ES3013432B2 - Structural element for a vehicle and vehicle comprising said structural element - Google Patents
Structural element for a vehicle and vehicle comprising said structural elementInfo
- Publication number
- ES3013432B2 ES3013432B2 ES202330847A ES202330847A ES3013432B2 ES 3013432 B2 ES3013432 B2 ES 3013432B2 ES 202330847 A ES202330847 A ES 202330847A ES 202330847 A ES202330847 A ES 202330847A ES 3013432 B2 ES3013432 B2 ES 3013432B2
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- sheet metal
- metal body
- structural element
- valley
- longitudinal dimension
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
- B62D21/15—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
- B62D21/157—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body for side impacts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
- B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/0007—Measures or means for preventing or attenuating collisions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
- B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
- B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
- B62D25/02—Side panels
- B62D25/025—Side sills thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
- H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Elemento estructural para un vehículo y vehículo que comprende dicho elemento estructural Structural element for a vehicle and vehicle comprising said structural element
Objeto de la invenciónObject of the invention
La presente invención se refiere, según un primer objeto, a un elemento estructural para un vehículo que permite reforzar una determinada zona de un vehículo para evitar deformaciones en caso de impacto del vehículo contra otro vehículo o contra un elemento fijo de la carretera. The present invention relates, according to a first object, to a structural element for a vehicle that allows a certain area of a vehicle to be reinforced to prevent deformations in the event of an impact of the vehicle against another vehicle or against a fixed element of the road.
A modo de ejemplo, el elemento estructural para vehículo objeto de la presente invención permite reforzar el habitáculo o armazón en el cual van alojadas las baterías de un vehículo eléctrico, a fin de prevenir la deformación de dicho habitáculo o armazón ante un impacto lateral, preservando así la integridad de las celdas que integran la batería y mejorando con ello la seguridad del vehículo. By way of example, the structural element for a vehicle object of the present invention allows the reinforcement of the passenger compartment or frame in which the batteries of an electric vehicle are housed, in order to prevent the deformation of said passenger compartment or frame in the event of a side impact, thus preserving the integrity of the cells that make up the battery and thereby improving the safety of the vehicle.
El elemento estructural para vehículo, objeto de la presente invención, tiene aplicación en el ámbito de la industria de diseño, fabricación y comercialización de vehículos, especialmente de vehículos automóviles. The structural element for a vehicle, object of the present invention, has application in the field of the vehicle design, manufacturing and marketing industry, especially motor vehicles.
Según un segundo aspecto, la presente invención de refiere a un vehículo que implementa dicho elemento estructural apto para rigidificar y mejorar su comportamiento mecánico ante impactos o choques del vehículo. According to a second aspect, the present invention relates to a vehicle that implements said structural element capable of stiffening and improving its mechanical behavior in the event of impacts or collisions of the vehicle.
Antecedentes de la invención y problema técnico a resolverBackground of the invention and technical problem to be solved
En el estado de la técnica, se conocen los elementos estructurales para reforzar las estructuras de refuerzo de vehículos, especialmente el habitáculo del conductor y pasajeros. Estos elementos estructurales suelen estar constituidos por barras de acero que recorren los contornos del habitáculo a reforzar de manera que, ante un impacto o vuelco del vehículo, dichos elementos estructurales garantizan que las deformaciones que pueda sufrir la carrocería no comprometan la seguridad de los ocupantes del vehículo, garantizando que se conserva tras el impacto un volumen mínimo de habitabilidad en el habitáculo del vehículo. In the state of the art, structural elements are known for reinforcing vehicle structures, especially the driver and passenger compartment. These structural elements typically consist of steel bars that run along the contours of the passenger compartment to be reinforced so that, in the event of an impact or rollover of the vehicle, these structural elements ensure that any deformations the body may suffer do not compromise the safety of the vehicle's occupants, ensuring that a minimum volume of habitability is maintained in the vehicle's passenger compartment after the impact.
Los mencionados elementos estructurales constituidos por barras de acero tienen el inconveniente de resultar elementos muy pesados, que aumentan el peso total del vehículo, y encarecen considerablemente el coste del vehículo, no sólo por el coste del material del elemento de refuerzo, sino por la complejidad y el coste del proceso de fabricación de los elementos de refuerzo. The aforementioned structural elements made of steel bars have the disadvantage of being very heavy elements, which increase the total weight of the vehicle and considerably increase the cost of the vehicle, not only due to the cost of the reinforcing element material, but also due to the complexity and cost of the manufacturing process of the reinforcing elements.
Con el fin de aligerar dichos elementos estructurales, se conoce la alternativa de fabricar dichos elementos estructurales en aluminio en lugar de acero. No obstante, aunque esta alternativa permite reducir el peso de los elementos estructurales de refuerzo, el aluminio encarece el coste del elemento estructural y, por ende, el coste total del vehículo. In order to lighten these structural elements, there is a known alternative: manufacturing them out of aluminum instead of steel. However, although this option allows for a reduction in the weight of the reinforcing structural elements, aluminum increases the cost of the structural element and, consequently, the total cost of the vehicle.
Descripción de la invenciónDescription of the invention
Con el fin de dar solución a los inconvenientes mencionados anteriormente, la presente invención se refiere, según un primer aspecto, a un elemento estructural para un vehículo. In order to solve the aforementioned drawbacks, the present invention relates, according to a first aspect, to a structural element for a vehicle.
El elemento estructural para un vehículo, objeto de la presente invención, comprende al menos dos cuerpos de chapa, donde el primer cuerpo de chapa comprende una pluralidad de pliegues realizados en torno a una sucesión de ejes de plegado distribuidos a lo largo de una dimensión longitudinal del primer cuerpo de chapa, donde: The structural element for a vehicle, object of the present invention, comprises at least two sheet metal bodies, where the first sheet metal body comprises a plurality of folds made around a succession of folding axes distributed along a longitudinal dimension of the first sheet metal body, where:
- el primer cuerpo de chapa está configurado para encajar con un segundo cuerpo de chapa, y; - the first sheet metal body is configured to fit with a second sheet metal body, and;
- el encaje del primer cuerpo de chapa con el segundo cuerpo de chapa genera una pluralidad de celdas a lo largo de la dimensión longitudinal del primer cuerpo de chapa, estando cada una de la pluralidad de celdas delimitada por porciones de dicho primer cuerpo de chapa y dicho segundo cuerpo de chapa. - the fitting of the first sheet metal body with the second sheet metal body generates a plurality of cells along the longitudinal dimension of the first sheet metal body, each of the plurality of cells being delimited by portions of said first sheet metal body and said second sheet metal body.
De manera novedosa, en el elemento estructural para un vehículo, objeto de la presente invención: In a novel way, in the structural element for a vehicle, object of the present invention:
- el primer cuerpo de chapa y/o el segundo cuerpo de chapa comprenden una pluralidad de cortes distribuidos a lo largo de la dimensión longitudinal del respectivo cuerpo de chapa, extendiéndose dichos cortes en una dimensión transversal respecto a la dimensión longitudinal del respectivo cuerpo de chapa y; - the first sheet metal body and/or the second sheet metal body comprise a plurality of cuts distributed along the longitudinal dimension of the respective sheet metal body, said cuts extending in a transverse dimension with respect to the longitudinal dimension of the respective sheet metal body and;
- el primer cuerpo de chapa y el segundo cuerpo de chapa son encajables entre sí por medio de la pluralidad de cortes, tal que mediante un movimiento de encaje en la dimensión transversal, en el que el segundo cuerpo de chapa queda insertado en el primer cuerpo de chapa, de manera que una dimensión transversal del primer cuerpo de chapa queda solapada, al menos parcialmente, con una dimensión transversal del segundo cuerpo de chapa. - the first sheet metal body and the second sheet metal body can be fitted together by means of the plurality of cuts, such that by means of a fitting movement in the transverse dimension, in which the second sheet metal body is inserted into the first sheet metal body, such that a transverse dimension of the first sheet metal body overlaps, at least partially, with a transverse dimension of the second sheet metal body.
Mediante el elemento estructural para un vehículo definido anteriormente, se consigue crear una estructura con un volumen y un peso reducidos, y con una elevada rigidez y capacidad de absorción de impactos, especialmente aquellos impactos que se producen según la dimensión transversal de los cuerpos de chapa. Using the vehicle structural element defined above, a structure with reduced volume and weight, and high rigidity and impact absorption capacity, especially those impacts that occur along the transverse dimension of the sheet metal bodies, is created.
Estas características convierten al elemento estructural definido anteriormente en un elemento especialmente idóneo para proteger (a un coste reducido, ocupando un volumen reducido y con una gran simplicidad de instalación) un espacio o habitáculo dentro del vehículo que se desea preservar frente a posibles deformaciones que pudieran comprometer la seguridad de las personas o equipos alojados dentro de dicho espacio o habitáculo. These characteristics make the structural element defined above particularly suitable for protecting (at a reduced cost, occupying a small volume and with great ease of installation) a space or compartment within the vehicle that is to be protected against possible deformations that could compromise the safety of the people or equipment housed within said space or compartment.
Tal y como se ha definido, los cortes mencionados pueden estar presentes únicamente en el primer cuerpo de chapa, o únicamente en el segundo cuerpo de chapa, o tanto en el primer cuerpo de chapa como en el segundo cuerpo de chapa. As defined, the cuts mentioned may be present only in the first sheet metal body, or only in the second sheet metal body, or in both the first sheet metal body and the second sheet metal body.
Cada cuerpo de chapa comprende una geometría en forma de pletina sustancialmente plana, por lo que se extiende a lo largo de una dimensión longitudinal y una dimensión transversal, siendo la dimensión longitudinal mayor a la dimensión transversal. El primer cuerpo de chapa se obtiene por medio de una pluralidad de plegados de dicho primer cuerpo de chapa, de manera que la pluralidad de pliegues de dicho primer cuerpo de chapa forman una geometría en forma de acordeón, tal y como se especificará en los modos de realización expuestos a continuación. Each sheet metal body comprises a substantially flat plate-shaped geometry, extending along a longitudinal dimension and a transverse dimension, the longitudinal dimension being greater than the transverse dimension. The first sheet metal body is obtained by means of a plurality of folds of said first sheet metal body, such that the plurality of folds of said first sheet metal body form an accordion-shaped geometry, as will be specified in the embodiments set forth below.
De manera preferente, la pluralidad de pliegues del primer cuerpo de chapa generan una pluralidad de valles y crestas, de forma que, entre cada dos valles existe una cresta y/o entre cada dos crestas existe un valle, existiendo entre cada valle y cada cresta un tramo intermedio. Así, el primer cuerpo de chapa está formado por una pluralidad de crestas y valles, comunicados por zonas intermedias, a lo largo de dicha dimensión longitudinal. Dicha geometría particular del primer cuerpo de chapa le confiere una rigidez elevada, especialmente en esfuerzos aplicados según una dirección paralela a su dirección transversal. A la vez, el primer cuerpo de chapa se obtiene por medio de un proceso sencillo de plegado, permitiendo que dicho primer cuerpo de chapa tenga un espesor, y por lo tanto, un peso reducido, mejorando el comportamiento y eficiencia del vehículo que integra dicho elemento estructural. Preferably, the plurality of folds in the first sheet metal body generate a plurality of valleys and ridges, such that there is a ridge between every two valleys and/or a valley between every two ridges, with an intermediate section between each valley and each ridge. Thus, the first sheet metal body is formed by a plurality of ridges and valleys, connected by intermediate zones, along said longitudinal dimension. This particular geometry of the first sheet metal body gives it high rigidity, especially under stresses applied in a direction parallel to its transverse direction. At the same time, the first sheet metal body is obtained through a simple folding process, allowing said first sheet metal body to have a thickness, and therefore, a reduced weight, improving the performance and efficiency of the vehicle comprising said structural element.
Según una primera configuración del segundo cuerpo de chapa, el segundo cuerpo de chapa comprende la misma geometría que el primer cuerpo de chapa, comprendiendo dicho segundo cuerpo de chapa una pluralidad de pliegues realizados en torno a una sucesión de ejes de plegado distribuidos a lo largo de una dimensión longitudinal del segundo cuerpo de chapa, tal que la pluralidad de pliegues del segundo cuerpo de chapa generan una pluralidad de valles y crestas, de forma que, entre cada dos valles existe una cresta y/o entre cada dos crestas existe un valle, existiendo entre cada valle y cada cresta un tramo intermedio. Por lo tanto, tanto el primer cuerpo de chapa como el segundo cuerpo de chapa son geométricamente idénticos entre sí, pudiéndose obtener por medio de un idéntico proceso productivo, por ejemplo, a partir de una misma maquinaria de plegado y corte de chapa. Se disminuyen así los costes de fabricación del elemento estructural. According to a first configuration of the second sheet metal body, the second sheet metal body comprises the same geometry as the first sheet metal body, said second sheet metal body comprising a plurality of folds made around a succession of folding axes distributed along a longitudinal dimension of the second sheet metal body, such that the plurality of folds of the second sheet metal body generate a plurality of valleys and ridges, such that, between every two valleys there is a ridge and/or between every two ridges there is a valley, there being an intermediate section between each valley and each ridge. Therefore, both the first sheet metal body and the second sheet metal body are geometrically identical to each other, and can be obtained by means of an identical production process, for example, from the same sheet metal bending and cutting machinery. The manufacturing costs of the structural element are thus reduced.
Con la configuración descrita del primer cuerpo de chapa y con la configuración del segundo cuerpo de chapa descrita en el párrafo anterior, de manera preferente, cuando el primer cuerpo de chapa y el segundo cuerpo de chapa están encajados entre sí, cada valle del segundo cuerpo de chapa queda enfrentado a una respectiva cresta del primer cuerpo de chapa, y cada cresta del segundo cuerpo de chapa queda enfrentada a un respectivo valle del primer cuerpo de chapa. Se generan así las celdas o geometrías cerradas, que mejoran la rigidez y comportamiento mecánico del elemento estructural. Por lo tanto, partiendo de un primer cuerpo de chapa y un segundo cuerpo de chapa que son geométricamente idénticos entre sí, ambos cuerpos de chapa se montan o bien desplazados entre sí en la dimensión longitudinal, o bien estando simétricamente invertidos un cuerpo de chapa respecto al otro según un eje de simetría sustancialmente paralelo a la dimensión longitudinal. With the described configuration of the first sheet metal body and with the configuration of the second sheet metal body described in the preceding paragraph, preferably, when the first sheet metal body and the second sheet metal body are fitted together, each valley of the second sheet metal body faces a respective crest of the first sheet metal body, and each crest of the second sheet metal body faces a respective valley of the first sheet metal body. Closed cells or geometries are thus generated, which improve the rigidity and mechanical behavior of the structural element. Therefore, starting from a first sheet metal body and a second sheet metal body that are geometrically identical to each other, both sheet metal bodies are mounted either offset relative to each other in the longitudinal dimension, or with one sheet metal body being symmetrically inverted with respect to the other along an axis of symmetry substantially parallel to the longitudinal dimension.
Según una segunda configuración del segundo cuerpo de chapa, el segundo cuerpo de chapa comprende una geometría de pletina sustancialmente plana que se extiende a lo largo de la dimensión longitudinal, quedando dicho segundo cuerpo de chapa insertado en el primer cuerpo de chapa en una posición intermedia de dicho primer cuerpo de chapa, tal que la distancia entre dicho segundo cuerpo de chapa y la pluralidad de valles del primer cuerpo de chapa es sustancialmente igual a la distancia entre dicho segundo cuerpo de chapa y la pluralidad de crestas del primer cuerpo de chapa. La fabricación de dicha segunda configuración del segundo cuerpo de chapa aun es más simple, puesto que requiere únicamente de operaciones de corte, pero no requiriéndose de plegados. According to a second configuration of the second sheet metal body, the second sheet metal body comprises a substantially flat plate geometry extending along the longitudinal dimension, said second sheet metal body being inserted into the first sheet metal body in an intermediate position of said first sheet metal body, such that the distance between said second sheet metal body and the plurality of valleys of the first sheet metal body is substantially equal to the distance between said second sheet metal body and the plurality of ridges of the first sheet metal body. The manufacture of said second configuration of the second sheet metal body is even simpler, since it requires only cutting operations, but no bending.
Según una primera forma de realización del cuerpo de chapa, cada valle y cada cresta del primer cuerpo de chapa y/o del segundo cuerpo de chapa definen tramos longitudinales comprendidos en respectivos planos paralelos a la dimensión longitudinal, existiendo entre cada valle y cada cresta un tramo intermedio comprendido en un plano sustancialmente perpendicular a la dimensión longitudinal del primer cuerpo de chapa. Según esta primera forma de realización, el primer cuerpo de chapa comprende una sección transversal con una geometría en forma de onda cuadrada o rectangular. Dicha geometría puede aplicarse tanto al primer cuerpo de chapa como a la primera realización del segundo cuerpo de chapa. Únicamente no sería una realización válida para la segunda realización del segundo cuerpo de chapa, puesto que se trata de una geometría en forma de pletina plana, sin crestas ni valles. According to a first embodiment of the sheet metal body, each valley and each crest of the first sheet metal body and/or the second sheet metal body define longitudinal sections comprised in respective planes parallel to the longitudinal dimension, with an intermediate section between each valley and each crest comprised in a plane substantially perpendicular to the longitudinal dimension of the first sheet metal body. According to this first embodiment, the first sheet metal body comprises a cross-section with a square or rectangular wave-shaped geometry. Said geometry can be applied to both the first sheet metal body and the first embodiment of the second sheet metal body. It would not be a valid embodiment only for the second embodiment of the second sheet metal body, since it is a geometry in the form of a flat plate, without crests or valleys.
Según una segunda forma de realización, cada valle y cada cresta del primer cuerpo de chapa y/o del segundo cuerpo de chapa definen tramos longitudinales curvados con una determinada flecha de curvatura en relación con respectivos planos paralelos a la dimensión longitudinal y a la dimensión transversal del primer cuerpo de chapa, donde dicha flecha de curvatura es inferior a la dimensión longitudinal de dicho tramo longitudinal del primer cuerpo de chapa, existiendo entre cada valle y cada cresta un tramo intermedio. Según esta segunda forma de realización, el primer cuerpo de chapa comprende una sección transversal con una geometría en forma de onda cuadrada o rectangular, pero con las crestas y valles ligeramente curvados. Dicha geometría puede aplicarse, al igual que la primera forma de realización expuesta, tanto al primer cuerpo de chapa como a la primera realización del segundo cuerpo de chapa. According to a second embodiment, each valley and each crest of the first sheet metal body and/or the second sheet metal body define curved longitudinal sections with a certain curvature deflection relative to respective planes parallel to the longitudinal dimension and the transverse dimension of the first sheet metal body, where said curvature deflection is less than the longitudinal dimension of said longitudinal section of the first sheet metal body, there being an intermediate section between each valley and each crest. According to this second embodiment, the first sheet metal body comprises a cross-section with a square or rectangular wave-shaped geometry, but with slightly curved crests and valleys. Said geometry can be applied, like the first embodiment described, both to the first sheet metal body and to the first embodiment of the second sheet metal body.
Según una tercera forma de realización, cada valle y cada cresta del primer cuerpo de chapa y/o del segundo cuerpo de chapa definen vértices del primer cuerpo de chapa, existiendo entre cada valle y cada cresta un tramo intermedio oblicuo a la dimensión longitudinal del primer cuerpo de chapa. Según esta tercera forma de realización, el primer cuerpo de chapa comprende una sección transversal con una geometría en forma de onda triangular. Dicha geometría puede aplicarse, al igual que la primera y la segunda forma de realización expuesta, tanto al primer cuerpo de chapa como a la primera realización del segundo cuerpo de chapa. According to a third embodiment, each valley and each crest of the first sheet metal body and/or the second sheet metal body define vertices of the first sheet metal body, with an intermediate section oblique to the longitudinal dimension of the first sheet metal body between each valley and each crest. According to this third embodiment, the first sheet metal body comprises a cross-section with a triangular wave-shaped geometry. This geometry can be applied, like the first and second embodiments described, to both the first sheet metal body and the first embodiment of the second sheet metal body.
Según una cuarta forma de realización, cada valle y cada cresta del primer cuerpo de chapa y/o del segundo cuerpo de chapa definen extremos curvos del primer cuerpo de chapa, existiendo entre cada valle y cada cresta un tramo intermedio. Según esta cuarta forma de realización, el primer cuerpo de chapa comprende una sección transversal con una geometría en forma de onda sinusoidal. Dicha geometría puede aplicarse, al igual que la primera, segunda y tercera forma de realización expuesta, tanto al primer cuerpo de chapa como a la primera realización del segundo cuerpo de chapa. According to a fourth embodiment, each valley and each crest of the first sheet metal body and/or the second sheet metal body define curved ends of the first sheet metal body, with an intermediate section between each valley and each crest. According to this fourth embodiment, the first sheet metal body comprises a cross-section with a sinusoidal wave-shaped geometry. This geometry can be applied, like the first, second, and third embodiments described above, to both the first sheet metal body and the first embodiment of the second sheet metal body.
De manera preferente, según cualquiera de las formas de realización descritas anteriormente, primer cuerpo de chapa y el segundo cuerpo de chapa comprenden una pluralidad de cortes distribuidos a lo largo de la dimensión longitudinal de su respectivo cuerpo de chapa, estando los cortes del segundo cuerpo de chapa en posiciones complementarias a las posiciones de los cortes del primer cuerpo de chapa, y donde en la posición de encaje del primer cuerpo de chapa con el segundo cuerpo de chapa, o en la posición de encaje del segundo cuerpo de chapa con el primer cuerpo de chapa, los cortes del primer cuerpo de chapa coinciden con los cortes del segundo cuerpo de chapa, y mediante un movimiento de encaje en el que el primer cuerpo de chapa y el segundo cuerpo de chapa quedan mutuamente insertados en sus respectivos cortes, de manera que la dimensión transversal del primer cuerpo de chapa queda totalmente solapada con la dimensión transversal del segundo cuerpo de chapa. De este modo, se realizan cortes en cada uno de los cuerpos de chapa primero y segundo, pero se trata de cortes parciales, que no se extienden a lo largo de toda la dimensión transversal. Preferentemente, dichos cortes se extienden hasta la mitad del cuerpo de chapa, según dicha dimensión transversal. El corte de un cuerpo de chapa, por ejemplo, del primer cuerpo de chapa, se insertará en el respectivo corte del otro cuerpo de chapa, por ejemplo, del segundo cuerpo de chapa, encajando ambos cuerpos de chapa entre sí y quedando mecánicamente vinculados en la posición de ensamblaje de una forma sencilla, únicamente por medio de un desplazamiento relativo en la dimensión transversal, simplificando de este modo el proceso de montaje del elemento estructural. Preferably, according to any of the embodiments described above, the first sheet metal body and the second sheet metal body comprise a plurality of cuts distributed along the longitudinal dimension of their respective sheet metal body, the cuts of the second sheet metal body being in positions complementary to the positions of the cuts of the first sheet metal body, and where in the fitting position of the first sheet metal body with the second sheet metal body, or in the fitting position of the second sheet metal body with the first sheet metal body, the cuts of the first sheet metal body coincide with the cuts of the second sheet metal body, and by means of a fitting movement in which the first sheet metal body and the second sheet metal body are mutually inserted in their respective cuts, such that the transverse dimension of the first sheet metal body is completely overlapped with the transverse dimension of the second sheet metal body. In this way, cuts are made in each of the first and second sheet metal bodies, but they are partial cuts, which do not extend along the entire transverse dimension. Preferably, said cuts extend halfway through the sheet metal body, according to said transverse dimension. The cut of one sheet metal body, for example, of the first sheet metal body, will be inserted into the respective cut of the other sheet metal body, for example, of the second sheet metal body, fitting both sheet metal bodies together and being mechanically linked in the assembly position in a simple manner, solely by means of a relative displacement in the transverse dimension, thus simplifying the assembly process of the structural element.
Cuando el segundo cuerpo de chapa comprende la primera configuración descrita anteriormente, el elemento estructural puede comprender un tercer cuerpo de chapa. When the second sheet metal body comprises the first configuration described above, the structural element may comprise a third sheet metal body.
Este tercer cuerpo de chapa puede comprender una geometría en forma de pletina sustancialmente plana, donde en su posición de encaje respecto al primer cuerpo de chapa y al segundo cuerpo de chapa, una dimensión longitudinal del tercer cuerpo de chapa es igual a la dimensión longitudinal del primer cuerpo de chapa y del segundo cuerpo de chapa, donde el tercer cuerpo de chapa comprende una pluralidad de cortes distribuidos a lo largo de una dimensión longitudinal del tercer cuerpo de chapa en correspondencia con las posiciones de los tramos intermedios del primer cuerpo de chapa y del segundo cuerpo de chapa, donde el tercer cuerpo de chapa está configurado para encajarse entre el primer cuerpo de chapa y el segundo cuerpo de chapa de tal manera que el tercer cuerpo de chapa divide en dos al menos una parte del volumen de las celdas definidas por el primer cuerpo de chapa y el segundo cuerpo de chapa. Así pues, el tercer cuerpo de chapa queda insertado en el primer cuerpo de chapa y en el segundo cuerpo de chapa, en una posición intermedia de dicho primer cuerpo de chapa y dicho segundo cuerpo de chapa, tal que la distancia entre dicho tercer cuerpo de chapa y la pluralidad de valles del primer cuerpo de chapa es sustancialmente igual a la distancia entre dicho tercer cuerpo de chapa y la pluralidad de crestas del primer cuerpo de chapa, y la distancia entre dicho tercer cuerpo de chapa y la pluralidad de valles del segundo cuerpo de chapa es sustancialmente igual a la distancia entre dicho tercer cuerpo de chapa y la pluralidad de crestas del segundo cuerpo de chapa. Así, dicho tercer cuerpo de chapa queda posicionado como eje de simetría del elemento estructural en la dimensión longitudinal, estando posicionado equidistante de la pluralidad de crestas y de la pluralidad de valles. This third sheet metal body may comprise a geometry in the form of a substantially flat plate, where in its fitting position with respect to the first sheet metal body and the second sheet metal body, a longitudinal dimension of the third sheet metal body is equal to the longitudinal dimension of the first sheet metal body and the second sheet metal body, where the third sheet metal body comprises a plurality of cuts distributed along a longitudinal dimension of the third sheet metal body in correspondence with the positions of the intermediate sections of the first sheet metal body and the second sheet metal body, where the third sheet metal body is configured to fit between the first sheet metal body and the second sheet metal body such that the third sheet metal body divides at least a part of the volume of the cells defined by the first sheet metal body and the second sheet metal body in two. Thus, the third sheet metal body is inserted into the first sheet metal body and into the second sheet metal body, in an intermediate position between said first sheet metal body and said second sheet metal body, such that the distance between said third sheet metal body and the plurality of valleys of the first sheet metal body is substantially equal to the distance between said third sheet metal body and the plurality of ridges of the first sheet metal body, and the distance between said third sheet metal body and the plurality of valleys of the second sheet metal body is substantially equal to the distance between said third sheet metal body and the plurality of ridges of the second sheet metal body. Thus, said third sheet metal body is positioned as an axis of symmetry of the structural element in the longitudinal dimension, being positioned equidistant from the plurality of ridges and the plurality of valleys.
Alternativamente, este tercer cuerpo de chapa puede comprender una geometría en forma de pletina sustancialmente plana, donde en su posición de encaje respecto al primer cuerpo de chapa y al segundo cuerpo de chapa, una dimensión longitudinal del al menos un tercer cuerpo de chapa es sustancialmente perpendicular a la dimensión longitudinal del primer cuerpo de chapa y del segundo cuerpo de chapa, donde el al menos un tercer cuerpo de chapa comprende una pluralidad de cortes distribuidos a lo largo de una dimensión longitudinal del tercer cuerpo de chapa en correspondencia con un respectivo valle del primer cuerpo de chapa y una respectiva cresta del segundo cuerpo de chapa, o en correspondencia con una respectiva cresta del primer cuerpo de chapa y un respectivo valle del segundo cuerpo de chapa, tal el al menos un tercer cuerpo de chapa asocia el elemento estructural con al menos otro elemento estructural adyacente. Así, el elemento estructural, objeto de la presente invención, puede estar configurado para asociarse con al menos otro elemento estructural adyacente, mejorando el comportamiento mecánico y ampliando la superficie de trabajo de dicho elemento estructural. Alternatively, this third sheet metal body may comprise a substantially flat plate-shaped geometry, where in its fitting position with respect to the first sheet metal body and the second sheet metal body, a longitudinal dimension of the at least one third sheet metal body is substantially perpendicular to the longitudinal dimension of the first sheet metal body and the second sheet metal body, where the at least one third sheet metal body comprises a plurality of cuts distributed along a longitudinal dimension of the third sheet metal body in correspondence with a respective valley of the first sheet metal body and a respective crest of the second sheet metal body, or in correspondence with a respective crest of the first sheet metal body and a respective valley of the second sheet metal body, such that the at least one third sheet metal body associates the structural element with at least one other adjacent structural element. Thus, the structural element, object of the present invention, may be configured to associate with at least one other adjacent structural element, improving the mechanical behavior and expanding the working surface of said structural element.
Así, la asociación entre elementos estructurales puede realizarse mediante puntos de unión. Estos puntos de unión pueden estar realizados, por ejemplo, mediante unión atornillada, remache o soldadura. Thus, structural elements can be connected using connection points. These connection points can be made, for example, by bolting, riveting, or welding.
Según una realización preferente, las celdas definidas entre el primer cuerpo de chapa y el segundo cuerpo de chapa pueden estar alineadas a lo largo de la dimensión longitudinal del primer cuerpo de chapa, estando dispuestos la sucesión de ejes de plegado paralelos entre sí. De este modo, tanto los ejes de plegado del primer cuerpo de chapa como los ejes de plegado del segundo cuerpo de chapa, según el modo de realización, comprenden ejes de plegado paralelos entre sí, estando las celdas comprendidas entre dos planos longitudinales paralelos entre sí. According to a preferred embodiment, the cells defined between the first sheet metal body and the second sheet metal body may be aligned along the longitudinal dimension of the first sheet metal body, with the succession of folding axes arranged parallel to each other. Thus, both the folding axes of the first sheet metal body and the folding axes of the second sheet metal body, according to the embodiment, comprise folding axes parallel to each other, the cells being comprised between two longitudinal planes parallel to each other.
Según una realización alternativa a la anterior, las celdas definidas entre el primer cuerpo de chapa y el segundo cuerpo de chapa pueden estar dispuestas en una hilera que comprende al menos una curvatura en torno a un eje paralelo a la dimensión transversal de cada cuerpo de chapa. El elemento estructural puede adaptarse también a diferentes geometrías, como por ejemplo una geometría curva de un paso de ruedas del vehículo. According to an alternative embodiment, the cells defined between the first sheet metal body and the second sheet metal body can be arranged in a row comprising at least one curvature around an axis parallel to the transverse dimension of each sheet metal body. The structural element can also adapt to different geometries, such as the curved geometry of a vehicle's wheel arch.
De manera preferente, los materiales que conforman cada cuerpo de chapa son iguales. No obstante, cada cuerpo de chapa puede estar formado a partir de un material diferente, con distintas propiedades mecánicas o geométricas, por ejemplo, pueden tener diferente grosor. En todo caso, los materiales y grosores de los cuerpos de chapa se eligen preferentemente para que el comportamiento de los cuerpos de chapa sea similar y evitar que un cuerpo de chapa deforme con mayor facilidad o dificultad que otro. Preferably, the materials that make up each sheet metal body are the same. However, each sheet metal body may be formed from a different material, with different mechanical or geometric properties; for example, they may have different thicknesses. In any case, the materials and thicknesses of the sheet metal bodies are preferably chosen so that the behavior of the sheet metal bodies is similar and to prevent one sheet metal body from deforming more easily or more difficultly than another.
Por ejemplo, los cuerpos de chapa pueden estar fabricados en acero o acero laminado en la dirección que tengan que soportar los esfuerzos de deformación. For example, sheet metal bodies can be made of steel or rolled steel in the direction in which they have to withstand the deformation stresses.
El primer cuerpo de chapa y el segundo cuerpo de chapa pueden estar unidos en al menos uno de los extremos formando un único cuerpo de chapa. De este modo, se requiere únicamente de una única chapa, que es plegada para generar la geometría descrita según los modos de realización anteriores. The first sheet metal body and the second sheet metal body can be joined at least one end to form a single sheet metal body. This requires only a single sheet metal body, which is folded to generate the geometry described in the previous embodiments.
El primer cuerpo de chapa y/o el segundo cuerpo de chapa pueden comprender una pluralidad de pliegues adicionales configurados para aportar rigidez al elemento estructural, estando dicha pluralidad de pliegues adicionales dispuestos en la pluralidad de valles y/o en la pluralidad de crestas y/o en la pluralidad de tramos intermedios. Los ejes de plegado de dichos pliegues adicionales serán sustancialmente paralelos a los ejes de plegado de los pliegues principales adyacentes. Dichos pliegues adicionales aportan rigidez, especialmente a aquellas zonas más débiles como pueden ser las zonas planas de los valles, crestas o zonas intermedias, que tienden a doblarse o deformarse con mayor facilidad. The first sheet metal body and/or the second sheet metal body may comprise a plurality of additional folds configured to provide rigidity to the structural element, said plurality of additional folds being arranged in the plurality of valleys and/or in the plurality of ridges and/or in the plurality of intermediate sections. The folding axes of said additional folds will be substantially parallel to the folding axes of the adjacent main folds. Said additional folds provide rigidity, especially to those weaker areas such as the flat areas of the valleys, ridges or intermediate areas, which tend to bend or deform more easily.
La dimensión transversal del primer cuerpo de chapa y la dimensión transversal del segundo cuerpo de chapa y/o la dimensión transversal del tercer cuerpo de chapa, para aquellos modos de realización que implementen un tercer cuerpo de chapa, pueden ser sustancialmente iguales, tal que en la posición de encaje, los cuerpos de chapa quedan completamente solapados entre sí. En este caso, el solape es total, es decir, que los extremos superior e inferior están comprendidos en los mismos planos longitudinales. The transverse dimension of the first sheet metal body and the transverse dimension of the second sheet metal body and/or the transverse dimension of the third sheet metal body, for those embodiments that implement a third sheet metal body, may be substantially equal, such that in the fitted position, the sheet metal bodies completely overlap one another. In this case, the overlap is complete, meaning the upper and lower ends lie in the same longitudinal planes.
Según un modo preferente de realización el elemento estructural, objeto de la presente invención, puede estar configurado para soportar esfuerzos externos aplicados en una dirección sustancialmente paralela a la dimensión transversal de los cuerpos de chapa (es decir en una dirección paralela a los ejes de plegado). El elemento estructural está especialmente pensado para recibir esfuerzos entre sus extremos superior e inferior, de manera que sería el perímetro de cada una de las celdas la que recibe dicho esfuerzo. Las superficies internas o porciones internas del primer cuerpo de chapa y la dimensión transversal del segundo cuerpo de chapa y/o la dimensión transversal del tercer cuerpo de chapa, para aquellos modos de realización que implementen un tercer cuerpo de chapa, serán las encargadas de trabajar a compresión ante esfuerzos, tales como impactos en el vehículo. According to a preferred embodiment, the structural element object of the present invention can be configured to withstand external forces applied in a direction substantially parallel to the transverse dimension of the sheet metal bodies (i.e., in a direction parallel to the folding axes). The structural element is specifically designed to receive forces between its upper and lower ends, such that the perimeter of each of the cells would be the one that receives said force. The internal surfaces or internal portions of the first sheet metal body and the transverse dimension of the second sheet metal body and/or the transverse dimension of the third sheet metal body, for those embodiments that implement a third sheet metal body, will be responsible for working under compression under forces, such as impacts on the vehicle.
La presente invención se refiere también, según un segundo aspecto, a un vehículo que comprende un elemento estructural según se ha descrito anteriormente. The present invention also relates, according to a second aspect, to a vehicle comprising a structural element as described above.
Según una implementación particular, dicho elemento estructural está dispuesto tal que los ejes de plegado son sustancialmente perpendiculares a una dirección de avance del vehículo. El comportamiento de dicho elemento estructural es óptimo ante impactos laterales en el vehículo, pudiendo ubicarse, a modo de ejemplo, en la talonera del vehículo. In one particular implementation, said structural element is arranged such that the folding axes are substantially perpendicular to the vehicle's forward direction. The structural element's performance is optimal in the event of side impacts on the vehicle, and it can be located, for example, in the vehicle's side sill.
Breve descripción de las figurasBrief description of the figures
Como parte de la explicación de al menos una forma de realización de la invención se han incluido las siguientes figuras. As part of the explanation of at least one embodiment of the invention, the following figures have been included.
Figura 1: Muestra una vista esquemática de dos cuerpos de chapa del elemento estructural para un vehículo, objeto de la presente invención. Figure 1: Shows a schematic view of two sheet metal bodies of the structural element for a vehicle, object of the present invention.
Figura 2: Muestra una vista esquemática en planta y lateral de los dos cuerpos de chapa de la Figura 1, con una pluralidad de pliegues sucesivos en torno a sus ejes de plegado. Figure 2: Shows a schematic plan and side view of the two sheet metal bodies in Figure 1, with a plurality of successive folds around their folding axes.
Figura 3: Muestra una vista esquemática en perspectiva de los cuerpos de chapa plegados, según una primera forma de realización de los cuerpos de chapa. Figure 3: Shows a schematic perspective view of the folded sheet metal bodies, according to a first embodiment of the sheet metal bodies.
Figura 4: Muestra una vista de detalle de uno de los cuerpos de chapa de la Figura 3, en donde se observan los cortes para el encaje mutuo del primer cuerpo de chapa y del segundo cuerpo de chapa. Figure 4: Shows a detailed view of one of the sheet metal bodies in Figure 3, where the cuts for the mutual fitting of the first sheet metal body and the second sheet metal body can be seen.
Figura 5: Muestra otra vista de detalle de uno de los cuerpos de chapa de la Figura 3, en donde se observan los cortes para el encaje mutuo del primer cuerpo de chapa y del segundo cuerpo de chapa. Figure 5: Shows another detailed view of one of the sheet metal bodies in Figure 3, where the cuts for the mutual fitting of the first sheet metal body and the second sheet metal body can be seen.
Figura 6: Muestra un diagrama del movimiento de encaje mutuo entre el primer cuerpo de chapa y el segundo cuerpo de chapa. Figure 6: Shows a diagram of the mutual fitting movement between the first sheet metal body and the second sheet metal body.
Figura 7: Muestra una vista esquemática en planta y lateral de los dos cuerpos de chapa encajados, donde los cuerpos de chapa están realizados según una segunda forma de realización de los cuerpos de chapa. Figure 7: Shows a schematic plan and side view of the two fitted sheet metal bodies, where the sheet metal bodies are made according to a second embodiment of the sheet metal bodies.
Figura 8: Muestra una vista esquemática en perspectiva del elemento estructural para un vehículo, con los dos cuerpos de chapa de la Figura 3 pero en posición de encaje, donde los cuerpos de chapa están realizados según la primera forma de realización de los cuerpos de chapa, y donde los dos cuerpos de chapa están encajados de forma que quedan totalmente superpuestos. Figure 8: Shows a schematic perspective view of the structural element for a vehicle, with the two sheet metal bodies of Figure 3 but in the fitted position, where the sheet metal bodies are made according to the first embodiment of the sheet metal bodies, and where the two sheet metal bodies are fitted so that they are completely superimposed.
Figura 9: Muestra una vista esquemática en perspectiva del elemento estructural para un vehículo, con los dos cuerpos de chapa encajados, donde los cuerpos de chapa están realizados según la primera forma de realización de los cuerpos de chapa, y donde los dos cuerpos de chapa están encajados de forma que no quedan totalmente superpuestos. Figure 9: Shows a schematic perspective view of the structural element for a vehicle, with the two sheet metal bodies fitted together, where the sheet metal bodies are made according to the first embodiment of the sheet metal bodies, and where the two sheet metal bodies are fitted together so that they are not completely superimposed.
Figura 10: Muestra una vista esquemática lateral del elemento estructural para un vehículo de la Figura 9. Figure 10: Shows a schematic side view of the structural element for a vehicle in Figure 9.
Figura 11: Muestra una vista esquemática en planta de un primer cuerpo de chapa, un segundo cuerpo de chapa y un tercer cuerpo de chapa. Figure 11: Shows a schematic plan view of a first sheet metal body, a second sheet metal body and a third sheet metal body.
Figura 12: Muestra una vista esquemática en planta de los cuerpos de chapa de la Figura 11, en donde se han representado los cortes distribuidos a lo largo de la dimensión longitudinal de los cuerpos de chapa, para el encaje de los cuerpos de chapa entre sí. Figure 12: Shows a schematic plan view of the sheet metal bodies in Figure 11, where the cuts distributed along the longitudinal dimension of the sheet metal bodies have been represented, for fitting the sheet metal bodies together.
Figura 13: Muestra una vista esquemática en planta y lateral, análoga a la de la Figura 7, donde se observan los tres cuerpos de chapa de la Figura 12 encajados. Figure 13: Shows a schematic plan and side view, similar to that of Figure 7, where the three sheet metal bodies of Figure 12 can be seen fitted together.
Figura 14: Muestra una vista esquemática lateral de una asociación de dos elementos estructurales para vehículo, asociados mediante una pluralidad de puntos de unión. Figure 14: Shows a schematic side view of an association of two structural elements for a vehicle, associated by a plurality of joining points.
Figura 15: Muestra una vista esquemática lateral de una asociación de dos elementos estructurales para vehículo, asociados mediante dos terceros cuerpos de chapa que unen el primer cuerpo de chapa con el segundo cuerpo de chapa. Figure 15: Shows a schematic side view of an association of two structural elements for a vehicle, associated by two third sheet metal bodies that join the first sheet metal body with the second sheet metal body.
Figura 16: Muestra una vista esquemática en planta de las chapas de unión de la Figura 15. Figure 16: Shows a schematic plan view of the joining plates in Figure 15.
Figura 17: Muestra una vista esquemática lateral de un elemento estructural para un vehículo, en donde los cuerpos de chapa están realizados según la segunda forma de realización de los cuerpos de chapa, y donde las celdas de la cuadrícula tienen una geometría alargada según la dimensión longitudinal de los cuerpos de chapa. Figure 17: Shows a schematic side view of a structural element for a vehicle, where the sheet metal bodies are made according to the second embodiment of the sheet metal bodies, and where the grid cells have an elongated geometry according to the longitudinal dimension of the sheet metal bodies.
Figura 18: Muestra una vista esquemática lateral de un elemento estructural para un vehículo, en donde los cuerpos de chapa están realizados según la segunda forma de realización de los cuerpos de chapa, y donde las celdas de la cuadrícula tienen una geometría achatada según la dimensión longitudinal de los cuerpos de chapa. Figure 18: Shows a schematic side view of a structural element for a vehicle, where the sheet metal bodies are made according to the second embodiment of the sheet metal bodies, and where the grid cells have a geometry flattened according to the longitudinal dimension of the sheet metal bodies.
Figura 19: Muestra una vista esquemática lateral de un elemento estructural para un vehículo, en donde la hilera de celdas de la cuadrícula está curvada en torno a un eje de curvatura según la dirección transversal de cada cuerpo de chapa. Figure 19: Shows a schematic side view of a structural element for a vehicle, where the row of grid cells is curved around an axis of curvature according to the transverse direction of each sheet metal body.
Figura 20: Muestra una vista esquemática lateral de un elemento estructural para un vehículo, en donde los cuerpos de chapa están realizados según una tercera forma de realización de los cuerpos de chapa. Figure 20: Shows a schematic side view of a structural element for a vehicle, where the sheet metal bodies are made according to a third embodiment of the sheet metal bodies.
Figura 21: Muestra una vista esquemática lateral de un elemento estructural para un vehículo, en donde los cuerpos de chapa están realizados según una cuarta forma de realización de los cuerpos de chapa. Figure 21: Shows a schematic side view of a structural element for a vehicle, where the sheet metal bodies are made according to a fourth embodiment of the sheet metal bodies.
Figura 22: Muestra una vista esquemática lateral de un elemento estructural para un vehículo, similar al de la Figura 21, pero con los vértices parcialmente achatados según un eje de profundidad formando extremos curvos. Figure 22: Shows a schematic side view of a structural element for a vehicle, similar to that of Figure 21, but with the vertices partially flattened along a depth axis forming curved ends.
Figura 23: Muestra una vista esquemática lateral de un elemento estructural para un vehículo, similar al de la Figura 22, pero con los extremos curvos aún más achatados según un eje de profundidad. Figure 23: Shows a schematic side view of a structural element for a vehicle, similar to that of Figure 22, but with the curved ends even more flattened along a depth axis.
Figura 24: Muestra una vista esquemática lateral de un elemento estructural para un vehículo, donde el elemento estructural comprende una combinación del primer cuerpo de chapa y una segunda configuración del segundo cuerpo de chapa. Figure 24: Shows a schematic side view of a structural element for a vehicle, where the structural element comprises a combination of the first sheet metal body and a second configuration of the second sheet metal body.
Descripción detallada Detailed description
La presente invención se refiere, tal y como se ha mencionado anteriormente, a un elemento estructural (100) para un vehículo. The present invention relates, as mentioned above, to a structural element (100) for a vehicle.
El elemento estructural comprende al menos un cuerpo de chapa (101). Cada cuerpo de chapa (101) es sustancialmente plano y se extiende a lo largo de una dimensión longitudinal y una dimensión transversal, siendo la dimensión longitudinal mayor a la dimensión transversal. The structural element comprises at least one sheet metal body (101). Each sheet metal body (101) is substantially flat and extends along a longitudinal dimension and a transverse dimension, the longitudinal dimension being greater than the transverse dimension.
El elemento estructural (100) puede comprender dos cuerpos de chapa (101), a saber, un primer cuerpo de chapa (101a) y un segundo cuerpo de chapa (101 b). The structural element (100) may comprise two sheet metal bodies (101), namely a first sheet metal body (101a) and a second sheet metal body (101b).
El elemento estructural puede también comprender un tercer cuerpo de chapa (101c), como se verá más adelante. The structural element may also comprise a third sheet metal body (101c), as will be seen later.
De manera preferente, el primer cuerpo de chapa (101a) y el segundo cuerpo de chapa (101 b) comprenden la misma geometría, es decir, comprenden idénticos pliegues e iguales dimensiones. Preferably, the first sheet metal body (101a) and the second sheet metal body (101b) comprise the same geometry, that is, they comprise identical folds and equal dimensions.
El primer cuerpo de chapa (101a) y el segundo cuerpo de chapa (101b) están realizados a partir de una chapa o pletina, preferentemente de material metálico, con una geometría sustancialmente rectangular, con una dimensión longitudinal (según un eje X) mayor que una dimensión transversal (según un eje Y). The first sheet metal body (101a) and the second sheet metal body (101b) are made from a sheet metal or plate, preferably of metallic material, with a substantially rectangular geometry, with a longitudinal dimension (along an X axis) greater than a transverse dimension (along a Y axis).
En la Figura 1 se muestran de manera esquemática el primer cuerpo de chapa (101a) y el segundo cuerpo de chapa (101b). Figure 1 shows schematically the first sheet metal body (101a) and the second sheet metal body (101b).
El primer cuerpo de chapa (101 a) y el segundo cuerpo de chapa (101 b) comprenden a su vez una pluralidad de pliegues u ondulaciones, distribuidos en una sucesión lineal a lo largo de la dimensión longitudinal (según el eje X) del primer cuerpo de chapa (101a) y del segundo cuerpo de chapa (101b) y realizados en torno a respectivos ejes de plegado (108) (o ejes de ondulación), donde dichos ejes de plegado (108) son perpendiculares a la dimensión longitudinal (según el eje X) del primer cuerpo de chapa (101 a) y del segundo cuerpo de chapa (101b) y paralelos a la dimensión transversal (según el eje Y) del primer cuerpo de chapa (101a) y del segundo cuerpo de chapa (101b), de manera que el primer cuerpo de chapa (101a) y el segundo cuerpo de chapa (101b) comprenden una geometría sinuosa en forma de acordeón, comprendiendo el primer cuerpo de chapa (101a) y el segundo cuerpo de chapa (101b) una pluralidad de valles (102) y crestas (103), de forma que, entre cada dos valles (102) existe una cresta (103) o, alternativamente, entre cada dos crestas (103) existe un valle (102). The first sheet metal body (101 a) and the second sheet metal body (101 b) in turn comprise a plurality of folds or undulations, distributed in a linear succession along the longitudinal dimension (along the X axis) of the first sheet metal body (101 a) and of the second sheet metal body (101 b) and made around respective folding axes (108) (or undulation axes), said folding axes (108) being perpendicular to the longitudinal dimension (along the X axis) of the first sheet metal body (101 a) and of the second sheet metal body (101 b) and parallel to the transverse dimension (along the Y axis) of the first sheet metal body (101 a) and of the second sheet metal body (101 b), such that the first sheet metal body (101 a) and the second sheet metal body (101 b) comprise a sinuous accordion-shaped geometry, the first sheet metal body comprising (101a) and the second sheet metal body (101b) a plurality of valleys (102) and ridges (103), such that, between every two valleys (102) there is a ridge (103) or, alternatively, between every two ridges (103) there is a valley (102).
En la Figura 1 se muestran esquemáticamente dichos ejes de plegado (108), dispuestos regularmente a lo largo de la dimensión longitudinal (según el eje X) y en la Figura 2 se muestra una vista en planta y una vista lateral del primer cuerpo de chapa (101a) y del segundo cuerpo de chapa (101b) de la Figura 1, plegados según los ejes de plegado (108). Estos plegados del cuerpo de chapa (101) generan una geometría en forma de dientes o sinusoidal, tal y como se definirá con mayor detalle a continuación. Figure 1 shows schematically said folding axes (108), arranged regularly along the longitudinal dimension (according to the X axis) and Figure 2 shows a plan view and a side view of the first sheet metal body (101a) and the second sheet metal body (101b) of Figure 1, folded along the folding axes (108). These folds of the sheet metal body (101) generate a tooth-shaped or sinusoidal geometry, as will be defined in greater detail below.
En la Figura 3 se muestra una vista en perspectiva del primer cuerpo de chapa (101a) y del segundo cuerpo de chapa (101b) plegados y posicionados uno encima del otro según el eje Y o dimensión transversal, paso previo a su ensamblaje. Figure 3 shows a perspective view of the first sheet metal body (101a) and the second sheet metal body (101b) folded and positioned one on top of the other along the Y axis or transverse dimension, a step prior to their assembly.
Cada valle (102) y cada cresta (103) consecutivos están desplazados entre sí según la dimensión longitudinal (según el eje X) del primer cuerpo de chapa (101a) y del segundo cuerpo de chapa (101b), tal que entre cada valle (102) y cada cresta (103) se define un tramo intermedio (105). Each consecutive valley (102) and crest (103) are offset from each other according to the longitudinal dimension (according to the X axis) of the first sheet metal body (101a) and the second sheet metal body (101b), such that an intermediate section (105) is defined between each valley (102) and each crest (103).
Según una primera forma de realización del elemento estructural (100), cada valle (102) y cada cresta (103) definen tramos longitudinales (104) del primer cuerpo de chapa (101 a) y del segundo cuerpo de chapa (101b) (que se extienden según la dimensión longitudinal, X, del primer cuerpo de chapa (101a) y del segundo cuerpo de chapa (101b)) y comprendidos en respectivos planos paralelos a la dimensión longitudinal (según el eje X) del primer cuerpo de chapa (101a) y del segundo cuerpo de chapa (101b), existiendo entre cada valle (102) y cada cresta (103) un tramo intermedio (105) comprendido en un plano perpendicular a la dimensión longitudinal (según el eje X) del primer cuerpo de chapa (101 a) y del segundo cuerpo de chapa (101b). Se trata pues de una estructura en forma de escalón, donde las crestas sustancialmente planas, las zonas intermedias sustancialmente planas y los valles sustancialmente planos están plegados en ángulos sustancialmente rectos o de 90°. According to a first embodiment of the structural element (100), each valley (102) and each crest (103) define longitudinal sections (104) of the first sheet metal body (101 a) and of the second sheet metal body (101 b) (extending along the longitudinal dimension, X, of the first sheet metal body (101 a) and of the second sheet metal body (101 b)) and included in respective planes parallel to the longitudinal dimension (along the X axis) of the first sheet metal body (101 a) and of the second sheet metal body (101 b), there being between each valley (102) and each crest (103) an intermediate section (105) included in a plane perpendicular to the longitudinal dimension (along the X axis) of the first sheet metal body (101 a) and of the second sheet metal body (101 b). It is therefore a step-like structure, where the substantially flat crests, the substantially flat intermediate zones and the substantially flat valleys are folded at substantially right angles or 90°.
Según esta primera forma de realización, el primer cuerpo de chapa (101a) y el segundo cuerpo de chapa (101b) comprenden una sección lateral (según un plano de corte según los ejes X e Y) con una geometría semejante a una forma de onda cuadrada o rectangular. According to this first embodiment, the first sheet metal body (101a) and the second sheet metal body (101b) comprise a lateral section (according to a cutting plane along the X and Y axes) with a geometry similar to a square or rectangular wave shape.
En la Figura 3, en la Figura 4, en la Figura 5, en la Figura 8, en la Figura 9 y en la Figura 10, se muestran cuerpos de chapa (101) del elemento estructural (100) según esta primera forma de realización. In Figure 3, in Figure 4, in Figure 5, in Figure 8, in Figure 9 and in Figure 10, sheet metal bodies (101) of the structural element (100) are shown according to this first embodiment.
Según una segunda forma de realización del elemento estructural (100), cada valle (102) y cada cresta (103) definen tramos longitudinales (104) del primer cuerpo de chapa (101 a) y del segundo cuerpo de chapa (101b) curvados con una determinada flecha de curvatura en relación con respectivos planos paralelos a la dimensión longitudinal (según el eje X) del primer cuerpo de chapa (101 a) y del segundo cuerpo de chapa (101 b), donde dicha flecha de curvatura es inferior a la dimensión longitudinal (según el eje X) de dicho tramo longitudinal (104) del primer cuerpo de chapa (101a) y del segundo cuerpo de chapa (101b), existiendo entre cada valle (102) y cada cresta (103) un tramo intermedio (105) comprendido en un plano paralelo a la dimensión transversal (según el eje Y) del primer cuerpo de chapa (101a) y del segundo cuerpo de chapa (101b) y perpendicular y/o oblicuo a la dimensión longitudinal (según el eje X) del primer cuerpo de chapa (101a) y del segundo cuerpo de chapa (101 b). According to a second embodiment of the structural element (100), each valley (102) and each crest (103) define longitudinal sections (104) of the first sheet metal body (101 a) and of the second sheet metal body (101 b) curved with a certain curvature arrow in relation to respective planes parallel to the longitudinal dimension (along the X axis) of the first sheet metal body (101 a) and of the second sheet metal body (101 b), where said curvature arrow is less than the longitudinal dimension (along the X axis) of said longitudinal section (104) of the first sheet metal body (101 a) and of the second sheet metal body (101 b), there being between each valley (102) and each crest (103) an intermediate section (105) included in a plane parallel to the transverse dimension (along the Y axis) of the first sheet metal body (101 a) and of the second sheet metal body (101 b) and perpendicular and/or oblique to the longitudinal dimension (along the X axis) of the first sheet metal body (101a) and the second sheet metal body (101 b).
Según esta segunda forma de realización, el primer cuerpo de chapa (101a) y el segundo cuerpo de chapa (101b) comprenden una sección lateral (según un plano de corte según los ejes X e Y) con una geometría semejante a una forma de onda cuadrada o rectangular, pero con las crestas (103) y los valles (102) ligeramente curvados. According to this second embodiment, the first sheet metal body (101a) and the second sheet metal body (101b) comprise a lateral section (according to a cutting plane along the X and Y axes) with a geometry similar to a square or rectangular wave shape, but with the crests (103) and valleys (102) slightly curved.
En la Figura 2, en la Figura 7, en la Figura 13, en la Figura 14, en la Figura 15, en la Figura 17, en la Figura 18 y en la Figura 19, se muestran cuerpos de chapa (101) del elemento estructural (100) según esta segunda forma de realización. In Figure 2, in Figure 7, in Figure 13, in Figure 14, in Figure 15, in Figure 17, in Figure 18 and in Figure 19, sheet metal bodies (101) of the structural element (100) are shown according to this second embodiment.
Según una tercera forma de realización del elemento estructural (100), cada valle (102) y cada cresta (103) definen vértices (104’) del primer cuerpo de chapa (101a) y del segundo cuerpo de chapa (101b), existiendo entre cada valle (102) y cada cresta (103) un tramo intermedio (105) oblicuo a la dimensión longitudinal (según el eje X) del primer cuerpo de chapa (101 a) y del segundo cuerpo de chapa (101 b). According to a third embodiment of the structural element (100), each valley (102) and each crest (103) define vertices (104') of the first sheet metal body (101a) and of the second sheet metal body (101b), there being between each valley (102) and each crest (103) an intermediate section (105) oblique to the longitudinal dimension (according to the X axis) of the first sheet metal body (101 a) and of the second sheet metal body (101 b).
Según esta tercera forma de realización, el primer cuerpo de chapa (101a) y el segundo cuerpo de chapa (101b) comprenden una sección lateral (según un plano de corte según los ejes X e Y) con una geometría semejante a una forma de onda triangular. According to this third embodiment, the first sheet metal body (101a) and the second sheet metal body (101b) comprise a lateral section (according to a cutting plane along the X and Y axes) with a geometry similar to a triangular waveform.
En la Figura 20 se muestran cuerpos de chapa (101) del elemento estructural (100) según esta tercera forma de realización. Figure 20 shows sheet metal bodies (101) of the structural element (100) according to this third embodiment.
Según una cuarta forma de realización del elemento estructural (100), cada valle (102) y cada cresta (103) definen extremos curvos (104’’) del primer cuerpo de chapa (101a) y del segundo cuerpo de chapa (101b), existiendo entre cada valle (102) y cada cresta (103) un tramo intermedio (105) oblicuo a la dimensión longitudinal (según el eje X) del primer cuerpo de chapa (101a) y del segundo cuerpo de chapa (101b). Según esta cuarta forma de realización, el primer cuerpo de chapa (101a) y el segundo cuerpo de chapa (101b) comprenden una sección lateral (según un plano de corte según los ejes X e Y) con una geometría semejante a una forma de onda sinusoidal. According to a fourth embodiment of the structural element (100), each valley (102) and each crest (103) define curved ends (104'') of the first sheet metal body (101a) and of the second sheet metal body (101b), there being between each valley (102) and each crest (103) an intermediate section (105) oblique to the longitudinal dimension (along the X axis) of the first sheet metal body (101a) and of the second sheet metal body (101b). According to this fourth embodiment, the first sheet metal body (101a) and the second sheet metal body (101b) comprise a lateral section (along a cutting plane along the X and Y axes) with a geometry similar to a sinusoidal waveform.
En la Figura 21 se muestran cuerpos de chapa (101) del elemento estructural (100) según esta cuarta forma de realización. Figure 21 shows sheet metal bodies (101) of the structural element (100) according to this fourth embodiment.
Una variante de la tercera y de la cuarta formas de realización descritas se puede observar en la Figura 22, en donde puede observarse que los vértices (104’) de cada cuerpo de chapa (101) están achatados formando extremos cuervos (104’’). Los cuerpos de chapa (101) comprenden una geometría trapezoidal. A variant of the third and fourth embodiments described can be seen in Figure 22, where it can be seen that the vertices (104’) of each sheet metal body (101) are flattened to form crow’s-shaped ends (104’’). The sheet metal bodies (101) comprise a trapezoidal geometry.
En la Figura 23 se muestra una variante de la segunda forma de realización, que también podría considerarse una evolución de la variante mostrada en la Figura 22, con los extremos curvos (104’’) más achatados. Los cuerpos de chapa (101) comprenden una geometría trapezoidal. Figure 23 shows a variant of the second embodiment, which could also be considered an evolution of the variant shown in Figure 22, with the curved ends (104’’) flattened. The sheet metal bodies (101) comprise a trapezoidal geometry.
El primer cuerpo de chapa (101a) y el segundo cuerpo de chapa (101b) del elemento estructural (100) están configurados para encajar entre sí, según un movimiento de encaje, donde el desplazamiento entre los cuerpos de chapa (101) es un acercamiento entre sí en una dirección sustancialmente paralela a la dimensión transversal (según el eje Y) de cada cuerpo de chapa (101). Es decir, el movimiento de encaje está dirigido según un desplazamiento paralelo a los ejes de plegado (108) de cada cuerpo de chapa (101). The first sheet metal body (101a) and the second sheet metal body (101b) of the structural element (100) are configured to fit together, according to a fitting movement, where the displacement between the sheet metal bodies (101) is an approach to each other in a direction substantially parallel to the transverse dimension (according to the Y axis) of each sheet metal body (101). That is, the fitting movement is directed according to a displacement parallel to the folding axes (108) of each sheet metal body (101).
En la Figura 6 se muestra esquemáticamente el solapamiento que se produce entre el primer cuerpo de chapa (101a) y el segundo cuerpo de chapa (101b) al encajar ambos cuerpos de chapa (101) según el movimiento de encaje dirigido según el eje Y. Figure 6 shows schematically the overlap that occurs between the first sheet metal body (101a) and the second sheet metal body (101b) when both sheet metal bodies (101) fit together according to the fitting movement directed along the Y axis.
En la Figura 7 se muestran ambos cuerpos de chapa (101) encajados, tanto en una vista en planta como en vista lateral. Figure 7 shows both sheet metal bodies (101) fitted together, both in a plan view and in a side view.
En la Figura 8 se muestra una vista en perspectiva del elemento estructural (100), con ambos cuerpos de chapa (101) encajados, cuando ambos cuerpos de chapa (101) quedan totalmente superpuestos. A pesar de que los cuerpos de chapa (101) son de idéntica geometría y de idénticas dimensiones, tal y como puede verse en la Figura 3, en la posición de ensamblaje, se desplazan ambos cuerpos de chapa (101) entre sí, de manera que cada valle (102) del primer cuerpo de chapa (101 a) esté superpuesto según el eje Z a una respectiva cresta (103) del segundo cuerpo de chapa (101b) y, de manera que cada cresta (103) del primer cuerpo de chapa (101a) esté superpuesta según el eje Z a un respectivo valle (102) del segundo cuerpo de chapa (101 b). Figure 8 shows a perspective view of the structural element (100), with both sheet metal bodies (101) fitted together, when both sheet metal bodies (101) are completely superimposed. Although the sheet metal bodies (101) have identical geometry and identical dimensions, as can be seen in Figure 3, in the assembly position, both sheet metal bodies (101) are moved relative to each other such that each valley (102) of the first sheet metal body (101 a) is superimposed along the Z axis on a respective crest (103) of the second sheet metal body (101 b) and such that each crest (103) of the first sheet metal body (101 a) is superimposed along the Z axis on a respective valley (102) of the second sheet metal body (101 b).
En la Figura 9 se muestra una vista en perspectiva del elemento estructural (100), con ambos cuerpos de chapa (101) encajados, cuando ambos cuerpos de chapa (101) no quedan totalmente superpuestos. En la Figura 10 se muestra una vista lateral del elemento estructural (100) de la Figura 9. Figure 9 shows a perspective view of the structural element (100), with both sheet metal bodies (101) fitted together, when both sheet metal bodies (101) are not completely superimposed. Figure 10 shows a side view of the structural element (100) of Figure 9.
En ambas vistas en perspectiva de las Figuras 8 y 9 se observa que los extremos de dichos cuerpos de chapa (101) según la dimensión lateral, están comprendidos en sendos planos superior e inferior, paralelos entre sí. Así, el extremo superior del primer cuerpo de chapa (101a) y el extremo superior del segundo cuerpo de chapa (101b) están comprendidos en un mismo plano superior. Por su lado, el extremo inferior del primer cuerpo de chapa (101 a) y el extremo inferior del segundo cuerpo de chapa (101b) están comprendidos en un mismo plano inferior. Se garantiza de este modo que el esfuerzo de comprensión a soportar por las paredes del elemento estructural (100) sea soportado homogéneamente por ambos cuerpos de chapa (101). In both perspective views of Figures 8 and 9 it can be seen that the ends of said sheet metal bodies (101) according to the lateral dimension, are included in upper and lower planes, parallel to each other. Thus, the upper end of the first sheet metal body (101a) and the upper end of the second sheet metal body (101b) are included in the same upper plane. For their part, the lower end of the first sheet metal body (101a) and the lower end of the second sheet metal body (101b) are included in the same lower plane. This ensures that the compressive force to be supported by the walls of the structural element (100) is supported homogeneously by both sheet metal bodies (101).
Para que pueda producirse un correcto encaje entre el primer cuerpo de chapa (101a) y el segundo cuerpo de chapa (101 b), cada cuerpo de chapa (101) comprende una pluralidad de cortes (106) realizados perpendicularmente a la dimensión longitudinal (según el eje X) del cuerpo de chapa (101). Cada corte (106) comprende una longitud inferior a la dimensión transversal (según el eje Y) del correspondiente cuerpo de chapa (101). Por ejemplo, la longitud de cada corte (106) puede abarcar la mitad de la dimensión transversal (según el eje Y) del correspondiente cuerpo de chapa (101). In order to ensure a correct fit between the first sheet metal body (101a) and the second sheet metal body (101b), each sheet metal body (101) comprises a plurality of cuts (106) made perpendicular to the longitudinal dimension (along the X axis) of the sheet metal body (101). Each cut (106) comprises a length that is less than the transverse dimension (along the Y axis) of the corresponding sheet metal body (101). For example, the length of each cut (106) may cover half of the transverse dimension (along the Y axis) of the corresponding sheet metal body (101).
Los cortes (106) están distribuidos regularmente a lo largo de la dimensión longitudinal (según el eje X) del cuerpo de chapa (101). The cuts (106) are regularly distributed along the longitudinal dimension (along the X axis) of the sheet metal body (101).
En la Figura 1 se observan dichos cortes (106) distribuidos a lo largo de la dimensión longitudinal (según el eje X) de cada cuerpo de chapa (101). Por ejemplo, en un mismo punto de cada tramo intermedio (105) de ambos cuerpos de chapa (101). Figure 1 shows these cuts (106) distributed along the longitudinal dimension (according to the X axis) of each sheet metal body (101). For example, at the same point of each intermediate section (105) of both sheet metal bodies (101).
En la Figura 4 y en la Figura 5 se observan sendos detalles de los cuerpos de chapa (101) de la Figura 3, en donde pueden apreciarse dichos cortes (106). Figure 4 and Figure 5 show details of the sheet metal bodies (101) of Figure 3, where said cuts (106) can be seen.
En la primera forma de realización y en la segunda forma de realización, cada corte (106) puede estar situado en proximidad a una zona de transición entre cada valle (102) y cada tramo intermedio (105) y/o cada corte (106) puede estar situado en proximidad a una zona de transición entre cada cresta (103) y cada tramo intermedio (105). In the first embodiment and in the second embodiment, each cut (106) may be located in proximity to a transition zone between each valley (102) and each intermediate section (105) and/or each cut (106) may be located in proximity to a transition zone between each ridge (103) and each intermediate section (105).
Dependiendo de la situación de los cortes (106) en cada cuerpo de chapa (101), los cuerpos de chapa (101) pueden encajar quedando perfectamente superpuestos (Figura 8), igualándose la dimensión transversal (según el eje Y) del elemento estructural (100) a la dimensión transversal de cada cuerpo de chapa (101) por separado, o pueden encajar sin quedar perfectamente superpuestos, de tal forma que la dimensión transversal (según el eje Y) del elemento estructural (100) es superior a la dimensión transversal de cada cuerpo de chapa (101) por separado. Tal y como se ha mencionado anteriormente, según una realización preferente, para mejorar el comportamiento mecánico es preferible que los cuerpos de chapa (101) queden totalmente superpuestos. Depending on the location of the cuts (106) in each sheet metal body (101), the sheet metal bodies (101) can fit together so that they are perfectly superimposed (Figure 8), with the transverse dimension (along the Y axis) of the structural element (100) equal to the transverse dimension of each sheet metal body (101) separately, or they can fit together without being perfectly superimposed, such that the transverse dimension (along the Y axis) of the structural element (100) is greater than the transverse dimension of each sheet metal body (101) separately. As mentioned above, according to a preferred embodiment, to improve the mechanical performance it is preferable for the sheet metal bodies (101) to be completely superimposed.
En la tercera forma de realización y en la cuarta forma de realización, cada corte (106) puede estar situado en correspondencia con la mitad de cada tramo intermedio (105). In the third embodiment and in the fourth embodiment, each cut (106) may be located in correspondence with the middle of each intermediate section (105).
Para encajar el primer cuerpo de chapa (101a) y el segundo cuerpo de chapa (101b), se realiza el movimiento de encaje de tal manera que, al finalizar el movimiento de encaje, los valles (102) del primer cuerpo de chapa (101a) queden enfrentados con las crestas (103) del segundo cuerpo de chapa (101b), y las crestas (103) del primer cuerpo de chapa (101a) queden enfrentadas con los valles (102) del segundo cuerpo de chapa (101b). Se realiza el movimiento de encaje haciendo coincidir los cortes (106) del primer cuerpo de chapa (101a) con los cortes (106) del segundo cuerpo de chapa (101b), de manera que según se produce el movimiento de encaje, se solapan las dimensiones transversales de cada cuerpo de chapa (101), resultando ser la dimensión transversal del elemento estructural (100) igual a la dimensión transversal de cada cuerpo de chapa (101) por separado. In order to fit the first sheet metal body (101a) and the second sheet metal body (101b), the fitting movement is carried out in such a way that, at the end of the fitting movement, the valleys (102) of the first sheet metal body (101a) face the crests (103) of the second sheet metal body (101b), and the crests (103) of the first sheet metal body (101a) face the valleys (102) of the second sheet metal body (101b). The fitting movement is carried out by making the cuts (106) of the first sheet metal body (101a) coincide with the cuts (106) of the second sheet metal body (101b), such that as the fitting movement occurs, the transverse dimensions of each sheet metal body (101) overlap, the transverse dimension of the structural element (100) being equal to the transverse dimension of each sheet metal body (101) separately.
Una vez encajados el primer cuerpo de chapa (101a) y el segundo cuerpo de chapa (101b), el elemento estructural (100) comprende una geometría en forma de cuadrícula en hilera. Esta hilera puede tener las celdas (107) de la cuadrícula en línea recta (por ejemplo ver Figura 18) o puede curvarse (ver Figura 19). Once the first sheet metal body (101a) and the second sheet metal body (101b) are fitted together, the structural element (100) comprises a row-shaped grid geometry. This row may have the grid cells (107) arranged in a straight line (for example, see Figure 18) or may be curved (see Figure 19).
En la primera forma de realización y en la segunda forma de realización, cada una de las celdas (107) de la cuadrícula está delimitada por: un tramo longitudinal (104) del primer cuerpo de chapa (101a), un tramo longitudinal (104) del segundo cuerpo de chapa (101b), un tramo intermedio (105) del primer cuerpo de chapa (101 a) y un tramo intermedio (105) del segundo cuerpo de chapa (101 b). In the first embodiment and in the second embodiment, each of the cells (107) of the grid is delimited by: a longitudinal section (104) of the first sheet metal body (101a), a longitudinal section (104) of the second sheet metal body (101b), an intermediate section (105) of the first sheet metal body (101a) and an intermediate section (105) of the second sheet metal body (101b).
Así pues, en la primera forma de realización y en la segunda forma de realización, el elemento estructural (100) comprende los tramos longitudinales (104) del primer cuerpo de chapa (101a) enfrentados a los tramos longitudinales (104) del segundo cuerpo de chapa (101b), y; los tramos transversales intermedios (105) del primer cuerpo de chapa (101 a) contiguos a los tramos transversales intermedios (105) del segundo cuerpo de chapa (101b). Thus, in the first embodiment and in the second embodiment, the structural element (100) comprises the longitudinal sections (104) of the first sheet metal body (101a) facing the longitudinal sections (104) of the second sheet metal body (101b), and; the intermediate transverse sections (105) of the first sheet metal body (101a) adjacent to the intermediate transverse sections (105) of the second sheet metal body (101b).
En la tercera forma de realización y en la cuarta forma de realización, cada una de las celdas (107) de la cuadrícula está delimitada por: dos mitades respectivas de dos tramos transversales intermedios (105) consecutivos del primer cuerpo de chapa (101a) y dos mitades respectivas de dos tramos transversales intermedios (105) consecutivos del segundo cuerpo de chapa (101 b). In the third embodiment and in the fourth embodiment, each of the cells (107) of the grid is delimited by: two respective halves of two consecutive intermediate transverse sections (105) of the first sheet metal body (101a) and two respective halves of two consecutive intermediate transverse sections (105) of the second sheet metal body (101 b).
Así pues, en la tercera forma de realización y en la cuarta forma de realización, el elemento estructural (100) comprende los tramos transversales intermedios (105) del primer cuerpo de chapa (101a) (la mitad de un tramo intermedio (105) y la mitad del tramo intermedio (105) adyacente o consecutivo) enfrentados a los tramos transversales intermedios (105) del segundo cuerpo de chapa (101b) (la mitad de un tramo intermedio (105) y la mitad del tramo intermedio (105) adyacente o consecutivo), y; los vértices (104’) o los extremos curvos (104’’) del primer cuerpo de chapa (101a) enfrentados a los vértices (104’) o los extremos curvos (104’’) del segundo cuerpo de chapa (101 b). Thus, in the third embodiment and in the fourth embodiment, the structural element (100) comprises the intermediate transverse sections (105) of the first sheet metal body (101a) (half of an intermediate section (105) and half of the adjacent or consecutive intermediate section (105)) facing the intermediate transverse sections (105) of the second sheet metal body (101b) (half of an intermediate section (105) and half of the adjacent or consecutive intermediate section (105), and; the vertices (104') or the curved ends (104'') of the first sheet metal body (101a) facing the vertices (104') or the curved ends (104'') of the second sheet metal body (101 b).
Según un modo de realización de fabricación más sencillo, el segundo cuerpo de chapa (101 b) comprende una geometría sustancialmente plana, sin requerir de pliegues. Dicho segundo cuerpo de chapa (101b) comprende cortes (106) para su ensamblaje con el primer cuerpo de chapa (101a). Dicho primer cuerpo de chapa (101a) puede comprender una geometría según cualquiera de los cuatro modos de realización expuestos anteriormente, es decir, según una onda rectangular, curvada, triangular... El segundo cuerpo de chapa (101b) se ensambla respecto al primer cuerpo de chapa (101a) en una posición intermedia según el eje Z, tal que divide el primer cuerpo de chapa (101a), a modo de eje de simetría según la dimensión longitudinal del primer cuerpo de chapa (101 a). Así, cada celda (107) queda limitada por una cresta (103) del primer cuerpo de chapa (101a), una porción intermedia (105) del primer cuerpo de chapa (101a) y una porción del segundo cuerpo de chapa (101b), o bien queda limitada por un valle (102) del primer cuerpo de chapa (101a), una porción intermedia (105) del primer cuerpo de chapa (101a) y una porción del segundo cuerpo de chapa (101b). According to a simpler manufacturing embodiment, the second sheet metal body (101 b) comprises a substantially flat geometry, without requiring folds. Said second sheet metal body (101 b) comprises cuts (106) for assembly with the first sheet metal body (101 a). Said first sheet metal body (101 a) may comprise a geometry according to any of the four embodiments set forth above, that is, according to a rectangular, curved, triangular wave... The second sheet metal body (101 b) is assembled with respect to the first sheet metal body (101 a) in an intermediate position along the Z axis, such that it divides the first sheet metal body (101 a), as an axis of symmetry along the longitudinal dimension of the first sheet metal body (101 a). Thus, each cell (107) is limited by a ridge (103) of the first sheet metal body (101a), an intermediate portion (105) of the first sheet metal body (101a) and a portion of the second sheet metal body (101b), or is limited by a valley (102) of the first sheet metal body (101a), an intermediate portion (105) of the first sheet metal body (101a) and a portion of the second sheet metal body (101b).
Tal y como ya se ha adelantado y tal y como se muestra en la Figura 11, en la Figura 12 y en la Figura 13, el elemento estructural (100) puede comprender un tercer cuerpo de chapa (101c). As already mentioned and as shown in Figure 11, Figure 12 and Figure 13, the structural element (100) may comprise a third sheet metal body (101c).
Este tercer cuerpo de chapa (101c) comprende una geometría en forma de placa o pletina plana. This third sheet metal body (101c) comprises a geometry in the form of a flat plate or strip.
La dimensión transversal del tercer cuerpo de chapa (101c) es preferentemente igual a la dimensión transversal del primer cuerpo de chapa (101a) y del segundo cuerpo de chapa (101b). The transverse dimension of the third sheet metal body (101c) is preferably equal to the transverse dimension of the first sheet metal body (101a) and the second sheet metal body (101b).
El tercer cuerpo de chapa (101c) comprende una pluralidad de cortes (106) distribuidos a lo largo de la dimensión longitudinal (según el eje X) del tercer cuerpo de chapa (101c). Estos cortes (106) comprenden una longitud inferior a la dimensión transversal (según el eje Y) del tercer cuerpo de chapa (101c). The third sheet metal body (101c) comprises a plurality of cuts (106) distributed along the longitudinal dimension (along the X axis) of the third sheet metal body (101c). These cuts (106) comprise a length less than the transverse dimension (along the Y axis) of the third sheet metal body (101c).
El tercer cuerpo de chapa (101c) está configurado para encajarse entre el primer cuerpo de chapa (101a) y el segundo cuerpo de chapa (101 b) (tal y como se muestra en la parte inferior de la Figura 13), según un movimiento de encaje coincidente en dirección con el movimiento de encaje entre el primer cuerpo de chapa (101a) y el segundo cuerpo de chapa (101b). The third sheet metal body (101c) is configured to fit between the first sheet metal body (101a) and the second sheet metal body (101b) (as shown in the lower part of Figure 13), according to a fitting movement coinciding in the direction with the fitting movement between the first sheet metal body (101a) and the second sheet metal body (101b).
Al encajar el tercer cuerpo de chapa (101c) entre el primer cuerpo de chapa (101a) y el segundo cuerpo de chapa (101b), el tercer cuerpo de chapa (101c) divide en dos al menos una parte del volumen de cada una de las celdas (107) de la cuadrícula del elemento estructural (100). By fitting the third sheet metal body (101c) between the first sheet metal body (101a) and the second sheet metal body (101b), the third sheet metal body (101c) divides at least a part of the volume of each of the cells (107) of the grid of the structural element (100) into two.
Mediante la incorporación del tercer cuerpo de chapa (101c), se consigue aportar mayor rigidez al elemento estructural (100). By incorporating the third sheet metal body (101c), greater rigidity is provided to the structural element (100).
Según la presente invención, y tal y como se muestra en la Figura 14 y en la Figura 15, se pueden asociar diferentes elementos estructurales (100). According to the present invention, and as shown in Figure 14 and Figure 15, different structural elements (100) can be associated.
Por ejemplo, tal y como se muestra en la Figura 14, se pueden unir mediante puntos de unión (109) (por ejemplo, remaches o puntos o cordones de soldadura) dos (o más) elementos estructurales (100). For example, as shown in Figure 14, two (or more) structural elements (100) may be joined by joining points (109) (e.g., rivets or welding points or beads).
Asimismo, tal y como se muestra en la Figura 15, se pueden asociar dos (o más) elementos estructurales (100) uniendo mediante chapas de unión (110), o terceros cuerpos de chapa (101c), dichos elementos estructurales (100) en correspondencia con puntos de unión (109) (por ejemplo, remaches o puntos o cordones de soldadura). En la Figura 16 se muestran (en una vista en planta) las dos chapas de unión (110) mostradas en la Figura 15. Likewise, as shown in Figure 15, two (or more) structural elements (100) can be associated by joining said structural elements (100) by means of connecting plates (110), or third sheet metal bodies (101c), in correspondence with joining points (109) (for example, rivets or welding points or beads). Figure 16 shows (in a plan view) the two connecting plates (110) shown in Figure 15.
Claims (20)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES202330847A ES3013432B2 (en) | 2023-10-11 | 2023-10-11 | Structural element for a vehicle and vehicle comprising said structural element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES202330847A ES3013432B2 (en) | 2023-10-11 | 2023-10-11 | Structural element for a vehicle and vehicle comprising said structural element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES3013432A1 ES3013432A1 (en) | 2025-04-11 |
| ES3013432B2 true ES3013432B2 (en) | 2025-08-25 |
Family
ID=95288997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES202330847A Active ES3013432B2 (en) | 2023-10-11 | 2023-10-11 | Structural element for a vehicle and vehicle comprising said structural element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES3013432B2 (en) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7874611B2 (en) * | 2008-04-03 | 2011-01-25 | GM Global Technology Operations LLC | Scalable two-piece reinforcement and method for producing same |
| JP6018127B2 (en) * | 2014-06-13 | 2016-11-02 | アイシン高丘株式会社 | Body parts |
| DE102016115037B4 (en) * | 2016-08-12 | 2025-05-15 | Thyssenkrupp Ag | Battery box with side reinforcement |
| WO2020227458A1 (en) * | 2019-05-07 | 2020-11-12 | Teijin Limited | Battery containment construct |
| US11453284B2 (en) * | 2020-06-30 | 2022-09-27 | GM Global Technology Operations LLC | Lightweight, single-piece energy absorbing and intrusion resistant battery tray for a vehicle |
-
2023
- 2023-10-11 ES ES202330847A patent/ES3013432B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES3013432A1 (en) | 2025-04-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2557000B1 (en) | Bumper reinforcement structure | |
| JP5125928B2 (en) | Body structure | |
| JP4723942B2 (en) | Vehicle shock absorber and vehicle shock absorption structure | |
| ES2632276T3 (en) | Press shaping method | |
| CN101549675B (en) | Scalable two-piece reinforcement and method for producing same | |
| US12024229B2 (en) | Lateral surface member structure of vehicle body | |
| JP5549964B2 (en) | Frame structure for vehicles with excellent collision resistance | |
| ES2994969T3 (en) | A vehicle structure | |
| ES2748867T3 (en) | Front floor panel | |
| JP2022515039A (en) | Rocker structure for vehicles and how to get it | |
| ES2368894T3 (en) | Hollow stabilizer | |
| CN111670138A (en) | Rocker arm parts and vehicles | |
| ES3013432B2 (en) | Structural element for a vehicle and vehicle comprising said structural element | |
| US11465687B2 (en) | Automobile structural member | |
| JP4741527B2 (en) | Jib part of a telescopic crane having a section having a smaller curvature and a section having a greater curvature at the upper and lower contours of the cross section | |
| CN106061642B (en) | Center beam of bumper and its manufacturing method | |
| KR20210036182A (en) | Side sill for vehicle | |
| JP7762303B2 (en) | Vehicle side sill | |
| JP7173940B2 (en) | structural member | |
| JP5861288B2 (en) | Front body structure of the vehicle | |
| JPH1143069A (en) | Automotive strength components | |
| JP4293152B2 (en) | Vehicle hood structure | |
| JP7762302B2 (en) | Vehicle side sill | |
| KR102423412B1 (en) | Side member for vehicle, and method for making the same | |
| JP6447227B2 (en) | Damper structure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BA2A | Patent application published |
Ref document number: 3013432 Country of ref document: ES Kind code of ref document: A1 Effective date: 20250411 |
|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 3013432 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B2 Effective date: 20250825 |