Marco de ventana para puertas de vehículo y procedimiento de fabricación.

Procedimiento para elaborar un marco de refuerzo para reforzar el refuerzo principal de una puerta de un automóvil que comprende una parte superior (2a),

que comprende al menos un tramo horizontal superior y dos tramos laterales que delimitan, hacia arriba y lateralmente, un hueco (2c) para una ventana; una parte inferior horizontal (2b); y un refuerzo de cintura (3) dispuesto en correspondencia con la parte inferior (2b); la parte superior (2a) y la parte inferior (2b) son piezas independientes unidas una a otra mediante unión de soldadura (4, 4a, 4b, 4c) en al menos una dirección y en el que el refuerzo de cintura (3) está conformado en un tramo horizontal de la parte inferior (2b), caracterizado porque comprende

soldar entre sí en al menos una dirección, un primer formato inicial (2a') y un segundo formato inicial ( 2b') para obtener un formato combinado (2');

someter el formato combinado (2') a conformado, conformando la parte superior (2a) del marco de refuerzo (2) a partir del primer formato inicial (2a') y conformando la parte inferior (2b) con el refuerzo de cintura del marco de refuerzo (2) a partir del segundo formato inicial (2b').

Marco de ventana para puertas de vehículo y procedimiento de fabricación Campo técnico de la invención

La presente invención se encuadra en el campo técnico de los componentes de vehículos automóviles y particularmente, de los componentes de puertas con ventanas de tales vehículos.

Antecedentes de la invención

Actualmente, con el fin de proporcionar suficiente resistencia en la zona superior a puertas de vehículos con refuerzo escondido principal, se añade una pieza conocida como refuerzo de marco de ventana. Esta pieza funciona haciendo más resistente el conjunto de la puerta evitando la deflexión aerodinámica cuando el vehículo se mueve a gran velocidad y dando soporte a diferentes elementos de la puerta. El refuerzo de marco de ventana que es una pieza de perfil esbelto juega además un papel importante a la hora de obtener la geometría final de la puerta ensamblada que es más resistente que el refuerzo principal de la puerta, por lo que se requiere que el refuerzo de marco de ventana esté fabricado de materiales fácilmente prensables. Además, entre este refuerzo de marco de refuerzo y el refuerzo principal de la puerta se suelda una pieza conocida como refuerzo de cintura, también conocida como Refuerzo de Beltline, Refuerzo de Barra Fija de Cintura, Renfort de Frise, etc., cuya función principal está relacionada con el comportamiento ante un choque frontal del vehículo automóvil. La función del refuerzo de cintura es evitar el colapso de la puerta o la apertura de esta en el caso de tal choque frontal. Los esfuerzos de compresión a los que se ve sometido el refuerzo de cintura son muy significativos, por lo tanto se requiere el uso de materiales de alta resistencia, así como de procedimientos adecuados para obtenerlos (perfilados). Asimismo, el refuerzo de cintura tiene influencia en la resistencia total de la puerta.

Debido a la complejidad de los requisitos que el refuerzo de marco de ventana y el refuerzo de cintura deben cumplir, el refuerzo de marco de ventana se ha realizado siempre independientemente como una pieza estampada, obtenido el refuerzo de cintura por perfilado o estampación, para posteriormente soldar ambas piezas para así obtener un marco de refuerzo de ventana que luego se suelda al refuerzo principal de la puerta.

El hecho de que el refuerzo de marco de ventana y el refuerzo de cintura deban obtenerse por separado y de que ambas piezas deban soldarse entre sí antes de que se pueda soldar el conjunto al refuerzo principal, tiene los inconvenientes de resultar en un procedimiento laborioso que encarece la fabricación de las puertas de los vehículos automóviles.

El documento EP 1 596 227 divulga un montante de puerta que tiene un marco de puerta retenido en la región del pilar A o del pilar B entre dos partes moldeadas. Una de las partes moldeadas puede ser un refuerzo de barra interno en la región del pilar A. El refuerzo de barra puede comprender una parte en forma de un triángulo de espejos. El montante puede hacerse de aluminio o de otro material ligero.

Descripción de la invención

El objetivo de la presente invención es superar los inconvenientes del estado de la técnica anteriormente detallados por medio de un procedimiento para fabricar un marco de ventana con refueizo de cintura integrado para puertas de vehículos automóviles.

El marco de refuerzo comprende una parte superior que comprende al menos un tramo horizontal superior y dos tramos laterales que delimitan, por la parte superior y lateral, un hueco para una ventana; una parte inferior horizontal; y un refuerzo de cintura dispuesto en correspondencia con la parte inferior; y se caracteriza porque la parte superior y la parte inferior son piezas independientes unidas una a otra mediante unión de soldadura y porque el refueizo de cintura está conformado en un tramo horizontal de la parte inferior.

La parte superior y la parte inferior pueden ser de materiales diferentes y/o de materiales de espesores diferentes. Preferentemente, la parte inferior está fabricada de un material más resistente que el material de la parte superior.

La parte superior comprende además un tramo horizontal inferior que delimita interiormente el hueco para la ventana. Alternativamente, la parte inferior delimita interiormente el hueco para la ventana y comprende sendas partes laterales unidas por soldadura a los tramos laterales de la parte superior.

Preferentemente, la parte superior y la parte inferior se obtuvieron a partir de dos formatos iniciales unidos por unión de soldadura en al menos una dirección y conformadas de una forma conjunta para constituir el marco de ventana. Estos formatos pueden haber sido unidos entre sí en unión de soldadura en al menos dos direcciones de manera que la parte superior y la parte inferior estén unidas entre sí a diferentes alturas.

El procedimiento para fabricar el marco de refuerzo según la invención comprende las etapas de soldar entre sí en al menos una dirección un primer formato inicial y un segundo formato inicial para obtener un formato combinado, pudiendo ser estos formatos iniciales formatos planos; y someter el formato combinado a conformado, por ejemplo mediante prensado o estampación, conformando la parte superior del marco de refueizo a partir del primer formato inicial y conformando la parte inferior con el refuerzo de cintura del marco de refuerzo a partir del segundo formato inicial. Preferentemente, la parte superior y la parte inferior se conforman simultáneamente, por ejemplo mediante estampación.

En función de las características del marco de refuerzo que se desea obtener, los formatos se pueden unir entre sí en unión de soldadura en al menos dos direcciones, de manera que la parte superior y la parte inferior quedan unidas entre sí a diferentes alturas.

El primer formato inicial y el segundo formato inicial pueden tener espesores diferentes y/o materiales diferentes. Así, normalmente, por los motivos anteriormente indicados, el primer formato inicial habitualmente es de un material más dúctil que el material del segundo formato inicial. Así, el primer formato puede ser, por ejemplo, de materiales ligeros y/o espesores finos, mientras que el segundo formato inicial puede ser de materiales altamente resistentes con mayores espesores. La invención es, por tanto, aplicable no solo a puertas de acero, también se podría aplicar a puertas de aluminio o magnesio.

Cuando los formatos iniciales son de materiales distintos, se emplean sistemas de soldadura conocidos que permitan unir formatos planos de distintos espesores, calidades y/o materiales para obtener formatos únicos multiespesor/multimaterial que pueden ser procesados posteriormente. Tales sistemas de soldadura pueden ser sistemas TWB ("Montante Soldado de Taylof), FSW ("Soldadura por Fricción-Agitación"), de soldadura fuerte, CMT (por ejemplo con láser, plasma, etc.) y combinaciones de los mismos, en función de los materiales de los formatos iniciales. Así el sistema TWB es una tecnología que permite unir 2 formatos planos de distintos espesores, calidades y materiales, obteniendo un solo formato multiespesor/multimaterial que puede ser procesado posteriormente. Para materiales disimilares o difíciles de soldar también existen otros procedimientos de unión de formatos como el FSW o la soldadura fuerte (con láser, plasma, etc....) o el CMT que también son aplicables a la presente invención.

El marco de refuerzo se une a los tramos de la parte superior del refuerzo principal que delimitan el hueco para la ventana y a una zona horizontal que se encuentra entre la parte superior y la parte inferior del refuerzo principal de la puerta. Con el fin de obtener un buen comportamiento en choque frontal, en la geometría dada al refuerzo de cintura integrado en la parte inferior del marco de refuerzo, es importante que esta zona esté respaldada con el refuerzo principal con el fin de soldarse con el refuerzo principal de la puerta para obtener así la sección resistente necesaria y una estabilidad suficiente en choque. Se pueden encontrar tantos apoyos para soldadura como sean necesarios para obtener las características en choque que requiera la pieza y que las líneas de estampación permitan.

De acuerdo con lo que se desprende de lo anterior, la presente invención consigue, frente a los marcos de refuerzo de ventana convencionales, simplificar la arquitectura, aligerar el conjunto y optimizar su precio, al integrar el refuerzo de cintura en la parte inferior del marco de refuerzo de la ventana. Asimismo, la arquitectura del marco de refuerzo permite optimizar independientemente las funciones del refuerzo de marco de ventana y del refuerzo de cintura y evita además la "duplicidad" de material en la misma zona y la pérdida de resistencia... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para elaborar un marco de refuerzo para reforzar el refueizo principal de una puerta de un automóvil que comprende una parte superior (2a), que comprende al menos un tramo horizontal superior y dos tramos laterales que delimitan, hacia arriba y lateralmente, un hueco (2c) para una ventana; una parte inferior horizontal (2b); y un

refuerzo de cintura (3) dispuesto en correspondencia con la parte inferior (2b); la parte superior (2a) y la parte inferior (2b) son piezas independientes unidas una a otra mediante unión de soldadura (4, 4a, 4b, 4c) en al menos una dirección y en el que el refuerzo de cintura (3) está conformado en un tramo horizontal de la parte inferior (2b), caracterizado porque comprende

soldar entre sí en al menos una dirección, un primer formato inicial (2a1) y un segundo formato inicial ( 2b') para obtener 10 un formato combinado (21);

someter el formato combinado (21) a conformado, conformando la parte superior (2a) del marco de refuerzo (2) a partir del primer formato inicial (2a1) y conformando la parte inferior (2b) con el refuerzo de cintura del marco de refuerzo (2) a partir del segundo formato inicial (2b1).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la parte superior (2a) y la parte inferior (2b) se

conforman simultáneamente.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque los formatos iniciales (2a1, 2b') se unen entre sí en unión de soldadura (4b, 4c) en al menos dos direcciones, de manera que la parte superior (2a) y la parte inferior (2b) quedan unidas entre sí a diferentes alturas.

4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el primer formato inicial (2a1) 20 y el segundo formato inicial (2b1) tienen espesores diferentes.

5. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el segundo formato inicial (2b1) es de un material más resistente que el material del primer formato inicial (2a1).

6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el primer formato inicial (2a1) y el segundo formato inicial (2b1) son de materiales diferentes.

7. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque los formatos iniciales se

sueldan entre sí mediante un sistema seleccionado de entre los sistemas TWB, FSW, de soldadura fuerte, CMT y combinaciones de los mismos en función de los materiales de los formatos iniciales (2a1, 2b').