ES2693544T3 - Componente del armazón para automóvil y pilar delantero inferior que incluye el mismo - Google Patents

Abstract

Un componente del armazón (10) para automóvil que se dobla en forma de L a lo largo de su dirección longitudinal, y que tiene una sección transversal con forma de sombrero en todo el componente del armazón en su dirección longitudinal, en el que el componente del armazón (10) comprende una parte doblada (13) que incluye una parte con forma de arco (10f) sobre un interior del doblado y una parte con forma de arco (10g) sobre un exterior del doblado, y una primera zona (14) y una segunda zona (15) que se extienden desde cada uno de los extremos opuestos de la parte de doblado (13), suponiéndose que el componente del armazón (10) recibe una carga de colisión en una dirección extendida de la primera zona (14), caracterizado por que: el componente del armazón (10) está constituido mediante la fijación de un primer elemento (11) que se dispone en el lado de la primera zona (14) y un segundo elemento (12) que se dispone en el lado de la segunda zona (15), una línea de fijación (L) del primer elemento (11) y el segundo elemento (12) se dispone en una zona predeterminada entre un primer límite (16) en el lado de la primera zona (14) y un segundo límite (17, 17') en el lado de la segunda zona (15), el primer límite (16) es una línea recta que conecta un extremo (10f1), en el lado de la primera zona (14), de la parte con forma de arco (10f) en el interior del doblado, y un extremo (10g1), en el lado de la primera zona (14), de la parte con forma de arco (10g) en el exterior del doblado, el segundo límite (17, 17') es una línea recta que transcurre desde un extremo (10f2), en el lado de la segunda zona (15), de la parte con forma de arco (10f) en el interior del doblado a lo largo de la dirección de extensión de la primera zona (14), y un grosor de placa del primer elemento (11) es mayor que un grosor de placa del segundo elemento (12).

Description

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

DESCRIPCION

Componente del armazon para automovil y pilar delantero inferior que incluye el mismo Campo tecnico

La presente invencion se refiere a un componente del armazon para automovil que constituye una carrocerfa del automovil (de aquf en adelante, denominado simplemente como componente del armazon), en particular se refiere a un componente del armazon tal como un pilar delantero inferior exterior que se supone recibe una carga de colision en una direccion especificada. Adicionalmente, la presente invencion se refiere a un pilar delantero inferior que incluye el pilar delantero inferior exterior como componente del armazon.

Tecnica antecedente

En una carrocerfa de automovil, por ejemplo, un pilar delantero y un estribo lateral son cada uno una parte compleja de componentes del armazon. El pilar delantero se dispone sobre un lado delantero de la carrocerfa, extendiendose en una direccion vertical. El estribo lateral se dispone en una parte inferior de la carrocerfa, extendiendose en una direccion de adelante a atras. Una parte del extremo inferior del pilar delantero y una parte del extremo delantero del estribo lateral se acoplan entre sf. En este caso, para un pilar delantero, puede emplearse una estructura dividida en partes superior e inferior. En este caso, un componente complejo del armazon como la parte superior de la estructura se denomina un pilar delantero superior, y un componente complejo del armazon como la parte inferior se denomina como un pilar delantero inferior. Una parte del extremo inferior del pilar delantero superior y una parte del extremo superior del pilar delantero inferior se acoplan entre sf.

El pilar delantero inferior incluye, por ejemplo, un pilar delantero inferior exterior (de aquf en adelante, simplemente denominado tambien como un exterior), un pilar delantero inferior interior (de aquf en adelante, tambien denominado simplemente como un interior), y un refuerzo inferior del pilar delantero (de aquf en adelante tambien denominado simplemente como un refuerzo), como componentes del armazon. El exterior se dispone como un lado exterior en una direccion del ancho del vehfculo. El interior se dispone sobre un lado interior en la direccion del ancho del vehfculo. El exterior y el interior se acoplan entre sf, formando una seccion cerrada sobre todo el pilar delantero inferior en una direccion longitudinal. El refuerzo se dispone entre el exterior y el interior para mejorar la resistencia del pilar delantero inferior. Entre ellos, el exterior se dobla en una forma de L a lo largo de su direccion longitudinal, y tiene una seccion transversal con forma de sombrero en todo el exterior en su direccion longitudinal.

La FIG. 1A y la FIG. 1B son diagramas esquematicos que ilustran un ejemplo de un pilar delantero inferior exterior como un componente del armazon. En estos dibujos, la FIG. 1A es una vista en planta, y la FIG. 1B es una vista en seccion transversal tomada a lo largo de la lfnea A-A de la FIG. 1A. Por facilidad de comprension de la forma del pilar delantero inferior exterior, en la FIG. 1A, un lado sobre el que se acopla el pilar delantero inferior exterior a un estribo lateral se indica por el caracter de referencia S, y un lado sobre el que se acopla el pilar delantero inferior exterior a un pilar delantero superior se indica por el caracter de referencia U. Ademas, en la FIG. 1A, un lado delantero en una direccion de traslacion de un automovil se indica por el caracter de referencia F, y un lado trasero en la direccion de traslacion se indica por el caracter de referencia B. En la FIG. 1B, un lado hacia el interior en una direccion del ancho del vehfculo se indica por el caracter de referencia I, y un lado hacia el exterior en la direccion del ancho del vehfculo se indica por el caracter de referencia O.

Como se ilustra en la FIG. 1A, un pilar delantero inferior exterior 10 incluye una parte doblada 13 que se dobla en forma de L a lo largo de la direccion longitudinal (vease una zona encerrada por una lfnea de doble punto y raya en la FIG. 1A), y una primera zona 14 y una segunda zona 15 que se conectan entre sf en los extremos opuestos de la parte doblada 13. La primera zona 14 se extiende de forma recta desde la parte doblada 13 hacia el lado trasero B en la direccion de traslacion del automovil, y se acopla al estribo lateral. La segunda zona 15 se extiende en una forma recta hacia arriba desde la parte doblada 13, y se acopla al pilar delantero superior.

Ademas, como se ilustra en la FIG. 1B, la forma de seccion transversal del exterior 10 tiene una forma de sombrero en todo el exterior 10 en su direccion longitudinal, concretamente, en todo el exterior 10 desde el lado U en el que el exterior 10 se acopla al pilar delantero superior al lado S en el que el exterior 10 se acopla al estribo lateral. Por esta razon, la parte doblada 13, la primera zona 14, y la segunda zona 15 que constituyen el exterior 10 en cada una incluyen una parte de panel superior 10a, una primera parte de pared vertical 10b, una segunda parte de pared vertical 10c, una primera parte de reborde 10d, y una segunda parte de reborde 10e. La primera parte de pared vertical 10b se conecta a la totalidad de una parte lateral que esta en el interior del doblado de ambas partes laterales de la parte de panel superior 10a. La segunda parte de pared vertical 10c se conecta a la totalidad de una parte lateral que es el exterior del doblado de ambas partes laterales de la parte de panel superior 10a. La primera parte de reborde 10d se conecta a la primera parte de pared vertical 10b. La segunda parte de reborde 10e se conecta a la segunda parte de pared vertical 10c.

El pilar delantero inferior es un componente complejo del armazon que se supone recibe una carga de colision desde el lado delantero de la carrocerfa. Por esta razon, el pilar delantero inferior exterior 10 es un componente del

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

armazon que se supone recibe una carga de colision a lo largo de una direccion que se extiende desde la primera zona 14 acoplada al estribo lateral.

La Publicacion de Solicitud de Patente Japonesa N.° 2011-37291 (Bibliograffa de patente 1), la Patente Japonesa N.° 5103959 (Bibliograffa de patente 2), y la Publicacion de Solicitud de Patente Japonesa N.° 2013-141928 (Bibliograffa de patente 3) divulgan tecnicas anteriores con relacion al pilar delantero. En un pilar delantero de la Bibliograffa de patente 1, en un lado interior en una direccion del ancho del vehfculo de una parte exterior del pilar (equivalente al exterior) que constituye una parte inferior en una direccion vertical, se fija un elemento de refuerzo del pilar (equivalente al refuerzo). El elemento de refuerzo del pilar se provee en su parte delantera con una parte de alta resistencia que tiene una resistencia mas alta que las de las otras partes. La Bibliograffa de patente 1 describe que esto hace posible asegurar una resistencia requerida contra una carga de colision desde un lado delantero de una carrocerfa mientras que se reduce el peso del pilar delantero.

Los pilares delanteros de la Bibliograffa de patente 2 y la Bibliograffa de patente 3 tienen estructuras de seccion cerrada. En el pilar delantero de la Bibliograffa de patente 2, se constituye un refuerzo por una parte superior, una parte central fijada sobre un lado inferior de la parte superior, y una parte inferior fijada a un lado inferior de la parte central. La fijacion entre la parte superior y la parte central se lleva a cabo con partes extremas de ambas de las partes solapadas. Este es tambien el caso de la fijacion entre la parte central y la parte inferior. La resistencia de la union de la fijacion entre la parte central y la parte inferior se establece para que sea mas baja en un lado delantero que en un lado trasero. La Bibliograffa de patente 2 describe que esto hace posible mejorar la productividad de los refuerzos incluso en el caso en el que los refuerzos se producen de una placa de acero de alta resistencia a la traccion.

En el pilar delantero de la Bibliograffa de patente 3, se proporcionan medios de guiado haciendo uso de un refuerzo. Los medios de guiado tienen una superficie inclinada en una posicion que mira a una rueda delantera del automovil. En el momento de una pequena colision de desplazamiento, la superficie inclinada gufa a la rueda delantera hacia el lado exterior trasero de una carrocerfa. La Bibliograffa de patente 3 describe que esto hace posible suprimir la deformacion del pilar delantero de modo efectivo mientras se asegura la rigidez del pilar delantero al mismo tiempo de la pequena colision de desplazamiento.

El documento US 6.293.617 divulga un elemento de refuerzo que tiene una forma de L a lo largo de su direccion longitudinal. Este documento divulga el preambulo de la reivindicacion independiente 1.

Lista de citaciones

Bibliograffa de patente

Bibliograffa de patente 1: Publicacion de Solicitud de Patente Japonesa N.° 2011-37291 Bibliograffa de patente 2: Patente Japonesa N.° 5103959

Bibliograffa de patente 3: Publicacion de Solicitud de Patente Japonesa N.° 2013-141928 Sumario de la invencion Problema tecnico

Como se ha mencionado previamente, un pilar delantero es un componente complejo del armazon para una carrocerfa de automovil, y un pilar delantero inferior que constituye una parte inferior del pilar delantero incluye un exterior como un componente del armazon. El pilar delantero inferior incluye tambien un refuerzo y un interior. Para dicho pilar delantero inferior, hay una demanda de reduccion de peso desde el punto de vista de la eficiencia del combustible, asf como una demanda de propiedades de resistencia a la colision mejoradas desde el punto de vista de la seguridad.

En el pilar delantero de la Bibliograffa de patente 1 descrito anteriormente, para asegurar la resistencia mientras se reduce el peso, la parte de alta resistencia se proporciona en la parte delantera del elemento de refuerzo del pilar. En este caso, cuando el pilar delantero recibe una carga en el momento de una colision frontal, parte de la carga se transmite a un estribo lateral. Dado que el pilar delantero de la Bibliograffa de patente 1 incluye una parte de alta resistencia en la parte delantera del pilar delantero, el pilar delantero tiene tolerancia para cargas de colision. Esto provoca solamente que el estribo lateral se deforme significativamente sin provocar deformacion del pilar delantero. En este caso, puede absorberse menos energfa por el pilar delantero, dando como resultado una disminucion de las propiedades de resistencia a la colision del pilar delantero.

En el pilar delantero de la Bibliograffa de patente 2 descrito anteriormente, se constituye un refuerzo mediante partes separadas: una parte superior, una parte central, y una parte inferior, que se fijan con sus partes extremas solapadas. En el caso de este pilar delantero, se incrementan los costes de produccion en la produccion del refuerzo dado que se incrementa el numero de puntos de fijacion y elementos. Ademas, la fijacion con solape perjudica la reduccion del peso.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

En el pilar delantero de la Literatura de patente 3 descrito anteriormente, se proporcionan los medios de guiado haciendo uso del refuerzo, y en el momento de la pequena colision de desplazamiento, los medios de guiado gufan a la rueda delantera de un automovil hacia el lado exterior trasero de la carrocerfa. Sin embargo, dicho efecto se ejerce solamente cuando la rueda delantera gira en una direccion de traslacion en el momento de la colision, y el ancho de la rueda delantera no es excesivamente mayor que el ancho del pilar delantero en la direccion del ancho del vehfculo. Brevemente, si la rueda delantera gira oblicuamente en el momento de la colision, o si el ancho de la rueda delantera es grande, es diffcil esperar dicho efecto, y el pilar delantero recibe una carga. Por esta razon, es necesario suprimir la entrada de una rueda delantera mejorando la propiedad de resistencia a la colision de un pilar delantero inferior incluso en el caso en el que se proporcionen medios de guiado en un refuerzo.

Las Bibliograffas de patente 1 a 3 descritas anteriormente mencionan la mejora de la propiedad de resistencia a la colision y la reduccion del peso de un pilar delantero mediante modificaciones de la forma, grosor de la placa, configuracion y similares del refuerzo. Sin embargo, en cuanto a los pilares delanteros de las Bibliograffas de patente 1 a 3 descritas anteriormente, no se presta atencion a la forma, grosor de la placa, configuracion y similares de un pilar delantero inferior exterior, que es un componente del armazon. Existen demandas de una mejora adicional en las propiedades de resistencia a la colision y pesos adicionalmente reducidos de los pilares delanteros inferiores.

La presente invencion se realiza en dichas circunstancias. El objetivo de la presente invencion es proporcionar un componente del armazon para automovil y un pilar delantero inferior que incluya un pilar delantero inferior exterior como componente del armazon, teniendo el componente del armazon la siguiente propiedad:

Reduccion del peso mientras mejora la propiedad de resistencia a la colision.

Solucion al problema

Un componente del armazon para automovil de acuerdo con una realizacion de la presente invencion se dobla en una forma de L a lo largo de su direccion longitudinal, y tiene una seccion transversal con forma de sombrero en todo el componente del armazon en su direccion longitudinal, y

el componente del armazon incluye una parte doblada que incluye una parte con forma de arco sobre el interior del doblado y una parte con forma de arco sobre el exterior del doblado, y una primera zona y una segunda zona que se extienden desde cada uno de los extremos opuestos de la parte doblada, suponiendose que el componente del armazon recibe una carga de colision en la direccion extendida de la primera zona.

El componente del armazon esta constituido por la fijacion de un primer elemento que se dispone en el lado de la primera zona y un segundo elemento que se dispone en el lado de la segunda zona.

Se dispone una lfnea de fijacion del primer elemento y del segundo elemento en una zona predeterminada entre un primer lfmite en el lado de la primera zona y un segundo lfmite en el lado de la segunda zona.

El primer lfmite es una lfnea recta que conecta un extremo, en el lado de la primera zona, de la parte con forma de arco en el interior del doblado, y un extremo, en el lado de la primera zona, de la parte con forma de arco en el exterior del doblado.

El segundo lfmite es una lfnea recta que transcurre desde un extremo, en el lado de la segunda zona, de la parte con forma de arco en el interior del doblado a lo largo de la direccion de extension de la primera zona.

El grosor de la placa del primer elemento es mayor que el grosor de la placa del segundo elemento.

En el componente del armazon para automovil descrito anteriormente, es preferible que el segundo lfmite sea una lfnea recta que conecte un extremo, en el lado de la segunda zona, de la parte con forma de arco en el interior del doblado, y un extremo, en el lado de la segunda zona, de la parte con forma de arco en el exterior del doblado.

En el componente del armazon para automovil descrito anteriormente, es preferible que la relacion t1/t2 entre un grosor de placa t1 del primer elemento y un grosor de placa t2 del segundo elemento sea de 1,2 o mas.

En el componente del armazon para automovil descrito anteriormente, es preferible que el componente del armazon sea un pilar delantero inferior exterior, la primera zona se acopla a un estribo lateral, y la segunda zona se acopla a un pilar delantero superior. Un pilar delantero inferior de acuerdo con una realizacion de la presente invencion incluye el pilar delantero inferior exterior.

Efectos ventajosos de la invencion

El componente del armazon para automovil de acuerdo con la presente invencion y un pilar delantero inferior que incluye un pilar delantero inferior exterior como el componente del armazon tiene el siguiente efecto ventajoso notable: reducir el peso mientras mejora la propiedad de resistencia a la colision.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Breve descripcion de los dibujos

[FIG. 1A] La FIG. 1A es una vista en planta que ilustra esquematicamente un ejemplo de un pilar delantero inferior exterior, como un componente del armazon.

[FIG. 1B] La FIG. 1B es una vista en seccion transversal tomada a lo largo de una lfnea A-A de la FIG. 1A.

[FIG. 2) La FIG. 2 es una vista en planta que ilustra esquematicamente un ejemplo de un pilar delantero inferior exterior, como un componente del armazon de acuerdo con la presente realizacion.

[FIG. 3] La FIG. 3 es una vista en planta que ilustra un intervalo mas preferible para una zona predeterminada en donde se dispone una lfnea de fijacion.

[FIG. 4] La FIG. 4 es una vista en planta que ilustra esquematicamente la descripcion de un ensayo de colision. [FIG. 5A] La FIG. 5A es una vista en planta que ilustra un pilar delantero inferior exterior del Ejemplo comparativo

1 usado en el ensayo de colision.

[FIG. 5B] La FIG. 5B es una vista en planta que ilustra un pilar delantero inferior exterior del Ejemplo comparativo

2 usado en el ensayo de colision.

[FIG. 5C] La FIG. 5C es una vista en planta que ilustra un pilar delantero inferior exterior del Ejemplo inventivo de la presente invencion 1 usado en el ensayo de colision.

[FIG. 5D] La FIG. 5D es una vista en planta que ilustra un pilar delantero inferior exterior del Ejemplo inventivo de la presente invencion 2 usado en el ensayo de colision.

[FIG. 5E] La FIG. 5E es una vista en planta que ilustra un pilar delantero inferior exterior del Ejemplo inventivo de la presente invencion 3 usado en el ensayo de colision.

[FIG. 5F] La FIG. 5F es una vista en planta que ilustra un pilar delantero inferior exterior del Ejemplo inventivo de la presente invencion 4 usado en el ensayo de colision.

[FIG. 6A] La FIG. 6A es un dibujo que ilustra los resultados del ensayo, ilustrando las energfas absorbidas en el ensayo de colision.

[FIG. 6B] La FIG. 6B es un dibujo que ilustra los resultados del ensayo, ilustrando los volumenes de los exteriores.

[FIG. 6C] La FIG. 6C es un dibujo que ilustra los resultados del ensayo, ilustrando las energfas absorbidas por unidad de volumen.

[FIG. 7A] La FIG. 7A es un diagrama esquematico que ilustra la forma de una chapa en bruto como Ejemplo comparativo 3 usada en el prensado, las formas de las placas metalicas antes del procesamiento de recorte usado para la fabricacion de la chapa en bruto.

[FIG. 7B] La FIG. 7B es un diagrama esquematico que ilustra la forma de una chapa en bruto como Ejemplo comparativo 4 usado en el prensado, las formas de las placas metalicas antes del procesamiento de recorte usado para la fabricacion de la chapa en bruto.

[FIG. 7C] La FIG. 7C es un diagrama esquematico que ilustra la forma de una chapa en bruto como Ejemplo inventivo de la presente invencion 5 usado en el prensado, las formas de las placas metalicas antes del procesamiento de recorte usado para la fabricacion de la chapa en bruto.

[FIG. 7D] La FIG. 7D es un diagrama esquematico que ilustra la forma de una chapa en bruto como Ejemplo comparativo 5 usado en el prensado, las formas de las placas metalicas antes del procesamiento de recorte usado para la fabricacion de la chapa en bruto.

[FIG. 8] La FIG. 8 es un diagrama que ilustra las areas de chapa en bruto retiradas en el proceso de recorte para el Ejemplo inventivo de la presente invencion 5, y Ejemplos comparativos 3 a 5.

Descripcion de realizaciones

Para alcanzar el objetivo anterior, los presentes inventores llevaron a cabo intensos estudios a traves de una diversidad de ensayos. Como resultado, se obtuvieron los siguientes hallazgos.

Por ejemplo, en caso de un pilar delantero inferior exterior, el incremento del grosor de la placa del mismo permite la supresion de la entrada de una rueda delantera en el momento de una colision frontal, y por ello es posible mejorar la propiedad de resistencia a la colision de un pilar delantero inferior. Sin embargo, simplemente incrementando solamente el grosor de la placa se obtiene como resultado un incremento de la masa del pilar delantero inferior exterior en consecuencia, perjudicando la reduccion de peso. Considerando lo anterior, es necesaria la compatibilidad entre la propiedad de resistencia a la colision y la reduccion de peso.

El pilar delantero inferior exterior se dobla en una forma de L a lo largo de su direccion longitudinal. La forma de seccion transversal del pilar delantero inferior exterior es una forma de sombrero a todo lo largo del pilar delantero inferior exterior en la direccion longitudinal. En el caso de dicho exterior, para soportar una carga de colision impuesta por una rueda delantera en el momento de la colision frontal, puede ser necesario mejorar el comportamiento ante el aplastamiento axial de una primera zona a lo largo de principalmente la direccion de delante a atras de una carrocerfa, concretamente una direccion en la que se extiende el estribo lateral. Por esta razon, una configuracion efectiva del exterior tiene un grosor de la placa que es mayor en el lado de una primera zona que se acopla al estribo lateral que en el lado de una segunda de zona que se acopla a un pilar delantero superior.

En este caso, es efectiva una configuracion en la que se dispone un primer elemento en el lado de la primera zona, se dispone un segundo elemento que tiene mas grosor de placa que el del segundo elemento en el lado de la

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

segunda zona, y de este primer elemento y segundo elemento. Entonces, puede disponerse una linea de fijacion entre el primer elemento y el segundo elemento en una zona predeterminada de una parte de doblado que conecta la primera zona y la segunda zona. Esto permite la compatibilidad se entre la propiedad de resistencia la colision y la reduccion de peso.

Posteriormente, se describira una realizacion de la presente invencion con referencia a los dibujos. En este caso, como un componente del armazon para automovil, se describira un pilar delantero inferior exterior que constituye un pilar delantero inferior a modo de ejemplo.

La FIG. 2 es una vista en planta que ilustra esquematicamente un ejemplo de un pilar delantero inferior exterior, como componente del armazon de acuerdo con la presente realizacion. Un pilar delantero inferior exterior 10 de acuerdo con la presente realizacion ilustrado en la FIG. 2 tiene, como con el pilar delantero inferior exterior ilustrado en la FIG. 1, una seccion transversal con forma de sombrero a todo lo largo del pilar delantero inferior exterior 10 en su direccion longitudinal (vease la FIG. 1B descrita anteriormente).

Como se ilustra en la FIG. 2, el pilar delantero inferior exterior 10 se dobla en forma de L a lo largo de su direccion longitudinal. El exterior 10 incluye una parte doblada 13 que se dobla en forma de L a lo largo de su direccion longitudinal (vease una zona encerrada por una linea de doble punto y raya en la FIG. 2), y una primera zona 14 y una segunda zona 15 que se conectan entre si de los extremos opuestos de la parte doblada 13. La primera zona 14 se extiende de forma recta desde la parte doblada 13 hacia el lado trasero en la direccion de traslacion de un automovil, y se acopla al estribo lateral. La segunda zona 15 se extiende de forma recta hacia arriba desde la parte doblada 13, y se acopla a un pilar delantero superior. El exterior 10 es un componente del armazon que se supone recibe una carga de colision a lo largo de una direccion extendida de la primera zona 14 acoplada al estribo lateral.

El exterior 10 esta constituido mediante la fijacion del primer elemento 11 y del segundo elemento 12. La fijacion del primer elemento 11 y del segundo elemento 12 puede realizarse mediante, por ejemplo, soldadura a tope. El primer elemento 11 se dispone sobre un lado de la primera zona 14, concretamente sobre un lado del estribo lateral. El segundo elemento 12 se dispone sobre un lado de la segunda zona 15, concretamente sobre un lado del pilar delantero superior. La razon para constituir el exterior 10 en esta forma con el primer elemento 11 y el segundo elemento 12 es hacer el grosor de la placa del pilar delantero inferior exterior 10 diferente entre el lado del estribo lateral y el lado del pilar delantero superior.

En el exterior 10 de acuerdo con la presente realizacion, el grosor de la placa del primer elemento 11 en el lado del estribo lateral (lado de la primera zona 14) es mayor que el grosor de la placa del segundo elemento 12 en el lado del pilar delantero superior (lado de la segunda zona 15). Dado que el grosor de la placa en el lado de la primera zona 14 acoplado al estribo lateral se hace mayor, el comportamiento de aplastamiento axial de la primera zona 14 se incrementa. Esto puede mejorar la propiedad de resistencia a la colision del exterior 10 con alta eficiencia. Mientras tanto, dado que el grosor de la placa del lado de la segunda zona 15 acoplado al pilar delantero superior es menor, es posible conseguir la reduccion de peso. Esto no interfiere con la propiedad de resistencia a la colision porque el grosor de la placa en el lado de la segunda zona 15 contribuye menos al comportamiento de aplastamiento axial de la primera zona 14.

Para ejercer los efectos anteriores, se dispone una linea L de fijacion entre el primer elemento 11 y el segundo elemento 12 en una zona predeterminada que se especifica en la parte doblada 13. Esta zona predeterminada es una zona entre un primer lfmite 16 en el lado de la primera zona 14 y un segundo lfmite 17 en el lado de la segunda zona 15. El modo especificado del mismo se describira a continuacion.

La parte doblada 13 incluye una parte con forma de arco 10f sobre el interior del doblado (vease una parte de linea gruesa en la FIG. 2) y una parte con forma de arco 10g sobre el exterior del doblado (vease una linea gruesa en la FIG. 2). La parte con forma de arco 10f en el interior del doblado se refiere a una parte del borde con forma de arco sobre el interior del doblado de la primera parte de reborde 10d. La parte con forma de arco 10g sobre el exterior del doblado se refiere a una parte del borde con forma de arco sobre el exterior del doblado de la segunda parte de reborde 10d.

Un primer lfmite 16 es una linea recta que conecta un extremo 10f1, en el lado de la primera zona 14, de la parte con forma de arco 10f en el interior del doblado, y un extremo 10g 1, en el lado de la primera zona 14, de la parte con forma de arco 10g en el exterior del doblado (vease una linea gruesa de puntos en la FIG. 2). Un segundo lfmite 17 es una linea recta que transcurre desde un extremo 10f2, sobre el lado de la segunda zona 15, de la parte con forma de arco 10f en el interior del doblado a lo largo de la direccion de extension de la primera zona 14 (vease una linea gruesa en la FIG. 2). La linea de fijacion L del primer elemento 11 y del segundo elemento 12 se dispone en una zona predeterminada entre dicho primer lfmite 16 y segundo lfmite 17 (vease la zona rayada en la FIG. 2). Disponiendo la linea de fijacion L en la zona predeterminada de la parte de doblado 13 en esta forma, es posible conseguir la reduccion de peso del exterior 10 mientras se mantiene la propiedad de resistencia a la colision.

Si la linea de fijacion L se dispone para estar mas proxima al lado del estribo lateral (lado de la primera zona 14) que el primer lfmite 16, una zona del primer lado de la zona 14, que tiene un grosor de placa mayor, es mas estrecha. En

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

este caso, el rendimiento de aplastamiento axial de la primera zona 14 disminuye, dando como resultado una disminucion en las propiedades de resistencia a la colision del exterior 10. Por otro lado, si la lfnea de fijacion L se dispone para estar mas proxima al lado del pilar delantero superior (lado de la segunda zona 15) que el segundo lfmite 17, se amplfa una zona que tiene un grosor de placa mayor al lado de la segunda zona 15, y por ello se espera una pequena mejora en la propiedad de resistencia la colision. Sin embargo, en este caso, el rendimiento de aplastamiento axial de la primera zona 14 diffcilmente cambia debido a que no hay cambio en el grosor de la placa de la primera zona 14. Esto por el contrario perjudica significativamente la reduccion de peso debido a la ampliacion de la zona que tiene un grosor de placa grande.

La FIG. 3 es una vista en planta que ilustra un intervalo mas preferible para la zona predeterminada en donde se dispone la lfnea de fijacion. Como se ilustra en la FIG. 3, es preferible que un segundo lfmite 17' sea una lfnea recta que conecta un extremo 10f2, en el lado de la segunda zona 15, de la parte con forma de arco 10f en el interior del doblado, y un extremo 10g2, en el lado de la segunda zona 15, de la parte con forma de arco 10g en el exterior del doblado (vease una lfnea gruesa de puntos en la FIG. 3). La lfnea de fijacion L del primer elemento 11 y del segundo elemento 12 se dispone en una zona predeterminada entre dicho primer lfmite 16 y segundo lfmite 17' (vease la zona rayada la FIG. 3). Esto permite el aseguramiento de la propiedad de resistencia a la colision del exterior 10 mientras se consigue una reduccion de peso adicional.

En el exterior 10 de acuerdo con la presente realizacion, el grosor de la placa en el lado de la primera zona 14 acoplado al estribo lateral se hace mayor, lo que incrementa el rendimiento en aplastamiento axial, permitiendo la mejora de la propiedad de resistencia a la colision con alta eficiencia. Mas aun, dado que el grosor de la placa en el lado de la segunda zona 15 acoplada al pilar delantero superior es mas pequeno, es posible conseguir la reduccion en peso. Por lo tanto, se permite la compatibilidad entre la propiedad de resistencia a la colision y la reduccion de peso.

Ademas, en el exterior 10 de acuerdo con la presente realizacion, la lfnea de fijacion L entre el primer elemento 11 y el segundo elemento 12 se dispone en la zona predeterminada que se especifica en la parte doblada 13. Esto puede mejorar la utilizacion de existencias para el exterior 10 en comparacion con el caso en el que la lfnea de fijacion L se dispone en una parte de forma recta de la primera zona 14 (lado del estribo lateral) o la segunda zona 15 (lado del pilar delantero superior).

En el exterior 10 de acuerdo con la presente realizacion, el grosor de la placa del lado de la primera zona 14 acoplado al estribo lateral se hace mayor, lo que incrementa el rendimiento en aplastamiento axial. Por esta razon, no hay caso en donde solamente el estribo lateral se deforme significativamente en el momento de colision frontal como con el pilar delantero de la Bibliograffa de patente 1 descrito anteriormente, y es posible provocar que el pilar delantero inferior y el estribo lateral se deformen en un buen equilibrio para absorber una carga de colision. Ademas, la mejora de la propiedad de resistencia a la colision no esta limitada en el momento de pequena colision de desplazamiento como en el caso de la Bibliograffa de patente 3 descrito anteriormente, y es posible mejorar la propiedad de resistencia a la colision incluso cuando la rueda delantera gira oblicuamente en el momento de la colision o cuando la rueda delantera tiene un ancho grande.

Preferentemente, una relacion t1/t2 entre un grosor de placa t1 (mm) del primer elemento y un grosor de placa t2 (mm) del segundo elemento es de 1,2 o mas. Esto permite una mejora adicional de la propiedad de resistencia a la colision, permitiendo conseguir la reduccion de peso. El lfmite superior de la relacion del grosor de placas t1/t2 no se especifica. Sin embargo, cuando la relacion del grosor de placas t1/t2 supera 2,0, la fijacion por soldadura a tope o similares se hace diffcil. Por esta razon, la relacion del grosor de placas se fija preferentemente en 2,0 o menor.

El pilar delantero inferior exterior de acuerdo con la presente realizacion es un producto formado por prensado. Los componentes del mismo, el primer elemento y el segundo elemento, pueden fijarse antes de la formacion por prensado o despues de la formacion por prensado. En un metodo para producir el exterior mediante el esquema anterior, se usa la denominada chapa en bruto adaptada. En este caso, la chapa en bruto adaptada se obtiene mediante sometimiento de una primera chapa en bruto (placa metalica) y una segunda chapa en bruto (placa metalica) que tengan grosores de placa diferentes entre sf, a soldadura a tope. La formacion por prensado se realiza sobre estas chapas en bruto adaptadas, mediante lo que puede obtenerse un producto formado del exterior. Segun sea necesario, el producto formado se acaba mediante recorte, embuticion, y similares.

Por el contrario, en un metodo para producir el exterior mediante el ultimo esquema, la formacion por prensado se realiza sobre una primera chapa en bruto (placa metalica) para obtener un primer elemento formado con la forma deseada. Por separado, se realiza la formacion por prensado de una segunda chapa en bruto (placa metalica) para obtener un segundo elemento formado en la forma deseada. El primer elemento y el segundo elemento se fijan mediante soldadura a tope, mediante lo que puede obtenerse el exterior. En este caso, se realizan recortes, embuticion y similares, segun sea necesario, sobre el primer elemento y el segundo elemento antes de la fijacion, o sobre el complejo despues de la fijacion.

El pilar delantero inferior de acuerdo con la presente realizacion incluye el exterior de acuerdo con la presente realizacion descrita anteriormente. Este pilar delantero inferior es una estructura de seccion cerrada e incluye

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

tambien un refuerzo y un interior. Por esta razon, la propiedad de resistencia a la colision se mejora mediante el refuerzo asf como el exterior, y se hace posible tambien la consecucion de la reduccion en peso. Adicionalmente, dado que se mejora la utilizacion de existencias para el exterior, es posible reducir los costes de produccion de los pilares delanteros inferiores.

El componente del armazon no esta limitado a un pilar delantero inferior exterior, y puede ser un exterior del lado trasero o similar siempre que sea un componente que se dobla en una forma de L a lo largo de su direccion longitudinal y suponiendo que recibe una carga de colision a lo largo de la direccion de extension de la primera zona. Ademas, cada uno del primer elemento y el segundo elemento que constituyen el componente del armazon no tienen necesariamente un grosor constante.

Ejemplos

[Ensayo de colision]

Para el pilar delantero inferior exterior de acuerdo con la presente realizacion, se llevo a cabo un ensayo para confirmar una propiedad de resistencia a la colision en el momento de colision frontal mediante analisis FEM.

La FIG. 4 es una vista en planta que ilustra esquematicamente la descripcion del ensayo de colision. La FIG. 4 ilustra un pilar delantero inferior exterior 10, y un golpeador 51. En el ensayo de colision mediante el analisis FEM, se fijo una parte del extremo libre de la primera zona 14 del exterior 10, concretamente la parte del extremo libre en el lado del estribo lateral para limitar el desplazamiento de la parte del extremo libre. En este estado, se hizo que el golpeador 51 se moviera a la velocidad de 15 km/h en una direccion horizontal y colisionara con la parte doblada 13 del exterior 10. Entonces, se hizo que el golpeador 51 se parara en el momento en que la cantidad de penetracion del golpeador 51 dentro del exterior 10 alcanzo 100 mm.

En este punto, se determino una energfa absorbida por el exterior 10 con la entrada del golpeador 51 en el exterior 10. Esta energfa absorbida por el exterior 10 se dividio por el volumen del exterior 10, mediante lo que se calculo una energfa absorbida por unidad de volumen.

Las FIGS. 5A a 5F son vistas en planta que ilustran pilares delanteros inferiores exteriores usados en el ensayo de colision. En estos dibujos, la FIG. 5A y la FIG. 5B ilustran Ejemplos comparativos 1 y 2, respectivamente. La FIG. 5C, la FIG. 5D, la FIG. 5E y la FIG. 5F ilustran Ejemplos inventivos de la presente invencion 1, 2, 3 y 4, respectivamente.

En los Ejemplos comparativos 1 y 2, y los Ejemplos inventivos en la presente invencion 1 a 4, la lmea de fijacion L se dispuso en las siguientes posiciones.

- Ejemplo comparativo 1 (vease la FIG. 5A): en una parte de forma recta de la primera zona 14 (sobre el lado del estribo lateral)

- Ejemplo comparativo 2 (vease la FIG. 5B): en una parte de forma recta de la segunda zona 15 (en el lado del pilar delantero superior)

- Ejemplo de la presente invencion 1 (vease la FIG. 5C): sobre una lmea recta que conecta un centro 10fc de la parte con forma de arco 10f en el interior del doblado, y un centro 10gc de la parte con forma de arco 10g en el exterior del doblado

- Ejemplo de la presente invencion 2 (vease la FIG. 5D): sobre una lmea recta que transcurre desde un extremo 10f2, en el lado de la segunda zona 15, de la parte con forma de arco 10f en el interior del doblado a lo largo de la direccion de extension de la primera zona 14

- Ejemplo de la presente invencion 3 (vease la FIG. 5E): sobre una lmea recta que conecta el extremo 10f2, en el

lado de la segunda zona 15, de la parte con forma de arco 10f en el interior del doblado, y un extremo 10g2, en el

lado de la segunda zona 15, de la parte con forma de arco 10g en el exterior del doblado

- Ejemplo de la presente invencion 4 (vease la FIG. 5F): sobre una lmea recta que conecta un extremo 10f1, en el

lado de la primera zona 14, de la parte con forma de arco 10f en el interior del doblado, y un extremo 10g1, en el

lado de la primera zona 14, de la parte con forma de arco 10g en el exterior del doblado

En cada uno de los Ejemplos inventivos de la presente invencion 1 a 4, y Ejemplos comparativos 1 y 2, el primer elemento 11 en el lado de la primera zona 14 (lado del estribo lateral) se formo de una placa metalica A, y el segundo elemento 12 en el lado de la segunda zona 15 (lado del pilar delantero superior) se formo de una placa metalica B. La placa metalica A fue una placa de acero de alta resistencia a la traccion equivalente a JAC780Y de la Japan Iron and Steel Federation Standard (JFS Standard), y el grosor de placa t1 de la misma fue de 1,5 mm. La placa metalica B fue de una placa de acero de alta resistencia a la traccion equivalente a JAC980Y de la Japan Iron and Steel Federation Standard (JFS Standard), y el grosor de placa t2 de la misma fue de 1,2 mm. La relacion de grosores de placa t1/t2 fue de 1,25.

De la FIG. 6A a la FIG. 6C son dibujos que ilustran los resultados del ensayo. En estos dibujos, la FIG. 6A ilustra las energfas absorbidas en el ensayo de colision. La FIG. 6B ilustra los volumenes de los exteriores. La FIG. 6C ilustra

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

la energfa absorbida por unidad de volumen. A partir de los resultados de la FIG. 6A a la FIG. 6C, se muestran los siguientes hechos.

Como se ilustra en la FIG. 6A, en el Ejemplo comparativo 1 dado que la lfnea de fijacion se dispuso en la parte de forma recta sobre el lado del estribo lateral, la energfa absorbida fue pobre. Por el contrario, en los Ejemplos inventivos de la presente invencion 1 a 4, dado que las lfneas de fijacion se dispusieron en la zona predeterminada especificada en la presente realizacion, la energfa absorbida fue buena. Ademas, en el Ejemplo comparativo 2, dado que la lfnea de fijacion se dispuso en la parte de forma recta sobre el lado del pilar delantero superior, la energfa absorbida fue buena.

En este caso, la energfa absorbida en el ensayo de colision varfa de acuerdo con el grosor de la placa, y la energfa absorbida tiende a incrementarse cuando se amplfa una zona que tiene un grosor de placa grande. Por esta razon, la energfa absorbida del Ejemplo comparativo 2 fue ligeramente mejor que las energfas absorbidas en los Ejemplos inventivos de la presente invencion 1 a 4.

Como se ilustra en la FIG. 6B, el exterior del Ejemplo comparativo 2 tenia un volumen significativamente mayor. Por esta razon, como se ilustra en la FIG. 6C, en cuanto a la energfa absorbida por unidad de volumen, los Ejemplos inventivos de la presente invencion 1 a 4 fueron mejores que el Ejemplo comparativo 2. En resumen, a partir de los resultados ilustrados en la FIG. 6B, los exteriores de los Ejemplos inventivos de la presente invencion 1 a 4 tuvieron pesos significativamente mas ligeros que el del Ejemplo comparativo 2. Por lo tanto, se clarifico que el exterior de acuerdo con la presente realizacion es bueno desde el punto de vista de compatibilidad entre la reduccion de peso y la propiedad de resistencia a la colision con un buen equilibrio.

[Utilizacion de existencias]

En el caso en el que el pilar delantero inferior exterior de acuerdo con la presente realizacion se formo a partir de una chapa en bruto adaptada, se investigo la utilizacion de existencias para la chapa en bruto.

La FIG. 7A a la FIG. 7D son diagramas esquematicos que ilustran las formas de las chapas usadas en el prensado. Las formas de las placas metalicas antes del procesamiento de recorte, usadas para la fabricacion de las chapas en bruto. En estos dibujos, la FIG. 7A, la FIG. 7B y la FIG. 7D ilustran los Ejemplos comparativos 3, 4y 5, respectivamente. La FIG. 7C ilustra el Ejemplo inventivo de la presente invencion 5. En cada una desde la FIG. 7a a la FIG. 7D, la forma de una chapa en bruto 61 usada en el prensado se ilustra por lfneas de doble punto y raya, las formas de una primera placa metalica 62 y una segunda placa metalica 63 antes del procesamiento de recorte usado en la fabricacion de la chapa en bruto 61 se ilustra por lfneas continuas, y la lfnea de fijacion L se ilustra por una lfnea gruesa. Tanto la primera placa metalica 62 como la segunda placa metalica 63 antes del recorte fueron sucesivamente formadas como una forma rectangular. Se sombrean una zona 62a en la primera placa metalica 62 a ser eliminada en el procesamiento de recorte y una zona 63a en la segunda placa metalica 63 a ser eliminada en el procesamiento de recorte.

Como se ilustra en la FIG. 7A, en el Ejemplo comparativo 3, se uso una placa metalica simple (la primera placa metalica 62) como una chapa en bruto para prensado, en lugar de una chapa adaptada. Como se ilustra en la FIG. 7B, en el Ejemplo comparativo 4, la lfnea de fijacion L se dispuso en la parte de forma recta sobre el lado del estribo lateral. Como se ilustra en la FIG. 7D, en el Ejemplo comparativo 5, la lfnea de fijacion L se dispuso en la parte de forma recta sobre el lado del pilar delantero superior. Por el contrario, como se ilustra en la FIG. 7C, en el Ejemplo inventivo de la presente invencion 5, la lfnea de fijacion L se dispuso en la zona predeterminada especificada en la presente realizacion.

La FIG. 8 es un diagrama que ilustra las areas de chapa en bruto eliminadas en el procesamiento de recorte para el Ejemplo inventivo de la presente invencion 5, y Ejemplos comparativos 3 a 5. Como se ilustra en la FIG. 8, el Ejemplo inventivo de la presente invencion 5 tenia la menor area de eliminacion de chapa en bruto. Por lo tanto, se clarifico que, con el exterior de acuerdo con la presente realizacion, es posible mejorar la utilizacion de existencias de una chapa en bruto.

Aplicabilidad industrial

La presente invencion es efectivamente aplicable a un componente del armazon para automovil, y a un pilar delantero inferior que incluye un pilar delantero inferior exterior como el componente del armazon.

Lista de signos de referencia

10: pilar delantero inferior exterior (componente del armazon),

10a: parte de panel superior,

10b: primera parte de pared vertical,

10c: segunda parte de pared vertical,

10d: primera parte de reborde,

10

15

20

10e: segunda parte de reborde,

10f: parte con forma de arco en el interior del doblado,

10f1: extremo en la primera zona de la parte con forma de arco en el interior del doblado, 10f2: extremo en la segunda zona de la parte con forma de arco en el interior del doblado, 10fc: centro de la parte con forma de arco en el interior del doblado,

10g: parte con forma de arco en el exterior del doblado,

10g1: extremo en la primera zona de la parte con forma de arco en el exterior del doblado, 10g2: extremo en la segunda zona de la parte con forma de arco en el exterior del doblado, 10gc: centro de la parte con forma de arco en el exterior del doblado,

11: primer elemento,

12: segundo elemento,

13: parte de doblado,

14: primera zona,

15: segunda zona,

16: primer lfmite,

17, 17': segundo lfmite,

51: golpeador,

61: chapa en bruto,

62: primera placa metalica,

62a: zona en la primera placa metalica a ser eliminada por recorte,

63: segunda placa metalica,

63a: zona en la segunda placa metalica a ser eliminada por recorte,

L: lfnea de fijacion

Claims (5)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   REIVINDICACIONES

   1. Un componente del armazon (10) para automovil que se dobla en forma de L alo largo de su direccion longitudinal, y que tiene una seccion transversal con forma de sombrero en todo el componente del armazon en su direccion longitudinal, en el que

   el componente del armazon (10) comprende una parte doblada (13) que incluye una parte con forma de arco (10f) sobre un interior del doblado y una parte con forma de arco (10g) sobre un exterior del doblado, y una primera zona (14) y una segunda zona (15) que se extienden desde cada uno de los extremos opuestos de la parte de doblado (13), suponiendose que el componente del armazon (10) recibe una carga de colision en una direccion extendida de la primera zona (14), caracterizado por que:

   el componente del armazon (10) esta constituido mediante la fijacion de un primer elemento (11) que se dispone en el lado de la primera zona (14) y un segundo elemento (12) que se dispone en el lado de la segunda zona (15),

   una lfnea de fijacion (L) del primer elemento (11) y el segundo elemento (12) se dispone en una zona predeterminada entre un primer lfmite (16) en el lado de la primera zona (14) y un segundo lfmite (17, 17') en el lado de la segunda zona (15),

   el primer lfmite (16) es una lfnea recta que conecta un extremo (10f1), en el lado de la primera zona (14), de la parte con forma de arco (10f) en el interior del doblado, y un extremo (10g 1), en el lado de la primera zona (14), de la parte con forma de arco (10g) en el exterior del doblado,

   el segundo lfmite (17, 17') es una lfnea recta que transcurre desde un extremo (10f2), en el lado de la segunda zona (15), de la parte con forma de arco (10f) en el interior del doblado a lo largo de la direccion de extension de la primera zona (14), y

   un grosor de placa del primer elemento (11) es mayor que un grosor de placa del segundo elemento (12).
2. 2. El componente del armazon (10) para automovil de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que

   el segundo lfmite (17, 17') es una lfnea recta que conecta un extremo (10f2), en el lado de la segunda zona (15), de la parte con forma de arco (10f) en el interior del doblado, y un extremo (10g2), en el lado de la segunda zona (15), de la parte con forma de arco (10g) en el exterior del doblado.
3. 3. El componente del armazon (10) para automovil de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en el que

   una relacion t1/t2 entre un grosor de placa t1 del primer elemento (11) y un grosor de placa t2 del segundo elemento (12) es de 1,2 o mas.
4. 4. El componente del armazon (10) para automovil de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que

   el componente del armazon (10) es un pilar delantero inferior exterior, y

   la primera zona (14) se acopla a un estribo lateral, y la segunda zona (15) se acopla a un pilar delantero superior.
5. 5. Un pilar delantero inferior que comprende el componente del armazon (10) para automovil de acuerdo con la reivindicacion 4.