Pieza estructural de vehículo automóvil y procedimiento de fabricación asociado.

Pieza estructural (10; 70) de vehículo automóvil del tipo que comprende:

- una primera esterilla (12) de fieltro y una segunda esterilla (14) de fieltro, comprendiendo cada esterilla (12, 14) de fieltro unas fibras (18) y una resina (20) que liga las fibras (18);

- un separador (16) interpuesto entre la primera esterilla (12) de fieltro y la segunda esterilla (14) de fieltro, estando la primera esterilla (12) de fieltro y la segunda esterilla (14) de fieltro fijadas sobre unas caras opuestas (16, 18) del separador (16);

caracterizada por que por lo menos una de entre la primera esterilla (12) y la segunda esterilla (14) comprende por lo menos un 50% en masa de fibras de madera ligadas entre ellas por la resina (20), y por que cada esterilla (12, 14) de fieltro presenta una densidad comprendida entre 0,8 y 1,2, ventajosamente entre 0,9 y 1,1.

Pieza estructural de vehículo automóvil y procedimiento de fabricación asociado.

La presente invención se refiere a una pieza estructural de vehículo automóvil del tipo que comprende:

- una primera esterilla de fieltro y una segunda esterilla de fieltro, comprendiendo cada esterilla de fieltro unas fibras y una resina que liga las fibras;

- un separador interpuesto entre la primera esterilla de fieltro y la segunda esterilla de fieltro, estando la primera esterilla de fieltro y la segunda esterilla de fieltro fijadas sobre unas caras opuestas del separador.

Una pieza de este tipo está destinada a formar particularmente un suelo de vehículo automóvil, tal como un suelo de habitáculo o un suelo y un falso suelo de maletero, un panel de puerta, una bandeja trasera, una parte trasera de asiento de filas 2 y 3, o bien una pared que delimita un espacio de almacenamiento.

A partir del documento US n° 6.761.953 se conocen unas piezas de vehículo automóvil del tipo antes citado realizadas a partir de velos de fibras de vidrio ensamblados sobre un separador en nido de abeja.

Unas piezas de este tipo son relativamente rígidas y presentan así buenas propiedades mecánicas, en particular en flexión.

A partir del documento JP 8-187 81 se conoce asimismo una pieza de equipamiento de vehículo automóvil que comprende dos capas formadas a base de fibras de madera y de resina, y un separador de poliestireno dispuesto entre estas dos capas.

A partir del documento EP 1 295 713 se conoce también una pieza que comprende un separador central en nido de abeja, sumergido en espuma, y dos capas exteriores.

A partir del documento US n° 5.738.924 se conoce un panel estructurante que comprende un separador central sumergido en espuma, y dos capas fijadas sobre el separador.

No obstante, las piezas del tipo antes citado no proporcionan completa satisfacción. En efecto, la presencia de resina de poliuretano aumenta significativamente el coste de la pieza. Además, estas piezas no están formadas a base de materiales naturales.

Por lo tanto, un objetivo de la invención es obtener una pieza estructural de vehículo automóvil que tenga buenas propiedades mecánicas a la vez que se mantiene ligera, siendo la pieza poco costosa y respetuosa con el medio ambiente.

Con este fin, la invención tiene por objeto una pieza estructural de vehículo automóvil tal como se reivindica en la reivindicación 1.

La pieza según la invención puede comprender una o varias de las características reivindicadas en las reivindicaciones 2 a 16, consideradas aisladamente o según todas las combinaciones técnicamente posibles.

La invención tiene asimismo por objeto un procedimiento de fabricación de una pieza estructural de vehículo automóvil tal como se reivindica en la reivindicación 17.

El procedimiento según la invención puede comprender la característica tal como se reivindica en la reivindicación 18.

La invención se comprenderá mejor con la lectura de la descripción que sigue, dada únicamente a título de ejemplo, y hecha con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

- la figura 1 es una vista tomada en sección de una primera pieza estructural de equipamiento según la invención;

- la figura 2 es una vista parcial en sección de una variante de la pieza según la invención;

- la figura 3 es una vista parcial en sección de otra variante de la pieza según la invención; y

- las figuras 4 a 7 representan las diferentes etapas de fabricación de una pieza según un primer procedimiento de acuerdo con la invención.

En la continuación de la descripción, los términos "inferior" y "exterior" se entienden generalmente con respecto a la pieza representada en las figuras.

Por otra parte, los porcentajes son porcentajes másicos, salvo si se precisa lo contrario.

En la figura 1 está representada una primera pieza de equipamiento 1 de vehículo automóvil según la invención. Esta pieza está destinada a formar particularmente un suelo de vehículo automóvil, tal como un suelo de habitáculo o un suelo y un falso suelo de maletero, un panel de puerta, una bandeja trasera, una parte trasera de asiento de filas 2 y 3 o una pared que delimita un espacio de almacenamiento.

Como se ilustra por la figura 1, la pieza 1 comprende una primera esterilla de fieltro 12, una segunda esterilla de fieltro 14 y un separador 16 dispuesto entre las esterillas 12, 14, estando fijada cada una de las esterillas 12, 14 sobre el separador 16.

Cada esterilla 12, 14 comprende unas fibras 18 y una resina 2 que liga las fibras 18 entre ellas.

Según la invención, cada esterilla 12, 14 comprende por lo menos un 5% de fibras de madera, en particular de fibras de madera cortas, con respecto a la masa total de la esterilla 12, 14.

Por "fibras de madera" se entienden unas fibras de celulosa obtenidas particularmente por corte de árboles que comprenden un tronco, como, por ejemplo, de pinos.

Como es bien sabido, la madera es un material orgánico compuesto particularmente por fibras de celulosa recubiertas en una matriz de lignina. La madera se encuentra en el tronco de los árboles.

Las fibras de madera se obtienen ventajosamente a partir de los descartes resultantes de la separación entre el corazón del árbol, por una parte, y el resto del tronco y de la corteza, por otra parte. Las fibras de madera se obtienen por desllgnlflcación de los descartes.

Las fibras de madera así obtenidas se ensamblan entre ellas para formar una napa.

Como se ha visto más arriba, la proporción másica de fibras de madera en cada esterilla 12, 14 es superior a 5% y está comprendida particularmente entre 6% y 9%, por ejemplo entre 6% y 75%, o incluso entre 8% y 9%, con respecto a la masa total de la esterilla 12, 14.

La longitud de las fibras de madera es estrictamente inferior a 2 mm, particularmente inferior a 1 mm. Esta longitud está comprendida ventajosamente entre 5 mm y 15 mm, en particular entre 7 mm y 12 mm.

En un primer modo de realización, por lo menos una de entre la primera esterilla 12 y la segunda esterilla 14 comprende además de las fibras sintéticas, por ejemplo unas fibras de poliéster, unas fibras bicomponentes a base

de poliéster, etc.

La cantidad de fibras sintéticas es entonces no nula, y está comprendida particularmente entre % y 45% en masa, por ejemplo entre 1% y 3% en masa.

En una variante, las fibras sintéticas comprenden una mezcla de fibras de poliéster monocomponente y de fibras bicomponentes a base de poliéster. Las fibras bicomponentes a base de poliéster comprenden dos tipos de poliéster que tienen unos puntos de fusión diferentes, mientras que las fibras de poliéster monocomponente están constituidas por un único tipo de poliéster que tiene un punto de fusión único.

La proporción másica de fibras de poliéster monocomponente en la mezcla de fibras sintéticas es superior a 5% en masa y está comprendida particularmente entre 6% y 9% en masa, siendo, por ejemplo, igual a 7% o a 8% en masa, con respecto a la masa total de la mezcla de fibras sintéticas.

Las fibras sintéticas mejoran particularmente la formabllldad de la pieza 1. Esto permite realizar, por ejemplo, unas piezas no planas que presentan unos relieves, como unos suelos de maletero de automóvil, unos suelos de habitáculo, unos paneles de puertas, unas bandejas o unos respaldos de asientos de fila 2 o 3.

La resina 2 ensambla las fibras 18 entre ellas. Impregna la napa de fibras 18 para ligar mecánicamente las fibras 18 entre ellas.

El porcentaje máslco de resina 2 contenido en cada esterilla 12, 14 es Inferior a 25% y está comprendido ventajosamente entre 5% y 25%. Está comprendido en particular entre 8% y 2% en masa.

La resina 2 utilizada es ventajosamente una resina termoendurecible que se endurece de manera irreversible, en particular por reticulación química, bajo el efecto del calor o de una radiación. Dichas resinas se presentan en general en forma de polvo o granulados antes de ser reticuladas, y presentan una forma sólida una vez reticuladas.

Ejemplos de resina termoendurecible son, por ejemplo, la resina acrílica, la resina metacrílica, la resina fenólica, la resina de poliuretano o la resina epoxi.

Las esterillas 12, 14 de fieltro así obtenidas se comprimen en un molde caliente para presentar una densidad comprendida entre ,8 y 1,2, ventajosamente entre ,9 y 1,1.

Las esterillas 12, 14 de fieltro son rígidas. Su resistencia a la flexión es función de la densificación de las esterillas de fieltro, de la densidad superficial de las esterillas de fieltro y del peso de resina.

La densidad... [Seguir leyendo]

1. Pieza estructural (1; 7) de vehículo automóvil del tipo que comprende:

una primera esterilla (12) de fieltro y una segunda esterilla (14) de fieltro, comprendiendo cada esterilla (12, 14) de fieltro unas fibras (18) y una resina (2) que liga las fibras (18);

- un separador (16) interpuesto entre la primera esterilla (12) de fieltro y la segunda esterilla (14) de fieltro, estando la primera esterilla (12) de fieltro y la segunda esterilla (14) de fieltro fijadas sobre unas caras opuestas (16, 18) del separador (16);

caracterizada por que por lo menos una de entre la primera esterilla (12) y la segunda esterilla (14) comprende por lo menos un 5% en masa de fibras de madera ligadas entre ellas por la resina (2), y por que cada esterilla (12, 14) de fieltro presenta una densidad comprendida entre ,8 y 1,2, ventajosamente entre ,9 y 1,1.

2. Pieza (1; 7) según la reivindicación 1, caracterizada por que la longitud de las fibras de madera es inferior a 2 mm, y está comprendida ventajosamente entre 5 mm y 15 mm, en particular entre 7 mm y 12 mm.

3. Pieza (1; 7) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que por lo menos una de entre la primera esterilla (12) de fieltro y la segunda esterilla (14) de fieltro comprende una cantidad no nula e inferior a 45% en masa de fibras sintéticas, ventajosamente de fibras de polléster y/o de fibras de poliéster bicomponentes.

4. Pieza (1; 7) según la reivindicación 3, caracterizada por que por lo menos una de entre la primera esterilla (12) de fieltro y la segunda esterilla (14) de fieltro comprende, en masa, entre 6% y 8% de fibras de madera, entre 1% y 3% de fibras sintéticas, y entre 5% y 25% de resina.

5. Pieza (1; 7) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que por lo menos una de entre la primera esterilla (12) de fieltro y la segunda esterilla (14) de fieltro comprende una cantidad no nula de fibras naturales distintas de las fibras de madera, siendo la cantidad máslca de fibras naturales inferior a 45%.

6. Pieza (1; 7) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que por lo menos una de entre la primera esterilla (12) de fieltro y la segunda esterilla (14) de fieltro comprende una cantidad no nula de fibras largas de longitud superior a 2 mm y, en particular, comprendida entre 2 mm y 15 mm, ventajosamente entre 3 mm y 1 mm, ventajosamente entre 6 mm y 8 mm, siendo ventajosamente las fibras largas unas fibras naturales distintas de las fibras de madera.

7. Pieza (1; 7) según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada por que todas las fibras de por lo menos una de entre la primera esterilla (12) de fieltro y la segunda esterilla (14) de fieltro son unas fibras de madera.

8. Pieza (1, 7) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la resina (2) es una resina termoendurecible tal como una resina acrílica, una resina fenólica, una resina de poliuretano, una resina epoxi o una resina metacrílica.

9. Pieza (1; 7) según la reivindicación 8, caracterizada por que el porcentaje másico de resina (2) en cada una de entre la primera esterilla (12) de fieltro y la segunda esterilla (14) de fieltro es inferior a 4%, en particular inferior a 25%, y, ventajosamente, está comprendido entre 8% y 2%.

1. Pieza (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que por lo menos una de entre la primera esterilla (12) de fieltro y la segunda esterilla (14) de fieltro está fijada sobre el separador (16) por un ligante (33).

11. Pieza (1; 7) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el espesor del separador (16) está comprendido entre 2 mm y 1 mm, y está comprendido en particular entre 5 mm y 2 mm.

12. Pieza (1; 7) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la densidad superficial del separador (16) es inferior a la densidad superficial de cada una de la primera esterilla (12) de fieltro y la segunda esterilla (14) de fieltro, y está comprendida ventajosamente entre 5 g/m2 y 1 g/m2, en particular entre 4 g/m2 y 8 g/m2

13. Pieza (1; 7) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el separador (16) está formado por un cuerpo alveolar, ventajosamente un cuerpo en nido de abeja.

14. Pieza (1; 7) según la reivindicación 13, caracterizada por que el separador (16) es de papel o de cartón.

15. Pieza (1; 7) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que es termodura.

16. Pieza (1; 7) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que constituye un suelo de vehículo automóvil, tal como un suelo de habitáculo o un suelo y un falso suelo de maletero, una bandeja trasera, un panel de puerta, una parte trasera de asiento de fila 2 y 3 o una pared que delimita un espacio de almacenamiento.

17. Procedimiento de fabricación de una pieza estructural (1; 7) de vehículo automóvil del tipo que comprende las etapas siguientes:

- conformado en molde caliente de una primera esterilla (12) de fieltro y una segunda esterilla (14) de fieltro, simultanea o separadamente, comprendiendo cada esterilla (12, 14) de fieltro unas fibras (18) y una resina (2) que liga las fibras (18), comprendiendo por lo menos una de entre la primera esterilla (12) de fieltro y la segunda esterilla (14) de fieltro por lo menos 5% en masa de fibras de madera ligadas entre ellas por la resina, presentando cada esterilla (12, 14) de fieltro una densidad comprendida entre ,8 y 1,2, ventajosamente entre ,9 y 1,1;

- disposición de un separador (16) entre la primera esterilla de fieltro (12) y la segunda esterilla de fieltro (14);

- fijación de la primera esterilla (12) de fieltro y de la segunda esterilla (14) de fieltro sobre unas caras opuestas (26, 28) del separador (16).

18. Procedimiento según la reivindicación 17, caracterizado por que la etapa de conformado y la etapa de fijación se realizan en el mismo molde caliente (4), comprendiendo el procedimiento ventajosamente la disposición de un noyo central (46) en el molde (4) entre las esterillas de fieltro (12, 14) durante la etapa de formación de cada esterilla de fieltro (12, 14), y la retirada del noyo central (46) fuera del molde (4) para permitir la inserción del separador (16) entre la primera esterilla (12) de fieltro y la segunda esterilla (14) de fieltro en la etapa de fijación.