Estructura de carrocería para un automóvil y procedimiento para la fabricación de un componente estructural para una estructura de carrocería.

En una estructura de carrocería (2) para un automóvil (1), que presenta un componente estructural (3) que está constituido por chapa de acero al menos de alta resistencia,

el componente estructural (3) está provisto con un punto teórico de corte (5, 5a, 5b, 5c) para la aplicación de una herramienta de separación. En el procedimiento para la fabricación del componente estructural (3) se transforma una chapa de acero y se somete a un tratamiento térmico con objeto de la formación de zonas con resistencia alta y resistencia reducida. Al menos una zona del componente estructural (3, 7, 8, 12) con resistencia reducida se configura durante un proceso de transformación en caliente de una chapa de acero en una herramienta y durante un tratamiento térmico del componente estructural (3, 7, 8, 12), conectado a continuación de un proceso de transformación en una herramienta, a través de la modificación de las propiedades mecánicas, como punto teórico de corte (5, 5a, 5b, 5c) para la aplicación de una herramienta de separación.

Estructura de carrocería para un automóvil y procedimiento para la fabricación de un componente estructural para una estructura de carrocería.

La invención se refiere, por una parte, a una estructura de carrocería para un automóvil, que presenta un componente estructural que está constituido por chapa de acero al menos de alta resistencia, de acuerdo con las características del preámbulo de la reivindicación 1.

Por otra parte, la invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de un componente estructural para la estructura de carrocería de un automóvil, de acuerdo con las características del preámbulo de la reivindicación 7.

En la fabricación de automóviles, en particular en la producción de turismos, se puede observar cada vez más la tendencia a fabricar diversos componentes estructurales de la estructura de la carrocería, como por ejemplo columnas de techo (columnas A, B, C) , refuerzos de puertas o traviesas de chapas de acero de alta a máxima resistencia con valores hasta parcialmente por encima de 1000 MPa. Sin embargo, precisamente tal aplicación muestra sus puntos débiles cuando en un automóvil implicado en un accidente, las puertas no se pueden abrir ya para el salvamento de los ocupantes. En este caso, es necesario separar determinados componentes estructurales de la estructura de la carrocería, para que se pueda abrir o bien se pueda separar a presión la estructura de la carrocería y a continuación se puedan poner a salvo los ocupantes.

En efecto, en principio, es posible separar cada componente estructural con un gasto determinad. Pero en este caso es problemático que se plantean a las herramientas de separación, debido a los aceros de alta a máxima resistencia, requerimientos cada vez más altos, en lo que se refiere a la fuerza de corte necesaria. Estos requerimientos elevados se manifiestan entonces, naturalmente, en una elevación del peso de las herramientas de separación y en su facilidad de manipulación esencialmente empeorada. Esta facilidad de manipulación empeorada en combinación con las resistencias cada vez más elevadas de los componentes conduce especialmente a un tiempo de salvamento prolongado de los ocupantes, de manera que eventuales lesiones no pueden ser tratadas ya con la rapidez requerida.

Para reducir el tiempo de salvamento en la mayor medida posible, se han realizado en el mundo técnico consideraciones con el propósito de crear los llamados mapas de salvamento para cada tipo de automóvil. En estos mapas de salvamento, que deben llevarse entonces consigo en el automóvil, se representa entre otras cosas, en qué lugares de la estructura de la carrocería (célula de pasajeros) están presentes componentes estructurales de aceros de alta a máxima resistencia y cómo se pueden eludir estos componentes estructurales, para que se puedan cortar en cierto modo sin problemas componentes estructurales que presentan una resistencia más reducida. Dicha elusión de los componentes estructurales de aceros de alta a máxima resistencia se dificulta, sin embargo, cada vez más con el empleo creciente de estos aceros.

La invención tiene el problema de crear, por una parte, una estructura de carrocería para un automóvil y, por otra parte, un procedimiento para la fabricación de un componente estructural de chapa de acero de alta resistencia para la estructura de la carrocería de un automóvil, que se puede separar, sin embargo, en caso de emergencia fácilmente por medio de herramientas de separación o de corte.

La presente solución de este problema consiste de acuerdo con la invención en las características de la reivindicación 1.

Los desarrollos ventajosos son objeto de las reivindicaciones 2 a 6.

De manera correspondiente, ahora se provee el componente estructural con un punto teórico de corte para la aplicación de una herramienta de separación. Este punto teórico de corte posee una resistencia reducida en comparación con el resto del componente estructural.

Este hecho permite entonces dar a los fabricantes de automóviles instrucciones claras y categóricas relevantes del tipo, por ejemplo en forma de mapas de salvamento, que posibilitan al personal de socorro, como por ejemplo bombeos o asistencia técnica, en un automóvil accidentado y con ocupantes encerrados, intervenir sin demoras esencialmente con las herramientas de separación adecuadas en cada caso de manera selectiva en los puntos teóricos de corte para salvar a los ocupantes en poco tiempo y para poder atenten inmediatamente lesiones eventualmente necesarias. Ya no son necesarias consideraciones especiales sobre dónde se encuentran, dado el caso, secciones de una estructura de la carrocería, que poseen una resistencia reducida. Ya no son necesarias herramientas de separación o de corte especialmente costosas con facilidad de manipulación empeorada implicada con ello, a pesar de los aceros de alta a máxima resistencia para los componentes estructurales.

Los puntos teóricos de corte pueden estar previstos en diferentes componentes estructurales de la célula de pasajeros. En particular, los puntos teóricos de corte se encuentran en componentes estructurales en forma de una columna de techo. Por ellos se entienden las columnas A, B, C y D, que soportan el techo de un vehículo, de una estructura de carrocería. En el componente estructural se puede tratar, por ejemplo, también de la traviesa de un automóvil. En función de la posición del componente estructural, se posiciona el punto teórico de corte. En columnas B, el punto más fino del componente estructural está, en general, por encima de la fijación del cinturón. Con preferencia, el punto teórico de corte se encuentra en esta zona. La zona superior de la columna A y también de la columna C está sometida a cargas altas, cuando se produce un vuelco del vehículo. El punto teórico de corte se posiciona, por lo tanto, con preferencia en la zona inferior de la columna A y también de la columna C. Además, la separación de la columna A en la zona inferior, es decir, por encima del antepecho de la ventana, facilita el salvamento de los ocupantes.

Con frecuencia, los ocupantes están también atrapados. En este caso, se ensancha parcialmente la célula de pasajeros levantando sobre tacos el vehículo en la zona de la columna A. La traviesa se corta a tal fin al menos en su lado superior, de manera que el vehículo se abre en cierto modo hacia arriba a través de la elevación sobre tacos. El peso propio de la cubierta y de la zona delantera conduce a que se doble la traviesa al menos parcialmente separada y se puedan salvar los ocupantes del automóvil accidentado.

En principio, son concebibles otros puntos teóricos de corte en los componentes estructurales del automóvil, realizando la disposición exacta siempre de manera específica del vehículo, es decir, acorde con los requerimientos con respecto a la carga de los componentes estructurales y las posibilidades de salvamento de los ocupantes.

Con respecto a una reducción al mínimo del tamaño de una herramienta de separación es conveniente, además, que el punto teórico de corte presente una anchura inferior a 100 mm. De esta manera se puede limitar la zona del componente estructura con menor resistencia a un tamaño mínimo.

No obstante, parece especialmente ventajoso que el punto teórico de corte presente una anchura inferior a 75 mm, con preferencia inferior a 50 mm.

Para facilitar adicionalmente al personal de socorro la localización de un punto teórico de corte, puede ser conveniente que el punto teórico de corte se pueda detectar por medio de un sensor. Por lo demás, es conveniente proveer el punto teórico de corte con un transpondedor, al que reacciona el sensor.

La solución de la parte relacionada con el procedimiento del problema en que se basa la invención consiste en las características de la reivindicación 7.

Los desarrollos ventajosos se indican en las reivindicaciones 8 a 15.

De acuerdo con ello, la zona del componente estructural con una resistencia más reducida se configura durante un proceso de transformación en caliente en una herramienta o durante un tratamiento térmico conectado a continuación de un proceso de transformación en una herramienta, a través de la modificación de las propiedades mecánicas de la chapa de acero empleada, como punto teórico de corte para la aplicación de una herramienta de separación. Tal punto teórico de corte se puede indicar entonces en un mapa de salvamento exactamente para cada tipo de vehículo, de manera que el personal de socorro encargado del salvamento puede emprender el salvamento con aparato de separación o bien de corte más ligero y las personas accidentadas pueden ser socorridas en poco tiempo.

1. Estructura de carrocería (2) para un automóvil (1) , que presenta un componente estructural (3, 7, 8, 12) constituido de chapa de acero de alta resistencia, caracterizada porque el componente estructural (3, 7, 8, 12) está provisto con un punto teórico de corte (5) para la aplicación de una herramienta de separación.

2. Estructura de carrocería de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el componente estructural (3) o bien es una columna B, en la que el punto teórico de corte (5) está dispuesto en el extremo superior

(4) del componente estructural (3) , o en la que el componente estructural (7, 8) es una columna A o una columna C, en la que el punto teórico de corte (5a, 5b) está dispuesto en el extremo inferior del componente estructural (7, 8) , o en la que el componente estructural (12) es una traviesa, en la que el punto teórico de corte (5c) está dispuesto cerca de la columna (A) .

3. Estructura de carrocería de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el punto teórico de corte (5, 5a, 5b, 5c) presenta una anchura (B) , medida en dirección longitudinal del componente estructural (3, 7, 8, 12) , inferior a 100 mm.

4. Estructura de carrocería de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el punto teórico de corte (5, 5a, 5b, 5c) presenta una anchura (B) , medida en dirección longitudinal del componente estructural (3, 7, 8, 12) , inferior a 75 mm, con preferencia inferior a 50 mm.

5. Estructura de carrocería de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el punto teórico de corte (5, 5a, 5b, 5c) se puede detectar por medio de un sensor.

6. Estructura de carrocería de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el punto teórico de corte (5, 5a, 5b, 5c) está provisto con un transpondedor (6) que reacciona a un sensor.

7. Procedimiento para la fabricación de un componente estructural (3, 7, 8, 12) para la estructura de la carrocería (2) de un automóvil (1) , en el que una chapa de acero es transformada y es sometida a un tratamiento térmico para la formación de zonas (10, 11) de resistencia alta y resistencia reducida, caracterizado porque al menos una zona (11) del componente estructural (3, 7, 8, 12) se configura con resistencia reducida durante un proceso de transformación en caliente de una chapa de acero en una herramienta o durante un tratamiento térmico del componente estructural (3, 7, 8, 12) , conectado a continuación de un proceso de transformación en una herramienta, a través de modificación de las propiedades mecánicas, como punto teórico de corte (5, 5a, 5b, 5c) para la aplicación de una herramienta de separación.

8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque durante la transformación en caliente de la chapa de acero en una herramienta, se mantiene la zona (1) de la chapa de acero con el punto teórico de corte (5, 5a, 5b, 5c) planeado sin contacto con la herramienta.

9. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque la zona (11) , mantenida sin contacto con la herramienta, del componente estructural (3, 7, 8, 12) con el punto teórico de corte (5, 5a, 5b, 5c) es llevada, después de la transformación en caliente después de la expiración de un tiempo de proceso crítico, a la temperatura de la zona restante (10) del componen te estructural (3, 7, 8, 12) .

10. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque la zona (11) del componente estructural (3, 7, 8, 12) con el punto teórico de corte (5, 5a, 5b. 5c) es refrigerada después de la transformación en caliente por medio de agua o aire comprimido.

11. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque durante la transformación en caliente de una chapa de acero en la herramienta, se calienta durante un tiempo limitado la sección de la herramienta que está dispuesta a distancia, adyacente a la zona (11) con el punto teórico de corte (5, 5a, 5b, 5c) planeado.

12. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque la sección de la herramienta dispuesta a distancia, adyacente a la zona (11) con el punto teórico de corte (5, 5a, 5b, 5c) del componente estructural (3, 7, 8, 12) , es refrigerada después del calentamiento.

13. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque durante la transformación en caliente de una chapa de acero en la herramienta, se emplea en la zona (11) del punto teórico de corte (5, 5a, 5b, 5c) planeado en la herramienta un material con una conductividad térmica más reducida en comparación con el material de la herramienta restante.

14. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque en el caso de un tratamiento térmico del componente estructural (3, 7, 8, 12) , que tiene lugar después del proceso de transformación de una chapa de acero en la herramienta, la zona (11) con el punto teórico de corte (5, 5a, 5b, 5c) se somete a una operación de revenido o de recocido de ablandamiento limitada en el tiempo.

15. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 7 a 14, caracterizado porque en la zona (11) del componente estructural (3) con el punto teórico de corte (5, 5a, 5b, 5c) se dispone un transpondedor (6) .