ES2205652T3 - Un metodo para la fabricacion de un chasis para un vehiculo automovil, y un chasis fabricado utilizando este metodo. - Google Patents
Un metodo para la fabricacion de un chasis para un vehiculo automovil, y un chasis fabricado utilizando este metodo.Info
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Abstract
La fabricación de un chasis se inicia con un par de estructuras nodales laterales frontales (1a, 1b) que se interconectan por medio de un primer miembro transversal (7) para formar una primera subestructura rígida (9) a la cual se conectan dos primeros elementos longitudinales (10a, 10b) que se extienden básicamente de forma coplanar y paralela entre si. Estos elementos longitudinales (10a, 10b) se interconectan entonces por medio de un segundo miembro transversal (12) para formar una segunda subestructura rígida (14). Entonces se conectan dos estructuras nodales laterales traseras (15a, 15b) a la segunda subestructura (14) y se interconectan entre si por medio de un tercer miembro transversal (21). Las uniones (3, 6) para las piezas mecánicas del vehículo a motor se concentran en las estructuras nodales (1a, 1b, 15a, 15b) del chasis.
Description
Un método para la fabricación de un chasis para
un vehículo automóvil, y un chasis fabricado utilizando este
método.
La presente invención se refiere a un método para
la fabricación de un chasis para un vehículo automóvil del tipo
definido en el preámbulo de la reivindicación 1.
El documento
DE-A-19708404 divulga un método de
ese tipo en el que estructuras nodales traseras que comprenden vigas
longitudinales están unidas a extremos de primeras vigas
longitudinales usando medios de unión proporcionados sobre dichas
vigas longitudinales.
El documento
DE-A-19633908 divulga un método en
el que vigas longitudinales están unidas a un travesaño, lejos de
los extremos del travesaño.
El objeto de la presente invención es posibilitar
la fabricación sistemática de un chasis de vehículo automóvil que se
consiga fácilmente usando sólo un número limitado de elementos
estructurales modificados y un método altamente automatizado que
posibilita que sea producido un chasis de vehículo automóvil que
tiene diferentes características, por ejemplo diferentes longitudes
y/o diferentes anchuras de carrocería.
Este y otros objetos se consiguen con un método
cuyas principales características se definen en la reivindicación 1
que se acompaña.
Características y ventajas adicionales de la
invención quedarán claras a partir de la siguiente descripción
detallada, dada puramente a modo de ejemplo no limitativo, con
referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:
La figura 1 es un vista en perspectiva en
despiece ordenado que muestra dos estructuras nodales laterales
frontales y una viga cruzada asociada, para producir un primer
sub-bastidor rígido de acuerdo con el método de la
invención;
La figura 2 es una vista en perspectiva que
muestra los componentes de la figura 1 en su condición montada;
La figura 3 es una vista parcial en perspectiva
en la dirección de la flecha III de la figura 2;
La figura 4 es una vista en corte tomada sobre la
línea IV-IV de la figura 3;
La figura 5 es una vista en perspectiva que
muestra el primer sub-bastidor de la figura 2 al
cual están conectados dos miembros longitudinales;
La figura 6 es una vista en corte tomada sobre la
línea VI-VI de la figura 5;
La figura 7 es una vista en perspectiva en
despiece ordenado que muestra la estructura de la figura 5 junto con
dos estructuras nodales laterales traseras y dos vigas cruzadas
asociadas, antes de su interconexión;
La figura 8 es una vista en perspectiva que
muestra los componentes de la figura 7 en su condición montada;
Las figuras 9 a 11 son vistas en corte tomadas
sobre las líneas IX-IX, X-X y
XI-XI respectivamente, de la figura 8;
La figura 12 es una vista en perspectiva que
muestra la estructura de la figura 8 y paneles asociados, antes de
su interconexión;
La figura 13 muestra los componentes de la figura
12 en su condición montada;
La figura 14 es una vista en perspectiva en la
dirección de la flecha XIV de la figura 13;
La figura 15 es una vista en perspectiva de un
elemento de túnel;
La figura 16 es una vista en perspectiva que
muestra la estructura de la figura 13 y el elemento de túnel de la
figura 15 en su condición montada;
Las figuras 17 y 18 muestran paneles formados
adicionales destinados a ser soldados a la estructura mostrada en la
figura 16;
La figura 19 es una vista en perspectiva en
despiece ordenado parcialmente que muestra la estructura de la
figura 16 y los paneles de las figuras 17 y 18 en su condición
montada, junto con elementos estructurales y paneles
adicionales;
La figura 20 es una vista en perspectiva en
despiece ordenado parcialmente que muestra los componentes de la
figura 19 en su condición montada y dos elementos longitudinales
laterales adicionales, antes de su interconexión a esta estructura;
y
La figura 21 muestra una estructura de chasis
obtenida del montaje de los componentes mostrados en la figura
20.
Para la fabricación de un chasis de vehículo
automóvil usando el método de acuerdo con la invención, se producen
inicialmente dos estructuras nodales laterales frontales, izquierda
y derecha respectivamente, simétricas entre sí y generalmente
indicadas como 1a y 1b.
En la realización ilustrada a modo de ejemplo,
cada estructura nodal frontal 1a, 1b comprende un respectivo
elemento 2 formado, en el que se forma una cúpula 3 para fijar una
suspensión frontal asociada, una viga 4 longitudinal frontal, una
porción 5 trasera formada de viga y un elemento 6 inferior de
soporte para unir un brazo de la suspensión.
Preferiblemente, las vigas 4 longitudinales
frontales son elementos metálicos con forma de canal, formados, por
ejemplo, mediante extrusión. El elemento 2 formado, la porción 5
trasera de viga y el soporte 6 inferior están, sin embargo,
preferiblemente formados mediante prensado.
En cada estructura 1a, 1b nodal frontal, la viga
4 longitudinal tiene un extremo soldado a un correspondiente extremo
de la porción 5 trasera de viga, y estas vigas 4 y 5 están a su vez
soldadas a un lado del elemento 2 formado. El elemento 6 de soporte
está soldado tanto al elemento 2 formado como a las vigas 4 y 5.
Las estructuras 1a y 1b nodales frontales son
interconectadas por medio de una primera viga 7 cruzada (figuras 3 y
4), substancialmente con forma de canal. Los extremos de la viga 7
cruzada son yuxtapuestos en los márgenes o bordes de muescas o
asientos 5a en las porciones 5 de viga de las estructuras nodales 1a
y 1b (figura 1), y son soldados allí a una pluralidad de puntos 8 de
soldadura (figuras 3 y 4).
Soldar la viga 7 cruzada a las estructuras 1a y
1b nodales frontales posibilita que se forme un primer
sub-bastidor, generalmente indicado como 9 en la
figura 2, sub-bastidor que es estructuralmente
rígido y por lo tanto geométricamente estable.
La viga 7 cruzada puede ventajosamente estar
formada por acero laminar prensado.
La construcción del chasis continúa entonces con
la soldadura de dos elementos 10a y 10b longitudinales, izquierdo y
derecho respectivamente (figura 5), a los extremos distantes de las
vigas 5 traseras de las estructuras 1a y 1b nodales. Los elementos
10a y 10b longitudinales tienen substancialmente forma de canal, con
respectivos bordes o márgenes superiores doblados que se extienden
esencialmente en un plano horizontal.
Los elementos 11 longitudinales pueden estar
formados ventajosamente como elementos metálicos formados, por
ejemplo como elementos extrudidos.
Los elementos 10a y 10b longitudinales se
extienden substancialmente coplanarios y paralelos entre sí desde
lados opuestos a las vigas 4 longitudinales frontales conectadas a
las estructuras 1a y 1b nodales.
Con referencia a las figuras 7 y 8, la
construcción del chasis continúa con la interconexión mediante
soldadura de una segunda viga 12 cruzada a los extremos de los
elementos 10a y 10b longitudinales opuestos a las mencionadas
estructuras nodales frontales. En la realización ilustrada, el borde
frontal de la viga 12 cruzada tiene dos formaciones 13a y 13b
huecas, izquierda y derecha respectivamente, yuxtapuestas y
acopladas en cuanto a la forma a los extremos de los elementos 10a y
10b longitudinales (véanse también las figuras 8 y 9) y soldadas a
ellos en una pluralidad de puntos para formar un segundo
sub-bastidor rígido y geométricamente estable del
montaje, generalmente indicado como 14 en las figuras 7 y 8.
La viga 12 cruzada puede estar formada por acero
laminar prensado.
En la figura 7, los números 15a y 15b de
referencia indican dos estructuras nodales laterales traseras,
izquierda y derecha respectivamente, simétricas entre sí. Estas
estructuras nodales comprenden respectivos cuerpos 16, formados por
acero laminar prensado, con proyecciones 17 frontales asociadas,
proyecciones 18 superiores y proyecciones 19 traseras.
Respectivas vigas 20a, 20b longitudinales
traseras son soldadas a las proyecciones 19 de las estructuras 15a y
15b nodales, vigas que se proyectan, esencialmente paralelas entre
sí, desde los lados opuestos del sub-bastidor
14.
Los extremos 17 frontales de dichas estructuras
nodales traseras son yuxtapuestos y soldados a los extremos de la
viga 12 cruzada.
Los extremos de una viga 21 cruzada adicional con
forma de canal son yuxtapuestos y soldados a las proyecciones 18
superiores de estas estructuras nodales.
Las vigas 20a, 20b traseras, junto con la viga 21
cruzada, pueden ventajosamente estar formadas como elementos
metálicos formados, por ejemplo mediante extrusión.
Con referencia a las figuras 12 a 16, dos paneles
22a, 22b, esencialmente rectangulares, y un panel 23 inferior de
salpicadero se fijan entonces a la estructura rígida formada de este
modo.
El panel 23 inferior de salpicadero descansa
sobre y es soldado a las vigas 5 traseras que se extienden desde las
estructuras 1a y 1b nodales frontales, así como sobre la viga 7
cruzada frontal. Los paneles o plataformas 22a y 22b, destinados
generalmente a formar el suelo de la carrocería del vehículo
automóvil, descansan sobre y son soldados a los miembros 10a, 10b
longitudinales sobre el margen frontal de la viga 12 cruzada, y
sobre el margen trasero del panel 23 inferior de salpicadero. Este
último tiene una ranura 24 (figura 14) que se extiende desde su
margen trasero hasta su zona intermedia longitudinalmente. El panel
23 tiene dos bordes 25 doblados enfrentados que conectan respectivos
rebordes 26a y 26b longitudinales, correspondientemente doblados
hacia arriba, de los paneles o placas 22a y 22b de hueco para los
pies.
Un elemento de túnel, indicado como 27 en la
figura 15, es entonces aplicado y soldado a la estructura formada de
este modo. Este elemento de túnel tiene un orificio 28 en su zona
central destinado a posibilitar que la palanca de cambios atraviese
de manera conocida.
El elemento 27 de túnel es yuxtapuesto con los
paneles o placas 22a y 22b de hueco para los pies, con sus faldones
laterales o rebordes en contacto con los bordes 26a y 26b doblados
ascendentemente de dichos paneles o placas de hueco para los pies.
El borde arqueado trasero del elemento 27 de túnel es yuxtapuesto y
soldado a una porción 12a arqueada intermedia de la viga 12 cruzada
(figura 16).
Los paneles o placas 22a, 22b de hueco para los
pies, el panel 23 por debajo del salpicadero, y el elemento 27 de
túnel están ventajosamente formados por acero laminar prensado.
Un refuerzo 30 de salpicadero (figura 17) y un
panel 31 trasero de suelo (figura 18) son entonces aplicados y
soldados a la estructura de la figura 16.
El refuerzo 30 de salpicadero y el panel 31
trasero de suelo están ventajosamente formados por acero laminar
prensado.
En la realización ilustrada a modo de ejemplo, el
panel 31 trasero de suelo tiene un reborde frontal o caballete 32,
con una porción 33 arqueada central para acoplarse en cuanto a la
forma con y soldarse a la viga 12 cruzada.
El panel 31 de suelo adicionalmente descansa
contra y es soldado a las estructuras 15a y 15b nodales traseras,
así como a la viga 21 cruzada y las vigas 20a y 20b traseras.
Un asiento 34 hueco (figuras 18 a 20) puede estar
proporcionado en el panel 31 de suelo para alojar una rueda de
repuesto.
La construcción del chasis prosigue entonces con
la aplicación y soldadura de elementos traseros izquierdo y derecho
de arco de rueda, indicados como 35a y 35b respectivamente en las
figuras 19 a 21.
Dos placas 36a y 36b laterales son entonces
aplicadas y soldadas a las estructuras 1a y 1b nodales frontales,
así como a los bordes o márgenes laterales del bastidor 30 de
salpicadero, el panel por debajo del salpicadero y las placas 22a y
22b de hueco para los pies. Las placas 36a y 36b laterales están
ventajosamente formadas por acero laminar prensado.
Dos elementos 37a y 37b longitudinales laterales
son entonces aplicados y soldados a los bordes laterales de las
placas 22a y 22b de hueco para los pies. Los extremos frontales de
los elementos 37a, 37b longitudinales laterales son yuxtapuestos y
soldados a los extremos traseros de las correspondientes placas 36a,
36b laterales. Los extremos traseros de los elementos longitudinales
son, a su vez, yuxtapuestos y soldados a los bordes laterales del
panel 31 trasero de suelo.
En este punto, la estructura de chasis asume la
apariencia mostrada en la figura 21.
La figura 21 muestra substancialmente la
estructura básica de un vehículo automóvil, y está subsecuentemente
completada mediante la yuxtaposición y la soldadura de elementos
constitutivos adicionales, de manera substancialmente conocida.
La estructura producida como se describió
anteriormente incluye ventajosamente un amplio número de elementos o
componentes que son secciones metálicas de perfil. En virtud de esta
característica, los costes de desarrollo y fabricación del chasis
pueden reducirse considerablemente.
El uso de elementos de acero laminar prensado
está limitado a las partes estructurales que requieren la mayor
precisión de ejecución, gran fuerza estructural, o que tienen formas
inadecuadas para la formación de secciones de perfil.
Los elementos de unión y de soporte para miembros
y dispositivos, tales como, por ejemplo, la suspensión, están
ventajosamente concentrados en las estructuras nodales frontal y
trasera y están formados como elementos prensados, con una
consecuente precisión de ejecución y posicionamiento mutuo.
La estructura del chasis o base realizado del
modo descrito anteriormente se presta a la producción por medio de
instalaciones altamente automatizadas, con líneas de montaje y de
soldadura de las llamadas del tipo de "recogida y colocación"
y/o sobre líneas de unión por tachuelas de las llamadas del tipo
de
"deslizamiento".
"deslizamiento".
Además, la estructura de base o de chasis
descrita anteriormente posibilita que, usando sólo un número
limitado de elementos estructurales modificados, el chasis sea
adaptado fácilmente para modelos de vehículo automóvil que tienen
diferentes características, por ejemplo que tienen diferentes
longitudes, diferentes proyecciones frontal y trasera y diferentes
anchuras de carrocería.
La precisión de ejecución y de posicionamiento de
los elementos de unión y de soporte para dispositivos y miembros
mecánicos está también, en este caso, asegurada.
Naturalmente, permaneciendo igual el principio de
la invención, las realizaciones y los detalles de construcción
pueden variarse ampliamente con respecto a lo descrito e ilustrado a
modo de ejemplo no limitativo, sin por esto salir del alcance de la
invención como se define en las reivindicaciones que se
acompañan.
Claims (16)
1. Un método para la fabricación de un chasis de
vehículo, que comprende las etapas de:
- formar un par de estructuras (1a, 1b) nodales
laterales frontales desde las cuales se proyectan respectivas vigas
(4) longitudinales frontales, e interconectar dichas estructuras
(1a, 1b) nodales por medio de una primera viga (7) cruzada para
formar un primer sub-bastidor (9) rígido,
- conectar dos primeros elementos (10a, 10b)
longitudinales a dicho primer sub-bastidor (9)
fijando primeros extremos de los elementos (10a, 10b) longitudinales
a dichas estructuras (1a, 1b) nodales de tal manera que los
elementos (10a, 10b) longitudinales se extienden coplanarios y
paralelos entre sí desde el lado opuesto de dichas vigas (4)
longitudinales frontales, y entonces interconectar los otros
extremos de dichos elementos (10a, 10b) longitudinales por medio de
una segunda viga (12) cruzada para formar un segundo
sub-bastidor (14) rígido,
- formar un par de estructuras (15a, 15b) nodales
laterales traseras desde las cuales se proyectan respectivas vigas
(20a, 20b) longitudinales,
- conectar las estructuras (15a, 15b) nodales
traseras a un segundo sub-bastidor (14) de modo que
dichas vigas (20a, 20b) longitudinales traseras se extienden desde
el lado opuesto de dichos vigas (4) longitudinales frontales, e
- interconectar dichas estructuras (15a, 15b)
nodales traseras por medio de una tercera viga (21) cruzada;
caracterizado porque dichas estructuras
(15a, 15b) nodales laterales traseras son fijadas a los extremos de
la segunda viga (12) cruzada.
2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado porque dichas vigas (4) longitudinales
frontales, dichos primeros elementos (10a, 10b) longitudinales, las
vigas (20a, 20b) longitudinales traseras y dicha tercera viga (21)
cruzada están formados por perfiles metálicos, en particular
elementos metálicos extrudidos.
3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 ó
2, caracterizado porque dichas estructuras (1a, 1b) nodales
frontales, las estructuras (15a, 15b) nodales traseras, dicha
primera viga (7) cruzada y la segunda viga (12) cruzada están
formadas por acero laminar prensado.
4. Un método de acuerdo con cualquier
reivindicación precedente, caracterizado porque las
estructuras (1a, 1b) nodales frontales comprenden cada una un
elemento (2) formado en el cual se forma una cúpula (3), para la
unión de la suspensión frontal, y un soporte (6) inferior, para la
unión de un brazo de dicha suspensión.
5. Un método de acuerdo con cualquier
reivindicación precedente, caracterizado porque dichas
estructuras (15a, 15b) nodales traseras están formadas como
elementos formados, teniendo cada una una proyección (17) frontal
inferior para conexión a dicha segunda viga (12) cruzada, una
proyección (18) superior para conexión a dicha tercera viga (21)
cruzada y una proyección (19) trasera para la conexión a la
respectiva viga (20a, 20b) longitudinal trasera.
6. Un método de acuerdo con la reivindicación 2,
caracterizado porque las vigas longitudinales (4) frontales y
(20a, 20b) traseras, los primeros elementos (10a, 10b)
longitudinales, anteriormente citados, y dicha tercera viga (21)
cruzada están constituidos por elementos con forma de canal.
7. Un método de acuerdo con cualquier
reivindicación precedente, caracterizado porque paneles y
placas (22a, 22b) de hueco para los pies, esencialmente con forma
rectangular y dispuestos enfrentados y transversalmente separados
entre sí, son aplicados y soldados a dichos primeros elementos (10a,
10b) longitudinales y la segunda viga (12) cruzada.
8. Un método de acuerdo con la reivindicación 7,
caracterizado porque un elemento (27) con forma de túnel es
superpuesto sobre y soldado a los paneles o placas (22a, 22b) de
hueco para los pies.
9. Un método de acuerdo con cualquier
reivindicación precedente, caracterizado porque dichas
estructuras (1a, 1b) nodales frontales están formadas para incluir
respectivas vigas (5) traseras.
10. Un método de acuerdo con la reivindicación 9,
caracterizado porque un panel (23) inferior de salpicadero es
yuxtapuesto y soldado a dichas vigas (5) traseras de las estructuras
(1a, 1b) nodales frontales así como a los extremos frontales de
dichos elementos (10a, 10b) longitudinales.
11. Un método de acuerdo con la reivindicación
10, caracterizado porque un panel (31) trasero de suelo es
posicionado sobre y soldado a dicha segunda viga (12) transversal y
dichas estructuras (15a, 15b) nodales traseras.
12. Un método de acuerdo con la reivindicación
11, caracterizado porque respectivos elementos (35a, 35) de
arco de rueda son posicionados contra y soldados a dicho panel (31)
trasero de suelo así como a las estructuras (15a, 15b) nodales
traseras.
13. Un método de acuerdo con cualquier
reivindicación precedente, caracterizado porque respectivos
miembros (37a, 37b) laterales frontales son posicionados contra y
soldados a dichas estructuras (1a, 1b) nodales frontales.
14. Un método de acuerdo con la reivindicación
13, caracterizado porque respectivos elementos (37a, 37b)
longitudinales laterales son posicionados contra y soldados a los
lados de dichas placas (22a, 22b) de hueco para los pies, dichas
placas (36a, 36b) laterales frontales y las estructuras (15a, 15b)
nodales traseras.
15. Un método de acuerdo con cualquier
reivindicación precedente para la fabricación de un chasis provisto
de elementos (3, 6) de unión o de soporte para conectar dispositivos
o miembros mecánicos al chasis; caracterizado porque dichos
elementos (3, 6) de unión o de soporte están formados sólo en dichas
estructuras (1a, 1b; 15a, 15b) nodales, en particular, como
elementos de acero prensado.
16. Un chasis que se puede obtener usando el
método de acuerdo con una o más de las reivindicaciones precedentes,
que comprende:
- un par de estructuras (1a, 1b) nodales
laterales frontales desde las cuales se proyectan respectivas vigas
(4) longitudinales frontales, y una primera viga (7) cruzada que
interconecta dichas estructuras (1a, 1b) nodales para formar un
primer sub-bastidor (9) rígido,
- dos primeros elementos (10a, 10b)
longitudinales conectados a dicho primer
sub-bastidor (9) fijando primeros extremos de los
elementos (10a, 10b) longitudinales a dichas estructuras (1a, 1b)
nodales de tal manera que los elementos (10a, 10b) longitudinales se
extienden coplanarios y paralelos entre sí desde el lado opuesto de
dichas vigas (4) longitudinales frontales, y una segunda viga (12)
cruzada que interconecta los otros extremos de dichos elementos
(10a, 10b) longitudinales para formar un segundo
sub-bastidor (14) rígido,
- un par de estructuras (15a, 15b) nodales
laterales traseras desde las cuales se proyectan respectivas vigas
(20a, 20b) longitudinales, estructuras (15a, 15b) nodales que están
conectadas al segundo sub-bastidor (14) de modo que
dichas vigas (20a, 20b) longitudinales traseras se extienden desde
el lado opuesto de dichas vigas (4) longitudinales frontales, y una
tercera viga (21) cruzada que interconecta dichas estructuras (15a,
15b) nodales traseras;
caracterizado porque dichas estructuras
(15a, 15b) nodales laterales traseras están fijadas a los extremos
de la segunda viga (12) cruzada.
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