Estructura lateral para carrocería de automóvil.

Una estructura (62) lateral para una carrocería de automóvil que tiene un pilar A (63) que tiene una primera parte (63a) que tiene una sección transversal cerrada y que se conecta a un montante (66) lateral que se extiende hacia arriba,

y una segunda parte (63b) que tiene una sección transversal cerrada y que es continua con la primera parte (63a) y se extiende a lo largo de una pendiente de la misma, y una pieza (65) de viga lateral de techo que tiene una sección transversal cerrada y que es continua con el pilar A (63) y se conecta a un pilar B (64), caracterizada por que

una pieza (70, 70-1, 70-2) de refuerzo lateral que tiene una sección transversal cerrada y que tiene una forma que se curva tridimensionalmente y que está constituida por una única pieza en la dirección axial que se ha sometido a templado por alta frecuencia se dispone de modo que se extiende al menos en el interior de la segunda parte (63b) en el interior de la pieza (65) de viga lateral de techo para quedar situado en la parte posterior de la conexión con el pilar B (64).

Estructura lateral para carrocería de automóvil Campo técnico

La presente invención se refiere a una pieza resistente para carrocería de automóvil, a una pieza de larguero lateral delantero y a una estructura lateral para una carrocería de automóvil. Más particularmente, la presente invención se refiere a una pieza resistente para carrocería de automóvil que se fabrica realizando un curvado en el que la dirección de curvado varía bidimensionalmente, tal como un curvado en S o un curvado en el que la dirección de curvado varía tridimensionalmente, una pieza de larguero lateral delantero que es una pieza resistente de carrocería de automóvil y una construcción lateral de la carrocería de automóvil específicamente una estructura lateral de carrocería automóvil que tenga un pilar A, un pilar B y una pieza de viga lateral de techo.

Técnica antecedente

En el pasado, los automóviles emplearon la denominada construcción con bastidor en el que ciertas partes tales como un motor, un radiador, una suspensión, una transmisión, un diferencial, un depósito de combustible y otros similares se montaban sobre un bastidor formado mediante el montaje de piezas con una sección transversal con forma de caja en la forma de una escalera y a continuación se montaba una carrocería que tenía un compartimiento motor, un compartimento de pasajeros y un maletero en lo alto de la carrocería. Sin embargo, una construcción en bastidor siempre usa un pesado bastidor que es una pieza separada de la carrocería, de modo que es difícil disminuir el peso de la carrocería. Además, dado que es inevitable el proceso de unión del bastidor a la carrocería, la productividad es reducida. Por lo tanto, casi todos los automóviles fabricados en los últimos años tienen una carrocería monocasco (carrocería de construcción unitaria) en la que el bastidor y la carrocería están integrados entre sí.

Una carrocería monocasco soporta una carga en lo alto de la estructura de la carrocería integral que comprende un lateral de carrocería formado mediante la combinación de una pieza de un montante lateral, un pilar A, un pilar B y una pieza de viga lateral de techo y en algunos casos un pilar C con un chasis inferior (también denominado como plataforma) que es la parte más importante y forma la base de la estructura de la carrocería y es la superficie inferior, concretamente la parte del piso de una carrocería monocasco. Cuando partes de la carrocería se contraen o colapsan bajo una carga de impacto aplicada externamente, la energía del impacto es absorbida por las partes de la carrocería como un conjunto.

Una carrocería monocasco no tiene un bastidor claramente definido como en el caso de una construcción con bastidor, pero en las partes en las que se concentran las cargas y las tensiones tal como las partes de montaje para el motor y una suspensión, la estructura de la carrocería se refuerza mediante la instalación adecuada de piezas de resistencia de carrocería de automóvil formadas por piezas tubulares con una sección transversal cerrada tales como las piezas laterales, piezas de suspensión, pilares varios, piezas de travesaño, piezas de vigas laterales de techo y montantes laterales. La carrocería lateral y el chasis inferior no solo afectan grandemente a la rigidez de curvado y rigidez de torsión de una carrocería de automóvil, sino que en el momento de un impacto lateral, tienen la función de minimizar los daños al compartimento de pasajeros e incrementar la seguridad de los pasajeros. En particular, en comparación con un impacto frontal, es difícil garantizar adecuadamente el espacio para la protección de los pasajeros durante el impacto lateral, de modo que es importante incrementar la rigidez del lateral de la carrocería.

Entre las piezas resistentes que se disponen de esta forma están las "piezas laterales" (también denominadas como bastidor auxiliar). Estas piezas forman el esqueleto que se interpone cuando se monta la suspensión, el motor, la transmisión o similares en el chasis inferior. El chasis inferior afecta en gran medida a los diversos tipos de rigidez (tal como la rigidez de curvado y la rigidez torsional) de la carrocería para el soporte de la suspensión y del tren de tracción, de modo que mediante la instalación en la forma adecuada de piezas laterales y otras piezas de refuerzo en vahas partes del chasis inferior, se da al chasis inferior una rigidez suficiente. Una de tales piezas es una pieza de larguero lateral delantero que se extiende generalmente en horizontal en la dirección de delante a atrás en los lados izquierdos y derecho del compartimento motor y que se suelda en su lugar.

Normalmente, una pieza de larguero lateral delantero tiene un cuerpo que comprende un tubo que tiene una sección transversal cerrada que tiene una forma tal como un rectángulo, un hexágono, un círculo u otra similar. El cuerpo tiene una parte de extremo frontal que se extiende en la dirección axial del cuerpo desde un extremo del cuerpo hacia el otro extremo del cuerpo en la dirección de delante a atrás de la carrocería del vehículo, una parte en pendiente que es continua con la parte del extremo frontal y que está en pendiente junto con el salpicadero que es una pared entre el compartimiento del motor y el compartimiento de pasajeros y se conecta al salpicadero una parte en el extremo posterior que es continua con la parte en pendiente que se extiende a lo largo del panel del suelo. Aunque depende del tamaño de la carrocería del vehículo, la longitud global de la pieza de larguero lateral delantero es de aproximadamente 600 - 1200 mm.

Como se ha dicho anteriormente, una pieza de larguero lateral delantero es una pieza resistente, cuyo requisito más Importante es mantener la rigidez del chasis inferior. Por lo tanto, se diseña de modo que tenga una resistencia

adecuada. Es también la pieza principal que soporta una carga de impacto aplicada en el momento de una colisión de impacto frontal.

En consecuencia, se diseña de modo que si tiene lugar una colisión de impacto frontal, tiene propiedades de absorción del impacto de modo que pueda absorber la energía del impacto mediante deformación plástica del extremo frontal por su ondulación en forma de acordeón. De esta forma, una pieza de larguero lateral delantero debe tener propiedades mutuamente en oposición porque tenga una rigidez adecuada y porque su parte del extremo delantero quede sometida fácilmente a deformación plástica en la forma de un acordeón cuando se aplica una carga de impacto.

Como se ha dicho anteriormente, una pieza de larguero lateral delantero se suelda a los otros paneles como una pieza de refuerzo para el chasis inferior, de modo que se requiere también que tenga una excelente soldabilidad y una excelente manejabilidad de modo que pueda tener una forma complicada desde su parte del extremo delantero a su parte del extremo posterior y de modo que pueda ser sometida a perforación o corte.

El Documento de Patente 1 divulga una invención que pertenece a una pieza de absorción de energía que comprende una extrusión de aleación de aluminio hueca que tiene un grosor de placa que varía localmente. El Documento de Patente 2 divulga una invención que pertenece a una pieza de larguero lateral delantero que tiene una sección transversal cerrada con una parte con forma de arco dispuesta en paralelo a la dirección de delante a atrás de una carrocería de vehículo y que tiene un grosor de placa que varía localmente. El Documento de Patente 3 divulga una invención que pertenece a una pieza de larguero lateral delantero que tiene una parte debilitada provista en su parte del extremo frontal. El Documento de Patente 4 divulga una invención que pertenece a una pieza de larguero lateral delantero y cuya forma de la parte de su extremo frontal es tal que puede deformarse más uniformemente mediante la ondulación en su sección transversal completa. El Documento de Patente 5 divulga una invención que pertenece a una pieza de larguero lateral delantero que tiene una sección transversal cerrada y comprende una pieza inferior con una sección transversal en forma de U que incluye una fundición de una aleación ligera y una pieza superior que comprende una placa de una aleación ligera.

El Documento de Patente 6 divulga una invención que impide la ondulación del pilar A en el momento del vuelco mediante la instalación de un tubo de refuerzo en el interior del pilar A para la carrocería lateral. La Solicitud de Patente Europea N2 1 698 501 A1 desvela un tubo de metal para el refuerzo de una carrocería de automóvil que se monta sobre la carrocería de coche de un automóvil para asegurar la capacidad de choque. El Documento de Patente Japonesa N2 2004-82861 A divulga un refuerzo tubular que... [Seguir leyendo]

1. Una estructura (62) lateral para una carrocería de automóvil que tiene un pilar A (63) que tiene una primera parte (63a) que tiene una sección transversal cerrada y que se conecta a un montante (66) lateral que se extiende hacia arriba, y una segunda parte (63b) que tiene una sección transversal cerrada y que es continua con la primera parte (63a) y se extiende a lo largo de una pendiente de la misma, y una pieza (65) de viga lateral de techo que tiene una sección transversal cerrada y que es continua con el pilar A (63) y se conecta a un pilar B (64), caracterizada por que

una pieza (70, 70-1,70-2) de refuerzo lateral que tiene una sección transversal cerrada y que tiene una forma que se curva tridimensionalmente y que está constituida por una única pieza en la dirección axial que se ha sometido a templado por alta frecuencia se dispone de modo que se extiende al menos en el interior de la segunda parte (63b) en el interior de la pieza (65) de viga lateral de techo para quedar situado en la parte posterior de la conexión con el pilar B (64).

2. Una estructura (62) lateral para una carrocería de automóvil como se expone en la reivindicación 1 en la que la pieza (70, 70-1, 70-2) de refuerzo lateral no se ha sometido a templado en una zona en la que se suelda para su conexión al pilar B (64).

3. Una estructura (62) lateral para una carrocería de automóvil como se expone en la reivindicación 1 o la reivindicación 2 en la que la carrocería de automóvil tiene un pilar C (67) es continua o la pieza (65) de viga lateral de techo y tiene una sección transversal cerrada, y la pieza (70, 70-1, 70-2) de refuerzo lateral se dispone en el interior del pilar C (67).

4. Una estructura (62) lateral para una carrocería de automóvil como se expone en una cualquiera de las

reivindicaciones 1 - 3 en la que no se lleva a cabo el templado sobre el extremo delantero de la pieza (70, 70-1, 70-

2) de refuerzo lateral que se dispone en el interior de la segunda parte (63b).

5. Una estructura (62) lateral para una carrocería de automóvil como se expone en una cualquiera de las

reivindicaciones 1 - 3 en la que la pieza (70, 70-1, 70-2) de refuerzo lateral se dispone en el interior de la primera

parte (63a).

6. Una estructura (62) lateral para una carrocería de automóvil como se expone en una cualquiera de las reivindicaciones 1 -5 en la que la pieza (70, 70-1,70-2) de refuerzo lateral no tiene un reborde que se extiende hacia el exterior.

7. Una estructura (62) lateral para una carrocería de automóvil como se expone en una cualquiera de las reivindicaciones 1 -6 en la que la resistencia a la tracción de la parte tratada térmicamente por alta frecuencia de la pieza (70, 70-1,70-2) de refuerzo lateral es mayor que 1100 MPa o de 600 - 1100 MPa.

8. Una estructura (62) lateral para una carrocería de automóvil como se expone en la reivindicación 7 en la que la resistencia a la tracción de la parte que no ha sido templada en la pieza (70, 70-1,70-2) de refuerzo lateral es menor de 600 MPa.

9. Procedimiento de fabricación de un producto (70, 70-1, 70-2) curvado usando un procedimiento de curvado que lleva a cabo el curvado aguas abajo de un medio (2) de soporte mientras alimenta un material metálico (1) a ser trabajado con un dispositivo (3) de alimentación desde un lado aguas arriba a un lado aguas abajo y soportando el material metálico (1) con el medio (2) de soporte para fabricar un producto de modo intermitente o continuo que tenga una parte curvada que se curva bidimensionalmente o tridimensionalmente y una parte templada en la dirección longitudinal y/o la dirección circunferencial en un plano que cruza la dirección longitudinal, comprendiendo el procedimiento

el calentamiento local de una parte del material metálico (1) alimentado a una temperatura en la que es posible el templado con un medio (5, 5a) de calentamiento para el material metálico (1) aguas abajo del medio (2) de soporte y rociado de un medio de enfriamiento hacia la parte calentada por el medio (5, 5a) de calentamiento con un medio (6) de enfriamiento dispuesto aguas abajo del medio (5, 5a) de calentamiento para templar al menos una parte del material metálico (1),

realización del curvado del material metálico (1) que se alimenta en la dirección axial al impartir un momento de curvado a la parte del material metálico (1) que se calentó por el medio (5, 5a) de calentamiento mediante la variación bidimensionalmente o tridimensionalmente de la posición de un troquel de rodillos móviles (4) que tiene una pluralidad de rodillos que pueden alimentar el material metálico (1) calentado por el medio (5, 5a) de calentamiento en la dirección axial, y suprimiendo errores en el producto resultantes del curvado mediante el soporte de una parte del material metálico (1) que ha pasado a través del troquel de rodillos (4) móviles, obteniendo de ese modo el material metálico (1) como un cuerpo tubular que tiene al menos una parte a ser cortada, una parte a ser perforada y una parte a ser soldada, y:

- una parte tratada térmicamente de ultra alta resistencia que comprende al menos una parte de la zona templada y tiene una resistencia a la tracción que supera 1100 MPa,

- una primera parte tratada térmicamente de baja resistencia que es al menos una de las partes a ser cortadas, la parte a ser perforada y la parte a ser soldada y se ha tratado térmicamente para tener una resistencia a la

tracción de menos de 600 MPa,

- opcionalmente una parte tratada térmicamente de alta resistencia que es una parte del resto del cuerpo distinto a la parte tratada térmicamente de ultra alta resistencia y la primera parte tratada térmicamente de baja resistencia y que ha sido tratada térmicamente para tener una resistencia a tracción de 600 - 1100 MPa, y

- opcionalmente una segunda parte tratada térmicamente de baja resistencia que es el resto del cuerpo distinto a

la parte tratada térmicamente de ultra alta resistencia, opcionalmente a la parte tratada térmicamente de alta resistencia y a la primera parte térmicamente baja resistencia y que ha sido tratada térmicamente para tener una resistencia a la tracción de menos de 600 MPa, en el que

- en ausencia de la segunda parte tratada térmicamente de baja resistencia, la primera parte tratada

térmicamente de baja resistencia es el resto del cuerpo distinto a la parte tratada térmicamente de ultra alta

resistencia y a la parte tratada térmicamente de alta resistencia.