MXPA02005790A

MXPA02005790A - Barra de portezuela estampada y formada mediante rodillos.

Info

Publication number: MXPA02005790A
Application number: MXPA02005790A
Authority: MX
Inventors: Rainer B Nees
Original assignee: Shape Corp
Priority date: 2000-07-12
Filing date: 2001-07-12
Publication date: 2003-01-28
Also published as: CA2394550A1; ES2278771T3; WO2002004240A1; EP1299257B1; JP4072050B2; US20020069609A1; CA2394550C; DE60125768D1; US6622450B2; AU2001282882A1; EP1299257A1; DE60125768T2; JP2004507396A

Abstract

Se describe una barra de portezuela de dos piezas que incluye un cuerpo (20) de baja resistencia de costo relativamente bajo y un inserto (40) de alta resistencia de costo relativamente alto. El inserto (40) tiene forma de sombrero y esta plegado en el cuerpo (20). El inserto proporciona resistencia mejorada al impacto en donde se requiere,, proporcionando a la barra de portezuela con la resistencia deseada con un peso relativamente bajo y a bajo costo.

Description

BARj^ DE PORTEZUELA ESTAMPADA Y FORMADA MEDIANTE RODILLOS ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Campo de la Invención La presente invención se relaciona con barras de portezuelas de vehículos, y con más particularidad con tales barras de portezuela con insertos de refuerzo. Descripción de la técnica anterior Las barras de portezuelas son ampliamente usadas en la industria automotriz para mejorar la resistencia al impacto de portezuelas de vehículos y de esta manera mejoran la seguridad del automóvil. Una barra de portezuela típicamente se forma mediante rodillos a partir de acero e incluye una porción de barra con forma de sombrero y un par de paletas en cada extremo de la porción de la barra. Típicamente una barra de portezuela se asegura dentro de una portezuela de vehículo mediante soldeo de las paletas al bastidor de la portezuela. Cuando se considera el diseño de las barras de portezuelas (así como virtualmente para todos los componentes automotrices) el diseñador busca un balance apropiado entre funcionalidad, peso, y costo. Como parte de ese balance, se sabe que el peso de una barra de portezuela puede disminuir al fabricar la barra de portezuela de un material relativamente caro. Sin embargo, esto incrementa REF: 138806 en forma indeseable el costo de la barra de portezuela. También se sabe que se puede aumentar la resistencia de una barra de portezuela fabricando la barra de portezuela a partir de una pieza relativamente gruesa. Sin embargo, esto incrementa de manera indeseable el peso de la barra de portezuela. En un esfuerzo para reducir el peso total, algunos diseñadores incluyen un componente de refuerzo en la barra con forma de sombrero. Ejemplos de este enfoque se describen en las Patentes Estadounidenses 5,692,797 publicadas eh Diciembre 2, de 1997, en favor de Dancasiu; 4,796,946 publicada en Enero 10, de 1989 en favor de Wilson y colaboradores; y 4,684,166 publicada en Agosto 4, de 1987 en favor de Kanodia. En todos estos diseños se pliega un refuerzo relativamente plano sobre un segmento de la barra de portezuela con forma de sombrero. Sin embargo, los diseñadores continúan buscando mejoras adicionales en el balance de funcionalidad/peso/costo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Los problemas antes mencionados son superados en la presente solicitud en la cual una barra de portezuela incluye un inserto con forma de sombrero de una resistencia relativamente alta plegado dentro de un cuerpo de resistencia relativamente baja. La ensambladura proporciona ui^; funcionalidad deseada con un peso relativamente bajo y un costo relativamente bajo. En la modalidad preferida, el inserto se fabrica de artinsita; y la barra se fabrica de acero suave. La presente invención tiene una variedad de ventajas con respecto a las técnicas anteriores. En primer lugar, la mayor parte de la barra de portezuela se forma de un material de costo relativamente bajo. En segundo lugar, el inserto de refuerzo proporciona la resistencia al impacto necesaria únicamente en donde se necesita, disminuyendo de esta manera el peso total y el costo de la barra de portezuela. En tercer lugar, la barra se fabrica en una variedad de longitudes cambiando únicamente la longitud del miembro base, y no necesariamente del inserto. Estos y otros objetos, ventajas y características de la invención serán comprendidos y apreciados en forma más completa al hacer referencia a la descripción detallada de las modalidades preferidas y a los dibujos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista en perspectiva de una portezuela de vehículo que incluye la barra de portezuela de la presente invención; la Figura 2 es una vista lateral en elevación de la barra de portezuela antes de plegar el cuerpo alrededor del insértela Figura 3 es una vista seccional tomada a lo largo de las lineas 3-3 en la Figura 2; la Figura 4 es una vista lateral en elevación de la barra de portezuela fabricada en su totalidad mostrando el cuerpo plegado en torno al inserto; y la Figura 5 es una sección transversal de la barra de portezuela tomada a lo largo de la linea 5-5 en la Figura 4. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN A manera de descripción, y no a manera de limitación, en las Figuras 1-5 se ilustra una barra de portezuela construida de conformidad con una modalidad preferida de la invención y está designada en forma general como 10. Construcción de la Portezuela La barra de portezuela 10 generalmente incluye un miembro base o cuerpo 20 y un miembro de refuerzo o inserto 40. El miembro base 20 está conectado a la portezuela 100. El miembro de refuerzo 40, plegado en el miembro base 20, aumenta la resistencia al impacto de la barra de portezuela 10. El miembro de refuerzo 40 se fabrica de un material que tiene un módulo de elasticidad y una resistencia a la tensión mayores que el miembro base 20. El miembro de refuerzo 40 tiene una sección transversal conformada para mejorar la resistencia al impacto.

El miembro base 20 en un miembro integral de una sola pieza que incluye una porción central 22 y abrazaderas terminales 24 en los extremos opuestos del mismo. La barra de impacto 10 está orientada generalmente en forma horizontal en la portezuela 100 (Figura 1) . Las abrazaderas terminales 24 se aseguran al bastidor de la portezuela 100 por cualquier medio apropiado, preferentemente soldadas al mismo . La configuración y forma de las abrazaderas terminales 24 se conocen bien en la técnica y variarán de aplicación en aplicación dependiendo de la portezuela 100. Se pueden incluir mecanismos de unión diferentes, o adicionales a las abrazaderas 24. En la modalidad preferida, las abrazaderas terminales 24 están integradas con el miembro base 20. Si se desea, las abrazaderas terminales 24 pueden fabricarse separadamente de la sección central 22 y unirse a la porción central 22 por cualquier medio apropiado, preferentemente por soldeo. La porción central 22 incluye extremos opuestos 50 y bordes laterales 26 que son plegados en torno al inserto 40 en la barra fabricada. La porción central 22 define adicionalmente una porción con una depresión longitudinal 30 para mejorar su integridad estructural y resistencia y para proporcionar una función de localización cuando se coloca el inserto 40 sobre el cuerpo 20 durante la fabricación. Durante el plegado (véanse las Figuras 4-5), los bordes laterales 26 se doblan sobre si mismos para definir un canal 28. La porción con la depresión 30 está espaciada de los bordes laterales 26 y se extiende a lo largo de la longitud de la barra 10. La porción con la depresión 30 se muestra en la Figura 5 con una configuración con forma de sombrero. Aquellos expertos en la técnica podrán apreciar secciones alternativas. La porción con depresión 30 define un rebajo 34. El miembro base 20 se fabrica de un material de costo relativamente bajo que tiene una resistencia suficiente para permanecer unido a la portezuela y soportar al miembro de refuerzo durante el impacto. En una modalidad preferida, el miembro base 20 se fabrica de un acero suave de bajo costo. El miembro base 20 puede fabricarse de otros materiales . Como se muestra en las Figuras 1, 3 y 5, el miembro de refuerzo tiene una sección con forma de sombrero a lo largo de su longitud e incluye unas patas 42, una porción de puente 44, y paredes laterales de interconexión 46. Las paredes laterales 46 se extienden desde cada lado de la porción de puente 44. Las patas 42 se extienden hacia afuera desde las paredes laterales 46 y generalmente son conjuntamente planas una con la otra. La "forma de sombrero" se refiere a cualquier sección transversal en donde una porción de cuerpo reforzadora se extiende desde un par de patas opuestas. La distancia entre las paredes laterales 46 es generalmente la misma que el ancho de la porción con depresión 30 para ayudar a ubicar el inserto 40 con respecto al cuerpo 20. La forma y configuración del inserto 40 variará de aplicación en aplicación. Las patas 42 se aseguran dentro de los canales 28 por medio de loa bordes laterales 26 plegados. Los canales 28 permiten que las patas 42 del miembro de refuerzo 40 se deslicen en relación con y a lo largo de la longitud del miembro base 20 durante el impacto. El movimiento relativo ocasionado por este deslizamiento ayuda a evitar que la fuerza de compresión de un impacto flexione al miembro de refuerzo 40 y al miembro base 20. Por lo tanto, el deslizamiento del miembro de refuerzo 40 a lo largo del miembro base 20 durante el impacto mejora la resistencia al impacto de la barra de portezuela 10. En la modalidad preferida, el miembro de refuerzo 40 se coloca en forma equidistante de los extremos opuestos 50 de la porción base 20, porque se requiere la máxima resistencia en el centro de la barra. La longitud del inserto 40 y su localización a lo largo del cuerpo 20 variará de aplicación en aplicación. El miembro de refuerzo 40 se fabrica de un material que tiene un módulo de elasticidad relativamente alto y/o una resistencia a la tensión mayor que la del miembro base 20. En la modalidad preferida, el miembro de refuerzo 40 se elabora de un acero artinsita. Un ejemplo de un acero Martinsita apropiado es el acero de baja aleación Inland M220 de ultra alta resistencia. El miembro de refuerzo 40 de acero Martinsita tiene un módulo de elasticidad mayor que el del miembro base de acero suave 20. Debido a que el miembro base 20 es fabricado de un acero suave de bajo costo, el costo total de la barra de portezuela 10 es relativamente bajo. El miembro de refuerzo 40 mejora la resistencia al impacto de la barra de portezuela 10, mientras que aún permite un costo total relativamente bajo. Método de Manufactura Tal como se contempla actualmente, el miembro base 20 es estampado; y el miembro de refuerzo 40 es formado mediante rodillos de acuerdo con procesos bien conocidos por aquellos expertos en las técnicas relevantes. Los insertos 40 son formados mediante rodillos a una velocidad que entrega un inserto a cada cuerpo 20 antes de la operación final de estampado en la cual los bordes laterales 26 del cuerpo 20 son plegados en torno a las patas 42 del inserto 40. Justo antes de la operación de plegado, el miembro de refuerzo 40 es colocado sobre el miembro base 20. Los perfiles coincidentes o de encajamiento del inserto y del cuerpo facilitan la colocación apropiada del inserto sobre el cuerpo. Después de que el inserto 40 es colocado apropiadamente, los bordes laterales 26 del miembro base 20 se doblan o se pliegan alrededor de las patas 42. Puede usarse soldeo, estampado, o cortado para asegurar adicionalmente al miembro de refuerzo 40 al miembro base 20. Cuando se utilizan, estos métodos pueden evitar que el miembro de refuerzo 40 se deslice a lo largo del miembro base 20 durante el impacto. Las abrazaderas 24 pueden configurarse y conformarse (para incluir por ejemplo ángulos, agujeros, rebordes, y otras características) durante las etapas de estampado inicial, concurrente, o subsiguiente. En un método alternativo de manufactura, tanto el miembro base 20 y el miembro de refuerzo 40 son formados mediante rodillos. El miembro de refuerzo 40 formado mediante rodillos se coloca sobre el miembro base 20 formado mediante rodillos (antes de que los bordes 26 sean plegados), y los bordes laterales son plegados alrededor de las patas 42 mediante una operación subsiguiente de formación mediante rodillos. Las abrazaderas 24 se pueden crear mediante operaciones previas de estampado, operaciones de formación mediante rodillos, y/u operaciones subsecuentes de estampado. Posteriormente la red continua de barras es cortada en barras individuales. Las descripciones anteriores son las de las modalidades preferidas de la invención. Pueden hacerse varias alteraciones y cambios sin alejarse del espíritu y de los aspectos más amplios de la invención tal como se define en las reivindicaciones anexas, las cuales deberán interpretarse de conformidad con los principios de la ley de patentes incluyendo la doctrina de equivalentes. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES
Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones . 1. Una barra de portezuela de vehículo caracterizada porque comprende: un cuerpo que incluye un par de bordes laterales, los bordes laterales están plegados sobre sí mismos para definir una ranura, el cuerpo está fabricado de un material del cuerpo; y un inserto de refuerzo con forma de sombrero que incluye un par de patas cada una dentro de una de dichas ranuras, mediante las cuales el inserto es plegado en ese cuerpo, el inserto está fabricado de un material del inserto que tiene una resistencia mayor que dicho material del cuerpo . 2. La barra de portezuela de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el inserto es de un acero Martinsita.
3. La barra de portezuelo de conformidad con la reivindicación 1 caracterizada por que el cuerpo y el inserto incluyen medios para la ubicación física del inserto en el cuerpo.
4. Una barra de portezuela, caracterizada porque comprende : un inserto de refuerzo con forma de sombrero que tiene un par de patas opuestas, el inserto está fabricado de un material de resistencia relativamente alta; y un cuerpo que tiene un par de bordes opuestos plegados en torno a dichas patas opuestas, el cuerpo está fabricado de un material de resistencia relativamente baja.
5. La barra de portezuela de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque el cuerpo y el inserto incluyen medios para la ubicación fisica del inserto en el cuerpo.
6. La barra de portezuela de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque el cuerpo incluye dos extremos opuestos, y adicionalmente comprende una abrazadera terminal unida a cada uno de los extremos, dichas abrazaderas están adaptadas para unirse a un bastidor de portezuela de vehículo.
7. La barra de portezuela 4, caracterizada porque el inserto es fabricado de acero Martinsita.
8. La barra de impacto de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque: el cuerpo incluye un par de extremos opuestos; y el inserto se localiza entre los extremos opuestos, el cuerpo es más largo que el inserto, la barra de refuerzo es deslizable en la ranura durante el impacto.
9. Una barra de impacto de portezuela para usarse en una portezuela de vehículo, caracterizada porque comprende : un miembro base de acero que incluye una porción central y un par de extremos opuestos adaptados para asegurarse a la portezuela, la porción central tiene un par de bordes laterales opuestos entre los extremos opuestos; y un miembro de refuerzo de acero con forma de sombrero más fuerte que el miembro base, el miembro de refuerzo se extiende por la anchura entre los bordes laterales del miembro base, el miembro de refuerzo incluye un par de paletas aseguradas en dichos bordes laterales del miembro base, el miembro base y el miembro de refuerzo tienen perfiles transversales cooperantes.
10. Un método de fabricación de una barra de portezuela de vehículo, caracterizado porque comprende: la formación de un cuerpo que tiene bordes laterales; la formación de un inserto con forma de sombrero que tiene bordes laterales; la colocación del inserto en el cuerpo; y el plegado de los bordes laterales del cuerpo sobre los bordes laterales del inserto.
11. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la segunda etapa de formación incluye la formación mediante rodillos.
12. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la primera etapa de formación es el estampado.
13. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizada porque la primera etapa de formación incluye la formación mediante rodillos.
14. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la primera etapa de formación incluye la formación de un medio de registro para cooperar físicamente con el inserto con forma de sobrero para facilitar la colocación del inserto en el cuerpo.
15. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la segunda etapa de formación incluye la formación del inserto de acero Martinsita.
16. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la primera etapa de formación incluye la formación de abrazaderas sobre los extremos del cuerpo, las abrazaderas están adaptadas para unirse a la portezuela de un vehículo.