ES2715178T3 - Disposición de módulo frontal para una carrocería de un automóvil - Google Patents

Disposición de módulo frontal para una carrocería de un automóvil Download PDF

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Abstract

Disposición de módulo frontal para una carrocería de un automóvil, con - un soporte de módulo frontal (30), que comprende al menos un elemento portante (32) que es un cordón superior, y - respectivos elementos de absorción de energía (36), a través de los que el soporte de módulo frontal (30) se puede apoyar en elementos portantes (38) asociados respectivamente de la carrocería del automóvil, caracterizada porque los elementos de absorción de energía (36) están dispuestos de forma integrada al menos sobre una zona de longitud en una recepción (44) correspondiente respectivamente del elemento portante (32) del soporte de módulo frontal (30), y porque los elementos de absorción de energía (36) están dispuestos de forma integrada sobre toda su longitud en la recepción (44) correspondiente respectivamente del elemento portante (32) del soporte de módulo frontal (30).

Description

DESCRIPCION
Disposicion de modulo frontal para una carrocerla de un automovil
[0001] La invencion se refiere a una disposicion de modulo frontal para una carrocerla de un automovil segun el preambulo de la reivindicacion 1. Aparte de eso, la invencion se refiere a una carrocerla de un automovil con una disposicion de modulo frontal semejante, as! como un elemento de absorcion de energla para una disposicion de modulo frontal semejante segun el preambulo de la reivindicacion 8.
[0002] Una disposicion de modulo frontal semejante ya se usa, por ejemplo, en al menos un vehlculo y se muestra en la fig. 1 en una representacion despiezada en perspectiva. A este respecto, la disposicion de modulo frontal de all! comprende un soporte de modulo frontal 10, que presenta un elemento portante 12 en forma de un cordon superior. Este elemento portante 12 forma un marco aproximadamente rectangular, cerrado perifericamente con un elemento portante superior 14, as! como dos partes laterales 16. Hacia abajo con el elemento portante 12 se conecta una estructura 18 del soporte de modulo frontal 10, en la que esta apoyado un travesano 20 con una pieza de espuma 22 para la proteccion de peatones.
[0003] Ademas, se pueden reconocer dos elementos de absorcion de energla 24 en forma de los as! denominados crashboxes (parachoques), a traves de los que el elemento portante 12 en forma del cordon superior esta apoyado respectivamente lateralmente hacia atras. Estos dos elementos de absorcion de energla 24 estan apoyados hacia atras en elementos portantes correspondientes no reconocibles en forma de largueros de la carrocerla del automovil. La fijacion del elemento portante 12 en los respectivos elementos de absorcion de energla 24 se realiza a traves de respectivas conexiones atornilladas, que atraviesan el elemento portante 12 en la zona de una respectiva abertura de paso 26 y estan conectadas con el respectivo elemento de absorcion de energla 24. A este respecto, las respectivas conexiones atornilladas se extienden en la direccion longitudinal del vehlculo u horizontalmente.
[0004] El documento DE 202009006264 U1 describe un travesano de un plastico compuesto de fibras con fibras sin fin y/o al azar embebidas en una matriz de plastico para un extremo de cuerpo de vehlculo con una estructura de crashbox, que presenta al menos una cavidad abierta en un lado y que esta prevista en el travesano en una pieza en cada extremo de un perfil de conexion, y varias conexiones de larguero previstas en cada estructura de crashbox para la fijacion en ambos extremos del travesano en los largueros del cuerpo de vehlculo, donde cada estructura de crashbox presenta al menos tres crashboxes conectados funcionalmente en paralelo, situados al menos esencialmente directamente unos junto a otros en la direccion de desarrollo del perfil de conexion con respectivamente al menos una cavidad, y donde las conexiones estan dispuestas dentro de cavidades en fondos de cavidad dirigidos hacia un lado de fijacion del travesano y estan rodeadas por todos los lados por fibras sin fin y/o al azar del plastico compuesto de fibras.
[0005] El objetivo de la presente invencion es crear una disposicion de modulo frontal para una carrocerla de un automovil, una carrocerla para un automovil mismo, as! como un elemento de absorcion de energla para una disposicion de modulo frontal semejante del tipo mencionado al inicio, mediante los que se pueda crear una zona de deformacion, que sea especialmente favorable respecto al peso, presente una elevada capacidad de absorcion de energla y ademas tenga una rigidez especialmente favorable.
[0006] Este objetivo se consigue segun la invencion mediante una disposicion de modulo frontal y una carrocerla con las caracterlsticas de la reivindicacion 1 y 6. Configuraciones ventajosas con perfeccionamientos convenientes y no triviales de la invencion estan especificados en las respectivas reivindicaciones dependientes.
[0007] Para crear una disposicion de modulo frontal del tipo mencionado al inicio, mediante la que se pueda implementar una zona de deformacion mejorada para la carrocerla del automovil, segun la invencion esta previsto, entre otros, que los elementos de absorcion de energla esten dispuestos de forma integrada al menos sobre una zona longitudinal en una recepcion correspondiente respectivamente del elemento portante del soporte de modulo frontal. Las recepciones del elemento portante estan configuradas en este caso preferentemente aproximadamente en forma de pozo, es decir, por ejemplo, como pozo cerrado perifericamente, de modo que los respectivos elementos de absorcion de energla estan dispuestos de forma integrada, por ejemplo, al menos sobre una zona de longitud predominante dentro del elemento de soporte correspondiente del soporte de modulo frontal. De este modo se produce, en particular, la ventaja de que se puede reducir considerablemente la necesidad de espacio constructivo para los elementos de absorcion de energla en la direccion longitudinal de vehlculo. Mediante el recubrimiento del elemento portante correspondiente del soporte de modulo frontal y de los respectivos elementos de absorcion de energla se puede conseguir, ademas, una absorcion de energla correspondiente en una fase temprana de una aplicacion de fuerza por accidente, por lo que mediante la disposicion de modulo frontal segun la invencion se puede absorber una gran cantidad de la energla de impacto. Ademas, las cargas definidas se disminuyen sin que se deteriore la estructura situada por detras.
[0008] En otra configuracion de la invencion, los elementos de absorcion de energla estan dispuestos de forma integrada sobre toda su longitud en la recepcion correspondiente respectivamente del elemento portante del soporte de modulo frontal. Una integracion completa de este tipo posibilita no solo una respuesta especialmente temprana de la zona de deformacion y una elevada capacidad de absorcion de energia, sino que, ademas, mediante esta integracion completa del respectivo elemento de absorcion de energia se puede conectar el elemento portante correspondiente de manera especialmente sencilla directamente con los respectivos largueros de la carroceria, que limitan con los respectivos elementos de absorcion de energia. Por consiguiente, se produce una conexion especialmente rigida entre el elemento portante del soporte de modulo frontal y el respectivo larguero de la carroceria del automovil. Ademas, mediante el respectivo larguero de la carroceria del automovil se da un apoyo especialmente favorable del elemento de absorcion de energia correspondiente que penetra completamente en el elemento portante del soporte de modulo frontal.
[0009] Las ventajas descritas anteriormente en relacion con la disposicion de modulo frontal segun la invention son validas de la misma manera para la carroceria segun la revindication 6. Ademas, se puede crear una fijacion especialmente rigida de la disposicion de modulo frontal en la carroceria del automovil cuando el elemento portante, en particular el cordon superior, esta conectado en respectivos extremos traseros con columnas A correspondientes. En particular, respecto a la rigidez a la torsion, se puede conseguir de este modo una estructura especialmente ventajosa.
[0010] Segun una configuration ventajosa de la invencion, cada uno de los elementos de absorcion de energia esta formado por un plastico. Una configuracion de este tipo no solo es especialmente favorable respecto al peso, sino que tambien se puede fabricar de forma especialmente sencilla. Ademas, el plastico se puede disenar de manera sencilla en su forma, a fin de crear una capacidad de deformacion y absorcion de energia dirigida.
[0011] Otras ventajas, caracteristicas y particularidades de la invencion se deducen de la description siguiente de un ejemplo de realization preferido, asi como mediante los dibujos; estos muestran en:
la fig. 1 una representation despiezada en perspectiva de una disposicion de modulo frontal segun el estado de la tecnica;
la fig. 2 una representacion despiezada en perspectiva de una disposicion de modulo frontal para una carroceria de un automovil segun la invencion, con un soporte de modulo frontal, con un elemento portante esencialmente en forma de U en forma de un cordon superior, que bajo mediation de los respectivos elementos de absorcion de energia se puede apoyar en elementos portantes asociados respectivamente en forma de los largueros de la carroceria del automovil, donde los elementos de absorcion de energia se pueden disponer de forma integrada esencialmente completamente en las recepciones correspondientes respectivamente, configuradas como pozos cerrados perifericamente, del elemento portante del soporte de modulo frontal;
la fig. 3a, 3b una representacion despiezada en perspectiva oblicuamente desde detras, asi como una representacion despiezada en perspectiva oblicuamente desde delante del elemento portante reconocible por fragmentos en forma de el cordon superior del soporte de modulo frontal, en cuyo pozo final, cerrado perifericamente se puede insertar al menos esencialmente completamente el elemento de absorcion de energia correspondiente respectivamente, donde el elemento portante se puede conectar directamente con el larguero correspondiente, reconocible en la fig. 3a, de la carroceria del automovil bajo mediacion de conexiones atornilladas correspondientes, que se extienden esencialmente en la direction vertical del vehiculo;
la fig. 4a, 4b una vista en section por fragmentos de la disposicion de modulo frontal a lo largo de un plano de corte que discurre en la direccion vertical del vehiculo o en la direccion longitudinal del vehiculo, donde se puede reconocer, en particular, la integracion del elemento de absorcion correspondiente en la recepcion correspondiente en forma de pozo del elemento portante, asi como la disposicion y fijacion directa del elemento portante en el larguero correspondiente, situado por detras de la carroceria del automovil; y en
la fig. 5 una vista en seccion por fragmentos de la union del elemento portante o del cordon superior del soporte de modulo frontal en la zona de su extremo trasero en una columna A correspondiente de la carroceria del automovil.
[0012] Mientras que en la fig. 1 en una representacion despiezada en perspectiva se puede reconocer la disposicion de modulo frontal ya explicada al inicio segun el estado de la tecnica, las fig. 2 a 5 muestran una disposicion de modulo frontal segun la invencion para una carroceria de un automovil configurado en cuestion en forma monovolumen con solo una fila de asientos de vehiculo. Por lo tanto, en el presente caso se debe conseguir una zona de deformacion para el automovil, que tiene una longitud constructiva relativamente baja en la direccion longitudinal del vehiculo, pero sin embargo dispone de una capacidad de absorcion de energia especialmente buena en el caso de una colision frontal por accidente.
[0013] Para ello en la fig. 2 en una representacion despiezada en perspectiva se puede reconocer una disposicion de modulo frontal, que comprende en primer lugar un soporte de modulo frontal 30. Este soporte de modulo frontal 30 presenta como componente esencial un elemento portante 32 en forma de un cordon superior, cuya forma se explica a continuacion todavla mas en detalle. Este elemento portante 32 esta configurado en cuestion, por ejemplo, como componente hlbrido con una o varias partes portantes metalicas, que a continuacion se ha(n) recubierto por inyeccion, por ejemplo, con un plastico. Naturalmente tambien serlan concebibles otras configuraciones de este elemento portante 32, por ejemplo, completamente de un plastico correspondientemente estable.
[0014] Ademas, el soporte de modulo frontal 30 comprende dos apoyos 34 que sobresalen hacia abajo del elemento portante 32, en los que pueden estar apoyados, por ejemplo, un travesano no explicado mas en detalle o una pieza de espuma, que sirve, en particular, para la proteccion de peatones.
[0015] Ademas, se pueden reconocer dos elementos de absorcion de energla 36 en forma de los as! denominados crashboxes, a traves de los que el elemento portante 32 se pueden apoyar en largueros 38 correspondientes respectivamente (fig. 3a, 4a, 4b) de la manera descrita mas en detalle a continuacion.
[0016] A este respecto, una particularidad de la presente disposicion de modulo frontal se puede ver en que los dos elementos de absorcion de energla 36 estan formados al menos parcialmente por un plastico 40. Preferiblemente, los dos elementos de absorcion de energla 36 estan hechos completamente de plastico. A este respecto, los elementos de absorcion de energla 36 pueden presentar -como se puede reconocer de una vision conjunta de las fig. 3a y 3b- diferentes estructuras.
[0017] Para ello, en la fig. 3a se puede reconocer que el elemento de absorcion de energla 36 de all! presenta esencialmente una estructura tubular de elementos tubulares adyacentes, que puede estar configurada en una pieza o varias piezas. Por el contrario, el elemento de absorcion de energla 36, que se muestra en la fig. 3b, esta provisto de una estructura nervada.
Como se puede reconocer ahora por la vision conjunta de las fig. 3a y 3b, el elemento portante 32 presenta en su extremo 42 respectivamente una recepcion 44 correspondiente para el elemento de absorcion de energla 36 correspondiente. Estas recepciones 44 estan configuradas en cuestion como pozos 46 en forma de caja, cerrados perifericamente respectivamente. A este respecto, la forma de seccion transversal de estos pozos 46 o recepciones 44 puede estar adaptada esencialmente a la estructura portante del elemento portante 32. As! es concebible por ejemplo en particular que el elemento portante 32 presente de forma continua una estructura hueca o un perfil hueco con seccion transversal cambiante o constante.
[0018] Como se puede reconocer ahora por las fig. 3a y 3b, el respectivo elemento de absorcion de energla 36 se puede disponer al menos sobre una zona de longitud existente, no obstante, al menos esencialmente completamente, dentro de la recepcion 44 correspondiente o dentro del pozo 46 correspondiente. En otras palabras, el respectivo elemento de absorcion de energla 36 se puede introducir en el respectivo extremo 42 del elemento portante 32 hasta que un respectivo extremo trasero 48 -observado en la direccion de introduccion- del elemento de absorcion de energla 36 termina al menos aproximadamente con solape con el respectivo extremo 42 del elemento portante 32. A este respecto, el elemento portante esta adaptado preferentemente al menos sobre una zona de longitud a la seccion transversal hueca del pozo 46 correspondiente de la recepcion 44 del elemento portante 32.
[0019] Como se puede reconocer ahora en particular en la vision conjunta de las fig. 3a y 4a, mediante la integracion completa del elemento de absorcion de energla 36 correspondiente en el extremo 42 correspondiente del elemento portante 32 se da la posibilidad de que el elemento portante 32 se pueda conectar directamente con el respectivo larguero 38 de la carrocerla del automovil, donde -segun se puede reconocer en particular de la fig. 4ael respectivo elemento de absorcion de energla 36 con su extremo trasero 48 correspondiente limita preferentemente directamente con el larguero 38 o se apoya en este de forma trasera. Para ello el elemento de larguero 38 presenta -segun se puede reconocer por la fig. 4a- un brazo 50 correspondiente. En una aplicacion de fuerza por accidente, el elemento portante 32 se puede apoyar por consiguiente a traves de los elementos de absorcion de energla 36 en el larguero 38 situado por detras respectivamente.
[0020] Ademas, como se puede reconocer en particular por la fig. 3a, as! como por la flecha 54 segun la fig.
4a, el extremo 42 correspondiente del elemento portante 36 esta conectado directamente con el extremo delantero correspondiente del larguero 38 correspondiente a traves de respectivamente dos conexiones atornilladas 52, que se extienden verticalmente. La fijacion del elemento portante 32 en los largueros 38 no se realiza as! bajo mediacion de los elementos de absorcion de energla 36 correspondiente, sino mejor dicho directamente. Por lo tanto, los respectivos extremos traseros 42 del elemento portante 32 se extienden al menos hasta los extremos traseros de los elementos de absorcion de energla 36. En la fig. 4b se puede reconocer para ello finalmente todavla de nuevo la union de un extremo trasero 42 semejante del elemento portante 32 en el extremo delantero correspondiente del larguero 38.
[0021] En los presentes ejemplos de realización, los elementos de absorcion de energla 36, que estan hechos de plastico 40, se puede inmovilizar, por ejemplo, unir por clip en su posicion final en el elemento portante 30 a traves de elementos de retencion correspondientes. Con la integracion de los elementos de absorcion de energla 36 en el elemento portante 32 esta claro que la posibilidad de representacion de los desarrollos de fuerza-recorrido necesarios debe estar garantizada sobre el plano de carga superior. En este caso es especialmente deseable una absorcion de energla maxima observando el nivel de fuerza maximo de la superestructura en bruto o la carrocerla usando la longitud de deformacion a disposicion. Mediante la integracion de los elementos de absorcion de energla 36 se puede reducir considerablemente de manera visible el espacio constructivo requerido para estos. Mediante la invencion se disminuye de forma dirigida la energla de las diferentes fuentes de carga, por ejemplo, el test de reparacion de choque.
[0022] En la fig. 5 se puede reconocer finalmente de que manera se puede conectar el elemento portante 32 en sus respectivos extremos 42 con las columnas A 56 correspondientes. A este respecto, a las columnas A 56 estan asociados los largueros 38 correspondientes, de modo que se puede realizar el atornillado deseable y representado en la direccion vertical del vehlculo (direction z). Mediante esta union del modulo frontal o del soporte de modulo frontal 30 y del elemento portante 32 se puede mejorar considerablemente la rigidez a torsion en el area de la zona de deformacion. Esto es especialmente ventajoso en el presente caso, dado que el elemento portante 32 debe contribuir a la rigidez a torsion de la superestructura en bruto o carrocerla. Para ello el elemento portante 32 o el cordon superior se desliza correspondientemente sobre la columna A 56 correspondiente y se atornilla a traves de las dos conexiones atornilladas 52 respectivamente en la direccion vertical del vehlculo (direccion z). A este respecto, el concepto de tolerancia se debe disenar de modo que es posible un montaje modular con un equipo de manipulation. A este respecto es especialmente ventajoso que todos los puntos de union se puedan usar para todas las variantes del automovil. La columna A 56 ofrece a este respecto la posibilidad de la referenciacion directa.

Claims (7)

REIVINDICACIONES
1. Disposicion de modulo frontal para una carrocerla de un automovil, con
5 - un soporte de modulo frontal (30), que comprende al menos un elemento portante (32) que es un cordon superior, y
- respectivos elementos de absorcion de energla (36), a traves de los que el soporte de modulo frontal (30) se puede apoyar en elementos portantes (38) asociados respectivamente de la carrocerla del automovil,
0 caracterizada porque
los elementos de absorcion de energla (36) estan dispuestos de forma integrada al menos sobre una zona de longitud en una recepcion (44) correspondiente respectivamente del elemento portante (32) del soporte de modulo frontal (30), y porque los elementos de absorcion de energla (36) estan dispuestos de forma integrada sobre toda su longitud en la recepcion (44) correspondiente respectivamente del elemento portante (32) del soporte de modulo 5 frontal (30).
2. Disposicion de modulo frontal segun la reivindicacion 1,
caracterizada porque
0 la respectiva recepcion (44) del elemento portante (32) esta configurada como pozo (46) cerrado perifericamente.
3. Disposicion de modulo frontal segun una de las reivindicaciones 1 o 2,
caracterizada porque
5 el elemento portante (32), en particular el cordon superior, del soporte de modulo frontal (30) esta conectado directamente con los respectivos largueros (38) de la carrocerla, donde los respectivos elementos de absorcion de energla (36) limitan con los largueros (38).
4. Disposicion de modulo frontal segun una de las reivindicaciones anteriores,
0
caracterizada porque
los respectivos extremos traseros (42) del elemento portante (38), en particular del cordon superior, del soporte de modulo frontal (30) se extienden al menos hasta los extremos traseros (48) de los elementos de absorcion de energla (36).
5
5. Disposicion de modulo frontal segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque cada uno de los elementos de absorcion de energla (36) esta formado por un plastico (40).
6. Carrocerla de un automovil con una disposicion de modulo frontal segun una de las reivindicaciones 1 0 a 5.
7. Carrocerla segun la reivindicacion 6,
caracterizada porque
5 el elemento portante (32), en particular el cordon superior, esta conectado en los respectivos extremos traseros (42) con las columnas A (56) correspondientes.
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