MXPA00002383A - Dispositivo para vehiculos y metodo para fabricar el dispositivo. - Google Patents

Abstract

Un dispositivo par aun vehiculo, especialmente un vehiculo ligero, comprende una estructura (2) metalica la cual forma la parte de soporte para una carroceria compuesta de grandes unidades (8,9) de carroceria de plastico, preferentemente termoplastico. la estructura (1) comprende pilares (5,6) que se proyectan ascendentemente desde una estructura de base, cuyos pilares esta n pretendidos para soportar la carroceria del vehiculo y posiblemente tambien las vigas de techo/ laterales. La seccion frontal del vehiculo, es decir la parte (9) de carroceria frontal esta disenada como una parte de construccion moldeada de una sola pieza, la cual se monta /fija en el conjunto frontal de pilares (5) de la estructura. De la misma forma, la parte (8) de carroceria posterior del vehiculo es una parte de construccion moldeada de un asola pieza y se fija al pilar (6) posterior. La seccion entre los pilares (5,6) frontal y posterior, junto con la seccion de techo sobrepuesto esta cubierta por elementos 10 de placa, elementos de puerta, etc., todos los cuales esta n compuestos de grandes elementos de plastico.

Description

DISPOSITIVO PARA VEHÍCULOS Y MÉTODO PARA FABRICAR EL DISPOSITIVO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención está relacionada con un dispositivo para vehículos, que comprende una estructura metálica la cual forma la parte de soporte para una carrocería compuesta de grandes unidades de carrocería de plástico, preferentemente termoplástico y especialmente termoplástico de color, en donde la estructura comprende pilares que se proyectan ascende temente desde una estructura de base para soportar la carrocería del vehículo y posiblemente también las vigas de t e cho / 1 a t e r a 1 e s . La invención también está relacionada con un método para fabricar un vehículo de este tipo. La fabricación actual de vehículos, par icularmente automóviles, está basada ampliamente en la construcción de carrocerías soldando placas y paneles para formar una unidad con una estructura la cual tiene la resistencia y rigidez necesarias, permitiendo que la carrocería se ensamble con un chasis, con resortes y suspensión de ruedas y con la instalación del motor y otras partes. Este método de construcción constituye una base sustancial sobre la construcción de vehículos original, la cual consistía de una estructura resistente, donde los paneles y las partes de la carroc ezr ía se montaban sobre la estructura. El desarrollo se ha basado ampliamente en la utilización de acero, con placas que se estampan a manera de paneles y se sueldan en líneas de ensamble robotizadas y ampliamente racionales y efectivas. Este método de producción por lo tanto es altamente avanzado con respecto al control en la precisión, con inversiones asociadas muy altas. Un método de producción de este tipo por lo tanto sería apropiado y financieramente justificable en la fabricación de altos volúmenes de producción. Hoy en día la moda en desarrollo adicional es hacia la construcción de vehículos y automóviles que son tanto más pequeños como más ligeros, y que sobre todo deben de ser capaces de ser manejados con una reducción en el consumo de energía, con esto produciendo el impacto en el ambiente. Para este propósito se emplean materiales modernos y nuevos métodos de producción. Una característica adicional en esta moda de desarrollo es la producción de vehículos o automóviles que están pretendidos para cubrir un requerimiento especial o una colocación en el mercado, es decir no están pretendidos para un uso universal, por ejemplo para largas distancias. Tales vehículos "colocados" que ambién se denominan como medios de transporte, normalmente no satisfacerán los requerimientos de fabricación para muy grandes volúmenes de producción y para tales vehículos por lo tanto se han desarrollado métodos de producción especiales y se han empleado materiales que hasta ahora no habían sido ampliamente usados. en la producción de automóviles. En el caso de estos vehículos también, sin embargo, es muy importante que el vehículo ofrezca un grado suficientemente alto de seguridad para el usuario y por lo tanto es crucial que en este caso también sea posible incorporar la resistencia necesaria en las condiciones de deformación en el diseño para poder cumplir con los requerimientos de seguridad modernos. El uso de perfiles, por ejemplo en aluminio, también ha demostrado que proporciona métodos de construcción interesantes para eL desarrollo futuro de vehículos a través de las llamadas "estructuras espaciales". Estas estructuras se construyen uniendo los perfiles por medio de soldadura, pegadura o mediante otros medios mecánicos de fijación. Tal estructura, por ejemplo en aluminio, es ligera y se puede calcular y dimensionar para proporcionar un nivel muy alto de seguridad. Para poder construir un vehículo final, los paneles y las partes de la carrocería tiene que continuar para ser construidas juntas sobre esta estructura. Para este propósito los paneles posiblemente de aluminio o de metal o paneles de plástico se pueden utilizar los cuales se montan sobre la estructura por medios sus ancialmente conocidos. Aunque esto puede indicar un paso hacia atrás en la tecnología de construcción convencional, donde se utilizan estructuras, la única diferencia es que los materiales modernos como el aluminio y el plástico se utilizan, mientras que al mismo tiempo mayor seguridad se construye en la estructura, un método de construcción de este tipo también seria de gran interés para los tipos de vehículos nuevos antes mencionados. Una de las razones para esto es que se requieren inversiones considerablemente más bajas para poder desarrollar un vehículo en base a esto. Actualmente el método es muy adecuado para un número pequeño de producción. Las estructuras de soporte de este tipo también se pueden construir relativamente simples en una estructura de acero donde un tratamiento de superficie simple debe de llevarse a cabo para la producción contra la corrosión. Este tratamiento también es sustancialmente simplificado a comparación con el tratamiento Ue superficie de un chasis de automóvil tradicional, el cual subsecuenteme te tiene que ser rociado. Las "estructuras espaciales" es un término para estructuras de este tipo que están compuestas de perfiles con puntos de conexión. Estas se emplean en diferentes tipos de vehículo y son de interés considerable. Un reto importante, sin embargo, es el ser capaz de lograr una instalación simplificada y racional de las partes y paneles de la carrocería. Se conoce en la técnica anterior el uso de plástico en la parte de la carrocería en varios diseños en combinación con una estructura de aluminio o una estructura de acero. Las partes de la carrocería epóxica o de poliéster han sido utilizadas en su mayoría, pero otros tipos de plástico también han sido empleados, por medio de formar al vacío, moldeo por inyección o donde los paneles se producen por medio de rociado y armado. Ejemplos de tales diseños conocidos se pueden encontrar, por ejemplo, en la DE 19500361 la cual describe una estructura de carrocería /estructura, donde la sección de estructura posterior y las ligas de techo exterior están compuestos de una parte, la cual a su vez está unida a una sección de piso inferior. El panel exterior en la parte posterior está a su vez unido a la parte exterior del mismo. En EPO 584576 una estructura exterior se emplea, la cual forma la cabina actual, en la cual se monta un módulo frontal, estas partes se adhieren juntas. Un diseño similar, basado en una cabina completa, también se describe en EPO 547583. En la Patente EP 485457 y 697974 se describen métodos de cómo una estructura de metal se puede utilizar en combinación con grandes partes de carrocería las cuales en un diseño simple pueden formar la carrocería completa. El objeto de la presente invención es proporcionar una nueva forma de ensamble para un vehículo, en donde la carrocería del vehículo se puede fabricar a partir de grandes unidades de plástico, preferente termoplástico y especialmente preferidos los termoplásticos de color, en donde las partes de la carrocería también pueden estar hechas en una producción en serie más pequeña y en donde estas se pueden montar de manera simple y rápida en una estructura de vehículo, por ejemplo de aluminio, sin el uso de auxiliares complicados.

Este objeto se logra de acuerdo con la invención con un dispositivo del tipo mencionado en la introducción, el cual se caracteriza por las característica s_ presentadas en las reivindicaciones de la patente. La invención también comprende un método para fabricar un vehículo de este tipo, cuyo método se caracteriza por las características presentadas en la reivindicación 13 de esta patente. La invención difiere de los diseños previamente conocidos, porque representa un diseño altamente simplificado. El problema con los diseños previamente conocidos es que requieren de un proceso tardado y difícil para montar las carrocerías moldeadas sólidas y las grandes partes de la carrocería, ya que estas son difíciles de integrar y montar en una estructura armada p r e - f ab r i cada . En algunos casos, existe la necesidad de dividir la estructura armada para poder instalar los grandes elementos de la carrocería. Esto no solamente da como resultado una operación de trabajo adicional con el ensamble de la estructura, sino también muy a menudo significa un impedimento de la estructura armada y pasos costosos para poder asegurar un montaje simplificado y un grado satisfactorio de seguridad. Por ejemplo, el diseño de acuerdo con DE 19500361 requiere placas de metal integradas y soldadas en la estructura armada, ya que los paneles de la carrocería solamente proporcionan al vehículo la configuración externa y apariencia sin un módulo de carrocería estrechamente conect ado . En la presente invención, el deseo es unificar el estilo y la apariencia externa hasta una gran extensión con soluciones funcionales y útiles mediante la combinación de una estructura de metal y paneles de plástico. Esto se hace en una manera en donde la parte de la carrocería de plástico tiene más funciones integradas que simplemente ser una cubierta con ventajas exteriores y visuales. Además, se emplea un método de construcción donde las partes de la carrocería de plástico incluyen funciones tales como sellar y separar el interior del vehículo del ambiente exterior, y las partes pueden incluir elementos tales como arcos de rueda, guardabarros, etc. , luces integradas, bordes de sellado, etc. Una característica especial de la invención es también que los métodos y materiales de moldeo se pueden utilizar para la producción de las partes de carrocería las cuales eliminan la necesidad de pintar las partes de la carrocería. La pintura es una operación indeseable en cuanto a condiciones ambientales y costos. En una modalidad especial de la invención, las partes de carrocería del vehículo frontales y posteriores están diseñadas para traslaparse, dando como resultado una parte central reforzada en el vehículo. Esto proporciona una separación y refuerzo adicionales entre el ambiente interno y externo, lo cual puede ser ventajoso en aplicaciones espaciales. La invención ahora será explicada con detalle por medio de las modalidades que se ilustran en los dibujos, en los cuales: la figura 1 es una vista esquemática completa que ilustra el diseño del dispositivo de acuerdo con la invención, con las partes separadas una de la otra, la fligura 2 es una segunda modalidad de la invención, vista en corte horizontal esquemático, la figura 3 es una modalidad que corresponde a la figura 2 en una vista en corte lateral, junto con un diseño cabriolet, y la figura 4 es una vista lateral del diseño cabriolet en la figura 3. Como se mencionó anteriormente, los dibujos son representaciones puramente esquemáticas, las cuales solamente pretenden ilustrar el diseño principal del dispositivo de acuerdo con la invención y el método de fabricación de la misma. En los dibujos solo se incluyen aquellos elementos los cuales son necesarios para ilustrar el concepto inventivo, ya que otras características pueden variar y será una técnica la cual pueda ser implementada sin dificultad por una persona experta en la técnica. La Figura 1 ilustra el principio del dispositivo de acuerdo con la invención, ciertas partes de Ua carrocería han sido puesta a un lado, mientras que la configuración ensamblada final se ilustra por medio de líneas punteadas. El elemento básico en el diseño es una estructura metálica, por ejemplo una estructura del tipo "estructura espacial", la cual se designa como 1 y sobre la cual se montan los sistemas y componentes mecánicos necesarios en una manera simple y racional. La estructura se abre con fácil acceso. El vehículo puede de este modo ser construido con un sistema de chasis en la parte frontal y posterior, un motor y otras conexiones técnicas sin ningún impedimento desde las áreas cerradas en la estructura.

Dependiendo del sistema de transmisión, es decir si el motor se instala en la parte frontal o posterior, posiblemente activado por electricidad, que requiera espacio para colocar baterías, el sistema 2 de piso puede ser flexible, de este modo haciendo espacio para estos sistemas de transmisión debajo del vehículo, por ejemplo en el área designada como 3. El sistema de piso está designado como 2. Un piso 2 puede., por lo tanto, fijarse a la estructura, por ejemplo en dos ni eles para poder proporcionar espacio y oportunidad para montar baterías debajo del vehículo en e'l área en 3. En un diseño de este tipo se hará el intento de colocar el nivel alto del piso debajo de los asientos 4. Los pilares que se proyectan ascendentemente del vehículo, que están designados como pilares A y B, y dados los números de referencia 5 y 6 también se montan en la estructura, junto con una estructura 7 de techo para vehículos cerrados. Estos pilares que se proyectan ascendentemente se acomodan aproximada y referentemente en vertical, pero también pueden asumir formas anguladas o curvas, de acuerdo con el diseño de la carrocería.

La carrocería está principalmente compuesta de una parte 8 posterior, la cual constituye una gran parte de la carrocería que comprende ambos lados posteriores, los arcos de las llantas y los guardabarros y la sección de piso, la cual entonces se une a los pilares B 6 del vehículo, posiblemente también a otros puntos. En el caso donde el vehículo tiene 4 puertas, esta parte 8 se puede unir a los pilares C del vehículo, y el pilar B con esto se convierte en un pilar medio. La parte 9 frontal del vehículo está diseñada como cubierta la cual está abierta por debajo, de este modo permitiéndole ser colocada sobre el motor y llantas y que se una en el área alrededor de los pilares A 5 del vehículo. En la parte interior, es necesario construir una pared de torpedo separada del conjunto de pedal hacia arriba hacia el tablero para poder cerrar y sellar la cabina interna. Esta cubierta 12 también puede ser una parte extendida de la placa en el piso. Un techo 10 libre se puede unir a la estructura por encima de la ventana, y las puertas instaladas en los pilares 5 y 6 A y B respectivamente, posiblemente utilizando tres pilares en cada lado, entre los pilares.

En las Figuras 2-4 se ilustra una segunda modalidad de la invención, donde las partes posterior y frontal 8 y 9 se traslapan entre sí. La parte 8 de la carrocería posterior por lo tanto se diseña con la forma externa y las medidas externas requeridas por el vehículo hasta el área en el pilar posterior o el pilar B 6, mientras que la parte 9 de la carrocería frontal del vehículo se extiende hacia atrás con las dimensiones y diseño externos del vehículo en el área hasta los pilares A 5. En esta modalidad la parte frontal de la parte 8 de la carrocería posterior se extiende hacia delante en la parte interior de los pilares 5 y 6, hacia el área frontal del interior de la cabina, donde forma una pared 11 que se extiende o que se proyecta ascendentemente entre el compartime to interno de la cabina y el compartimento técnico externo o el compartimento de motor, donde puede terminar con una unión o un sello contra la estructura 13 de ventana inferior. De la misma manera, esta parte puede incluir el tablero de vehículo o la parte básica del tablero 12, como se ilustra en la figura 3. Al emplear un tecnología de moldeo y material de plástico adecuados, una cubierta para la defensa se puede moldear en la parte 9 frontal, junto con otros detalles como una parrilla, muescas y medios para asegurar los faros, etc. Las puertas se instalan como una parte subsecuente del proceso de ensamble y se unen al pilar 5 frontal y se traban en un estado cerrado contra el pilar 6. Una característica importante de este diseño es que la línea dividida entre la puerta y la parte de la carrocería posterior se puede ajustar en una manera simple ajustando o moviendo el punto de bisagra para la puerta en el pilar 5. La parte frontal entonces se puede ajustar hacia una línea de puerta frontal, dando como resultado la alineación perfecta con la división de la puerta. Cuando se usan los tres pilares, es decir los pilares A, B y C, el procedimiento será el mismo, también cuando se monta la puerta posterior. En la Figura 1, se ilustra un dispositivo para un vehículo con una estructura de techo. La figura 4 ilustra que el mismo dispositivo de vehículo también se puede emplear con un diseño sin techo. La invención representa un método altamente racional y efectivo para construir un vehículo. Las partes de la carrocería, tanto la frontal como la posterior, es decir -9 y 8 se montan después de que todos los componentes mecánicos, chasis, muelles, motor, etc., han sido instalados en la estructura abierta. Estos pueden estar hechos de diferentes tipos de plástico por medio de diferentes métodos de producción los cuales ofrecen la posibilidad de construir grandes partes tridimensionales. Un ejemplo de tal parte es una parte moldeada por rotación y el formado al vacío y el soplado también se pueden emplear en el caso de un criterio de diseño dado. Un material preferido es el termoplástico y particularmente el termoplástico de color, pero otros materiales de plástico con propiedades similares también se pueden utilizar. El ensamble de las partes de la carrocería de plástico y la estructura de metal ofrecen la posibilidad de proporcionar un buen sello ya que no hay más paneles de la carrocería que deban unirse y sellarse. Los bordes de plástico se pueden empujar hacia adentro y trabar en la estructura de metal, por ejemplo por medio de sujeción de apriete. A pesar del hecho de que estas partes de la carrocería relativamente grandes no proporcionan ninguna resistencia estructural en la estructura, tienen un efecto funcional obvio al obtener un vehículo terminado .

La invención se describe en términos puramente esquemáticos y el hecho es, como se mencionó anteriormente, que por ejemplo, se pueden utilizar tres pilares en cada lado en vez de dos. El dispositivo puede variar de muchas maneras dentro de la estructura de las reivindicaciones mientras que se retengan las características principales, viz. el uso de una gran parte de construcción como parte frontal y una gran parte de construcción como la parte posterior, estas partes de construcción estando en la forma tridimensional, lo cual les proporciona una gran resistencia y rigidez, con esto proporcionando una carrocería segura. Será posible variar el diseño y forma actuales.

Claims (13)

RE VINDICACIONES

1. Vehículo, que comprende una estructura de metal la cual forma la parte de soporte para una carrocería de plástico, en donde la estructura de metal comprende una estructura de base y por lo menos dos conjuntos de pilares que se proyectan ascendentemente para soportar la carrocería de plástico del vehículo, y posiblemente vigas de t e c h o / 1 a t e r a 1 e s caracterizado en que la sección frontal del vehículo, es decir la parte frontal de la carrocería de plástico, la cual está diseñada como una parte de construcción moldeada de una sola pieza, se monta/fija en el área del conjunto frontal de la estructura de metal de pilares, y que de la misma manera la parte posterior de la carrocería de plástico es una parte de construcción moldeada de una sola pieza y unida al conjunto posterior de pilares, y que la sección entre los conjuntos de pilares zfr ontal y posterior, junto con la sección de techo sobrepuesto esta cubierta por elementos de placa, elementos de puerta, etc., todos los elementos estando moldeados como grandes elementos de carrocería de plástico.

2. Vehículo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado en que entre los pilares se proporciona un pilar adicional para la instalación de dos elementos de puerta en cada lado del vehículo.

3. Vehículo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado en que la parte de carrocería posterior está diseñada con paredes laterales, arcos de rueda, parte posterior y piso en una sola pieza.

4. Vehículo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado en que la parte de carrocería frontal comprende una defensa, lados, arcos de rueda y cajuela, preferentemente con una abertura hacia abajo hacia el motor, etc. para servicio y similares

5. Vehículo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado en que en la estructura armada de metal se monta un piso, preferentemente un piso de metal el cual se suelda, y se extiende desde el extremo posterior del vehículo en las llantas posteriores hacia la pared de torpedo de vehículo, formando dos niveles, de esta forma permitiendo que el sistema de manejo, batería, tanque o similares puedan ser montados debajo del nivel del piso más alto del automóvil.

6. Vehículo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado en que los bordes y posiblemente la parte piso en la parte de carrocería posterior guían/traban contra un perfil en la estructura armada de metal, la cual forma una fijación y sello entre la estructura y la parte _de carrocería de plástico

7. Vehículo de acuerdo con La reivindicación 1, caracterizado en que la parte de carrocería frontal esta unida en la parte frontal contra la parte de la defensa y en la sección superior e inferior del conjunto frontal de pilares para la formación de una abertura para permitir que la puerta oscile hacia dentro cuando se abre.

8. Vehículo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado en que una o más de las partes de carrocería_o plástico están diseñadas de un material de plástico translúcido.

9. Vehículo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado en que la parte de carrocería posterior se extiende más allá de la parte posterior y prefe entemente también el conjunto frontal de pilares, en la parte interior de los pilares y por medio de la extensión más allá del conjunto frontal de pilares termina con una pared frontal que se proyecta ascendentemente, las aberturas necesarias para las puertas, etc. estando cortadas en la parte de carrocería.

10. Vehículo de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado en que la parte confrontada hacia delante de la parte posterior del vehículo en la parte interior de los pilares comprende una parte superior la cual forma un sello y una fijación contra la parte de estructura inferior del parabrisas.

11. Vehículo de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado en que la parte confrontada hacia delante o la sección frontal de la parte posterior del vehículo comprende una parte superior la cual total o parcialmente forma el tablero del vehículo o una parte básica del mismo.

12. Vehículo de acuerdo con la rei indicación 9, caracterizado en que la parte de carrocería posterior se molde a / c on f i gu r a de una sola pieza junto con el techo del vehículo.

13. Método para fabricar un vehículo con una estructura armada de metal, con conjuntos de pilares que se proyectan ascendentemente en las áreas laterales del vehículo y una carrocería de plástico que consiste de grandes elementos de construcción prefe entemente de termoplástico y especialmente termoplástico de color, caracterizado en que en la estructura de metal desde el área de extremo posterior del vehículo en la estructura se monta una parte de construcción de plástico de una sola pieza, la cual se une al conjunto posterior de pilares y la e s tr u c t ur a actual, preferentemente por medio de sujetadores de-apriete porque por medio de una parte de carrocería posterior con secciones laterales extendidas también es posible la fijación de los pilares centrales y el conjunto frontal de pilares, porque una parte de carrocería de plástico frontal entonces se monta en una manera similar desde el lado frontal del vehículo, porque las puertas, ventanas, etc. se montan entre los pilares y que cualquier área de techo abierta está cubierta por elementos de placa, también de plástico.