Estructura de refuerzo de un bastidor de carrocería de vehículo.

Bastidor de carrocería de vehículo que tiene una estructura de refuerzo incluyendo un elemento de refuerzo (1,

31) que interconecta dos puntos a reforzar del bastidor de carrocería de vehículo (101A) y que tiene unos medios de generación de fuerza de amortiguamiento que generan una fuerza de amortiguamiento viscoso contra la deformación axial del elemento de refuerzo (1, 31) producida por el movimiento relativo entre estos puntos del bastidor de carrocería de vehículo (101A) durante la marcha del vehículo (100) para reducir la deformación por vibración del bastidor de carrocería de vehículo (101A), incluyendo los medios de generación de fuerza de amortiguamiento un amortiguador hidráulico (32), en particular un amortiguador de aceite, para generar la fuerza de amortiguamiento por medio de un líquido hidráulico, donde el amortiguador hidráulico (32) tiene un cilindro (2, 36), un pistón (7, 41), un vástago de pistón (3, 33), cámaras de aceite (S1, S2) definidas por el pistón (7, 41), y al menos un orificio (8a, 41a, 41b), y comunicando mutuamente ambas cámaras de aceite (S1, S2) a través del orificio (8a, 41a, 41b), donde una fuerza de amortiguamiento característica en un lado de compresión de la deformación axial de los medios de generación de fuerza de amortiguamiento es diferente de la de un lado de tensión de la deformación axial de los medios de generación de fuerza de amortiguamiento.

Estructura de refuerzo de un bastidor de carrocería de vehículo La presente invención se refiere a un bastidor de carrocería de vehículo que tiene una estructura de refuerzo.

En vehículos, como los automóviles, la carrocería del vehículo se refuerza con un elemento de refuerzo hecho de metal con el fin primario de aumentar la rigidez de la carrocería del vehículo. A este elemento de refuerzo se le aplica principalmente una fuerza axial, y por ejemplo, los dos elementos de refuerzo 101 están instalados cruzados en un compartimiento motor del automóvil como se representa en la figura 18, y alternativamente el elemento de refuerzo 201 se instala sobre la superficie inferior de la parte delantera del automóvil como se representa en la figura 19.

Sin embargo, el elemento de refuerzo convencional se hace integralmente de un cuerpo elástico tal como metal. Por lo tanto, la energía generada a causa de la deformación se acumula casi tal cual en el elemento de refuerzo produciendo el fenómeno de que esta energía acumulada es liberada de nuevo como resiliencia. La repetición de la deformación por vibración del elemento de refuerzo permite incrementar la velocidad de deformación dinámica deteriorando la conducibilidad y la comodidad de marcha del vehículo.

Así, cuando se mejore la rigidez del elemento de refuerzo con el fin de mantener pequeña la cantidad absoluta de la deformación del elemento de refuerzo, surgirán problemas como el mayor peso y concentración de esfuerzos en la periferia de las piezas de montaje.

US 6.007.123 describe un parachoques de absorción de energía, donde dos carriles de bastidor paralelos están conectados uno a otro por una viga de parachoques sustancialmente en forma de arco. En extremos próximos de la viga de parachoques, están situados soportes de montaje entre dichos extremos próximos y los carriles de bastidor. Los extremos próximos opuestos están interconectados por un cable/tubo de tensión que soporta una carga de tensión. A lo largo de la longitud de dicho cable/tubo de tensión, está situado un dispositivo de absorción de energía de tensión.

GB 2 219 840 A describe un amortiguador hidráulico con un cilindro y un pistón. Dicho pistón está conectado a un vástago de pistón y separa una primera cámara de aceite de una segunda cámara de aceite. Ambas cámaras de aceite están conectadas por fluido una a otra por un primer paso de aceite y un segundo paso de aceite. En términos de un amortiguador hidráulico para uso en un vehículo, se describe que la fuerza de amortiguamiento generada en las carreras de extensión es mayor que en las carreras de contracción.

Un objetivo de esta invención es proporcionar un bastidor de carrocería de vehículo que tiene una estructura de refuerzo con mejor conducibilidad y una mayor comodidad de marcha del vehículo, evitando, sin embargo, el aumento de peso y la concentración de esfuerzos en la periferia de las piezas de montaje.

Según la presente invención, este objetivo se logra con un bastidor de carrocería de vehículo que tiene una estructura de refuerzo según la reivindicación independiente 1.

Consiguientemente, el bastidor de carrocería de vehículo de la invención que tiene la estructura de refuerzo para reforzarlo contra las cargas axiales que actúan en dicha carrocería de vehículo incluye un elemento de refuerzo que tiene unos medios de generación de fuerza de amortiguamiento para la generación de una fuerza de amortiguamiento viscoso contra dicha carga axial aplicada al elemento de refuerzo.

La fuerza de amortiguamiento viscoso generada por los medios de generación de fuerza de amortiguamiento puede suprimir la velocidad y el rebasamiento de la deformación axial del elemento de refuerzo. Esto ayuda a reducir la deformación por vibración de la carrocería de vehículo sin mejorar extremadamente la rigidez estática del elemento de refuerzo con el fin de mejorar la conducibilidad y la comodidad de marcha del vehículo. Adicionalmente, dado que no hay necesidad de mejorar excesivamente la rigidez estática, se puede evitar el aumento de peso y la concentración de esfuerzos en la periferia de las piezas de montaje del elemento de refuerzo. Así, no se necesita una deformación importante de la carrocería de vehículo y el vehículo se puede mejorar sin producir un aumento de peso y una concentración de esfuerzos en la periferia de las piezas de montaje.

Dado que los medios de generación de fuerza de amortiguamiento incluyen el amortiguador hidráulico o un amortiguador de aceite para generar la fuerza de amortiguamiento con líquido y orificios, el grado de libertad de colocación de las características de amortiguamiento se puede mejorar, al mismo tiempo que las características de amortiguamiento se pueden estabilizar.

Dado que las características de la fuerza de amortiguamiento de los medios de generación de fuerza de amortiguamiento se varían en los lados de tensión y compresión de la deformación axial, respectivamente, se puede lograr una característica de amortiguamiento más ideal para la configuración de entrada introducida en la carrocería de vehículo en la marcha real del vehículo.

Según una realización preferida, el elemento de refuerzo interconecta paredes opuestas, en particular extremos abiertos de la estructura de refuerzo de la carrocería de vehículo, donde se produce una deformación axial del elemento de refuerzo por una fuerza de compresión axial o una fuerza de tensión axial generada por un movimiento relativo entre las paredes opuestas de la estructura de refuerzo.

Así, en esta realización, la estructura de carrocería de vehículo se forma acoplando los lados opuestos del bastidor de carrocería de vehículo, en particular los extremos abiertos del bastidor de carrocería de vehículo conjuntamente con el elemento de refuerzo de vehículo que tiene los medios de generación de fuerza de amortiguamiento para generar la fuerza de amortiguamiento viscoso contra la deformación axial.

En consecuencia, la vibración de la carrocería de vehículo en conexión con el movimiento de los lados opuestos del bastidor de la carrocería de vehículo puede ser absorbida efectivamente por la fuerza de amortiguamiento generada por los medios de generación de fuerza de amortiguamiento del elemento de refuerzo de vehículo. Esto ayuda a reducir la vibración de la carrocería de vehículo con el fin de mejorar la conducibilidad y la comodidad de marcha del vehículo.

Según otra realización preferida, la estructura de refuerzo incluye un primer elemento del elemento de refuerzo, unido a una de las paredes opuestas de la estructura de refuerzo, y un segundo elemento, unido a la otra pared respectiva de las paredes opuestas de la estructura de refuerzo, donde los elementos primero y segundo están dispuestos en una relación predeterminada uno con otro y los medios de generación de fuerza de amortiguamiento están adaptados para generar una fuerza de restablecimiento contra un movimiento relativo del primer y el segundo elemento.

También es beneficioso que la estructura de refuerzo incluya un vástago de pistón que tenga un pistón formado integralmente en una parte intermedia del vástago de pistón, un cilindro, donde el vástago de pistón se inserta en el cilindro y el pistón está montado deslizantemente en la superficie periférica interna del cilindro por medio de un aro de pistón, y dos cámaras de aceite llenas de un líquido hidráulico y dispuestas en lados opuestos del pistón, donde el aro de pistón incluye múltiples orificios que permiten la comunicación de líquido entre las cámaras de aceite.

Alternativamente a esto, los medios de generación de fuerza de amortiguamiento pueden incluir además un cilindro y un vástago alargado, donde el vástago alargado está interconectado a un vástago de pistón del amortiguador hidráulico. También puede incluir un pistón montado dentro del cilindro, donde el vástago de pistón se extiende fuera del cilindro desde el pistón, dos cámaras llenas de un líquido hidráulico y dispuestas en lados opuestos del pistón en el cilindro, donde unos orificios están formados en el pistón para comunicar ambas cámaras, y una cámara cargada de gas definida por un pistón libre dispuesto en el cilindro. También puede incluir unos medios de cancelación de fuerza axial adaptados para cancelar la fuerza de la expulsión axial del vástago de pistón con la presión dentro de la cámara de gas en la condición descargada en la que no se aplica fuerza... [Seguir leyendo]

1. Bastidor de carrocería de vehículo que tiene una estructura de refuerzo incluyendo un elemento de refuerzo (1, 31) que interconecta dos puntos a reforzar del bastidor de carrocería de vehículo (101A) y que tiene unos medios de generación de fuerza de amortiguamiento que generan una fuerza de amortiguamiento viscoso contra la deformación axial del elemento de refuerzo (1, 31) producida por el movimiento relativo entre estos puntos del bastidor de carrocería de vehículo (101A) durante la marcha del vehículo (100) para reducir la deformación por vibración del bastidor de carrocería de vehículo (101A) , incluyendo los medios de generación de fuerza de amortiguamiento un amortiguador hidráulico (32) , en particular un amortiguador de aceite, para generar la fuerza de amortiguamiento por medio de un líquido hidráulico, donde el amortiguador hidráulico (32) tiene un cilindro (2, 36) , un pistón (7, 41) , un vástago de pistón (3, 33) , cámaras de aceite (S1, S2) definidas por el pistón (7, 41) , y al menos un orificio (8a, 41a, 41b) , y comunicando mutuamente ambas cámaras de aceite (S1, S2) a través del orificio (8a, 41a, 41b) , donde una fuerza de amortiguamiento característica en un lado de compresión de la deformación axial de los medios de generación de fuerza de amortiguamiento es diferente de la de un lado de tensión de la deformación axial de los medios de generación de fuerza de amortiguamiento.

2. Bastidor de carrocería de vehículo según la reivindicación 1, donde el elemento de refuerzo (1, 31) interconecta paredes opuestas, en particular extremos abiertos del bastidor de carrocería de vehículo (101A) , donde una deformación axial del elemento de refuerzo (1, 31) es producida por una fuerza de compresión axial o una fuerza de tensión axial generada por un movimiento relativo entre las paredes opuestas del bastidor de carrocería de vehículo (101A) .

3. Bastidor de carrocería de vehículo según la reivindicación 1 o 2, donde la estructura de refuerzo incluye un primer elemento del elemento de refuerzo (1, 31) , montado en una de las paredes opuestas del bastidor de carrocería de vehículo (101A) , y un segundo elemento, montado en la otra pared respectiva de las paredes opuestas del bastidor de carrocería de vehículo (101A) , donde los elementos primero y segundo están dispuestos en una relación predeterminada uno a otro y los medios de generación de fuerza de amortiguamiento están adaptados para generar una fuerza de amortiguamiento contra un movimiento relativo de los elementos primero y segundo.

4. Bastidor de carrocería de vehículo según una de las reivindicaciones 1 a 3, donde el pistón (7) está formado integralmente en una parte intermedia del vástago de pistón (3) ; el vástago de pistón (3) está insertado en el cilindro (2) ; y el pistón (7) está montado deslizantemente en la superficie periférica interna del cilindro (2) por medio de un aro de pistón (8) ; y el aro de pistón (8) incluye múltiples orificios (8a) que permiten la comunicación de líquido entre las cámaras de aceite (S1, S2) llenas del líquido hidráulico y dispuestas en lados opuestos del pistón (7) .

5. Bastidor de carrocería de vehículo según una de las reivindicaciones 1 a 3, donde los medios de generación de fuerza de amortiguamiento incluyen una varilla alargada (34) , donde la varilla alargada (34) está interconectada al vástago de pistón (33) del amortiguador hidráulico (32) .

6. Bastidor de carrocería de vehículo según una de las reivindicaciones 1 a 5, donde el pistón (41) está montado dentro del cilindro (36) , donde el vástago de pistón (33) se extiende fuera del cilindro (36) desde el pistón (41) , y donde los orificios (41a, 41b) están formados en el pistón (41) para comunicar ambas cámaras (S1, S2) llenas del líquido hidráulico y dispuestas en lados opuestos del pistón (41) en el cilindro (36) , e incluyendo además una cámara cargada de gas (S3) definida por el pistón libre (47) dispuesto en el cilindro (36) .

7. Bastidor de carrocería de vehículo según la reivindicación 6, donde la estructura de refuerzo incluye unos medios de cancelación de fuerza axial (46) adaptados para cancelar la fuerza de expulsión axial del vástago de pistón (33) con la presión dentro de la cámara de gas (S3) en la condición descargada en la que no se aplica fuerza axial a ningún extremo del amortiguador hidráulico (32) , donde los medios de cancelación de fuerza axial incluyen un elemento elástico (46) para empujar el pistón (41) y el vástago de pistón (33) en una dirección.

8. Bastidor de carrocería de vehículo según una de las reivindicaciones 5 a 7, donde la estructura de refuerzo incluye una cubierta (35) , donde un extremo de la cubierta (35) está montado deslizantemente sobre el cilindro (36) del amortiguador hidráulico (32) , una parte intermedia de la cubierta (35) es soportada por un casquillo de caucho en forma de aro (37) , y el otro extremo de la cubierta (35) está montado en un elemento de soporte (38) fijado a un extremo de la varilla alargada (34) .