Travesaño delantero de vehículo automóvil, soporte delantero y procedimiento de ensamblado.

Travesaño delantero de automóvil (102, 104, 106, 1160, 1302, 1442,

1444, 1446, 1448) para su utilización en unbloque delantero de automóvil (100, 1570, 1572, 1574), en el que el travesaño delantero de automóvil comprende unapieza superior (116, 124, 120, 1160, 1266, 1304, 1306, 1308) y una pieza inferior (118, 122, 126, 1162, 1268, 1310,1312), en el que la pieza superior y la pieza inferior están fijadas entre sí y encierran un espacio hueco (1164), en el que

la pieza superior y la pieza inferior están moldeadas, caracterizado por el hecho de que:

hay un encaje por clipado (236) entre la pieza superior y la pieza inferior para fijar la pieza superior a la pieza inferior, enel que se realiza el clipado por el hecho de que una de la pieza superior y la pieza inferior tiene al menos dos lengüetas(438) y un borde de estabilización (750), en el que la otra de la pieza superior y la pieza inferior tiene al menos dosaberturas (440) y un canal de estabilización (752), en el que el borde de estabilización está adaptado para rellenar elcanal de estabilización dentro de una primera tolerancia predeterminada, en el que el número de lengüetas y el númerode aberturas es idéntico, en el que las aberturas están adaptadas para recibir las lengüetas, en el que las lengüetas seclipan en las aberturas, en el que hay un espacio inter-lengüeta (756) entre cada una de las al menos dos lengüetas, yen el que hay espaciadores (754) montados cerca de las aberturas que están adaptadas para rellenar el espacio interlengüeta dentro de una segunda tolerancia predeterminada cuando se realiza el clipado.

Travesaño delantero de vehículo automóvil, soporte delantero y procedimiento de ensamblado

Sector de la invención [0001] La invención se refiere a travesaños delanteros de automóvil, en particular a la construcción de bloques delanteros de automóvil a partir de travesaños delanteros de automóvil.

Antecedentes de la invención [0002] Un bloque delantero de automóvil es una estructura de soporte montada en la parte delantera de un automóvil y se utiliza para soportar los componentes en la parte delantera del automóvil. Por ejemplo los componentes que el bloque delantero puede soportar son: el radiador, los faros delanteros, las vigas de parachoques, los soportes de enganche para el capó, las barras puntales del capó, el recubrimiento del parachoques, los sensores de impacto, los recipientes de lavado, la parrilla, las guías de aire, los sensores de temperatura, las protecciones de peatón, los condensadores de aire acondicionado, un refrigerador de aire cargado, y absorbedores de energía.

Los bloques delanteros de automóvil pueden construirse a partir de metal, sin embargo esto conduce a un peso adicional y reduce la economía de combustible del automóvil. El moldeo por inyección se ha utilizado para la fabricación de soportes frontales, sin embargo las máquinas de inyección de moldeo necesarias son grandes (aproximadamente 2700 toneladas) y caras y es necesario un utillaje de "extremo del brazo " para la carga y descarga de la pieza en la máquina de moldeo por inyección.

La publicación de solicitud de patente alemana DE 10 2006 047 800 A1, que describe el preámbulo según la reivindicación 1, describe un travesaño de soporte frontal que comprende una pieza de soporte frontal y un componente de depósito que encierra el depósito.

Resumen de la invención [0005] La invención proporciona un travesaño delantero de automóvil, un bloque delantero de automóvil, y un procedimiento de ensamblado con ajuste de un bloque delantero de automóvil tal como se divulga y describe a continuación.

Realizaciones de la invención abordan el problema mencionado anteriormente y proporcionan otras ventajas del moldeo del bloque delantero de automóvil a partir de varias piezas que entonces se ensamblan en el bloque delantero. El bloque delantero de automóvil puede ser construido a partir de uno o más travesaños delanteros de automóvil de acuerdo con una realización de la invención. Esto permite el uso de pequeñas prensas de moldeo por inyección, tales como una máquina de 800 Ton. El uso de partes más pequeñas permite moldear con más detalle las piezas lo cual reduce la cantidad de fases de acabado de las piezas. A continuación se describen con mayor detalle ventajas de las diversas realizaciones.

La invención proporciona un travesaño delantero de automóvil para su utilización en un bloque delantero de automóvil. Un travesaño delantero de automóvil se define aquí como un soporte de cargas utilizado como estructura de soporte para un automóvil, en particular para construir un bloque delantero de automóvil. El travesaño delantero de automóvil comprende una pieza superior y una pieza inferior. Se entiende en este documento que la referencia a una pieza superior y una pieza inferior no implican una orientación preferida, sino que es simplemente una manera de diferenciar las dos piezas. La pieza superior y la pieza inferior están fijadas entre sí y encierran un espacio hueco. La pieza superior y la pieza inferior están moldeadas. Las realizaciones del travesaño delantero de automóvil son ventajosas, ya que el espacio hueco se puede utilizar para encerrar las estructuras de apoyo u ocultar elementos tales como abrazaderas de cables y o recipientes de agua para lavado. El uso de piezas moldeadas permite montar los soportes y las estructuras que han de incluirse en el travesaño delantero de automóvil durante el proceso de fabricación.

En otra realización, el espacio hueco está adaptado para encerrar al menos una estructura de soporte. Esta realización es ventajosa, ya que permite que las estructuras de apoyo sean colocadas dentro del espacio hueco y las estructuras de soporte no requieran tanto acabado. Por ejemplo, si las estructuras de apoyo son de metal no necesitan ser pintadas o si es un elemento de rigidez extrusionado u obtenido por pultrusión, los extremos del elemento de rigidez no tendrán que ser recortados o acabados. Un elemento de rigidez proveniente de pultrusión se define aquí como un elemento de rigidez reforzado con fibras, donde las fibras se extraen a través de la matriz durante la fabricación. Esto está en contraste con un rigidizador extruido, donde se han empujado la resina y las fibras a través de la matriz. En un elemento de rigidez proveniente de pultrusión las fibras tienen una alineación definida por la forma en que se tira a través de la matriz.

En otra realización la estructura de soporte es una cualquiera de las siguientes: una estructura de soporte hidroformada, una placa metálica, un elemento de rigidez extruido, y un elemento de rigidez proveniente de pultrusión. Una estructura de soporte hidro-formada es una estructura de soporte metálica que ha sido expandida para rellenar un volumen predefinido. Un elemento de rigidez proveniente de pultrusión es un material de fibra de vidrio o de otro material compuesto donde las fibras están orientadas en una dirección particular para dar resistencia. La inclusión de una estructura de soporte hidro-formada es ventajosa, ya que puede ser diseñada de tal manera que ocupe todo el espacio hueco del travesaño delantero de automóvil. Encerrar placas de metal dentro del travesaño delantero de automóvil es ventajoso, ya que estarán envueltas por la estructura moldeada y no requieren trabajos de acabado, como mucho la pintura necesaria. Las placas de metal o estructuras que están expuestas a los elementos en un automóvil, necesitan ser pintadas y acabadas. Durante el proceso de envío de estas a un fabricante pueden llegar a ser rayarse. Envolviéndolas en las piezas moldeadas se elimina primero la necesidad de pintarlos, y también se eliminan los problemas de dañado de la pintura protectora antes de la instalación. Es muy ventajoso incluir un elemento de rigidez extruído o proveniente de pultrusión en el espacio hueco, porque si se expone el elemento de rigidez extruído o proveniente de pultrusión entonces los extremos del elemento de rigidez extruído o proveniente de pultrusión deben ser recortados. Encerrándolos dentro del espacio hueco se elimina la necesidad de recortar.

Según la invención, hay un encaje por clipado entre la pieza superior y la pieza inferior para fijar

la pieza superior a la pieza inferior. Esto es ventajoso, ya que se puede utilizar un ajuste a presión para formar una conexión fuerte y rígida para sujetar la pieza superior a la pieza inferior.

Se realiza el clipado por una de la pieza superior y la pieza inferior que tiene al menos dos caminos y un borde de estabilización. La otra de la pieza superior y la pieza inferior tiene al menos dos aberturas y un canal de estabilización. El borde de estabilización está adaptado para rellenar el canal de estabilización dentro de una primera tolerancia predeterminada. El número de lengüetas y el número de aberturas es idéntico. Las aberturas están adaptadas para recibir las lengüetas. Las lengüetas se encajan a presión en las aberturas. Hay un espacio entre cada una de las al menos dos lengüetas. Hay espaciadores cerca de las aberturas que están adaptados para rellenar el espacio interno entre lengüetas hasta dentro de una segunda tolerancia predeterminada cuando se realiza el clipado. Esta realización es ventajosa, porque los travesaños de soporte que emplean este clipado son extremadamente rígidos y quedan bien fijados entre sí. Las tolerancias predeterminadas primera y segunda pueden tener el mismo valor o pueden ser diferentes.

En otra forma de realización la pieza superior está soldada a la pieza inferior. La técnica exacta de la soldadura depende de cómo se han fabricado la pieza superior y la pieza inferior. Si están hechas de un plástico o un compuesto de fibra de algún tipo entonces las piezas pueden ser soldadas entre sí utilizando técnicas de soldadura de plástico. Por ejemplo puede utilizarse soldadura de gas caliente, de velocidad, de soldadura por punta de velocidad, soldadura por contacto, soldadura por placa caliente, soldadura por alta frecuencia, soldadura ultrasónica, y soldadura por vibración o fricción para soldar la pieza superior a la pieza inferior. Esta realización es ventajosa, ya que se puede usar para el ajuste de tendencia y establecer las dimensiones exactas del travesaño delantero de automóvil. El ajuste de tendencia se define aquí... [Seguir leyendo]

1. Travesaño delantero de automóvil (102, 104, 106, 1160, 1302, 1442, 1444, 1446, 1448) para su utilización en un bloque delantero de automóvil (100, 1570, 1572, 1574) , en el que el travesaño delantero de automóvil comprende una pieza superior (116, 124, 120, 1160, 1266, 1304, 1306, 1308) y una pieza inferior (118, 122, 126, 1162, 1268, 1310, 1312) , en el que la pieza superior y la pieza inferior están fijadas entre sí y encierran un espacio hueco (1164) , en el que la pieza superior y la pieza inferior están moldeadas, caracterizado por el hecho de que:

hay un encaje por clipado (236) entre la pieza superior y la pieza inferior para fijar la pieza superior a la pieza inferior, en el que se realiza el clipado por el hecho de que una de la pieza superior y la pieza inferior tiene al menos dos lengüetas (438) y un borde de estabilización (750) , en el que la otra de la pieza superior y la pieza inferior tiene al menos dos aberturas (440) y un canal de estabilización (752) , en el que el borde de estabilización está adaptado para rellenar el canal de estabilización dentro de una primera tolerancia predeterminada, en el que el número de lengüetas y el número de aberturas es idéntico, en el que las aberturas están adaptadas para recibir las lengüetas, en el que las lengüetas se clipan en las aberturas, en el que hay un espacio inter-lengüeta (756) entre cada una de las al menos dos lengüetas, y en el que hay espaciadores (754) montados cerca de las aberturas que están adaptadas para rellenar el espacio interlengüeta dentro de una segunda tolerancia predeterminada cuando se realiza el clipado.

2. El travesaño delantero de automóvil según la reivindicación 1, en el que el espacio hueco está adaptado para encerrar al menos una estructura de soporte (542, 646) .

3. El travesaño delantero de automóvil según la reivindicación 2, en el que la estructura de soporte es una cualquiera de las siguientes: una estructura de soporte hidro-formada, una placa metálica, un elemento de rigidez extruido, y un elemento de rigidez proveniente de pultrusión.

4. El travesaño delantero de automóvil según la reivindicación 1, en el que al menos una de entre la pieza superior y la pieza inferior está fabricada empleando moldeado por inyección de vidrio largo directo.

5. El travesaño delantero de automóvil según la reivindicación 1, en el que al menos una de entre la pieza superior y la pieza inferior está construido a partir de al menos dos sub piezas (1304, 1306, 1308, 1310, 1312) .

6. El travesaño delantero de automóvil según la reivindicación 1, en el que al menos una de entre la pieza superior y la pieza inferior tiene al menos una de las características moldeadas siguientes: una estructura de montaje moldeada (128) y un inserto (114, 130) .

7. El travesaño delantero de automóvil según la reivindicación 1, en el que el espacio hueco está adaptado para encerrar al menos uno de entre los siguientes: un haz de cables, un depósito de limpia-parabrisas, una botella de expansión de radiador, y un conector eléctrico.

8. Bloque delantero de automóvil (100, 1300, 1570, 1572, 1574) que comprende al menos un travesaño delantero de automóvil según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

9. El bloque delantero de automóvil según la reivindicación 8, en el que el bloque delantero de automóvil comprende un elemento transversal horizontal (102, 1302) , en el que el elemento transversal horizontal comprende el travesaño delantero de automóvil.

10. El bloque delantero de automóvil según la reivindicación 8, en el que el bloque delantero de automóvil comprende al menos un pilar vertical (104, 106) , en el que el al menos un elemento transversal horizontal comprende el travesaño delantero de automóvil.

11. El bloque delantero de automóvil según la reivindicación 8, en el que el bloque delantero de automóvil comprende un elemento transversal horizontal (102, 1302) , en el que el elemento transversal horizontal comprende el travesaño delantero de automóvil, en el que el bloque delantero de automóvil comprende al menos un pilar vertical (104, 106) , en el que la pieza inferior del elemento transversal horizontal tiene una protuberancia (108) , en el que las piezas inferior y superior del pilar vertical están adaptadas para encerrar la protuberancia entre el espacio hueco del pilar vertical, y en el que el encierro de la protuberancia por el pilar vertical une el elemento transversal horizontal y el pilar vertical rígidamente.

12. El bloque delantero de automóvil según la reivindicación 8, en el que el bloque delantero de automóvil comprende un elemento transversal horizontal (1302) , en el que el elemento transversal horizontal comprende el travesaño delantero de automóvil, en el que la pieza superior comprende una pieza superior izquierda (1308) , una pieza superior media (1306) , y una pieza superior derecha (1304) , en el que la pieza inferior comprende una pieza inferior izquierda (1312) y una pieza inferior derecha (1310) , en el que la pieza inferior izquierda y la pieza inferior derecha están adaptadas para ser fijadas entre sí, en el que la pieza inferior izquierda y la pieza inferior derecha están adaptadas para ser montadas de forma deslizable antes de ser fijadas entre sí para ajustar la pieza inferior a una primera anchura predeterminada, en el que la pieza superior izquierda, la pieza superior media, y la pieza superior derecha están adaptadas para ser montadas de forma deslizable sobre la pieza inferior antes de ser fijada a la pieza inferior para ajustar la pieza superior a una segunda anchura predeterminada, en el que la pieza inferior forma un soporte vertical, en el que la pieza inferior

izquierda comprende un pilar vertical izquierdo (1322) , y en el que la pieza inferior derecha comprende un pilar vertical derecho (1330) .

13. El bloque delantero de automóvil según la reivindicación 12, en el que el bloque delantero de automóvil también comprende uno de entre los siguientes:

- un elemento transversal (1336) adaptado para ser fijada entre con el pilar vertical izquierdo y el pilar vertical derecho, en el que el pilar vertical izquierdo y el pilar vertical derecho están adaptados para ser montados de forma deslizable sobre el elemento transversal para ajustar la pieza inferior a la primera anchura predeterminada,

- un elemento transversal moldeado izquierdo (1322) y un elemento transversal moldeado derecho (1320) , en el que el elemento transversal moldeado izquierdo está íntegramente formado con el pilar vertical izquierdo, en el que el elemento transversal moldeado derecho está íntegramente formado con el pilar vertical derecho, en el que el elemento transversal moldeado izquierdo está adaptado para ser fijado con el elemento transversal moldeado derecho, y en el que el elemento transversal moldeado izquierdo y el elemento transversal moldeado derecho están adaptados para ser montados de forma deslizable entre sí para ajustar la pieza inferior a la primera anchura predeterminada.

14. Procedimiento de ensamblado con ajuste de un bloque delantero de automóvil (100, 1570, 1572, 1574) , en el que el bloque delantero de automóvil comprende un elemento transversal horizontal (102, 1302) , en el que el elemento transversal horizontal comprende un soporte frontal de automóvil, travesaño que comprende una pieza superior y una pieza inferior, en el que la pieza superior comprende una pieza superior izquierda (1308) , una pieza superior media (1306) , y una pieza superior derecha (1304) , en el que la pieza inferior comprende una pieza inferior izquierda (1312) y una pieza inferior derecha (1310) , en el que la pieza inferior izquierda y la pieza inferior derecha están adaptadas para ser fijadas entre sí, en el que la pieza inferior izquierda y la pieza inferior derecha están adaptadas para ser montadas de forma deslizable antes de ser fijadas entre sí para ajustar la pieza inferior a una primera anchura predeterminada, en el que la pieza superior izquierda, la pieza superior media, y la pieza superior derecha están adaptadas para ser montadas de forma deslizable sobre la pieza inferior antes de ser fijada a la pieza inferior para ajustar la pieza superior a una segunda anchura predeterminada, en el que la pieza inferior forma un soporte vertical, en el que la pieza inferior izquierda comprende un pilar vertical izquierdo (1322) , y en el que la pieza inferior derecha comprende un pilar vertical derecho (1330) , comprendiendo el procedimiento las etapas de:

- posicionar (1600) la pieza inferior izquierda y la pieza inferior derecha conjuntamente,

- ajustar (1602) la pieza inferior izquierda y la pieza inferior derecha a la primera anchura predeterminada,

- posicionar (1604) la pieza superior izquierda, la pieza superior media, y la pieza superior derecha,

- ajustar (1606) la pieza superior izquierda, la pieza superior media, y la pieza superior derecha a la segunda anchura predeterminada,

- fijar (1608) la pieza inferior derecha a la pieza inferior izquierda, y

- fijar (1610) la pieza superior izquierda, la pieza superior media, y la pieza superior derecha a la pieza inferior.