ES2621627T5 - Pilar B para un vehículo - Google Patents

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Description

DESCRIPCIÓN
Pilar B para un vehículo
Campo técnico de la invención
La invención se refiere a un pilar B de acuerdo con la parte de pre-caracterización de la reivindicación 1.
Tal pilar B es conocido a partir del documento WO 2009/064236 A1, por ejemplo.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
El pilar desde el que la puerta frontal de un vehículo está suspendida normalmente es denominado como un pilar A. Este pilar se extiende hacia arriba a lo largo del parabrisas y está conectado al miembro de techo por encima de las puertas. En el caso de una colisión lateral, el pasajero está protegido por la puerta, así como por el pilar A situado en frente de la puerta, el pilar B detrás de la puerta, el miembro de marco por debajo de la puerta y el miembro de techo por encima de la puerta. Los pilares B cuyos bordes están recortados después de la conformación y el endurecimiento se conocen a partir del documento US 7278287 B2. Los pilares se fabrican con bordes blandos con el fin de reducir el desgaste de la herramienta de recorte de borde.
OBJETO DE LA INVENCIÓN Y BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Un objeto de la invención es mejorar la protección para los pasajeros en el caso de una colisión lateral. Esto se consigue, entre otras cosas, diseñando el pilar B de tal manera que se puede deformar sin formación reducida de grietas en la región de soldadura que tiene un efecto adverso sobre la capacidad de absorción de energía del pilar B. El objeto de la invención es conseguido porque el dispositivo tiene las características especificadas en las reivindicaciones.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La fig. 1 es una vista lateral de la parte central de la parte de soporte de carga de un automóvil de pasajeros.
La fig. 2 muestra la sección principal de un pilar B en el estado expuesto.
La fig. 3 es una vista en perspectiva de la sección principal del pilar B.
La fig. 4 es una sección a lo largo de la línea IV-IV de la fig. 2, pero en la que una placa de cubierta y panel exterior son añadidos al pilar B.
La fig. 5 es una sección a través del miembro en forma de sombrero del pilar B.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA REALIZACIÓN ILUSTRADA DE LA INVENCIÓN
La fig. 1 es un diagrama que muestra las partes de soporte de carga de un lado de un vehículo con un miembro de marco 11 al que están soldados un pilar A 12, un pilar B 13 y un pilar C 14. El pilar B 13 está soldado en su extremo superior a un miembro de techo 19.
Las figs. 2-5 muestran una sección principal 20 de un pilar B, cuya parte principal 20 incluye una sección en forma de sombrero/miembro en forma de sombrero 21 con un ala central 22, dos partes de alma 23, 24 y dos alas laterales 25, 26. La sección principal 20 está provista en sus extremos superior e inferior con partes 27, 28 para conexión al miembro de techo 19 y al miembro de marco 11 de un chasis de vehículo. El ala central 22 está dirigida hacia el exterior del vehículo.
La fig. 3 muestra que el miembro en forma de sombrero 21 tiene normalmente unas dimensiones de anchura y de altura variables a lo largo de su longitud. La sección principal 20 también tiene normalmente una cierta curvatura longitudinal dependiente, entre otras cosas, del diseño del vehículo.
La fig. 4 es una sección transversal que muestra un pilar B 13 terminado de acuerdo con la invención, en el que una placa de cubierta interior 40 está dispuesta de tal manera que forma una sección de caja o perfil cerrado junto con la sección en forma de sombrero 21. En la realización mostrada, la placa de cubierta 40 está diseñada de tal manera que su parte central 41 está situada dentro (debajo) de las zonas 42, 43 en las que la placa de cubierta 40 se apoya contra las alas laterales 25, 26 de la sección en forma de sombrero 21. Será evidente que la placa de cubierta 40 también puede ser plana o puede opcionalmente estar perfilada, en donde, por ejemplo la parte central 41 también puede estar situada fuera (encima) de la superficies de la placa de cubierta 40 que se apoyan contra las alas laterales 25, 26. Será por lo tanto evidente que la placa de cubierta puede tener cualquier diseño y dimensiones deseados dentro del marco de la invención. Si se desea, la placa de cubierta puede cubrir una parte mayor o menor de la sección en forma de sombrero 21 y también puede estar dividida en dos o más placas de cubierta más pequeñas.
El pilar B terminado de acuerdo con la invención también incluye normalmente un panel exterior 50, por ejemplo de acero, diseñado de tal manera que se ajusta sobre la sección principal 20 y cubre esta última en la sección longitudinal deseada. El panel exterior 50 puede ser omitido y, cuando es utilizado, es más a menudo por razones estéticas y/o para propósitos de cierre hermético.
La sección principal 20 es fabricada por endurecimiento por presión, es decir, conformada en caliente y endurecida a partir de una pieza elemental plana de acero al boro en una operación en herramientas de conformado enfriadas. Es endurecida hasta una resistencia mecánica a la rotura superior a 1.400 MPa, pero ciertas partes de sus alas laterales 25, 26 no están completamente endurecidas y tienen una resistencia mecánica a la rotura inferior a 1.100 MPa. Las partes de este tipo que no han sido completamente endurecidas puede ser denominadas como zonas blandas A y su resistencia mecánica a la rotura puede estar ventajosamente entre 500 y 1.000 MPa. Esta resistencia mecánica reducida se puede conseguir de diferentes maneras, por ejemplo calentando las superficies del par de herramientas que se apoyan contra el producto, mientras que enfría las partes restantes del par de herramientas. Las partes planas 25, 26 de las alas laterales tienen la resistencia mecánica a la rotura inferior deseada, mientras que las partes curvadas adyacentes 29, 30 forman una zona de transición B de material completamente endurecido. La longitud L de la zona blanda de las alas laterales 25, 26 puede ser de forma preferible aproximadamente el 50% de la longitud total de las alas laterales y una zona blanda A de este tipo se ha mostrado por una parte sombreada a lo largo de las alas laterales 25, 26 en la fig. 2. Sin embargo, será evidente que la longitud y la posición de las zonas blandas A puede ser variada como se requiera dependiendo, entre otras cosas, de las propiedades de deformación deseadas y/o del diseño de la placa de cubierta. La longitud L es de forma ventajosa aproximadamente el 10-80% de la longitud total de las alas laterales 25, 26.
La placa de cubierta 40 es fabricada por endurecimiento por presión con la misma resistencia mecánica a la rotura elevada (al menos 1.400 MPa) y con la misma resistencia mecánica a la rotura inferior (no más de 1.100 MPa) mencionadas anteriormente en las alas o en la parte 42, 43 que se apoya contra las alas laterales 25, 26 de la sección en forma de sombrero 21. Las alas laterales 25, 26 de la sección en forma de sombrero 21 y las zonas de la placa de cubierta que se apoyan contra las alas laterales 25, 26 tienen ambas de forma ventajosa aproximadamente la misma resistencia mecánica y ductilidad. Las dimensiones de la placa de cubierta 40 o, según corresponda, de las placas de cubierta están adaptadas al rendimiento deseado del pilar B.
La resistencia mecánica a la rotura del panel exterior 50 es normalmente inferior a 1.100 MPa.
Como será evidente a partir de la fig. 4, las alas laterales ablandadas 25, 26 de la sección principal 20 están soldadas por puntos a la placa de cubierta 40 y a cualquiera panel exterior/placa exterior 50 por medio del número requerido de soldaduras por puntos de modo que obtengan un pilar B terminado. Las soldaduras por puntos son designadas 100 y están presentes en el número requerido. La soldadura por láser también es adecuada. El panel exterior 50 puede ser omitido en algunos casos. La zona blanda A de las alas laterales 25, 26 está dispuesta de tal manera que la placa de cubierta 40 está soldada a las alas laterales 25, 26 dentro de la zona blanda o de las zonas blandas A. El pilar B tiene así un perfil cerrado a lo largo de al menos parte de su longitud.
En el caso de una colisión lateral, por ejemplo con otro vehículo que golpea el pilar B, la resistencia mecánica inferior y la ductilidad mayor de las alas 25, 26 reducen el riesgo de fractura del pilar B antes de haber absorbido la máxima cantidad de energía por deformación plástica, mejorando de este modo la protección de los pasajeros afectados.
Será evidente que hay muchas variaciones geométricas posibles para el pilar B completo y sus componentes constituyentes dentro del marco de la invención.
La invención no se limita así a lo que se ha ilustrado y descrito aquí y son posibles muchas enmiendas y modificaciones dentro del marco de las siguientes reivindicaciones.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Un pilar B (13) para un vehículo que incluye una sección principal (20) con una sección en forma de sombrero (21) que comprende una ala central (22), dos partes de alma (23, 24) y dos alas laterales (25, 26), caracterizado por que al menos la sección en forma de sombrero (21) es endurecida por presión y tiene una resistencia mecánica a la rotura superior a 1.400 MPa y por que las alas laterales (25, 26) de la sección en forma de sombrero (21) tienen una resistencia mecánica a la rotura inferior a 1.100 MPa a lo largo de al menos parte de la longitud de las alas laterales (25, 26), en las que el pilar B incluye además una placa de cubierta endurecida por presión que tiene una resistencia mecánica a la rotura superior a 1.400 MPa, en la que partes de la placa de cubierta están soldadas a las alas laterales (25, 26) de la sección (21) en forma de sombrero para formar un perfil cerrado, en el que las partes de la placa de cubierta que se apoyan contra las alas laterales tienen una resistencia mecánica a la rotura inferior a 1.100 MPa y la región de las alas laterales en la que las alas laterales que se apoyan contra la placa de cubierta tienen una resistencia mecánica a la rotura inferior a 1.100 MPa.
2. El pilar B según la reivindicación 1, caracterizado por que la resistencia mecánica a la torsión es inferior a 1.100 MPa sobre la anchura total de las alas laterales (25, 26).
3. El pilar B según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado por que la resistencia mecánica a la rotura de al menos parte de la longitud de las alas laterales (25, 26) está entre 500 y 1.000 MPa.
4. El pilar B (13) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que las alas laterales (25, 26) y las regiones de la placa de cubierta (40) que se apoyan contra las alas laterales (25, 26) tienen ambas la misma resistencia mecánica a la rotura y ductilidad.
5. El pilar B (13) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la placa de cubierta (40) es plana.
6. El pilar B (13) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la placa de cubierta (40) está perfilada.
7. El pilar B (13) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que la parte de la longitud de las alas laterales (25, 26) que tiene una resistencia mecánica a la rotura inferior a 1.100 MPa representa el 10-80% de la longitud total de las alas laterales (25, 26) preferiblemente aproximadamente el 50%.
8. El pilar B (13) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que la placa de cubierta (40) está dispuesta en una parte de la sección en forma de sombrero (21) dirigida hacia el miembro de marco (11) del vehículo.
9. El pilar B (13) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que el pilar B (13) incluye un panel exterior o placa exterior (50) que coincide sustancialmente con la forma de la sección en forma de sombrero (21).
10. El pilar B (13) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que mientras la partes curvadas adyacentes (29, 30) junto a las alas laterales (25, 26) forman una zona de transición (B) para el material completamente endurecido de dos partes de alma (23, 24).
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