ES2431239T5 - Estructura de tablero de instrumentos de vehículo automóvil y vehículo automóvil que comprende dicha estructura - Google Patents
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Description
DESCRIPCIÓN
Estructura de tablero de instrumentos de vehículo automóvil y vehículo automóvil que comprende dicha estructura La presente invención se refiere a una estructura de tablero de instrumentos de vehículo automóvil, del tipo que comprende un travesaño de tablero de instrumentos previsto para extenderse transversalmente entre dos montantes laterales de una caja de vehículo automóvil, y unos elementos de fijación de los extremos del travesaño a los montantes laterales, comprendiendo cada elemento de fijación por lo menos un orificio de fijación para el paso de un órgano de fijación alargado.
Las estructuras del tablero de instrumentos están destinadas a rigidizar la caja del vehículo automóvil y a soportar unos equipamientos de vehículo automóvil, en particular una columna de dirección, un sistema de ventilación de calentamiento y/o de climatización del habitáculo, un salpicadero o una guantera.
Comprenden generalmente un travesaño de tablero de instrumentos destinado a ser dispuesto transversalmente entre los montantes laterales delantero de la caja de un vehículo automóvil, generalmente llamados "montantes A", y unos elementos de fijaciones del travesaño de tablero de instrumentos sobre los montantes laterales (véanse por ejemplo los documentos FR 2859446, FR 2861 682, FR 2874581 y US 2007/0175375).
Un objetivo de la presente invención es proponer una estructura de tablero de instrumentos de vehículo automóvil que sea resistente y de coste de fabricación bajo.
Para ello, la invención propone una estructura de tablero de instrumentos según la reivindicación 1.
Según otros modos de realización, la estructura de tablero de instrumentos comprende una o varias de las características siguientes, considerada(s) aisladamente o según todas las combinaciones técnicamente posibles: - el tramo posee una sección recta variable, poseyendo la porción extrema de travesaño una sección recta diferente de la de la porción pasamano del tramo,
- la sección recta del tramo varía de manera monótona cuando se recorre el tramo transversalmente, - la porción extrema del travesaño comprende por lo menos dos caras paralelas provistas de orificios de fijación,
- la porción extrema de travesaño es de sección recta rectangular,
- la porción pasamano comprende una primera parte de sección recta circular y una segunda parte de sección recta que varía de manera monótona,
- la estructura comprende un órgano de refuerzo insertado en el interior de la porción extrema de travesaño, - el órgano de refuerzo es una hoja de chapa plegada,
- la hoja de chapa está plegada en forma de S.
La invención se refiere asimismo a un vehículo automóvil que posee una caja y una estructura de tablero de instrumentos tal como se ha definido anteriormente.
La invención y sus ventajas se entenderán mejor con la lectura de la descripción siguiente, dada únicamente a título de ejemplo, y realizada en referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
- las figuras 1 y 2 son unas vistas respectivamente frontal y por arriba de una estructura de tablero de instrumentos de acuerdo con la invención; y
- las figuras 3 y 4 son unas vistas en perspectiva respectivamente ensamblada y explosionada de una parte extrema de la estructura del tablero de instrumentos de las figuras 1 y 2.
En la continuación de la descripción, los términos "longitudinal", "transversal", "delantero", "trasero", "derecha", "izquierda", "superior", "inferior", "horizontal" y "vertical" se entienden con respecto a la indicación ortogonal habitual de los vehículos automóviles, representada en las figuras 1 a 4, y que posee:
- un eje longitudinal X-X, horizontal y dirigido desde la parte trasera hacia la parte delantera;
- un eje transversal Y-Y, horizontal y dirigido desde la derecha hacia la izquierda, y
- un eje vertical Z-Z, dirigido desde la parte inferior hacia la parte superior.
Tal como se representa en las figuras 1 y 2, la estructura 2 del tablero de instrumentos de vehículo automóvil comprende un travesaño 4 del tablero de instrumentos destinado a extenderse transversalmente entre dos montantes laterales 5 delanteros de la caja del vehículo automóvil y unos dispositivos 6, 8 de fijación de los extremos del travesaño 4 sobre los montantes 5.
Los montantes laterales 5 son típicamente tubulares, de sección por ejemplo rectangular, que se extienden sustancialmente de forma vertical, a uno y otro lado del tablero de instrumentos y se prolonga hacia la parte superior a uno y otro lado del parabrisas.
En el ejemplo ilustrado, la estructura 2 de tablero de instrumentos comprende además unos puntales 10 para unir el travesaño 4 al tablero de instrumentos del vehículo automóvil y/o un órgano de unión 12 para unir el travesaño 4 a un travesaño inferior de vano (no representado) de la caja del vehículo automóvil. Este órgano de unión 12 se denomina generalmente unión TIB (Travesaño Inferior de Vano).
La estructura 2 de tablero de instrumentos comprende en la presente memoria dos puntales espaciados a lo largo del travesaño 4.
La estructura 2 de tablero de instrumentos puede también comprender una platina 14 de fijación de la columna de dirección del vehículo, así como diferentes patillas 16 previstas para fijar diferentes elementos del tablero de instrumentos al travesaño 4. Estos elementos son, por ejemplo, la guantera, los conductos de ventilación, un autorradio, etc.
El travesaño 4 comprende en este caso un primer tramo 18 y un segundo tramo 20 distintos fijados rígidamente el uno al otro. El primer tramo 18 y el segundo tramo 20 se prolongan el uno del otro transversalmente.
Cada uno de los primer 18 y segundo 20 tramos se extienden sobre una parte de la longitud del travesaño 4, entre un extremo del travesaño 4 y el otro tramo. El primer tramo 18 está situado en el lado pasajero (a la derecha en las figuras 1 y 2) y el segundo tramo 20 está situado en el lado conductor (a la izquierda en las figuras 1 y 2).
En el ejemplo ilustrado, un puntal 10 sirve de interfaz de fijación de los primer 18 y segundo 20 tramos entre sí. Cada uno de los primer 18 y segundo 20 tramos está fijado sobre el puntal 10 formando una interfaz. Los primer 18 y segundo 20 tramos pueden estar desplazados el uno con respecto al otro (figura 2) a ambos lados del puntal 10. En una variante, están enfrente el uno del otro a ambos lados del soporte de fuerza 10.
El puntal 10 que forma una interfaz es en este caso el puntal 10 izquierdo. El primer tramo se extiende entre el extremo derecho del travesaño 4 y el puntal 10 izquierdo, y el segundo tramo 20 se extiende entre el puntal 10 izquierdo y el extremo izquierdo del travesaño 4.
El primer tramo 18 está formado de un tubo 22 rectilíneo de sección recta constante sobre toda la longitud del tubo 22. El tubo 22 presenta en este caso una sección recta circular. El extremo 23 del tubo 22 opuesto al segundo tramo 20 define el extremo derecho del travesaño 4.
Un dispositivo de fijación 6 está aplicado sobre el extremo 23 del tubo 22 para la fijación del tubo 22 sobre el montante lateral 5 derecho. El dispositivo de fijación 6 comprende un elemento de fijación longitudinal en forma de estribo 24 y un elemento de fijación transversal en forma de una placa 26.
El estribo 24 comprende unos orificios de fijación 28 (figura 1) para el paso de órganos de fijación, de tipo pernos, tornillos o remache, a través del estribo 24 según la dirección longitudinal del vehículo.
La placa 26 se extiende en un plano longitudinal y comprende unos orificios de fijación (no visibles) que atraviesan la placa 26 para el paso de órganos de fijación, de tipo pernos, tornillos o remaches, a través de la placa 26 según la dirección transversal del vehículo automóvil.
El segundo tramo 20 comprende una porción pasamano 32 y una porción extrema de travesaño 34. Cada una de las porciones del segundo tramo 20 es tubular y se extiende sobre una parte de la longitud del segundo tramo 20. El segundo tramo 20 está realizado de una sola pieza, es decir, de una sola pieza de material. La porción pasamano 32 y la porción extrema de travesaño 34 son, por lo tanto, de una sola pieza de material.
La porción pasamano 32 se extiende entre los extremos del travesaño 4. La porción pasamano 32 se extiende sobre por lo menos el 10% de la longitud del travesaño 4 tomada entre los montantes laterales, en particular sobre por lo menos el 20% de la longitud del travesaño 4.
La porción pasamano 32 se extiende en este caso entre el montante lateral 5 izquierdo y el puntal 10 izquierdo La platina 14 de fijación de la columna de dirección está fijada sobre la porción pasamano 32. El órgano de unión TIB 12 está fijado sobre la porción pasamano 32.
La porción extrema de travesaño 34 define el extremo izquierdo del travesaño 4.
La porción extrema de travesaño 34 define un elemento de fijación longitudinal del travesaño 4 sobre el montante lateral 5 izquierdo. La porción extrema de travesaño 34 está provista de orificios de fijación 36 (figura 1) para el paso de órganos de fijación, de tipo pernos, tornillos o remaches, a través de la porción extrema de travesaño 34 según la dirección longitudinal del vehículo.
El dispositivo de fijación 8 del travesaño 4 sobre el montante lateral 5 izquierdo está formado por la porción extrema del travesaño 34 y comprende además un elemento de fijación transversal en forma de una placa 38 aplicada y fijada sobre la porción extrema del travesaño 34.
Tal como se representa en las figuras 3 y 4, la placa 28 se extiende en un plano longitudinal y comprende unos orificios de fijación 40 que atraviesan la placa 38 para el paso de órganos de fijación, de tipo pernos, tornillos o remaches, a través de la placa 38 según la dirección transversal del vehículo automóvil.
El segundo tramo 20 posee una sección recta que varía de manera monótona cuando recorre el segundo tramo 20 transversalmente.
Más precisamente, la porción pasamano 32 posee una primera parte 42 tubular de sección recta constante diferente de la de la porción extrema de travesaño 34, prolongada por una segunda parte 44 tubular de transición, que se extiende entre la primera parte 42 y la porción extrema del travesaño 34, y que posee una sección recta que varía continuamente y de manera monótona desde la sección derecha de la primera parte 42 hasta la sección derecha de la porción extrema de travesaño 34.
La porción extrema de travesaño 34 posee una sección derecha más grande que la de la primera parte 42, y la segunda parte 44 de la porción pasamano 32 posee una sección derecha creciente de manera monótona en dirección de la porción extrema de travesaño 34.
La porción extrema de travesaño 34 posee dos caras 46 paralelas y transversales. Los orificios de fijación 38 están dispuestos en las caras 46 para el paso de órganos de fijación 48 (simbolizados por unas líneas discontinuas en las figuras 3 y 4) que se extienden longitudinalmente para la fijación sobre el montante lateral correspondiente. Más específicamente, la porción extrema 34 posee una sección derecha rectangular, estando las dos caras 46 opuestas a las cuatro caras de la sección derecha rectangular.
La estructura 2 de tablero de instrumentos comprende un órgano de refuerzo 50 dispuesto en el interior de la porción extrema de travesaño 34 para oponerse al aplastamiento de la porción extrema de travesaño 34. El órgano de refuerzo 50 está configurado para permitir el paso de los órganos de fijación 48 a través de la porción extrema del travesaño 34, oponiéndose al acercamiento de las caras 46 opuestas según la dirección longitudinal de sujección de los órganos de fijación 48.
En el ejemplo ilustrado, el órgano de refuerzo 50 se presenta en forma de una hoja de chapa plegada en forma de S. Está insertada en la porción extrema de travesaño 34 de manera que dicha hoja se extiende transversalmente entre las caras 46 opuestas, estando los bucles de la S enfrente de los orificios 36 para permitir el paso de los órganos de fijación 48 a través de estos bucles.
La forma en S facilita el montaje del órgano de refuerzo 50, permite el paso de órgano de fijación 28 a través del órgano de refuerzo 50 y permite un refuerzo de la porción extrema de travesaño 34 sobre toda su extensión, según la dirección de sujeción de los órganos de fijación 48.
El segundo tramo 20 está introducido en una apertura 51 de la placa 38 de manera que la porción extrema de travesaño 34 se extiende a través de la placa 38.
La placa 38 está fijada sobre el segundo tramo 20 mediante cualquier medio apropiado, por ejemplo por soldadura. La placa 38 comprende en este caso unos rebordes de rigidización 52 a ambos lados de la abertura 51 y varias patillas de fijación 54 adicionales.
Para la fijación del travesaño 4 sobre el montante lateral, la placa 38 está fijada transversalmente sobre el montante lateral con la ayuda de un órgano de fijación que se extiende a través de los orificios de fijación 40 y la porción extrema de travesaño 34 está fijada longitudinalmente con la ayuda de un órgano de fijación que se extiende a través de los orificios de fijación 36.
El dispositivo de fijación 8 comprende por lo tanto la porción extrema del travesaño 34 que define un elemento de fijación longitudinal y por la placa 38 que define un elemento de fijación transversal.
El segundo tramo 20 se obtiene por ejemplo por deformación de una pieza en bruto tubular según un procedimiento de conformación por embutición que comprende unas etapas sucesivas de conformación de la pieza en bruto tubular por deformación entre un núcleo insertado en el interior de la pieza en bruto y unas matrices aplicadas en el exterior de la pieza en bruto.
La pieza en bruto tubular comprende, por ejemplo sucesivamente, una primera porción de longitud cilíndrica destinada a formar la primera parte 42 de la porción pasamano 32, una segunda porción de longitud troncocónica destinada a formar la segunda parte 44 de transición de la porción pasamano 32, y una tercera porción de longitud cilíndrica destinada a formar la porción extrema del travesaño 34, presentando las tres porciones de la pieza en bruto una generatriz común.
La conformación se efectúa por ejemplo por etapas sucesivas para formar las diferentes partes de los contornos de la porción de transición y de la porción extrema.
En una variante, el segundo tramo 20 se obtiene por ejemplo por deformación de una pieza en bruto tubular según un procedimiento de conformación por hidroconformación, en el que la pieza en bruto tubular está dispuesta en el interior de una cavidad que presenta una pared interna que tiene la forma deseada del segundo tramo 20, y se inyecta un fluido bajo presión en el interior de la pieza en bruto con el fin de deformarla.
La estructura de tablero de instrumentos descrita anteriormente presenta múltiples ventajas.
La porción extrema de travesaño 34 que define un elemento de fijación del travesaño 4 sobre un montante lateral 5 permite reducir el coste de fabricación de la estructura 2 del tablero de instrumentos. En efecto, permite reducir el número de piezas y el número de ensamblajes a realizar.
La porción extrema de travesaño 34 permite obtener un travesaño que tiene unos rendimientos satisfactorios. En efecto, su realización de una sola pieza con una porción pasamano 32 del travesaño 4 asegura una fijación rígida del travesaño 4 sobre el montante lateral. El conjunto es ligero debido al número limitado de piezas.
La sección derecha variable del segundo tramo 20 permite adaptar la inercia del segundo tramo 20 para contener su peso y su volumen, ofreciendo al mismo tiempo una rigidez suficiente. La inercia se aumenta progresivamente hacia la porción extrema del travesaño 34 para una resistencia incrementada en esta zona sometida a fuertes tensiones mecánicas.
La sección derecha creciente de manera monótona permite conformar fácilmente el segundo tramo 20 del extremo del travesaño por deformación de una pieza en bruto tubular, por conformación por embutición o hidroconformado.
La estructura de tablero de instrumentos descrita en la presente memoria presenta múltiples variantes.
Así, el travesaño puede comprender un solo tramo que comprende de una sola pieza una porción pasamano y una porción extrema de travesaño que definen un elemento de fijación sobre un montante lateral. En el ejemplo de realización de las figuras 1 a 4, este tramo está situado en el lado conductor. En una variante, podría estar situada en el lado pasajero. Alternativamente, el travesaño podría comprender en cada extremo un tramo que comprende una porción pasamano y una porción extrema de travesaño que define un elemento de fijación sobre un montante lateral.
El travesaño puede comprender varios tramos tubulares distintos que se prolongan transversalmente y fijados rígidamente entre sí. En una variante, el travesaño está formado de un solo tubo monobloque que se extiende sobre toda la longitud del travesaño. En este caso, por lo menos uno o cada tramo extremo del tubo comprende una porción pasamano y una porción extrema del travesaño, que definen un elemento de fijación del travesaño sobre un montante lateral.
Ventajosamente, la porción extrema del travesaño 34 de un tramo puede presentar un mayor grosor de pared que la de la porción pasamano 32 del tramo. La porción extrema del travesaño 34 presenta por ejemplo un grosor de pared de 2 mm y la porción pasamano 32 un grosor de pared de 1,2 mm. En este caso, el segundo tramo 20 del travesaño 4 está formado a partir de una pieza en bruto tubular de grosor de pared variable.
La orientación de la placa 38 de fijación transversal de la porción extrema del travesaño 34 sobre el montante lateral no es necesariamente longitudinal. La placa 38 puede estar ligeramente inclinada con respecto a la dirección longitudinal.
La sección derecha de la porción extrema de travesaño 34 no presenta necesariamente la forma representada en las figuras 1 a 4. Puede presentar cualquier tipo de forma, y en particular una forma irregular, si es necesario, para permitir la implantación de otros equipamientos del tablero de instrumentos.
Claims (14)
1. Estructura de tablero de instrumentos de vehículo automóvil, del tipo que comprende un travesaño (4) de tablero de instrumentos previsto para extenderse transversalmente entre dos montantes laterales (5) de una caja de vehículo automóvil, y unos elementos de fijación de los extremos del travesaño (4) a los montantes laterales (5), comprendiendo cada elemento de fijación por lo menos un orificio de fijación (36) para el paso de un órgano de fijación alargado, caracterizada por que
- el travesaño comprende por lo menos un tramo tubular (20) realizado de una sola pieza y que comprende una porción pasamano (32) tubular que se extiende entre los extremos del travesaño y una porción extrema de travesaño (34) tubular que define uno de dichos elementos de fijación;
- por lo menos uno de dichos elementos de fijación (6) está aplicado en un extremo del travesaño opuesto a la porción extrema de travesaño (34);
- la porción extrema de travesaño (34) define un elemento de fijación longitudinal provisto de por lo menos un orificio de fijación (36) para el paso de un órgano de fijación alargado según la dirección longitudinal del vehículo para la fijación en el montante lateral correspondiente; y
- el elemento de fijación (6) aplicado en el extremo del travesaño opuesto a la porción extrema de travesaño (34) es para la fijación del travesaño en el montante lateral correspondiente.
2. Estructura según la reivindicación 1, en la que el tramo (20) presenta una sección recta variable, presentando la porción extrema de travesaño (34) una sección recta diferente de la de la porción pasamano (32) del tramo (20).
3. Estructura según la reivindicación 2, en la que la sección recta del tramo (20) varía de manera monótona cuando se recorre el tramo (20) transversalmente.
4. Estructura según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la porción extrema de travesaño (34) comprende por lo menos dos caras (46) paralelas provistas de orificios de fijación (36).
5. Estructura según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la porción extrema de travesaño (34) es de sección recta rectangular.
6. Estructura según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la porción pasamano (32) comprende una primera parte (42) de sección recta circular y una segunda parte (44) de sección recta que varía de manera monótona.
7. Estructura según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un órgano de refuerzo (50) insertado en el interior de la porción extrema de travesaño (34).
8. Estructura según la reivindicación 7, en la que el órgano de refuerzo es una hoja de chapa plegada.
9. Estructura según la reivindicación 8, en la que la hoja de chapa está plegada en S.
10. Estructura según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el travesaño (4) comprende un elemento de fijación transversal en forma de una placa (38) aplicada y fijada sobre la porción extrema de travesaño (34).
11. Estructura según la reivindicación 10, en la que la porción extrema de travesaño se extiende a través de la placa.
12. Estructura según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el travesaño comprende un primer tramo (18) y un segundo tramo (20) distintos fijados uno al otro de manera rígida, extendiéndose cada uno de los primer (18) y segundo (20) tramos por una parte de la longitud del travesaño (4), entre un extremo del travesaño (4) y el otro tramo, en la que el primer tramo (18) está formado por un tubo rectilíneo y en la que el segundo tramo (20) es tubular y está realizado de una sola pieza, y comprende una porción pasamano (32) que se extiende entre los extremos del travesaño y una porción extrema de travesaño (34) que define un elemento de fijación del travesaño (4) en el montante lateral (5).
13. Estructura según la reivindicación 12, en la que el travesaño comprende dos puntales (10) para unir el travesaño (4) al suelo del vehículo automóvil, sirviendo un puntal (10) de interfaz de fijación entre el primer tramo (18) y el segundo tramo (20), estando cada uno de los primer (18) y segundo (20) tramos fijado en el puntal (10), estando los primer (18) y segundo (20) tramos desplazados uno con respecto al otro a uno y otro lado del puntal (10) que sirve de interfaz de fijación.
14. Vehículo automóvil que comprende una estructura de tablero de instrumentos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
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