ES2223982T3 - Pilar de soporte para una estructura de carroceria de un automovil. - Google Patents
Pilar de soporte para una estructura de carroceria de un automovil.Info
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Abstract
Pilar de soporte para una estructura de la carrocería de un automóvil, especialmente de un turismo, - con un cuerpo (2) hueco en forma de pilar que presenta como mínimo una cubierta (4, 5) de perfil, y - con un cuerpo (7) de tubo dispuesto en el cuerpo (2) hueco, que se extiende fundamentalmente en la dirección longitudinal del cuerpo (2) hueco y está fijado allí. caracterizado, - porque el cuerpo (7) de tubo está sujeto, en una zona (8) inferior, en una ménsula (16) fijada a la cubierta (5) de perfil que presenta dos paredes (18, 19), separadas entre sí en la dirección (20) longitudinal del tubo, que se extienden fundamentalmente transversales a la dirección (20) longitudinal del tubo, las cuales incluyen en cada caso una abertura (30, 37) de alojamiento en la que se encaja la zona (8) inferior del cuerpo (7) de tubo, y en las que el cuerpo (7) de tubo está fijado a la ménsula (16) - porque el cuerpo (7) de tubo, entre su zona (8) inferior y un extremo (41) superior opuesto a éste, está encontacto con la cubierta 5 de perfil a lo largo de como mínimo una línea (22, 25) rectilínea, y está fijado allí. - porque la línea (22, 25) discurre inclinada respecto a una recta (20) que se dispone fundamentalmente perpendicular sobre las paredes (18, 19) de la ménsula (16) que contienen las aberturas (30, 37) de alojamiento, - porque el cuerpo (7) de tubo presenta un primer codo (11) entre su zona (8) inferior y la zona que está en contacto con la cubierta (5) de perfil a lo largo de la línea (22, 25).
Description
Pilar de soporte para una estructura de
carrocería de un automóvil.
La invención se refiere a un pilar de soporte
para una estructura de carrocería de un automóvil, especialmente de
un turismo, con las características del preámbulo de la
reivindicación 1. La invención se refiere además a un procedimiento
para el montaje o ensamblaje de un pilar de soporte de este
tipo.
Un pilar de soporte del tipo mencionado al
principio se conoce a partir del documento DE 40 16 730 C2 y
presenta un cuerpo hueco en forma de pilar que posee dos cubiertas
de perfil que demarcan un espacio hueco. En este espacio hueco está
dispuesto un cuerpo de tubo que se extiende en la dirección
longitudinal del cuerpo hueco y está fijado al cuerpo hueco. En el
caso de los pilares de soporte conocidos, el cuerpo hueco contiene,
entre dos cubiertas de perfil dispuestas por fuera, una cubierta
interna cuyo contorno se adapta a la forma del cuerpo de tubo y a la
que está fijado el cuerpo de tubo, de tal manera que esta cubierta
interna sirve para la fijación del cuerpo de tubo en el cuerpo
hueco.
A partir del documento DE 196 03 098 A1 se conoce
una celda de pasajeros para un turismo, en la que los pilares B
finalizan a la altura del canto de a bordo sin una unión desde
arriba. Para aumentar la resistencia transversal en relación con las
cargas de impacto laterales, en cada pilar B está integrado un tubo
de refuerzo adicional. Los dos tubos de refuerzo integrados en los
pilares B están unidos de forma rígida en la zona de los apoyapiés
longitudinales y a la altura de los pilares B con un perfil de
refuerzo que se extiende transversal a la anchura de la carrocería y
está unido al suelo de la carrocería para dar lugar a una
construcción de tubos que refuerza en el sentido transversal. Dentro
de los apoyapiés longitudinales y dentro de los pilares B están
fijados los tubos de refuerzo con ayuda de chapas de mampara en una
posición central definida. Estas chapas de mampara están soldadas,
por un lado, con la tapa externa de los tubos de refuerzo y, por
otro lado, con la pared interna del perfil hueco del apoyapiés
longitudinal correspondiente o del pilar B correspondiente. Para la
colocación segura de cada uno de los tubos de refuerzo en el
correspondiente apoyapiés longitudinal o en el pilar B
correspondiente, a lo largo de cada tubo de refuerzo están
dispuestas distribuidas con una separación entre sí varias chapas de
mampara de este tipo.
Puesto que el cuerpo de tubo normalmente se
fabrica de forma independiente de la cubierta intermedia, debido a
las tolerancias de fabricación se producen obligatoriamente
tolerancias de posición de tal manera que las formas que van a
fijarse unas junto a otras sólo pueden unirse entre sí sin tensión
en casos excepcionales. No obstante, fabricar una unión bajo tensión
es relativamente difícil y sólo puede realizarse con un gasto en
aparatos relativamente alto.
Además, el ensamblaje de los pilares de soporte
conocidos es muy costoso puesto que tiene que montarse en las
cubiertas exteriores la cubierta interior soldada con el cuerpo de
tubo.
Si un pilar de soporte de este tipo está
dispuesto en la zona de un respaldo del asiento del piloto o del
copiloto (el denominado "pilar B"), en los automóviles modernos
se requiere una protección especialmente alta frente a impactos
laterales para poder garantizar en caso de un impacto lateral un
despliegue sin problemas de un airbag para impactos laterales que se
despliega entre el respaldo y el pilar de soporte. Además, existe el
deseo de inclinar los pilares de soporte correspondientes de la
forma más intensa posible frente a un eje vertical para con ello
poder configurar el automóvil más plano.
La presente invención se ocupa del problema de
indicar una forma de realización para un pilar de soporte del tipo
mencionado al principio que pueda unirse o ensamblarse sin tensión.
Además, el pilar de soporte debe garantizar una protección aumentada
frente a los impactos laterales.
Este problema se soluciona según la invención
mediante un pilar de soporte con las características de la
reivindicación 1. El cuerpo de tubo se encaja primero en las
aberturas de alojamiento de las paredes de la ménsula para su
fijación y allí puede desplazarse como mínimo axialmente respecto a
él mismo, hasta que por encima de esta ménsula, a lo largo de la
línea rectilínea, entre en contacto con la cubierta de perfil
correspondiente. Las fijaciones subsiguientes entre el cuerpo de
tubo y la ménsula, por un lado, y entre el cuerpo de tubo y la
cubierta de perfil, por otro lado, pueden configurarse entonces sin
tensión en cada caso. Con ello, el diseño según la invención
posibilita una compensación de tolerancia y simplifica la
fabricación del pilar de soporte.
Otra característica importante del pilar de
soporte según la invención consiste en que las paredes, en cuyas
aberturas de alojamiento se encaja la sección inferior del cuerpo de
tubo, discurren fundamentalmente perpendiculares a la dirección
longitudinal del tubo. Gracias a esta forma constructiva, estas
paredes, en caso de un impacto lateral, están fundamentalmente
paralelas a las fuerzas que actúan sobre los cuerpos de tubo, con lo
que por estas paredes pueden transmitirse fuerzas de apuntalamiento
especialmente altas. Dado que, además, las dos paredes en las que
está fijado el cuerpo de tubo están separadas entre sí, mediante la
ménsula pueden apuntalarse momentos adicionales que actúan en el
cuerpo de tubo en caso de impacto lateral y buscan girarlo, por
ejemplo, alrededor de un eje longitudinal del vehículo. En conjunto,
para el pilar de soporte, gracias a su configuración según la
invención, especialmente gracias a su unión en la zona de la
ménsula, se produce una estabilidad de forma especialmente alta en
el caso de impacto lateral. En correspondencia, el pilar de soporte
según la invención, en el caso de emplearlo como pilar B, puede
garantizar de forma suficientemente larga una separación suficiente
entre el pilar B y el respaldo para garantizar un despliegue de un
airbag para impactos laterales.
El pilar de soporte según la invención posee
ventajas adicionales en relación con la garantía de calidad puesto
que los contornos rectilíneos pueden controlarse de forma
especialmente sencilla empleando, por ejemplo, una regla
correspondiente. También de forma sencilla pueden comprobarse
inclinaciones predeterminadas de este tipo de contornos rectilíneos
mediante aparatos correspondientes para la medición
angular.
angular.
En el caso de una forma de realización preferida,
el diámetro de como mínimo una de las aberturas de alojamiento puede
ser mayor que el diámetro exterior del cuerpo de tubo allí encajado,
con lo que en el cuerpo de tubo se inserta un disco de unión cuyo
diámetro interior corresponde aproximadamente al diámetro exterior
del cuerpo de tubo y cuyo diámetro exterior es mayor que el diámetro
de la abertura de alojamiento, con lo que el disco de unión está
fijado, por un lado, al cuerpo de tubo y, por otro lado, a la
ménsula. Gracias a esta forma constructiva puede tener lugar también
una compensación de las tolerancias en la zona de la abertura de
alojamiento correspondiente, con lo que el cuerpo de tubo está
fijado de forma indirecta a la ménsula mediante el disco de unión
correspondiente. En el caso de esta forma constructiva también
pueden compensarse las tolerancias de forma que se presentan durante
la fabricación del codo del cuerpo de tubo.
Preferiblemente, la ménsula está configurada como
cuerpo plegado que está en contacto en un área grande con la
cubierta de perfil y se fija en ésta. Estas características
posibilitan una fabricación sencilla de la ménsula y garantizan al
mismo tiempo la transmisión de fuerzas relativamente grandes.
Es conveniente una forma de realización en la que
la ménsula esté dispuesta en la zona de una bisagra de la puerta y
esté unida con un elemento de revestimiento de la bisagra de la
puerta. Gracias a la unión con el elemento de revestimiento se
aumenta adicionalmente la estabilidad de la ménsula, con lo que se
mejora la transmisión de las fuerzas entre el cuerpo de tubo y la
estructura de carrocería en caso de accidente. Al mismo tiempo, se
mejora con ello la estabilidad de la colocación de la puerta.
En el caso de una forma de realización ventajosa,
el cuerpo de tubo puede estar en contacto con una de las cubiertas
de perfil, en una zona superior a lo largo de una primera línea
rectilínea, asignada al techo del vehículo y estar fijado allí, con
lo que el cuerpo de tubo está en contacto con una de las cubiertas
de perfil en una zona central, que se encuentra entre la zona
superior y la zona inferior, a lo largo de una segunda línea
rectilínea, y está fijado allí, con lo que la primera línea discurre
inclinada respecto a la segunda línea y con lo que el cuerpo de tubo
presenta un segundo codo entre su zona superior y su zona central.
Gracias a esta medida, el pilar de soporte puede presentar una
inclinación especialmente grande frente a un eje vertical y, a pesar
de ello, disponer de las propiedades de estabilidad deseadas.
En el caso de un perfeccionamiento especial de
esta forma de realización, el cuerpo de tubo puede estar compuesto
de dos tubos que en la zona central están encajados el uno en el
otro y fijados el uno al otro, con lo que cada tubo presenta un
codo. Gracias a esta forma constructiva pueden compensarse
tolerancias de posición que tienen que tenerse en cuenta en la
configuración de los dos codos y en la fabricación de la cubierta de
perfil correspondiente, desplazando entre sí de forma
correspondiente los dos tubos. En correspondencia puede garantizarse
aquí también una unión sin tensión.
Para poder alcanzar valores de estabilidad
especialmente altos para el pilar de soporte, para la fabricación
del cuerpo de tubo se emplean tubos de un material de alta
resistencia que presenten una sección transversal constante. Los
tubos altamente resistentes de este tipo son relativamente sencillos
de fabricar, con lo que el pilar de soporte según la invención es
relativamente económico.
De forma conveniente, el cuerpo de tubo está en
contacto con la cubierta de perfil en forma de puntos a lo largo de
la línea correspondiente y, de forma correspondiente, también está
fijado en éste en forma de puntos. Esta medida facilita una
fabricación que se desarrolla de modo automático, especialmente con
aparatos o robots de soldadura.
El problema en el que se basa la invención se
soluciona también mediante un procedimiento con las características
de la reivindicación 12, así como mediante una ménsula con las
características de la reivindicación 19.
Otras características y ventajas importantes de
la invención se producen a partir de las reivindicaciones
dependientes, de los dibujos y de la correspondiente descripción de
las figuras por medio de los dibujos.
Se entiende que las características ya
mencionadas anteriormente y las que aún se van a mencionar no sólo
pueden utilizarse en la combinación indicada en cada caso, sino
también en otras combinaciones o de forma aislada, sin abandonar con
ello el alcance de la presente invención.
Un ejemplo de realización preferido de la
invención se muestra en los dibujos y se explica de forma detallada
en la siguiente descripción.
Muestran, en cada caso de forma esquemática,
la figura 1, un corte transversal a través de un
pilar de soporte según la invención,
la figura 2, una vista lateral parcialmente
seccionada en una zona de un pilar de soporte según la
invención,
la figura 3, una vista correspondiente a la
flecha III de la figura 2, en caso de omisión de la cubierta
interna, en un detalle del pilar de soporte, y
la figura 4, una vista en perspectiva en una
ménsula del pilar de soporte.
De forma correspondiente a la figura 1, un pilar
1 de soporte según la invención de una estructura de carrocería, no
mostrada aparte de esto, de un automóvil, especialmente de un
turismo, presenta un cuerpo 2 hueco en forma de pilar que posee dos
cubiertas de perfil, es decir, una cubierta 4 interna dirigida al
compartimento 3 interior del automóvil y una cubierta 5 externa
opuesta al compartimento 3 interior del automóvil. La cubierta 5
externa está configurada en forma de U o C, mientras que la cubierta
4 interna actúa como tapa. Básicamente, también se entiende la
invención sin cubierta 4 interna, de tal manera que el cuerpo 2
hueco también puede presentar un perfil abierto. Las dos cubiertas 4
y 5 de perfil demarcan un espacio 6 hueco en el que está dispuesto
un cuerpo 7 hueco. Este cuerpo 7 hueco se extiende además
fundamentalmente en la dirección longitudinal del cuerpo 2 hueco y
está fijado en éste o en su cubierta 5 externa. El pilar 1 de
soporte está introducido aquí en un revestimiento 43 externo de una
carrocería del automóvil no mostrada aparte de esto.
De forma correspondiente a la figura 2, en la
forma de realización aquí mostrada, el cuerpo 7 de tubo puede
dividirse en tres zonas, es decir, una zona 8 inferior, una zona 9
central y una zona 10 superior. Las zonas 8 a 10 individuales están
indicadas a este respecto mediante llaves. En la transición entre
dos zonas 8 a 10 contiguas, el cuerpo 7 de tubo posee en cada caso
un codo, es decir, un primer codo 11 entre la zona 8 inferior y la
zona 9 central, así como un segundo codo 12 entre la zona 9 central
y la zona 10 superior. Un extremo 41 del cuerpo 7 de tubo, el cual
está opuesto a la zona 8 inferior, termina en la zona de un techo 42
del automóvil. El cuerpo 7 de tubo está formado aquí por dos tubos
13 y 14, que se encajan unos en otros en la zona 9 central y están
fijados entre sí mediante uniones 15 soldadas. En correspondencia,
el primer codo 11 está configurado en el primer tubo 13 y el segundo
codo 12, en el segundo tubo 14.
En la zona 8 inferior, el cuerpo 7 de tubo está
fijado a una ménsula 16 que está fijada a su vez a la cubierta 5
exterior. La ménsula 16 presente un plato 17 base del que salen una
pared 18 inferior y una pared 19 superior. Las dos paredes 18 y 19
están separadas entre sí y se extienden, además, fundamentalmente
transversales a una dirección 20 longitudinal del tubo que presenta
el primer tubo 13 en la zona 8 inferior. El primer tubo 13 inferior
atraviesa a este respecto las dos paredes 18, 19; la unión del
cuerpo 7 de tubo a la ménsula 16 se describe detalladamente más
adelante en combinación con la figura 3.
La ménsula 16 presenta aquí, junto al lado
interior de su plato 17 base, un elemento 21 de revestimiento que,
por ejemplo, está configurado como plato de rosca y presenta varias
aberturas de rosca. Junto a este elemento 21 de revestimiento puede
estar fijado un componente 44 de una bisagra de la puerta, no
mostrada aparte de esto, por ejemplo, mediante atornillados 45. Este
elemento 21 de revestimiento refuerza con ello el plato 17 base. En
la cubierta 5 exterior y en el revestimiento 43 exterior, mostrado
con línea discontinua, está prevista, en la zona del elemento 21 de
recubrimiento o del componente 44 de bisagra, de forma conveniente
una escotadura, no mostrada, para unir el elemento 21 de
recubrimiento con el componente 44 de la bisagra. Gracias al montaje
del componente 44 de bisagra en la ménsula 16, se produce, por un
lado, un refuerzo extremo de la ménsula 16 y, por otro lado, un
anclaje estable para la bisagra de la puerta. En el caso de un
impacto lateral contra la puerta lateral, las fuerzas penetran con
ello, mediante el componente 44 de la bisagra, directamente en esta
ménsula 16 altamente rígida en el pilar 1 de la puerta, con lo que
ya en caso de una profundidad de penetración relativamente pequeña
aumenta considerablemente la resistencia a la penetración.
En la zona 10 superior, el segundo tubo 14
superior está en contacto con la cubierta 5 exterior a lo largo de
un primera línea 22 rectilínea. Además, la cubierta 5 exterior posee
en la zona 10 superior varias zonas 23 de contacto en las que se
dispone la cubierta 5 exterior en el segundo tubo 14 superior.
Dentro de estas zonas 23 de contacto está fijado el segundo tubo 14
superior en la cubierta 5 exterior, especialmente mediante puntos 24
de soldadura.
En la zona 9 central se dispone el primer tubo 13
inferior a lo largo de una segunda línea 25 rectilínea, en la
cubierta 5 exterior. También aquí la cubierta 5 exterior presenta
zonas 26 de contacto en las que la cubierta 5 exterior entra en
contacto con el primer tubo 13, especialmente en forma de puntos.
Dentro de estas zonas 26 de contacto también están previstas aquí
uniones 27 por soldadura, especialmente en forma de puntos, con las
que el primer tubo 13 está fijado a la cubierta 5 exterior. Tanto la
primera línea 22, como también la segunda línea 25 discurren
inclinadas respecto a una recta que se dispone fundamentalmente
vertical sobre las paredes 18, 19 de la ménsula 16 y, por ejemplo,
coincide con la dirección 20 longitudinal del cuerpo 7 de tubo en la
sección 8 inferior. Además, las dos líneas 22 y 25 discurren también
inclinadas entre sí. Mediante la forma espacial configurada de esta
manera se produce para el pilar 1 de soporte en conjunto una intensa
inclinación hacia la derecha respecto a un eje vertical, con lo que
el automóvil correspondiente puede configurarse de forma
relativamente plana.
El pilar 1 de soporte según la invención
presenta, tal como se ha explicado anteriormente, una estabilidad de
forma especialmente alta y, por tanto, es apropiado de forma
especial para el empleo como pilar B, tal como se muestra en la
figura 2. Entre el pilar 1 de soporte y un respaldo 28 de un asiento
de un vehículo está prevista una separación 29 en el compartimento 3
interno del automóvil en la que puede desplegarse el airbag para
impactos laterales en caso de impacto. Gracias a la resistencia
especialmente alta del pilar 1 de soporte según la invención, en
caso de impacto se garantiza para este airbag para impactos
laterales el mantenimiento de un espacio 29 intermedio
suficientemente grande, de tal manera que el pilar 1 de soporte
según la invención contribuye de forma decisiva a la seguridad del
automóvil. Gracias a la gran estabilidad del pilar 1 de soporte,
también se aumenta la seguridad en caso de un vuelco o ruedo del
automóvil. Además, un pilar B formado por el pilar 1 de soporte
puede descargar un pilar A de la estructura, de tal manera que éste
puede configurarse más delgado y plano.
De forma correspondiente a la figura 3, la pared
19 superior de la ménsula 16 posee una abertura 30 de alojamiento en
forma de U, cuyo lado abierto en la figura 3 está dirigido al
observador. La sección transversal de la abertura de esta abertura
30 de alojamiento está seleccionada además mayor que la sección
transversal exterior del cuerpo 7 de tubo que se encaja dentro o del
primer tubo 13 inferior. De esta manera, el cuerpo 7 de tubo en el
plano de la pared 19 superior posee una holgura que posibilita una
compensación de las tolerancias. La pared 19 superior está fijada
mediante bridas 31 acodadas en lados 32 laterales de la ménsula 16,
con lo que también aquí se prefieren uniones por soldadura
punteadas. En la zona 8 inferior del cuerpo 7 de tubo está encajado
un disco 33 de unión que presenta un cuello 34 interno en forma de
manguito. El diámetro interior del disco 33 de unión corresponde
fundamentalmente al diámetro exterior del cuerpo 7 de tubo, de tal
manera que el disco 3 de unión puede desplazarse con relativamente
poca holgura en la dirección 20 longitudinal del tubo, como mínimo
durante el montaje a lo largo del cuerpo 7 del tubo. La sección
transversal exterior del disco 33 de unión está seleccionada tan
grande que el disco 33 de unión puede solapar la abertura 30 de
alojamiento en la dirección radial. En el estado montado, el disco
33 de unión está fijado con puntos 35 de soldadura en el cuerpo 7 de
tubo. Además, el disco 33 de unión está unido fijamente con la pared
19 superior o con la ménsula 16 por medio de puntos 36 de
soldadura.
Básicamente, en la zona de la pared 18 inferior
puede realizarse la misma unión entre la ménsula 16 y el cuerpo 7 de
tubo que en la zona de la pared 19 superior, es decir, especialmente
con un disco 33 de unión. En el caso de la forma de realización
preferida aquí mostrada, la pared 18 inferior posee, no obstante,
una abertura 37 de alojamiento cerrada cuya sección transversal de
la abertura corresponde fundamentalmente a la sección transversal
exterior del cuerpo 7 de tubo. A este respecto, el cuerpo 7 de tubo
está unido directamente por medio de puntos 38 de soldadura con la
pared 18 inferior o la ménsula 16, mientras que el cuerpo 7 de tubo
está unido con la pared 19 superior solamente de forma indirecta
mediante el disco 33 de unión. También la pared 18 inferior está
soportada en los lados 32 laterales mediante bridas 39 acodadas y
está fijada en éstos preferiblemente mediante puntos de
soldadura.
Gracias a las bridas 31, 39 acodadas y fijadas en
los lados 32 laterales, las paredes 18 y 19 se ponen tiesas
transversales a la dirección 20 longitudinal del tubo de forma
intensa frente a codos.
De forma correspondiente a la figura 4, la
ménsula 16 está configurada preferiblemente como cuerpo plegado, que
puede fabricarse a partir de un trozo de chapa individual mediante
procesos de conformación correspondientes. Mediante procesos
adecuados de estampación y plegado se forman con ello los lados 32
laterales, las paredes 18, 19, sus aberturas 30, 37 de alojamiento y
las bridas 31, 39. En el disco 17 base está configurado el elemento
21 de revestimiento en forma de plato, el cual presenta aberturas 40
de rosca para acoplar la bisagra.
A través de los lados 32 laterales puede
disponerse la ménsula 16 con una gran superficie en la cubierta 5
exterior. Además, para compensar las tolerancias de forma, el
material de chapa de la ménsula 16 puede conformarse posteriormente
de forma relativamente sencilla para que los correspondientes lados
32 laterales se adapten suavemente con gran superficie al contorno
de la cubierta 5 exterior. Especialmente mediante puntos de
soldadura pueden unirse entonces los lados 32 laterales fijamente
con la cubierta 5 exterior, con lo que la ménsula 16 puede
transmitir fuerzas relativamente altas entre el cuerpo 7 de tubo y
el pilar 1 de soporte y con ello la estructura de soporte.
La alta transmisión de fuerzas y momentos en la
zona de la ménsula 16 se posibilita especialmente porque las paredes
18 y 19 discurren fundamentalmente perpendiculares a la dirección 20
longitudinal del cuerpo 7 de tubo. Gracias a esta disposición, las
paredes 18 y 19 se extienden con ello fundamentalmente paralelas a
las fuerzas que se transmiten desde el cuerpo 7 de tubo, en caso de
impacto, sobre la ménsula 16. En este sentido de la fuerza, las
paredes 18 y 19 poseen, sin embargo, su máxima estabilidad, con lo
que se produce para todo el pilar 1 de soporte, especialmente en
caso de un impacto lateral, una estabilidad de forma especialmente
alta. Las dos paredes 18, 19 están separadas entre sí en la
dirección 20 longitudinal del tubo para con ello también poder
absorber momentos que se introducen en el cuerpo 7 de tubo. Está
claro que el funcionamiento de esta ménsula 16 no depende de que el
cuerpo 7 de tubo presente uno o varios codos 11, 12. La ménsula 16
también puede utilizarse con cuerpos 7 de tubo rectilíneos o
curvos.
El ensamblaje o montaje del pilar 1 de soporte
según la invención tiene lugar preferiblemente de la siguiente
manera:
Primero se fabrica el primer tubo 13 y se dota
del primer codo 11. De la misma manera, se fabrica el segundo tubo
14 y se dota del segundo codo 12. A continuación, se encajan uno
dentro del otro los dos tubos 13, 14. La longitud de la zona 9
central puede regularse entonces mediante desplazamientos relativos
de los dos tubos 13, 14 uno dentro del otro. Paralelo a ello se
fabrica la cubierta 5 exterior y se dota de la ménsula 16 fabricada
de forma independiente.
En una etapa subsiguiente, el cuerpo 7 de tubo
formado por los dos tubos 13, 14 encajados uno dentro del otro se
introduce en la cubierta 5 exterior, con lo que la zona 8 interior
del cuerpo 7 de tubo se introduce en las aberturas 30 y 37 de
alojamiento de las paredes 18, 19 de la ménsula.
Tras la introducción tiene lugar un alineamiento
del cuerpo 7 de tubo hasta que el cuerpo 7 de tubo entre en contacto
con la cubierta 5 exterior o sus zonas 26 de contacto en la zona 9
central, a lo largo de la segunda línea 25. A este respecto, el
primer tubo 13 inferior se desplaza axialmente a lo largo de la
segunda línea 25 y / o se desliza dentro de las aberturas 30, 37 de
alojamiento de forma coaxial a la dirección 20 longitudinal del
tubo. Además, el segundo tubo 14 superior se desplaza relativamente
respecto al primer tubo 13 inferior hasta que el cuerpo 7 de tubo se
encuentre también en contacto con la cubierta 5 exterior o sus zonas
23 de contacto en la zona 10 superior a lo largo de la primera línea
22. Además, la separación entre el segundo tubo 14 y la primera
línea 22 se ajusta mediante el desplazamiento axial del segundo tubo
14 en el primer tubo 13. A diferencia de ello, la inclinación del
segundo tubo 14 en la zona 10 superior puede ajustarse por medio de
regulaciones mediante giro del segundo tubo 14 en relación con el
primer tubo 13 para instalar el segundo tubo 14 en las zonas 23 de
contacto. La cubierta 5 exterior está dimensionada de forma
correspondiente en la zona 10 superior para posibilitar este tipo de
regulaciones mediante giro del segundo tubo 14.
Tras este alineamiento del cuerpo 7 de tubo tiene
lugar su fijación, por ejemplo, por soldadura, a la ménsula 16 y a
la cubierta 5 exterior. De forma correspondiente, se unen también
los dos tubos 13 y 14 entre sí, por ejemplo, se sueldan. De forma
alternativa, el alineamiento y la fijación de los dos tubos 13 y 14
entre sí también pueden realizarse en un dispositivo de ajuste
independiente, cuyo contorno en los puntos o lugares necesarios para
el alineamiento está configurado de forma idéntica al contorno de la
cubierta 5 exterior. Por tanto, los dos tubos 13 y 14 pueden
colocarse relativamente entre sí fuera de la cubierta 5 exterior y
fijarse unos en otros para luego introducirse como unidad en la
cubierta 5 exterior. Esta forma de proceder se basa en el
conocimiento de que las tolerancias al fabricar la cubierta 5
exterior así como al fabricar los tubos 13, 14 individuales se
normalizan en el transcurso de la producción en serie y permanecen
más o menos constantes dentro de cargas correspondientes, de tal
manera que el dispositivo de ajuste adaptado de forma
correspondiente posibilita de forma fiable el alineamiento de los
dos tubos 13, 14 de forma independiente de la cubierta 5 exterior.
Con ello puede aumentarse la velocidad de la cadencia durante la
producción en serie de los pilares 1 de soporte. Además, en el
dispositivo de ajuste las uniones por soldadura para fijar los dos
tubos 13 y 14 entre sí pueden aplicarse de tal manera que dentro del
cuerpo 7 de tubo no se configura ninguna tensión.
De forma conveniente, el dispositivo de ajuste
está configurado de tal manera que su contorno puede ajustarse para
adaptar el dispositivo de ajuste a una nueva carga o a una nueva
situación de tolerancia.
En tanto que el disco 23 de unión se utilice,
éste se encaja, al introducir el cuerpo 7 de tubo en la cubierta 5
exterior, en la zona 8 inferior del cuerpo 7 de tubo, de tal manera
que éste puede ajustarse, para la alineación en la dirección 20
longitudinal del tubo, a lo largo de la zona 8 inferior del tubo.
Para fijar la posición alineada y encontrada del cuerpo de tubo se
fija entonces el disco 33 de unión, por un lado, al cuerpo 7 de tubo
y, por otro lado, a la pared 19 correspondiente.
La aplicación de las uniones 24 y 27 soldadas en
la zona de las zonas 23 y 26 de contacto tiene lugar preferiblemente
por un lado exterior de la cubierta 5 exterior, opuesto al cuerpo 7
de tubo, aplicándose allí los puntos de soldadura. Puesto que la
cubierta 5 exterior se compone de una chapa relativamente delgada,
la soldadura actúa a través de la cubierta 5 exterior y genera en el
lado interior, dirigido al cuerpo 7 de tubo, la unión por soldadura
deseada entre el cuerpo 7 de tubo y la cubierta 5 exterior. En caso
de soldadura eléctrica por puntos, se introduce de forma conveniente
un primer electrodo de soldadura en el lado exterior de la cubierta
5 exterior mientras que un segundo electrodo de soldadura se dispone
fuera en el cuerpo 7 de tubo. Mediante la aplicación de corriente se
genera entonces un punto de soldadura sin adición de soldadura en la
zona de contacto entre la cubierta 5 exterior y el cuerpo 7 de tubo.
Tras la fijación del cuerpo 7 de tubo a la cubierta 5 exterior, ésta
puede cerrarse mediante la aplicación y fijación de la cubierta 4
interior.
Preferiblemente, el pilar 1 de soporte totalmente
montado o ensamblado forma una pieza montada unitaria que se emplea
como unidad premontada en el marco de un montaje final en el
revestimiento 43 exterior de la carrocería del vehículo.
Los dos tubos 13 y 14 presentan en cada caso una
sección transversal constante, con lo que, sin embargo, el segundo
tubo 14 superior posee una sección transversal menor que el primer
tubo 13 inferior. Gracias a esta forma constructiva puede
configurarse en conjunto más delgado el pilar 1 de soporte en la
zona 10 superior.
Claims (18)
1. Pilar de soporte para una estructura de la
carrocería de un automóvil, especialmente de un turismo,
- -
- con un cuerpo (2) hueco en forma de pilar que presenta como mínimo una cubierta (4, 5) de perfil, y
- -
- con un cuerpo (7) de tubo dispuesto en el cuerpo (2) hueco, que se extiende fundamentalmente en la dirección longitudinal del cuerpo (2) hueco y está fijado allí.
caracterizado,
- -
- porque el cuerpo (7) de tubo está sujeto, en una zona (8) inferior, en una ménsula (16) fijada a la cubierta (5) de perfil que presenta dos paredes (18, 19), separadas entre sí en la dirección (20) longitudinal del tubo, que se extienden fundamentalmente transversales a la dirección (20) longitudinal del tubo, las cuales incluyen en cada caso una abertura (30, 37) de alojamiento en la que se encaja la zona (8) inferior del cuerpo (7) de tubo, y en las que el cuerpo (7) de tubo está fijado a la ménsula (16)
- -
- porque el cuerpo (7) de tubo, entre su zona (8) inferior y un extremo (41) superior opuesto a éste, está en contacto con la cubierta 5 de perfil a lo largo de como mínimo una línea (22, 25) rectilínea, y está fijado allí.
- -
- porque la línea (22, 25) discurre inclinada respecto a una recta (20) que se dispone fundamentalmente perpendicular sobre las paredes (18, 19) de la ménsula (16) que contienen las aberturas (30, 37) de alojamiento,
- -
- porque el cuerpo (7) de tubo presenta un primer codo (11) entre su zona (8) inferior y la zona que está en contacto con la cubierta (5) de perfil a lo largo de la línea (22, 25).
2. Pilar de soporte según la reivindicación 1,
caracterizado porque la sección transversal de como mínimo
una de las aberturas (30) de alojamiento es mayor que la sección
transversal exterior del cuerpo (7) de tubo allí encajado, con lo
que en el cuerpo (7) de tubo está enchufado un disco (33) de unión
cuya sección transversal interna corresponde aproximadamente a la
sección transversal externa del cuerpo (7) de tubo, y su sección
transversal externa es mayor que la sección transversal de la
abertura (30) de alojamiento, con lo que el disco (33) de unión está
fijado, por un lado, al cuerpo (7) de tubo y, por otro lado, a la
ménsula (16).
3. Pilar de soporte según la reivindicación 1 ó
2, caracterizado porque la ménsula (16) está configurada como
un cuerpo plegado que está en contacto en un área grande con la
cubierta (5) de perfil y está fijada a ésta.
4. Pilar de soporte según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la ménsula (16)
está dispuesta en la zona de una bisagra de la puerta y está unida
con un componente (44) de la bisagra de la puerta.
5. Pilar de soporte según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado
- -
- porque el cuerpo (7) de tubo está en contacto con la cubierta (5) de perfil en una zona (10) superior, a lo largo de una primera línea (22) rectilínea, y está fijado allí,
- -
- porque el cuerpo (7) de tubo está en contacto con la cubierta (5) de perfil en una zona (9) central, a lo largo de una segunda línea (25) rectilínea, y está fijado allí,
- -
- porque la primera línea (22) discurre inclinada respecto a la segunda línea (25),
- -
- porque el cuerpo (7) de tubo presenta un segundo codo (12) entre su zona (10) superior y su zona (9) central.
6. Pilar de soporte según la reivindicación 5,
caracterizado porque el cuerpo (7) de tubo está compuesto de
dos tubos (13, 14) que se encajan uno dentro de otro en la zona (9)
central y están fijados uno con otro, presentando cada tubo (13, 14)
un codo (11, 12).
7. Pilar de soporte según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el cuerpo (7) de
tubo está formado a partir de como mínimo un tubo (13, 14) que se
compone en cada caso de un material altamente rígido y presenta una
sección transversal constante.
8. Pilar de soporte según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el cuerpo (7) de
tubo se compone exclusivamente de secciones rectilíneas que están
limitadas en cada caso por un extremo de tubo y un codo (11, 12) o
por dos codos (11, 12).
9. Pilar de tubo según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el cuerpo (2)
hueco presenta dos cubiertas (4, 5) de perfil, estando formadas las
cubiertas de perfil por una cubierta (4) interior dirigida al
compartimento (3) interior del vehículo y por una cubierta (5)
exterior contraria al compartimento (3) interior del vehículo, con
lo que la cubierta (5) exterior presenta un perfil fundamentalmente
en forma de U o C en el que se introduce el cuerpo (7) de tubo,
mientras que la cubierta (4) interior cierra el cuerpo (2) de tubo a
modo de una tapa.
10. Pilar de soporte según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el cuerpo (7) de
tubo está en contacto con la cubierta (5) de perfil en forma de
puntos a lo largo de la línea (22, 25) correspondiente y está fijado
allí.
11. Pilar de soporte según una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el pilar (1) de
soporte está configurado como pieza de montaje completamente montada
que puede introducirse en un revestimiento (43) exterior de la
carrocería del vehículo.
12. Procedimiento para el montaje de un pilar (1)
de soporte para una estructura de la carrocería de un automóvil,
especialmente de un turismo, con las siguientes etapas:
- A:
- fabricar un cuerpo (7) de tubo dotado con como mínimo un codo (11, 12) y fabricar una cubierta (5) de perfil con la ménsula (16) allí fijada,
- B:
- introducir el cuerpo (7) de tubo en la cubierta (5) de perfil, con lo que una zona (8) inferior del cuerpo (7) de tubo se introduce en aberturas (30, 37) de alojamiento de la ménsula (16), que están configuradas en paredes (18, 19) de la ménsula que están separadas entre sí en la dirección (20) longitudinal del tubo y se extienden fundamentalmente transversales a la dirección (20) longitudinal del tubo,
- C:
- alinear el cuerpo (7) de tubo hasta que éste, entre su zona (8) inferior y un extremo (41) superior opuesto a ésta, esté en contacto con la cubierta (5) de perfil a lo largo de como mínimo una línea (22, 25) rectilínea, y hasta que la zona (8) inferior del cuerpo (7) de tubo esté colocada en las aberturas (30, 37) de alojamiento de tal manera que el cuerpo (7) de tubo pueda fijarse a las paredes (18, 19) de forma directa o indirecta, discurriendo la línea (22, 25) inclinada respecto a una recta (20), que está fundamentalmente perpendicular a las paredes (18, 19),
- D:
- fijar el cuerpo (7) de tubo alineado a la ménsula (16) y a la cubierta (5) de perfil.
13. Procedimiento según la reivindicación 12,
caracterizado
- -
- porque antes de la etapa B o durante ésta se encaja como mínimo un disco (33) de unión en la zona (8) inferior del cuerpo (7) de tubo,
- -
- porque en la etapa C se ajusta el disco (33) de unión a lo largo del cuerpo (7) de tubo hasta que toque la pared (19) de la abertura (30) de alojamiento asignada,
- -
- porque en la etapa D se fija el disco (33) de unión, por un lado, al cuerpo (7) de tubo y, por otro lado, a la pared (19).
14. Procedimiento según la reivindicación 12 ó
13, caracterizado porque el cuerpo (7) de tubo según la etapa
A se fabrica porque un primer tubo (13) se encaja con el primer codo
(11), uno dentro de otro, y un segundo tubo (14), con un segundo
codo (12), con lo que la longitud de una zona (9) central del cuerpo
(7) de tubo, formada entre el primer codo (11) y el segundo codo
(12), puede regularse mediante desplazamientos relativos de los dos
tubos (13, 14) uno dentro del otro.
15. Procedimiento según la reivindicación 14,
caracterizado porque el alineamiento según la etapa C se
realiza de tal manera que una zona (10) superior del cuerpo (7) de
tubo está en contacto con la cubierta (5) de perfil a lo largo de
una primera línea (22) rectilínea y la zona (9) central del cuerpo
(7) de tubo, a lo largo de una segunda línea (25) rectilínea,
discurriendo la primera línea (22) inclinada respecto a la segunda
línea (25).
16. Procedimiento según la reivindicación 14 ó
15, caracterizado porque el alineamiento de los dos tubos
(13, 14) entre sí y la fijación de los dos tubos (13, 14) entre sí
se realiza en un dispositivo de ajuste independiente cuyo contorno
está adaptado al de la cubierta (5) de perfil.
17. Procedimiento según la reivindicación 16,
caracterizado porque el contorno del dispositivo de ajuste
puede regularse.
18. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 12 a 17, caracterizado porque en la etapa D
la fijación del cuerpo (7) de tubo en la cubierta (5) de perfil
tiene lugar porque en un lado exterior opuesto al cuerpo (7) de tubo
de la cubierta (5) de perfil se disponen puntos de soldadura
mediante un procedimiento electrónico con soldadura por puntos con
dos electrodos de soldadura, los cuales sueldan la cubierta (5) de
perfil, en su lado interior en contacto con el cuerpo (7) de tubo,
con el cuerpo (7) de tubo, con lo que uno de los electrodos de
soldadura se coloca en el lado exterior y el otro electrodo de
soldadura se coloca fuera, junto al cuerpo (7) de tubo.
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