Chasis de vehículo.

Chasis de vehículo, que comprende;

una estructura de secciones tubulares interconectadas (10) que tienen elementos longitudinales (12,

14, 16, 18)unidos por elementos transversales (20, 22, 28), incluyendo al menos un elemento longitudinal (12) desde el que almenos un elemento transversal (20) se extiende en una primera dirección hacia un segundo elemento longitudinal(14) y al menos un elemento transversal adicional (28) se extiende en una segunda dirección que no es paralela a laprimera dirección hacia un tercer elemento longitudinal (16), para definir por ello una estructura tridimensional; yal menos una lámina (50) que incluye una sección cóncava que se extiende hacia la estructura, caracterizado porque la al menos una lámina (50) está unida a al menos los elementos longitudinales primero, segundo y tercero (12,14, 16) de la estructura tubular.

Chasis de vehículo Campo de la invención La presente invención contempla un chasis de vehículo.

Antecedentes de la invención No hace falta decir que el chasis es un componente crucial de un vehículo. Es el núcleo del vehículo en el que se sostienen todos los demás componentes ya sea directa o indirectamente. En última instancia es responsable de la absorción y la transmisión de las fuerzas experimentadas por el vehículo; su rigidez determina (en gran medida) el comportamiento de conducción del vehículo y su comportamiento de deformación es un factor principal en la seguridad estructural a los choques del vehículo.

También es el componente individual más grande del vehículo y (además del motor, en algunos casos) el más pesado. Esto significa que los recursos necesarios para construir el chasis y su peso final van a ser una parte significativa de la huella ambiental del ciclo de vida del vehículo.

Por lo tanto, la reducción de peso y de las necesidades materiales del chasis van a dar lugar a beneficios en el rendimiento, la economía de combustible y la huella ambiental del vehículo. Sin embargo, esto debe hacerse sin afectar negativamente a la rigidez necesaria del chasis.

Históricamente, se ha construido un chasis de escalera simple, utilizando dos secciones longitudinales unidas por elementos transversales que (en efecto) proporcionaban los "peldaños" de la escalera. Las secciones longitudinales necesitaban ser de un calibre muy grande con el fin de proporcionar la resistencia necesaria. Esto dio lugar a un chasis que, para los estándares de hoy en día, es muy pesado e insuficientemente rígido en torsión. Fue, sin embargo, muy fácil de producir en serie.

El uso de secciones longitudinales adicionales unidas por múltiples elementos transversales o particiones crea lo que se conoce generalmente como un chasis de bastidor tubular. Para los vehículos fabricados en serie, sin embargo, éstas han sido descartadas ya que el tiempo necesario para la fabricación suele ser demasiado prolongado.

Aunque la rigidez de una estructura de este tipo es mayor que la de un chasis de escalera, con el fin de proporcionar suficiente rigidez por lo general es necesario añadir elementos diagonales adicionales a la estructura de modo que se eviten los momentos de torsión y que todas las fuerzas sean absorbidas mediante compresión o tensión longitudinal de un elemento del bastidor. Una estructura de este tipo normalmente se conoce como bastidor espacial, y es demasiado compleja para su producción en serie.

Por tanto, los vehículos modernos producidos en gran cantidad utilizan universalmente un chasis de acero prensado. El chasis se forma mediante una operación de prensado/estampado que implica uno o más pasos. Esto produce un chasis de acero que tiene la rigidez necesaria, aunque es muy pesado y requiere mecanizado considerable para su producción. Las partes restantes necesarias de la estructura del vehículo se sueldan entonces por puntos al conjunto.

Las herramientas necesarias para formar el chasis son físicamente grandes, y por tanto deben ser alojadas en una instalación grande. Un coste de material sustancial (con huella ambiental relacionada) está por tanto involucrado en el chasis, las herramientas y la instalación, el peso del chasis resultante impone una huella ambiental actual significativa como resultado de los requerimientos de energía consecuentes del vehículo, y la instalación grande impone una huella ambiental actual correspondiente en lo que se refiere a su calentamiento, su iluminación, su mantenimiento, etc. La soldadura por puntos necesaria implica un consumo de energía significativo.

El documento JP10 45027 A da a conocer un chasis para un vehículo según el preámbulo de la reivindicación 1.

Resumen de la invención La presente invención pretende proporcionar un chasis para un vehículo que combina la rigidez necesaria con la suficiente velocidad de fabricación para permitir la producción en serie, aunque con una huella ambiental que es una fracción de la de un chasis de acero prensado convencional.

Un chasis de acero prensado no puede cumplir estos requisitos por las razones expuestas anteriormente.

Un chasis de bastidor tubular convencional no puede cumplir el requisito en lo que se refiere a velocidad de fabricación. Para la producción en serie, buscamos un requisito de tiempo total del orden de 120 segundos por chasis; un chasis de bastidor tubular actual requiere la atención continua de un operario experto y por tanto es un proceso que consume mucho tiempo.

Por tanto proponemos un chasis para un vehículo, que comprende una estructura de secciones tubulares interconectadas y al menos una lámina unida a la estructura tal como se indica en la reivindicación 1. Con el uso de métodos de fabricación modernos tales como el corte con láser, el combado CNC, y la soldadura controlada por ordenador, el tiempo de producción requerido para un chasis de este tipo se puede mantener dentro de nuestro objetivo de 120 segundos. Mientras tanto, la lámina unida a la estructura actúa como una parte estructural del chasis y añade rigidez a la estructura como un todo que le permite cumplir con el grado de rigidez requerido.

Este chasis también tiene una huella de carbono excepcionalmente baja. El uso de secciones tubulares (preferiblemente huecas) , que pueden ser de un material metálico tal como acero o aluminio, es mucho más económico en el uso de material que un chasis de acero prensado y se puede formar con herramientas significativamente más pequeñas que por tanto (en sí mismas) tienen una huella más pequeña. El espacio físico requerido para la fabricación de un chasis de este tipo también es mucho más pequeño, lo que permite una reducción de los costes de calentamiento, iluminación, fabricación y otros costes y de la huella de carbono de la instalación en la que se fabrican.

La lámina puede ser metálica, tal como aluminio o panal de aluminio, o puede ser un material compuesto. Varios materiales compuestos son adecuados, incluidos material compuesto de fibra de carbono, material compuesto de fibra de Kevlar, material compuesto de fibra de vidrio, y otros materiales compuestos tales como compuestos de matriz metálica. Un material compuesto especialmente adecuado es uno que comprende un núcleo de un material y un revestimiento de un segundo material; núcleos adecuados incluyen materiales a base de papel y revestimientos adecuados incluyen materiales plásticos reforzados con fibra.

La naturaleza no plana de la lámina permite un mayor grado de rigidez en una variedad más amplia de ejes. De acuerdo con la invención, se proporciona una geometría cóncava, tal como una bañera. Puede estar compuesta de una pluralidad de secciones, idealmente unidas por un método que permite una tolerancia posicional de modo que se pueda adaptar a cualquier tolerancia en la fabricación de la estructura.

El chasis definido anteriormente, por supuesto, puede aceptar un motor y otro tren de rodaje, carrocería y accesorios interiores que se montan en un lugar adecuado sobre o debajo el chasis.

La presente invención proporciona, además, un vehículo que comprende un chasis como el que se ha definido anteriormente. Cuando el montaje del vehículo tiene lugar en un sitio alejado del sitio donde se fabrica el chasis, el chasis tal como se ha definido anteriormente se puede transportar de forma mucho más económica debido al altísimo grado de rigidez que se deriva a pesar de la forma en gran medida plana. Esta forma compacta para el chasis permitida por la presente invención permite encajar un gran número de elementos del chasis (por ejemplo de 6 a 8) dentro de un único contenedor de transporte estándar. De esta manera, los costes de transporte y la huella ambiental asociada pueden reducirse significativamente.

Breve descripción de los dibujos Una realización de la presente invención se describirá ahora a modo de ejemplo, con referencia a las figuras adjuntas en las que;

Las figuras 1 a 4 muestran vistas en perspectiva, en planta, lateral y frontal, respectivamente, del bastidor tubular antes de colocar la lámina;

Las figuras 5 a 8 muestran vistas en perspectiva, en planta, lateral y frontal, respectivamente, del bastidor tubular antes de colocar la lámina, con una barra antivuelco montada;

Las figuras 9 a 12 muestran vistas en perspectiva, en planta, lateral y frontal, respectivamente, de la lámina antes de colocarla en el bastidor tubular, y

Las figuras 13 a 16 muestran vistas en perspectiva, en planta, lateral y frontal, respectivamente, del bastidor tubular equipado con la lámina.

Descripción detallada de las realizaciones Las figuras 1, 2,... [Seguir leyendo]

1. Chasis de vehículo, que comprende;

una estructura de secciones tubulares interconectadas (10) que tienen elementos longitudinales (12, 14, 16, 18) unidos por elementos transversales (20, 22, 28) , incluyendo al menos un elemento longitudinal (12) desde el que al 5 menos un elemento transversal (20) se extiende en una primera dirección hacia un segundo elemento longitudinal

(14) y al menos un elemento transversal adicional (28) se extiende en una segunda dirección que no es paralela a la primera dirección hacia un tercer elemento longitudinal (16) , para definir por ello una estructura tridimensional; y

al menos una lámina (50) que incluye una sección cóncava que se extiende hacia la estructura, caracterizado por que la al menos una lámina (50) está unida a al menos los elementos longitudinales primero, segundo y tercero (12, 10 14, 16) de la estructura tubular.

2. Chasis de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la lámina (50) es un material compuesto que comprende un núcleo de un material y un revestimiento de un segundo material.

3. Chasis de acuerdo con la reivindicación 2, en el que el núcleo es de papel.

4. Chasis de acuerdo con la reivindicación 2 o la reivindicación 3, en el que el recubrimiento es un material 15 plástico reforzado con fibras.

5. Chasis de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la lámina (50) está compuesta de una pluralidad de secciones.

6. Chasis de acuerdo con la reivindicación 5, en el que las secciones se unen según un método que permite una tolerancia posicional.

7. Chasis de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además un motor montado en un lado inferior del mismo.

8. Vehículo que comprende un chasis de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes.