MX2014009314A - Caja de choque para un montaje de parachoques. - Google Patents

Abstract

Una caja de choque o colisión incluye una porción de cuerpo que se extiende desde un borde superior hasta un borde inferior a lo largo de un eje (A) z global y que tiene un par de paredes laterales dispuestas en relación espaciada entre sí. Al menos una membrana de refuerzo en forma de x se extiende entre las paredes laterales a lo largo de un plano (P) dispuesto transversal al eje (A). Una porción de extensión es integral con la porción de cuerpo y se extiende hacia fuera desde una de las paredes laterales y se dispone a lo largo del plano (P). Una placa brida es también integral con la porción de cuerpo y define al menos un agujero de fijación de la placa brida para asegurar la caja de choque a un bastidor de un vehículo.

Description

CAJA DE CHOQUE PARA. UN MONTAJE DE PARACHOQUES REFERENCIA CRUZADA A LAS SOLICITUDES RELACIONADAS Esta Solicitud de Patente PCT reclama el beneficio de la Solicitud Provisional Norteamericana número de serie 61/594,656 presentada el 3 de Febrero de 2012, la divulgación completa de la solicitud que se considera parte de la divulgación de esta solicitud, y se incorpora aquí por referencia .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 1. Campo de la Invención La presente invención se refiere a una caja de choque o colisión para el uso con una viga de parachoques. La presente invención también se refiere a un método de fabricación de la caja de choque. 2. Descripción de la Técnica Anterior Los montajes de parachoques de vehículo son conocidos por proporcionar características de absorción de energía. Las estructuras del cuerpo de un vehículo se proveen con las denominadas cajas de choque. Tales cajas de choque se disponen sobre el extremo de un miembro de bastidor de una estructura del cuerpo del vehículo a fin de absorber una carga de impacto de cierto valor predeterminado, eliminando por consiguiente la deformación del miembro de bastidor del cuerpo del vehículo.

Los montajes de parachoques incluyen una viga de parachoques que típicamente se extiende lateralmente a través de la parte frontal o la parte trasera de un vehículo y provista generalmente para absorber la energía durante un impacto frontal o trasero. Tales vigas de parachoques se disponen bajo un parachoques de fascia o cosmético y se montan a un bastidor del vehículo con el uso de las denominadas cajas de choque anteriormente mencionadas. Las cajas de choque se diseñan para plegarse tras tales impactos frontales o traseros .

Las cajas de choque se montan al bastidor del vehículo y a la viga de parachoques por medio de muchos medios diferentes incluyendo, sin limitación, soldadura, adhesivos, sujetadores, etcétera. Tales cajas de choque y vigas de parachoques se pueden hacer de muchos diferentes tipos de materiales incluyendo, sin limitación, acero, aluminio, y/o magnesio.

Persiste una necesidad significativa y continua por una caja de choque que permita menores costos de fabricación y montaje junto con mejoradas propiedades de absorción de energía. También persiste una necesidad significativa y continua por un método mejorado de fabricación de una caja de choque que reduzca los costos de fabricación y dé como resultado una caja de choque que tenga mejoradas propiedades de absorción de energía.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención incluye una porción de cuerpo que se extiende desde un borde superior hasta un borde inferior a lo largo de un eje A z global, la porción de cuerpo que tiene un par de paredes laterales que se extienden entre los extremos de montaje y los extremos de colisión en relación espaciada entre si. La caja de choque o colisión incluye al menos una membrana de refuerzo en forma de X que se extiende entre dichas paredes laterales a lo largo de un plano P dispuesto transversal a dicho eje A.

La presente invención también incluye un método de fabricación de una caja de choque que incluye extrudir una porción de cuerpo a lo largo de un eje A z global. Más específicamente, el método comienza con la etapa de extrudir una porción de cuerpo a lo largo del eje A z global entre un borde superior y un borde inferior para formar un par de paredes laterales dispuestas en relación espaciada entre sí y al menos una membrana de refuerzo en forma de X que se extiende entre las paredes laterales a lo largo de un plano P dispuesto transversal al eje A z global.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 es una vista en perspectiva de una caja de choque o colisión que ilustra una porción de cuerpo que se extiende a lo largo de un eje A z global, una membrana de refuerzo en forma de X que se extiende a lo largo de un plano P dispuesto transversal al eje A, una porción de extensión que se extiende hacia afuera desde la porción de cuerpo a lo largo del plano P, y una placa brida integral con la porción de cuerpo; La Figura 2 es una vista superior de la caja de choque; La Figura 3 es una vista superior de la caja de choque acoplada con una viga de parachoques y que ilustra la porción de cuerpo de la caja de choque superpuesta con una placa de cubierta superior de la viga de parachoques; La Figura 4 es una vista trasera de la caja de choque acoplada con la viga de parachoques; La Figura 5 es una vista frontal de la caja de choque acoplada con la viga de parachoques; y La Figura 6 es una vista inferior de la caja de choque acoplada con la viga de parachoques y que ilustra la porción de cuerpo de la caja de choque colocada por debajo de una placa de cubierta inferior de la viga de parachoques.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES HABILITANTES Con referencia a las Figuras, en donde números similares indican partes correspondientes a lo largo de las varias vistas, una caja 20 de choque o colisión para el acoplamiento con una viga de parachoques se muestra en general en las Figuras 1 y 2. La caja 20 de choque incluye una porción 22 de cuerpo que se extiende desde un borde 24 superior hasta un borde 26 inferior a lo largo de un eje ? z global. La porción 22 de cuerpo tiene un par de paredes 28 laterales que se extienden entre los extremos 30 de montaje y los extremos 32 de colisión en relación espaciada entre si y el eje A z global. Una membrana 34 de refuerzo en forma de X se extiende entre las paredes 28 laterales a lo largo de un plano P que se dispone transversal al eje A. La adición de la membrana 34 de refuerzo en forma de X a la porción 22 de cuerpo mejora el desempeño de choque de la caja 20 de choque. Aunque las Figuras 1 y 2 sólo ilustran una membrana 34 de refuerzo en forma de X que se extiende entre las paredes 28 laterales, también se pueden extender membranas 34 de refuerzo en forma de X adicionales entre las paredes 28 laterales de la porción 22 de cuerpo. También se debe apreciar que la membrana 34 de refuerzo en forma de X podría tener cualquier número de formas dependiendo de los criterios de diseño seleccionados incluyendo, sin limitación, la cantidad de soporte estructural deseado, el peso de la caja de choque o el montaje de parachoques, y/o la cantidad de aplastamiento deseado de la caja de choque.

Como mejor se muestra en las Figuras 1 y 2, la caja 20 de choque incluye una porción 36 de extensión que es integral con la porción 22 de cuerpo y se extiende hacia afuera desde el siguiente extremo 32 de colisión adyacente de una de las paredes 28 laterales. La porción 36 de extensión también se dispone a lo largo del plano P y se extiende entre un primer extremo 38 de extensión y un segundo extremo 40 de extensión para definir una cavidad 42 de extensión que se extiende entre los mismos. La porción 36 de extensión también mejora el desempeño de un montaje 100 de parachoques, como se muestra generalmente en las Figuras 3-6, cuando la caja 20 de choque que tiene la porción 36 de extensión se acopla con una viga 102 de parachoques. Por ejemplo, la porción 36 de extensión de la caja 20 de choque mejora el desempeño de choque del montaje 100 de parachoques resultante en ambas pruebas de choque estandarizadas del Consejo de Investigación para la Reparación Automotriz (RCAR) y el Instituto de Seguros para la Seguridad en las Carreteras (IIHS) . Esto se puede explicar mejor porque la caja 20 de choque recibe contacto más temprano con una barrera del RCAR como resultado de la porción 36 de extensión, y de esta manera conduce a la absorción más temprana de energía y menos intrusión de la barrera del RCAR en la prueba de choque estandarizada del RCAR.

Debido a que la caja 20 de choque que incluye la porción 36 de extensión mejora el desempeño de choque, la porción 36 de extensión también puede permitir una reducción del espesor de la viga 102 de parachoques a la cual se acopla la caja 20 de choque. Dicho de otra manera, si la caja 20 de choque que incluye la porción 36 de extensión absorbe más energía durante la prueba estandarizada del RCAR, entonces es posible tener una viga 102 de parachoques menos rígida que proporcione una oportunidad para reducir el espesor de las paredes, y de esta manera el peso, de la viga 102 de parachoques a la cual se aparea la caja 20 de choque. Adicionalmente, debido a que la porción 36 de extensión es integral con la porción 22 de cuerpo, no se requiere una parte o proceso adicional para añadir la porción 36 de extensión a la caja 20 de choque. Adicionalmente, debido a que se puede eliminar una parte o proceso de fabricación adicional, esto necesariamente da como resultado que se remueva peso adicional a partir de la caja 20 de choque. Por las razones anteriormente mencionadas, la porción 36 de extensión es ventajosa debido a que puede proporcionar una reducción de peso global para el montaje 100 de parachoques resultante.

La porción 36 de extensión de la caja 20 de choque también permite un sistema híbrido de la viga 102 de parachoques y la caja 20 de choque. Dicho de otra manera, la porción 36 de extensión de la caja 20 de choque permite que se utilicen materiales no idénticos para fabricar el montaje 100 de parachoques. En la modalidad preferida, el sistema híbrido del montaje 100 de parachoques incluye la caja 20 de choque hecha de aluminio y la viga 102 de parachoques hecha de acero. Sin embargo, se debe apreciar que también se podrían utilizar otros sistemas híbridos para fabricar el montaje 100 de parachoques .

Como mejor se muestra en la Figura 2, la cavidad 42 de extensión se abre entre el primer extremo 38 de extensión y el segundo extremo 40 de extensión. Dicho de otra manera, la cavidad 42 de extensión no cierra o cesa antes de alcanzar el segundo extremo 40 de extensión de la porción 36 de extensión. Adicionalmente, aunque no se ilustra expresamente en las Figuras, la porción de extensión puede incluir una membrana de refuerzo de extensión (no expresamente mostrada) que se dispone dentro de la cavidad 42 de extensión para mejorar el desempeño de choque de la caja 20 de choque. En la modalidad preferida, la membrana de refuerzo de extensión tiene una configuración en forma de X. Sin embargo, también se debe apreciar que la membrana de refuerzo de extensión en forma de X podría tener cualquier número de formas dependiendo de los criterios de diseño seleccionados incluyendo, sin limitación, la cantidad de soporte estructural deseado, el peso de la caja de choque o la viga de parachoques, y/o la cantidad de aplastamiento deseado de la caja de choque.

Como mejor se muestra en la Figura 1, la caja 20 de choque o colisión incluye una placa 44 brida que es integral con la porción 22 de cuerpo e interconecta los extremos 30 de montaje de las paredes 28 laterales. Como mejor se muestra en la Figura 1, la placa 44 brida define al menos un agujero 46 de fijación de la placa brida para el uso en el aseguramiento de la caja 20 de choque a un bastidor de un vehículo con un sujetador tal como un perno, tornillo, o similares. Los montajes de parachoques de la técnica anterior requieren una placa brida separada para interconectar la caja de choque al bastidor de un vehículo. Sin embargo, debido a que la placa 44 brida es integral con la porción 22 de cuerpo, no se requiere una parte adicional para acoplar la caja 20 de choque al bastidor de un vehículo. De esta manera, la placa 44 brida integral elimina una parte del proceso de fabricación y de esta manera reduce los costos de fabricación para el montaje 100 de parachoques. En una modalidad, la placa 44 brida adicionalmente puede incluir una ménsula 48 en forma de I para proporcionar una ubicación adicional para asegurar la caja 20 de choque al bastidor del vehículo.

Como mejor se muestra en la Figura 1, la porción 22 de cuerpo de la caja 20 de choque tiene una pared 50 de colisión que se extiende entre los extremos 30 de montaje de las paredes 28 laterales y se alinea con la porción 36 de extensión para absorber un impacto de la viga 102 de parachoques. La pared 50 de colisión se extiende continuamente a lo largo de la porción 22 de cuerpo y la porción 36 de extensión para presentar una superficie continua para el acoplamiento con la viga 102 de parachoques. Como mejor se muestra también en la Figura 1, la porción 22 de cuerpo de la caja 20 de choque incluye al menos una membrana 52, 54, 56 de refuerzo lineal que se extiende linealmente entre las paredes laterales a lo largo del plano P. En la modalidad preferida, la porción 22 de cuerpo incluye una primera membrana 52 de refuerzo lineal que se dispone adyacente a la placa 44 brida e interconecta la membrana de refuerzo en forma de X siguiente adyacente a los extremos 30 de montaje de las paredes 28 laterales, una segunda membrana 54 de refuerzo lineal que se dispone entre la membrana 34 de refuerzo en forma de X y la pared 50 de colisión, y una tercera membrana 56 de refuerzo lineal que se dispone entre la segunda membrana 54 de refuerzo lineal y la pared 50 de colisión. También se debe apreciar que se puede utilizar cualquier número de membranas de refuerzo lineales asi como varias colocaciones de las membranas de refuerzo lineales dependiendo de los criterios de diseño seleccionados incluyendo, sin limitación, la cantidad de soporte estructural deseado, el peso de la caja de choque, y/o la cantidad de aplastamiento deseado de la caja de choque.

Como mejor se muestra en las Figuras 3-6, la viga 102 de parachoques a la cual se acopla la caja 20 de choque para formar el montaje 100 de parachoques incluye un elemento 104 transversal asi como una placa 106 de cierre superior y una placa 108 de cierre inferior que se extienden cada una hacia afuera desde el elemento 104 transversal en relación espaciada y reflejada. Cuando la caja 20 de choque se acopla con la viga 102 de parachoques, el borde 24 superior de la porción 22 de cuerpo subyacente a la placa 106 de cierre superior de la viga 102 de parachoques y el borde 26 inferior de la porción 22 de cuerpo yace por encima de la placa 108 de cierre inferior de la viga 102 de parachoques. Cada una de las paredes 28 laterales se asegura entonces a la placa 106, 108 de cierre respectiva, utilizando pegamento, tornillos, pernos, o similares, para encerrar la porción 22 de cuerpo de la caja 20 de choque .

En la modalidad preferida, las placas 106, 108 de cubierta superior e inferior de la viga 102 de parachoques se aseguran mecánicamente a la caja 20 de choque. De esta manera, como mejor se muestra en la Figura 2, cada una de las paredes 28 laterales define al menos un agujero 58, 60 de sujeción que se extiende desde el borde 24 superior hasta el borde 26 inferior para recibir un sujetador mecánico para establecer la relación mecánica asegurada con las placas 106, 108 de cierre respectivas. En la modalidad preferida, las paredes 28 laterales definen un primer agujero 58 de sujeción en la intersección de las paredes 28 laterales y el lado de la membrana 34 de refuerzo en forma de X que se dispone opuesto a la primera membrana 52 de refuerzo lineal. Las paredes 28 laterales también definen un segundo agujero 60 de sujeción en la intersección de las paredes 28 laterales y la tercera membrana 56 de refuerzo lineal. En la modalidad preferida, la segunda membrana 54 de refuerzo lineal también puede definir un tercer agujero 62 de sujeción que se dispone a una misma distancia entre las paredes 28 laterales.

Un método de fabricación de una caja 20 de choque incluye extrudir una porción 22 de cuerpo a lo largo de un eje A z global entre un borde 24 superior y un borde 26 inferior para formar un par de paredes 28 laterales que se disponen en relación espaciada entre si y al menos una membrana 34 de refuerzo en forma de X que se extiende entre las paredes 28 laterales a lo largo de un plano P dispuesto transversal al eje A z global. La extrusión de la porción 22 de cuerpo también puede incluir formar al menos una membrana 52, 54, 56 de refuerzo lineal que se extiende linealmente entre las paredes laterales.

El método de fabricación de la caja 20 de choque adicionalmente incluye extrudir integralmente una porción 36 de extensión con la porción 22 de cuerpo. La porción 36 de extensión integralmente extrudida se extiende hacia afuera desde la porción 22 de cuerpo a lo largo del plano P y define una cavidad 42 de extensión. La extrusión integral de la porción 36 de extensión elimina las etapas de fabricación adicionales que se requieren cuando una porción de extensión se añade por separado a la caja de choque. De esta manera, la extrusión integral de la porción 36 de extensión reduce por consiguiente los costos y el tiempo de fabricación. En la modalidad preferida, la extrusión integral de la porción 36 de extensión también incluye formar al menos una membrana 34 de refuerzo en forma de X dentro de la cavidad 42 de extensión. Sin embargo, también se debe apreciar que la membrana de refuerzo de extensión en forma de X podría tener cualquier número de formas dependiendo de los criterios de diseño seleccionados incluyendo, sin limitación, la cantidad de soporte estructural deseado, el peso de la caja de choque o el montaje de parachoques, y/o la cantidad de aplastamiento deseado de la caja de choque.

El método de fabricación de la caja 20 de choque también incluye extrudir integralmente una placa 44 brida con la porción 22 de cuerpo que interconecta las paredes 28 laterales e incluye al menos un agujero 46 de fijación de la placa brida para asegurar la caja 20 de choque a un bastidor de un vehículo. La extrusión integral de la placa 44 brida con la porción 22 de cuerpo permite un perfil de extrusión de la caja 20 de choque. Dicho de otra manera, la extrusión integral de la placa 44 brida permite que la placa 44 brida y la caja 20 de choque se combinen en una parte. De esta manera, la extrusión integral de la placa 44 brida elimina la parte separada que actualmente se requiere para asegurar una caja de choque al bastidor de un vehículo, y de esta manera reduce los costos de fabricación para el montaje 100 de parachoques.

El método de fabricación de la caja 20 de choque también incluye proporcionar una viga 102 de parachoques que tiene un elemento 104 transversal y una placa 106 de cierre superior y una placa 108 de cierre inferior que se extienden cada una hacia afuera desde el elemento 104 transversal en relación espaciada y reflejada. El método procede entonces superponiendo el borde 26 inferior de la porción 22 de cuerpo a lo largo de la placa 108 de cierre inferior y colocando por debajo el borde 24 superior de la porción 22 de cuerpo a lo largo de la placa 106 de cierre superior, y posteriormente asegurando las paredes 28 laterales a las placas 106, 108 de cierre respectivas para encerrar la porción 22 de cuerpo de la caja 20 de choque. Los montajes de parachoques de la técnica anterior requieren una extrusión de la caja de choque en una dirección x global para obtener una caja de choque que está encerrada a lo largo de los bordes superior e inferior. Sin embargo, el encierro de la caja 20 de choque con las placas 106, 108 de cierre que se extienden hacia afuera desde la viga 102 de parachoques facilita una extrusión de la caja 20 de choque en la dirección z global. Como se discute anteriormente, la extrusión de la caja 20 de choque en la dirección z global permite una extrusión integral de ambas de la placa 44 brida y la porción 36 de extensión con la caja 20 de choque, y de esta manera reduce los costos de fabricación mediante la eliminación de partes y/o procesos de fabricación.

La invención anterior se ha descrito de conformidad con los estándares legales pertinentes, por lo tanto la descripción es de naturaleza ejemplar en lugar de limitante. Las variaciones y modificaciones a la modalidad descrita pueden resultar evidentes para los expertos en la técnica, y están dentro del alcance de la invención.

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.

Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones .

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Una caja de choque o colisión para el acoplamiento con una viga de parachoques, caracterizada en que comprende: una porción de cuerpo que se extiende desde un borde superior hasta un borde inferior a lo largo de un eje ? z global; dicha porción de cuerpo que tiene un par de paredes laterales que se extienden entre los extremos de montaje y los extremos de colisión en relación espaciada entre si; y al menos una membrana de refuerzo en forma de X que se extiende entre dichas paredes laterales a lo largo de un plano P dispuesto de manera transversal a dicho eje A.

2. La caja de choque o colisión según se establece en la reivindicación 1, caracterizada en que adicionalmente comprende una porción de extensión integral con dicha porción de cuerpo y que se extiende hacia afuera desde dicho siguiente extremo de colisión adyacente de una de dichas paredes laterales y dispuesta a lo largo de dicho plano P entre un primer extremo de extensión y un segundo extremo de extensión para definir una cavidad de extensión que se extiende entre los mismos.

3. La caja de choque según se establece en la reivindicación 2, caracterizada en que dicha porción de extensión incluye al menos una membrana de refuerzo de extensión dispuesta dentro de dicha cavidad.

4. La caja de choque según se establece en la reivindicación 1, caracterizada en que adicionalmente comprende una placa brida integral con dicha porción de cuerpo y que interconecta dichos extremos de montaje de dichas paredes laterales.

5. La caja de choque según se establece en la reivindicación 4, caracterizada en que dicha placa brida define al menos un agujero de fijación de la placa brida para asegurar la caja de choque a un bastidor de un vehículo.

6. La caja de choque según se establece en la reivindicación 2, caracterizada en que dicha porción de cuerpo que tiene una pared de colisión que se extiende entre dichos extremos de montaje de dichas paredes laterales y alineada con dicha porción de extensión para absorber un impacto de la viga de parachoques.

7. La caja de choque según se establece en la reivindicación 1, caracterizada en que la viga de parachoques incluye un elemento transversal y una placa de cierre superior y una placa de cierre inferior que se extienden cada una hacia afuera desde el elemento transversal en relación espaciada y reflejada, y en donde dicho borde superior de dicha porción de cuerpo yace por debajo o está subyacente a la placa de cierre superior de la viga de parachoques y dicho borde inferior de dicha porción de cuerpo yace por encima de la placa de cierre inferior de la viga de parachoques y cada una de dichas paredes laterales se asegura a la placa de cierre respectiva para encerrar dicha porción de cuerpo de la caja de choque.

8. La caja de choque según se establece en la reivindicación 7, caracterizada en que cada una de dichas paredes laterales define al menos un agujero de sujeción que se extiende desde dicho borde superior hasta dicho borde inferior para recibir un sujetador para establecer la relación asegurada con las placas de cierre respectivas.

9. La caja de choque según se establece en la reivindicación 1, caracterizada en que adicionalmente comprende al menos una membrana de refuerzo lineal que se extiende linealmente entre dichas paredes laterales a lo largo del plano P.

10. Un método de fabricación de una caja de choque, caracterizado en que comprende: extrudir una porción de cuerpo a lo largo de un eje A z global entre un borde superior y un borde inferior para formar un par de paredes laterales dispuestas en relación espaciada entre si y al menos una membrana de refuerzo en forma de X que se extiende entre las paredes laterales a lo largo de un plano P dispuesto transversal al eje A z global.

11. El método según se establece en la reivindicación 10, caracterizado en que adicionalmente comprende: extrudir integralmente una porción de extensión con la porción de cuerpo que se extiende hacia afuera desde la porción de cuerpo a lo largo del plano P y define una cavidad de extensión.

12. El método según se establece en la reivindicación 11, caracterizado en que dicha extrusión integral de la porción de extensión incluye formar al menos una membrana de refuerzo de extensión dispuesta dentro de la cavidad de extensión o extrusión .

13. El método según se establece en la reivindicación 10, caracterizado en que adicionalmente comprende: extrudir integralmente una placa brida con la porción de cuerpo que interconecta las paredes laterales e incluye al menos un agujero de fijación de la placa brida para asegurar la caja de choque a un bastidor de un vehículo.

14. El método según se establece en la reivindicación 10, caracterizado en que adicionalmente comprende: proporcionar una viga de parachoques que tiene un elemento transversal y una placa de cierre superior y una placa de cierre inferior que se extienden cada una hacia afuera desde el elemento transversal en relación espaciada y refle ada; superponer el borde inferior de la porción de cuerpo a lo largo de la placa de cierre inferior y colocar por debajo el borde superior de la porción de cuerpo a lo largo de la placa de cierre superior; y asegurar las paredes laterales a las placas de cierre respectivas para encerrar la porción de cuerpo de la caja de choque .

15. El método según se establece en la reivindicación 10, caracterizado en que dicha extrusión de la porción de cuerpo incluye formar al menos una membrana de refuerzo lineal que se extiende entre las paredes laterales.