exterior de la
prolonga. La pared presenta en esta parte el mismo espesor que en
las partes adyacentes a la onda 65 o un espesor inferior. La onda
65 es realizada durante la fabricación de la prolonga por
hidroconformación.
En caso de choque, la zona de la prolonga que
rodea la onda 65 se aplasta en un sentido longitudinal, absorbiendo
una parte de la energía.
En una segunda variante de realización
representada en la figura 9 los medios de absorción de energía de
cada una de las prolongas derecha e izquierda 60d y 60g comprenden
dos ondas 65 idénticas formadas alrededor de la prolonga en
secciones transversales de ésta. Estas ondas 65 están situadas una
próxima a otra.
Esta segunda variante de realización permite
ensanchar la zona de la prolonga que se aplasta en caso de choque
y, por tanto, permite amortiguar una energía más grande que la
primera variante. Está adaptada a vehículos más pesados.
Como muestran las figuras 5 a 10, las prolongas
derecha e izquierda 60d y 60g se extienden en una dirección general
próxima a la dirección longitudinal y presentan de preferencia cada
una de ellas unas secciones transversales sensiblemente
rectangulares. Las ondas 65 comprenden en este caso unos tramos
rectos superior, inferior y laterales según los cuatro lados de la
sección rectangular. Los tramos laterales de la onda 65 están
decalados longitudinalmente con respecto a los tramos superior e
inferior, indiferentemente hacia delante o hacia atrás. Esta
disposición permite evitar que la parte extrema anterior de la
prolonga pivote alrededor de la zona de los cebos de aplastamiento
como si esta zona constituyera una rótula. La parte extrema anterior
se desplaza y se aplasta según la dirección longitudinal y no pivota
lateralmente.
En una tercera variante de realización,
representada en la figura 10, los medios de absorción de energía de
cada una de las prolongas derecha e izquierda 60d y 60g comprenden
una pluralidad de ondas formadas alrededor de la prolonga,
yuxtapuestas y que forman una caja absorbedora de choques 66. Esta
capa 66 se asemeja por su concepción y su funcionamiento a los
absorbedores de choques 70d y 70g. Permite absorber una cantidad de
energía todavía superior a la de los medios de absorción de las
variantes de realización primera y segunda.
En el caso en que las prolongas derecha e
izquierda 60d y 60g presenten cada una dos caras laterales 601
opuestas una a otra, por ejemplo cuando las prolongas son de
sección lateral rectangular, los cebos de aplastamiento de los
medios de absorción de energía de cada una de dicha prolongas pueden
comprender al menos una ranura 67 en cada una de las caras
laterales 601 y, de preferencia, dos ranuras 67. Estas ranuras 67
son perpendiculares a la dirección general en la cual se extiende
la prolonga. De preferencia, son verticales.
Cada ranura vertical 67 está constituida por una
parte de la pared de la prolonga que sobresale hacia el interior de
la prolonga. Se extiende en toda la altura de la pared lateral. La
pared presenta en esta parte el mismo espesor que en las partes
adyacentes a la ranura 67 o un espesor inferior. La ranuras 67 se
realizan durante la fabricación de la prolonga por
hidroconformación.
En caso de choque, la zona de la prolonga que
rodea las ranuras 67 se aplasta arrugándose en un sentido
longitudinal.
Un quinto modo de realización, representado en
la figura 12, está adaptado al caso en que las prolongas derecha e
izquierda 60d y 60g presenten cada una de ellas unas secciones
transversales sensiblemente rectangulares. Los cebos de
aplastamiento de los medios de absorción de energía de cada una de
dichas prolongas comprenden entonces unas ranuras oblicuas 68
dispuestas en ángulos de al menos una sección transversal de la
prolonga, de preferencia de tres secciones transversales situadas
próximas unas a otras.
Estas ranuras son similares a las ranuras 67,
pero son de longitudes cortas con relación al tamaño de las
secciones transversales.
En caso de choque, las zonas de las prolongas
que rodean las ranuras 67 se aplastan arrugándose en un sentido
longitudinal.
Además de los medios para absorber la energía en
caso de choque, las prolongas derecha e izquierda 60d y 60g
comprenden cada una de ellas unos medios para guiar y controlar la
deformación de la prolonga en caso de choque. Se busca evitar que
la deformación de las prolongas conduzca a éstas a chocar con otros
elementos de estructura o equipamientos del vehículo y a
dañarlos.
Los cebos de aplastamiento descrito
anteriormente permiten un primer guiado, puesto que permiten
delimitar unas zonas de aplastamiento preferente y/u orientar la
dirección de aplastamiento.
Las diferentes uniones de las prolongas con los
tirantes 64d y 64g, la estructura transversal 50 y los absorbedores
de choques 70 contribuyen igualmente a orientar los esfuerzos de
aplastamiento.
Dichos medios de guiado realizan un guiado
suplementario obtenido haciendo variar la rigidez de las secciones
transversales de las prolongas en función de su posición
longitudinal.
La rigidez de las secciones transversales de las
prolongas derecha e izquierda 60d y 60g es relativamente más
pequeña en los extremos anteriores 62d y 62g de las prolongas y
relativamente más fuerte en las partes extremas posteriores 61d y
61g de las prolongas, y aumenta progresivamente de delante a atrás
en función de la posición longitudinal de la sección.
Las partes anteriores de las prolongas se
deformarán así de preferencia en las partes posteriores.
En caso en que las prolongas derecha e izquierda
60d y 60g presenten secciones transversales sensiblemente
rectangulares con ángulos redondeados, como en las figuras 8 a 10,
los radios de curvatura de los ángulos redondeados son
relativamente más pequeños en los extremos anteriores 62d y 62g de
la prolonga y relativamente más elevados en las partes extremas
posteriores 61d y 61g de las prolongas, y aumentan progresivamente
de delante a atrás en función de la posición longitudinal de la
sección.
Se hace así variar la rigidez longitudinalmente
a lo largo de las prolongas.
La elección de los medios de absorción y de los
medios de guiado de la deformación de las prolongas se efectúa por
el experto esencialmente en función del peso del vehículo y de la
forma de las prolongas. La longitud, la sección y el modo de
fijación de estas prolongas en los elementos de la cuna son
parámetros a tener en cuenta.
Se hará notar que la utilización de los medios
de absorción de energía y de guiado de la deformación descritos
anteriormente no está limitada a las prolongas y a las cunas del
tipo representado en las figuras 1 a 7. Pueden utilizarse para
prolongas que presenten formas y modos de fijación en los elementos
de cuna muy diferentes. Pueden utilizarse igualmente en cunas que
presenten estructuras transversales de formas diferentes.
Por tanto, se comprende que la concepción de la
cuna permite una excelente estabilidad en caso de choque en la vía
baja de la estructura, permitiendo al mismo tiempo absorber una
energía importante.
Estas prestaciones resultan de la concepción de
las prolongas y del modo de unión de estas prolongas directamente
en los triángulos de suspensión.
Resultan igualmente del hecho de que estas
prolongas están profundamente encajadas en los largueros de la
cuna, y de la concepción de los largueros de la cuna.
Resultan también de la presencia de medios de
absorción de energía y de guiado de la deformación en las
prolongas.
Finalmente, se puede hacer notar que el
ensamblaje de los diferentes elementos de la vía baja es
particularmente simple. Se depositan en la coquilla central
inferior las coquillas inferiores de los largueros de la cuna,
después se colocan las prolongas y los triángulos de suspensión, se
depositan a continuación las coquillas superiores de los largueros
de la cuna y luego la coquilla central superior y se solidariza el
conjunto situando los tornillos de los puntos de fijación y por
soldadura.
Claims (20)
1. Estructura de vehículo automóvil que
comprende un armón (1), una cuna (40), un primer travesaño
transversal (20) y, en cada uno de los lados derecho e izquierdo
del vehículo, un triángulo de suspensión de rueda (30d, 30g),
comprendiendo el armón (1) unos largueros (10d, 10g) dispuestos en
los lados derecho e izquierdo del vehículo, simétricamente con
respecto a un plano longitudinal mediano (P) de este vehículo,
comprendiendo cada uno de los largueros (10d, 10g), en el lado
correspondiente del vehículo, una viga mediana derecha o izquierda
(11d, 11g) que se extiende en una zona longitudinalmente mediana del
vehículo, una viga anterior derecha o izquierda (12d, 12g) que se
extiende hacia delante del vehículo y realzada con respecto a la
viga mediana (11d, 11g), y una viga inclinada derecha o izquierda
(13d, 13g) que une la viga mediana (11d, 11g) a la viga anterior
(12d, 12g) del mismo lado del vehículo, uniendo el primer travesaño
(20) los extremos anteriores (121d, 121g) de las vigas anteriores
(12d, 12g), comprendiendo la cuna (40) una estructura transversal
(50) que las vigas medianas derecha e izquierda (11d, 11g) entre
ellas, y unas prolongas (60d, 60g) encastradas por unas partes
extremas posteriores (61d, 61g) en la estructura transversal (50) de
los lados derecho e izquierdo del vehículo y que se extienden hacia
delante respectivamente bajo las vigas anteriores derecha e
izquierda (12d, 12g), estando fijado cada uno de los triángulos de
suspensión (30d, 30g) a la estructura transversal (50) por un punto
de fijación anterior (31d, 31g) y por un punto de fijación posterior
(32d, 32g), uniendo un segundo travesaño (21) unos extremos
anteriores (62d, 62g) de las prolongas derecha e izquierda (60d,
60g) opuestos a las partes extremas posteriores (61d, 61g),
solidarizando el punto de fijación anterior (31d, 31g), en cada
lado del vehículo, la parte extrema posterior (61d, 61g) de la
prolonga (60d, 60g) a la estructura transversal (50) y al triángulo
de suspensión (30d, 30g), caracterizada porque las partes
extremas posteriores (61d, 61g) de las prolongas (60d, 60g) se
ensanchan progresivamente en sentido lateral hasta sus extremos
libres posteriores
(612).
(612).
2. Estructura según la reivindicación 1,
caracterizada porque la estructura transversal (50) comprende
un travesaño central (51) y, en cada uno de los lados derecho e
izquierdo del travesaño central (51), un larguero de cuna (52d,
52g) hueco, formado cada uno por coquillas superior (521) e inferior
(522).
3. Estructura según la reivindicación 2,
caracterizada porque cada larguero de cuna (52d, 52g)
comprende una parte anterior (523d, 523g) en la cual está
encastrada la parte extrema posterior (61d, 61g) de la prolonga
(60d, 60g) correspondiente.
4. Estructura según la reivindicación 3,
caracterizada porque las prolongas (60d, 60g) están
encastradas en los largueros de cuna (52d, 52g) en al menos un
cuarto de su longitud longitudinal.
5. Estructura según la reivindicación 3 o 4,
caracterizada porque las partes extremas posteriores (61d,
61g) de las prolongas izquierda y derecha (60d, 60g) presentan cada
una de ellas un alojamiento (611) que se extiende en un plano
transversal, estando encajado en este alojamiento (611) un codo (33)
del triángulo de suspensión (30d, 30g) correspondiente al punto de
fijación anterior (31d, 31g).
6. Estructura según la reivindicación 5,
caracterizada porque los triángulos de suspensión derecho e
izquierdo (30d, 30g) comprenden cada uno de ellos una primera rama
longitudinal (34) que se extiende desde el codo (33) hasta un
extremo longitudinal libre (35) y situado en el interior del
larguero de cuna (52d, 52g) correspondiente, y una segunda rama
transversal (36) que prolonga la primera a partir del codo (33)
hacia el exterior del vehículo, solidarizando el punto de fijación
posterior la primera rama longitudinal (34) con el larguero de cuna
(52d, 52g).
7. Estructura según una cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 6, caracterizada porque el travesaño
central (51) está constituido por coquillas centrales superior e
inferior que forman un cuerpo al menos parcialmente hueco, estando
aprisionados los largueros de cuna derecho e izquierdo (52d, 52g) al
menos parcialmente entre las coquillas centrales superior e
inferior.
8. Estructura según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque las prolongas
(60d, 60g) son unos tubos huecos monobloques realizados por
hidroconformación.
9. Estructura según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque las prolongas
derecha e izquierda (60d, 60g) comprenden cada una de ellas unos
medios de absorción de energía por deformación controlada de la
prolonga en caso de choque.
10. Estructura según la reivindicación 9,
caracterizada porque las prolongas derecha e izquierda (60d,
60g) comprenden cada una de ellas unos medios para guiar la
deformación de la prolonga en caso de choque.
11. Estructura según la reivindicación 10,
caracterizada porque las prolongas derecha e izquierda (60d,
60g) se extienden en una dirección general próxima a la dirección
longitudinal, guiándose la deformación de dichas prolongas mediante
el recurso de hacer que varíe la rigidez de las secciones
transversales de estas prolongas en función de su posición
longitudinal.
12. Estructura según la reivindicación 11,
caracterizada porque la rigidez de las secciones
transversales de las prolongas derecha e izquierda (60d, 60g) es
relativamente más pequeña en los extremos anteriores (62d, 62g) de
las prolongas y relativamente más fuerte en las partes extremas
posteriores (61d, 61g) de las prolongas, y aumenta progresivamente
de delante a atrás en función de la posición longitudinal de la
sección.
13. Estructura según la reivindicación 12,
caracterizada porque las prolongas derecha e izquierda (60d,
60g) presentan unas secciones transversales sensiblemente
rectangulares con ángulos redondeados, siendo relativamente más
pequeños los radios de curvatura de los ángulos redondeados en los
extremos anteriores (62d, 62g) de la prolonga y relativamente más
elevados en las partes extremas posteriores (61d, 61g) de las
prolongas, y aumentando progresivamente de delante a atrás en
función de la posición longitudinal de la sección.
14. Estructura según una cualquiera de las
reivindicaciones 9 a 13, caracterizada porque los medios de
absorción de energía de cada una de las prolongas derecha e
izquierda (60d, 60g) comprenden al menos una onda (65) formada
alrededor de la prolonga en una sección transversal de ésta.
15. Estructura según una cualquiera de las
reivindicaciones 9 a 14, caracterizada porque los medios de
absorción de energía de cada una de las prolongas derecha e
izquierda (60d, 60g) comprenden al menos dos ondas (65) formadas
alrededor de la prolonga en unas secciones transversales de
ésta.
16. Estructura según una cualquiera de las
reivindicaciones 14 o 15, caracterizada porque las prolongas
derecha e izquierda (60d, 60g) se extienden en una dirección
general próxima a la dirección longitudinal y presentan cada una
unas secciones transversales sensiblemente rectangulares,
comprendiendo las ondas (65) unos tramos superior, inferior y
laterales, estando decalados los tramos laterales longitudinalmente
con respecto a los tramos superior e inferior.
17. Estructura según una cualquiera de las
reivindicaciones 9 a 13, caracterizada porque los medios de
absorción de energía de cada una de las prolongas derecha e
izquierda (60d, 60g) comprenden una pluralidad de ondas formadas
alrededor de la prolonga, yuxtapuestas y formando una caja
absorbedora de choques (66).
18. Estructura según una cualquier de las
reivindicaciones 9 a 13, caracterizada porque las prolongas
derecha e izquierda (60d, 60g) se extienden en una dirección
general próxima a la dirección longitudinal y presentan cada una
dos caras laterales (601) opuestas una a otra, comprendiendo los
medios de absorción de energía de cada una de dichas prolongas al
menos una ranura (67) perpendicular a dicha dirección general en
cada una de las caras laterales (601).
19. Estructura según una cualquiera de las
reivindicaciones 9 a 13, caracterizada porque las prolongas
derecha e izquierda (60d, 60g) se extienden en una dirección
general próxima a la dirección longitudinal y presentan cada una de
ellas unas secciones transversales sensiblemente rectangulares,
comprendiendo los medios de absorción de energía de cada una de
dichas prolongas unas ranuras oblicuas (68) dispuestas en ángulos de
al menos una sección transversal de la prolonga.
20. Estructura según una cualquiera de las
reivindicaciones 9 a 19, caracterizada porque los medios de
absorción de energía de las prolongas (60d, 60g) derecha e
izquierda están dispuestos en partes anteriores (63d, 63g) de dichas
prolongas.
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