Elemento de resistencia para carrocería de automóvil.

Un elemento de resistencia para una carrocería de automóvil que tiene un cuerpo (40h,

41Ch, 41Dh) tubular, que está constituida por un solo elemento en la dirección axial, teniendo dicho cuerpo tubular una sección transversal cerrada y teniendo una parte (40a, 41Ca, 41Da) curvada que se curva en dos dimensiones o en tres dimensiones y al menos una de una parte (40b, 41Eb) a cortar, una parte (40c, 41Ec) a perforar, y una parte (40d, 41Ed) a soldar, en el que el cuerpo tubular tiene:

una parte (40e, 41Ce, 41De) tratada térmicamente de resistencia ultra alta que se ha tratado térmicamente para tener una resistencia de tracción que supere los 1100 MPa,

una primera parte (40f, 41Cf, 41Df) tratada térmicamente de baja resistencia que es al menos una de la parte a cortar, la parte a perforar, y la parte a soldar y que se ha tratado térmicamente para tener una resistencia de tracción menor que 600 MPa, y

una segunda parte (40g, 41Cf, 41Df) tratada térmicamente de baja resistencia que es el resto del cuerpo diferente de la parte tratada térmicamente de resistencia ultra alta y la primera parte tratada térmicamente de baja resistencia y que se ha tratado térmicamente para tener una resistencia de tracción menor que 600 MPa, y caracterizado porque

la parte (40e, 41Ce, 41De) tratada térmicamente de resistencia ultra alta y las partes (40 g, 40f, 41Cf, 41Df) tratadas térmicamente de resistencia baja están dispuestas de forma alterna en la dirección axial.

Elemento de resistencia para carrocería de automóvil Campo técnico La presente invención se refiere a un elemento de resistencia para carrocería de automóvil, un elemento lateral frontal, y una estructura lateral para una carrocería de automóvil. Más especialmente, la presente invención se refiere a un elemento de resistencia para una carrocería de automóvil que se fabrica realizando una curvatura en la que la dirección de curvatura varía en dos dimensiones tales como una curvatura en S o una curvatura en la que la dirección de curvatura varía en tres dimensiones, un elemento lateral frontal que es un elemento de resistencia de una carrocería de automóvil, y una construcción lateral de una carrocería de automóvil, y específicamente una estructura lateral de una carrocería de automóvil que tiene un pilar-A, un pilar-B, y un elemento lateral de viga de techo.

Tecnica antecedente En el pasado, los automóviles empleaban una construcción denominada bastidor en la que se montaban piezas tales como un motor, un radiador, una suspensión, una transmisión, un diferencial, un depósito de combustible y similares, en un bastidor formado por elementos de montaje con una sección transversal en forma de caja y en forma de una escalera, y a continuación montaban una carrocería que tenía un compartimento de motor, un compartimento de pasajeros, y un contenedor encima de la carrocería. Sin embargo, una construcción de bastidor siempre usa un bastidor pesado que es un elemento separado de la carrocería, por lo que es difícil reducir el peso de la carrocería. Además, puesto que es inevitable un procedimiento de unión del bastidor a la carrocería, la productividad es pobre. Por lo tanto, casi todos los automóviles fabricados en los últimos años tienen una carrocería monocasco (una carrocería de construcción unitaria) en la que el bastidor y la carrocería son integrales entre sí.

Una carrocería monocasco soporta una carga encima de un armazón de carrocería integral, que comprende un lado de carrocería formado por la combinación de un estribo lateral, un pilar-A, un pilar-B, un elemento lateral de viga de techo, y en algunos casos un pilar-C con unos bajos (también denominados como plataforma) que son la parte más importante y forma la base de la estructura de la carrocería y es la superficie inferior, es decir, la parte de suelo de una carrocería monocasco. Cuando las partes de la carrocería se contraen o se colapsan bajo una carga de impacto aplicada externamente, la energía del impacto se absorbe por las partes de la carrocería en su conjunto.

Una carrocería monocasco no tiene un bastidor claramente definido como es el caso de una construcción de bastidor, pero en las partes en las que se concentran las cargas y el estrés tales como las partes de montaje del motor y una suspensión, el armazón de la carrocería se ve reforzado por la instalación adecuada de los elementos de resistencia de la carrocería del automóvil formados a partir de los elementos tubulares con una sección transversal cerrada tal como los elementos laterales, los elementos de suspensión, los diversos pilares, los travesaños, los elementos laterales de viga de techo y los estribos laterales. El lateral de la carrocería y los bajos no solo afectan en gran medida a la rigidez, a la curvatura y a la rigidez a la torsión de una carrocería de automóvil, pero en el momento de un impacto lateral tienen la función de minimizar el daño al compartimiento de pasajeros y aumentar la seguridad de los pasajeros. En particular, en comparación con un impacto frontal, es difícil garantizar adecuadamente un espacio para proteger a los pasajeros durante un impacto lateral, por lo que es importante para aumentar la rigidez del lateral de la carrocería.

Entre los elementos de resistencia que se disponen de esta manera están los "elementos laterales" (también denominados como subbastidor) . Estos elementos forman el esqueleto que se interpone cuando se montan la suspensión, el motor, la transmisión, o similares en los bajos. Los bajos afectan en gran medida a los diversos tipos de rigidez (tales como la rigidez a la curvatura y la rigidez a la torsión) de la carrocería, para soportar la suspensión y el tren de accionamiento, por lo que para instalar de manera adecuada los elementos laterales y otros elementos de refuerzo en diversas partes de los bajos, se da a los bajos una rigidez suficiente. Uno de tales elementos laterales es un elemento lateral frontal que se extiende en general de forma horizontal en la dirección longitudinal en los lados izquierdo y derecho del compartimiento del motor y está soldado en su lugar.

Normalmente, un elemento lateral frontal tiene una carrocería que comprende un tubo que tiene una sección transversal cerrada que tiene forma de rectángulo, hexágono, círculo, o similar. La carrocería tiene una parte de extremo frontal que se extiende en la dirección axial de la carrocería de un extremo de la carrocería hacia el otro extremo de la carrocería en la dirección longitudinal de la carrocería del vehículo, una parte inclinada que es continua con la parte de extremo frontal y que está inclinada a lo largo del panel de instrumentos que es una pared entre el compartimento del motor y el compartimiento de pasajeros, y una parte de extremo posterior que es continua con la parte inclinada y se extiende a lo largo del panel de suelo que está conectado al panel de instrumentos. Aunque depende del tamaño de la carrocería del vehículo, la longitud total del elemento lateral frontal es aproximadamente de 600 -1200 mm.

Tal como se ha indicado anteriormente, un elemento lateral frontal es un elemento de resistencia, el requisito más importante del cual es mantener la resistencia de los bajos. Por lo tanto, está diseñado de manera que tenga la resistencia adecuada. También es el elemento principal que soporta una carga de impacto aplicada en el momento

de una colisión de impacto frontal. En consecuencia, está diseñado de manera que si se produce una colisión de impacto frontal, tenga unas propiedades de absorción de impacto tales que pueda absorber la energía del impacto mediante una deformación plástica de su extremo frontal por pandeo en forma de acordeón. De esta manera, un elemento lateral frontal debe tener las propiedades mutuamente opuestas que tiene una resistencia adecuada y que su parte de extremo frontal sufre fácilmente una deformación plástica en forma de un acordeón cuando se aplica una carga de impacto.

Como se ha indicado anteriormente, un elemento lateral frontal está soldado a otros paneles como un elemento de refuerzo para los bajos, por lo que se requiere también tener una excelente soldabilidad y una excelente trabajabilidad de manera que pueda tener una forma complicada desde su parte de extremo frontal a su parte de extremo posterior y de manera que pueda someterse a una perforación o un corte.

El documento 1 de patente desvela una invención correspondiente a un elemento de absorción de energía que comprende una extrusión de aleación de aluminio hueco que tiene un espesor de placa que varía localmente. El documento 2 de patente desvela una invención correspondiente a un elemento lateral frontal, que tiene una sección transversal cerrada con una parte en forma de arco dispuesta en paralelo a la dirección longitudinal de una carrocería del vehículo y que tiene un espesor de placa que varía localmente. El documento 3 de patente desvela una invención correspondiente a un elemento lateral frontal que tiene una parte débil proporcionada en su parte de extremo frontal. El documento 4 de patente desvela una invención correspondiente a un elemento lateral frontal en el que la forma de su parte de extremo frontal es tal que puede deformarse de manera más uniforme por pandeo a través de toda su sección transversal. El documento 5 de patente desvela una invención correspondiente a un elemento lateral frontal que tiene una sección transversal cerrada y que comprende un elemento inferior con una sección transversal en forma de U que comprende una pieza de fundición de una aleación ligera y un elemento superior que comprende una placa de una aleación ligera.

El documento 6 de patente desvela una invención que evita el pandeo del pilar-A en el momento de vuelco mediante la instalación de un tubo de refuerzo en el interior del pilar-A del lateral de la carrocería.

En los últimos años, ha habido una demanda creciente de disminuciones en peso y aumentos de la resistencia de los elementos de resistencia para las carrocerías de automóviles con el fin de aumentar la eficiencia del combustible de manera que disminuya la descarga de CO2 con el fin de suprimir el calentamiento global, así como para aumentar la seguridad de los pasajeros... [Seguir leyendo]

1. Un elemento de resistencia para una carrocería de automóvil que tiene un cuerpo (40h, 41Ch, 41Dh) tubular, que está constituida por un solo elemento en la dirección axial, teniendo dicho cuerpo tubular una sección transversal cerrada y teniendo una parte (40a, 41Ca, 41Da) curvada que se curva en dos dimensiones o en tres dimensiones y al menos una de una parte (40b, 41Eb) a cortar, una parte (40c, 41Ec) a perforar, y una parte (40d, 41Ed) a soldar, en el que el cuerpo tubular tiene:

una parte (40e, 41Ce, 41De) tratada térmicamente de resistencia ultra alta que se ha tratado térmicamente para tener una resistencia de tracción que supere los 1100 MPa, una primera parte (40f, 41Cf, 41Df) tratada térmicamente de baja resistencia que es al menos una de la parte a cortar, la parte a perforar, y la parte a soldar y que se ha tratado térmicamente para tener una resistencia de tracción menor que 600 MPa, y una segunda parte (40g, 41Cf, 41Df) tratada térmicamente de baja resistencia que es el resto del cuerpo diferente de la parte tratada térmicamente de resistencia ultra alta y la primera parte tratada térmicamente de baja resistencia y que se ha tratado térmicamente para tener una resistencia de tracción menor que 600 MPa, y

caracterizado porque

la parte (40e, 41Ce, 41De) tratada térmicamente de resistencia ultra alta y las partes (40 g, 40f, 41Cf, 41Df) tratadas térmicamente de resistencia baja están dispuestas de forma alterna en la dirección axial.

2. Un elemento de resistencia para una carrocería de automóvil según la reivindicación 1, en el que la parte (40a)

curvada es una parte tratada térmicamente de resistencia ultra alta que se ha tratado térmicamente para tener una 20 resistencia de tracción que supere los 1100 MPa.

3. Un elemento de resistencia para una carrocería de automóvil según una cualquiera de las reivindicaciones 1 â?" 2, en el que la sección transversal cerrada no tiene una pestaña que se extienda hacia fuera.