BR112019009505A2 - travessa de para-choque para um veículo automotivo e método para produzir uma travessa de para-choque - Google Patents

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Abstract

a travessa de para-choque (1) é feita de pelo menos uma chapa de aço conformada por laminação (10) que compreende uma travessa superior (12) e uma travessa inferior (14) que se estende em uma direção transversal, a travessa superior (12) e a travessa inferior (14) possuindo, cada uma, uma seção transversal fechada definida por uma parede frontal (16, 22), uma parede traseira (18, 24), uma parede superior (20, 29) e uma parede inferior (26, 27), a parede superior (20, 29) e a parede inferior (26, 27) unindo a parede frontal (16, 22) à parede traseira (18, 24), em que cada uma das paredes frontais (16, 22) da travessa superior (12) e da travessa inferior (14) compreende uma nervura frontal (64) que se estende em uma direção transversal e para o interior da travessa de para-choque (1). pelo menos uma dentre a parede superior (20) da travessa superior (12), a parede inferior (26) da travessa inferior (14), a parede traseira (18) da travessa superior (12) e a parede traseira (24) da travessa inferior (14) compreende ainda uma nervura (66, 70) que se estende em uma direção transversal e para o interior da travessa de para-choque (1).

Description

“TRAVESSA DE PARA-CHOQUE PARA UM VEÍCULO AUTOMOTIVO E MÉTODO PARA PRODUZIR UMA TRAVESSA DE PARA-CHOQUE” Campo da invenção [001] A presente invenção refere-se a uma travessa de parachoque (Bumper beam) para um veículo automotivo do tipo feito de pelo menos uma chapa de aço conformada por laminação que compreende uma travessa superior e uma travessa inferior que se estende em uma direção transversal, a dita travessa superior e a dita travessa inferior possuindo, cada uma, uma seção transversal fechada definida por uma parede frontal, uma parede traseira, uma parede superior e uma parede inferior, a parede superior e a parede inferior unindo a parede frontal à parede traseira, em que cada uma das paredes frontais da travessa superior e da travessa inferior compreende uma nervura frontal que se estende em uma direção transversal e para o interior da travessa de para-choque.
[002] A invenção também se refere a um método para produzir tal travessa de para-choque.
Antecedentes da Invenção [003] As travessas de para-choque que compreendem uma travessa superior e uma travessa inferior são conhecidas como travessas de para-choques “em forma de 8” quando uma parede central forma tanto a parede inferior da travessa superior como a parede superior da travessa inferior e como travessas de para-choques “em forma de B” quando um espaço se estende entre a parede inferior da travessa superior e a parede superior da travessa inferior. Tais travessa de para-choque são conhecidas por terem boa resistência e características de impacto, graças à parede inferior da travessa superior e à parede superior da travessa inferior, que aumenta a resistência da travessa de para-choque, permanecendo relativamente leve e sendo adaptada ao espaço disponível no veículo onde a travessa de para-choque deve ser
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2/30 instalada. Os documentos US 8 716 624 e US 2014/0361558, por exemplo, divulgam travessas de para-choque em forma de 8 e o documento WO 2016/046582, por exemplo, divulga uma travessa de para-choques em forma de B.
[004] Uma travessa de para-choque é necessária para ter um comportamento particular em caso de impacto, por exemplo, um impacto de teste de vara, em que um obstáculo localizado atinge a parte central da travessa de para-choque a uma velocidade em torno de 15 km/ h. Mais particularmente, a travessa de para-choque deve poder ser deformada enquanto absorve energia quando o impacto ocorre, de tal modo que a energia do impacto não é, ou é menos transmitida para as partes que se prolongam atrás da travessa de para-choque no veículo.
[005] Para esse fim, a travessa de para-choque deve ter características satisfatórias em termos de resistência a um esforço máximo superior a um limiar de esforço predeterminado, que é aplicado à travessa de para-choque durante o impacto, de energia mínima absorvida após deformação da travessa de para-choque a uma distância predeterminada da deformação devido ao impacto e de resistência à quebra durante a deformação da travessa de para-choque quando o esforço máximo é aplicado à travessa de parachoque, bem como após uma quantidade importante de deformação, o que significa que a travessa de para-choque deve ser plasticamente deformada e não quebrar ao longo de uma distância predeterminada de deformação para garantir a absorção da energia durante a deformação plástica.
[006] Ao projetar uma nova travessa de para-choque, tenta-se obter os melhores resultados nesses três parâmetros (resistência a um esforço de pico, energia mínima absorvida e resistência à quebra). No entanto, tentar melhorar uma destas características é geralmente prejudicial para uma e/ ou para as outras características. Por exemplo, aumentar a resistência da travessa
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3/30 de para-choque, por exemplo, modificando a geometria da travessa de parachoque ou aumentando a sua resistência à tração, de modo que ela possa resistir a um maior esforço máximo, torna a travessa de para-choque menos deformável e mais propensa a quebrar antes da deformação da travessa de para-choque atingir a distância predeterminada.
[007] Além disso, sabe-se que se dobra a travessa de parachoque na direção transversal, de modo a obter uma travessa de para-choque curva com um comportamento melhorado e mais adaptado à geometria do veículo. Contudo, dobrar a travessa de para-choque pode fazer com que as paredes traseiras, formadas por superfícies planares de grandes dimensões, fiquem travadas. Esta curvatura cria ondas nas superfícies planas que, portanto, não permanecem planas após a flexão. Este fenômeno fica maior conforme o raio de curvatura da travessa de para-choque fica menor. Esta curvatura é problemática porque a profundidade e a altura das ondas podem estar em torno ou exceder as tolerâncias de fabricação aceitáveis. Consequentemente, a integração da travessa de para-choque com os componentes circundantes, por exemplo com caixas de colisão dispostas no final da travessa de para-choque, pode ser problemática.
[008] Um dos objetivos da invenção é propor uma travessa de para-choque com características melhoradas em termos de comportamento e/ ou em termos de qualidade da travessa de para-choque.
Descrição da Invenção [009] Para este fim, a invenção refere-se a uma travessa de para-choque do tipo acima mencionado, em que pelo menos uma dentre a parede superior da travessa superior, a parede inferior da travessa inferior, a parede traseira da travessa superior e a parede traseira da travessa inferior compreende ainda uma nervura que se prolonga em uma direção transversal e para o interior da travessa de para-choque.
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4/30 [010] Fornecer uma nervura em uma das paredes traseiras permite reduzir as dimensões das superfícies planas que formam a parede traseira em ambos os lados da nervura, reduzindo a altura das superfícies planas. De fato, o esforço para induzir a curvatura de uma superfície torna-se menor à medida que o comprimento da superfície na direção da elevação aumenta. Em comparação com esta situação em que a parede traseira se estende em um único plano, uma vez que fornecer uma nervura na parede traseira torna possível reduzir o comprimento das superfícies planas na direção da elevação, a curvatura das superfícies planas pode ser evitada porque o esforço de induzir a curvatura é maior e permanece inferior ao esforço aplicado na travessa de para-choque durante a flexão da travessa de para-choque. Consequentemente, graças à nervura traseira, a curvatura da parede traseira pode ser evitada durante a flexão da travessa de para-choque.
[011] Fornecer uma nervura em uma das paredes superiores da travessa superior ou na parede inferior da travessa inferior permite, além de evitar a curvatura, melhorar o desempenho da travessa de para-choque em termos de resistência à quebra e em termos de resistência a um pico de esforço, criando um padrão de deformação adicional durante o impacto.
[012] Características particulares da travessa de para-choque são citadas nas reivindicações 2 a 18.
[013] A invenção também se refere a um método para produzir uma travessa de para-choque como descrita acima, que compreende as etapas de:
- fornecer uma chapa de aço,
- conformar por laminação a chapa de aço em estações de laminação sucessivas de modo a formar uma travessa de para-choque que compreende uma travessa superior e uma travessa inferior que se estende em uma direção transversal, a dita travessa superior e dita travessa inferior
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5/30 possuindo, cada uma, uma seção transversal fechada definida por uma parede frontal, uma parede traseira, uma parede superior e uma parede inferior, a parede superior e a parede inferior unindo a parede frontal à parede traseira, em que cada uma das paredes frontais da travessa superior e da travessa inferior compreende uma nervura frontal que se estende em uma direção transversal e para o interior da travessa de para-choque, em que pelo menos uma dentre a parede superior da travessa superior, a parede inferior da travessa inferior, a parede traseira da travessa superior e a parede traseira da travessa inferior são moldadas em pelo menos uma das estações de laminação compreende uma nervura que se estende em uma direção transversal e para o interior da travessa de para-choque. Uma característica particular do método é citada na reivindicação 20.
Breve Descrição dos Desenhos [014] Outros aspectos e vantagens da invenção aparecerão ao ler a seguinte descrição, dada a título de exemplo e feita em referência com os desenhos anexos, em que:
- A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um conjunto de travessa de para-choque que compreende uma travessa de para-choque de acordo com a invenção;
- A Figura 2 é uma vista em corte transversal ao longo do plano IIII da Figura 1;
- A Figura 3 é uma vista em corte transversal ao longo do plano lll-lll da Figura 1;
- A Figura 4 é uma vista em corte de uma travessa de parachoque de acordo com outra forma de realização da invenção;
- A Figura 5 é uma vista em corte de uma travessa de parachoque de acordo com outra forma de realização da invenção;
- A Figura 6 é uma série de seções transversais mostrando uma
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6/30 forma de uma chapa de aço em cada etapa de formação quando se forma a travessa de para-choque da Figura 1;
- A Figura 7 é uma vista ampliada das etapas 4 a 7 mostradas na Figura 4; e
- A Figura 8 é um diagrama que mostra a força aplicada à travessa de para-choque em relação a uma distância de deformação da travessa de para-choque da Figura 1.
Descrição de Realizações da Invenção [015] Na descrição, o termo “longitudinal” é definido de acordo com a direção traseira-frontal de um veículo e o termo “transversal” é definido de acordo com a direção esquerda-direita do veículo. Os termos “para cima”, “superior” e “inferior” são definidos em relação à direção de elevação de um veículo.
[016] Em referência à Figura 1, é descrito um conjunto de travessa de para-choque para um veículo automotivo. Tal conjunto de travessa de para-choque deve ser colocado na frente e/ ou na parte traseira de um veículo para proteger o compartimento do motor e o compartimento do veículo em caso de impacto frontal e/ ou traseiro contra o veículo.
[017] O conjunto de travessa de para-choque compreende uma travessa de para-choque (1) que se prolonga substancialmente em uma direção transversal e duas caixas de colisão (2) que se prolongam na direção longitudinal fixada à travessa de para-choque (1) na vizinhança de cada extremidade transversal (4) da travessa de para-choque (1). Uma placa de fixação (6) é proporcionada no final de cada caixa de colisão (2) oposta à travessa de para-choque (1) para fixar o conjunto de travessa de para-choque ao corpo do veículo, por exemplo, às barras longitudinais do veículo. A travessa de para-choque (1) está dimensionada para se estender ao longo da maior parte da largura do veículo na direção transversal. De acordo com uma
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7/30 forma de realização, a travessa de para-choque (1) se prolonga a uma distância ligeiramente maior do que a distância que separa as duas barras longitudinais do veículo, por exemplo a uma distância de 70% da largura do veículo.
[018] A travessa de para-choque (1) é arqueada na direção transversal, significando que a travessa de para-choque (1) tem uma forma curva disposta de tal modo que uma parte central (8) se estende mais para o exterior do veículo do que as extremidades transversais (6) da travessa de para-choque (1). Isto significa que o extradorso da travessa de para-choque é destinado a se estender para o exterior do veículo, enquanto o intradorso se destina a se estender em direção ao interior do veículo. O raio de curvatura da travessa de para-choque (1) é, por exemplo, inferior ou igual a 4000 mm, por exemplo, compreendido entre 2000 mm e 4000 mm. O raio de curvatura pode ser constante ou não ao longo da direção transversal.
[019] A travessa de para-choque (1) é obtida por conformação por rolos de uma chapa de aço (10) (Figura 6), o que significa que a chapa de aço é dobrada e curvada em forma, como será descrito em maior detalhe subsequentemente. Mais particularmente, a chapa de aço (10) é, por exemplo, perfilada em forma. A chapa de aço (10) é feita de um aço possuindo uma resistência à tração superior ou igual a 980 MPa, por exemplo, superior a 1500 MPa ou superior a 1700 MPa. O aço, por exemplo, compreende pelo menos 35% de martensita ou de bainita. De acordo com uma forma de realização, o aço é, por exemplo, um aço totalmente martensítico com uma resistência à tração de 1500 MPa. O aço pode ser revestido, por exemplo, com um revestimento à base de Zinco ou Alumínio. Alternativamente, o aço é deixado sem revestimento. A chapa de aço (10) tem uma espessura compreendida entre 0,8 mm e 1,5 mm, por exemplo, cerca de 1 mm. A espessura da chapa de aço não é necessariamente constante, a fim de formar porções de
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8/30 diferentes espessuras na travessa de para-choque (1).
[020] A chapa de aço (10) é dobrada de tal maneira que a travessa de para-choque (1) compreende uma travessa superior (12) e uma travessa inferior (14), cada uma se estendendo na direção transversal, a travessa superior (12) se estendendo acima da travessa inferior (14) na direção de elevação do veículo.
[021] A travessa superior (12) compreende uma parede frontal (16) destinada a prolongar-se para o exterior do veículo, uma parede traseira (18) substancialmente paralela à parede frontal (16) e destinada a prolongar-se em direção ao interior do veículo e uma parede superior (20) que une a extremidade superior da parede frontal (16) à extremidade superior da parede traseira (18).
[022] A travessa inferior (14) compreende uma parede frontal (22) destinada a se estender para o exterior do veículo, uma parede traseira (24) substancialmente paralela à parede frontal (22) e destinada a se estender em direção ao interior do veículo e uma parede inferior (26) unindo a extremidade inferior da parede frontal (22) à extremidade inferior da parede traseira (24).
[023] De acordo com uma primeira forma de realização mostrada nas Figuras 1 a 3, a travessa de para-choque (1) compreende ainda uma parede central (28) que une as paredes frontais (16, 22) às paredes traseiras (18, 24) das travessas superior e inferior (12, 14) e se prolonga entre a parede superior (20) da travessa superior (12) e a parede inferior (26) da travessa inferior (14). a parede central (28) forma, portanto, uma parede inferior da travessa superior (12) e uma parede superior da travessa inferior (14) e é comum às travessas superior e inferior (12, 14), como mostrado nas Figuras 2 e3.
[024] De acordo com uma segunda forma de realização
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9/30 mostrada nas Figuras 4 e 5, a travessa superior (12) compreende uma parede inferior (27) e a travessa inferior (14) compreende uma parede superior (29) separada da parede inferior (27) da travessa superior (12). A parede inferior (27) da travessa superior (12) é separada da parede superior (29) da travessa inferior (14) por um espaço (31).
[025] A parede frontal (16) da travessa superior (12) e a parede frontal (22) da travessa inferior (14) se estendem substancialmente em um mesmo plano e a parede traseira (18) da travessa superior (12) e a parede traseira (24) da travessa inferior se estendem substancialmente no mesmo plano paralelo ao plano das paredes frontais (16, 22). No estado montado, os planos das paredes frontais (16, 22) e das paredes traseiras (18, 24) são planos contendo uma elevação e uma direção transversal, correspondendo substancialmente a planos verticais. A distância entre as paredes frontais (16, 22) e as paredes traseiras (18, 24) é, por exemplo, de cerca de 30 mm.
[026] A parede superior (20) da travessa superior (12) e a parede inferior (26) da travessa inferior (14) são, por exemplo, substancialmente paralelas entre si e, por exemplo, substancialmente perpendiculares aos planos das paredes frontais (16, 22) e das paredes traseiras (18, 24). No estado montado, os planos da parede superior (20) e da parede inferior (26) são planos contendo uma direção longitudinal e transversal, correspondendo substancialmente a planos horizontais. A distância entre a parede superior (20) da travessa superior (12) e a parede inferior (26) da travessa inferior (14) é, por exemplo, em torno de 120 mm.
[027] De acordo com a primeira forma de realização, a parede central (28) se prolonga substancialmente à mesma distância da parede superior (20) da travessa superior (12) e da parede inferior (26) da travessa inferior (14), de tal modo que a travessa superior (12) e a travessa inferior (14) têm substancialmente as mesmas dimensões e seções transversais iguais. De
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10/30 acordo com uma variante, a parede central (28) pode se estender a diferentes distâncias da parede superior (20) e da parede inferior (26), de tal modo que uma das seções transversais da travessa superior (12) e da travessa inferior (14) é maior do que as outras seções transversais.
[028] De acordo com a primeira forma de realização, a travessa de para-choque (1) tem, por conseguinte, uma seção transversal em um plano perpendicular à direção transversal possuindo uma forma de 8, como mostrado nas Figuras 2 e 3. No entanto, a seção transversal da travessa pode ser diferente, por exemplo, por ter paredes frontal e traseira não paralelas e/ ou paredes superior e inferior não paralelas.
[029] De acordo com uma variante particularmente vantajosa da primeira forma de realização, a parede central (28) compreende pelo menos uma mudança de plano entre as paredes frontais (16, 22) e as paredes traseiras (18, 24), o que significa que a parede central (28) se estende em pelo menos dois planos diferentes, a parede central (28) compreende uma parte frontal (30) conectada às paredes frontais (16, 22), uma parte traseira (32) conectada às paredes traseiras (18, 24) e uma parte central (34) que conecta a parte frontal (30) à parte traseira (32). A parte central (34) se prolonga em um plano diferente do plano no qual a parte frontal (30) e/ ou a parte traseira (32) se prolongam. De acordo com a forma de realização mostrada nas Figuras 2 e 3, a parte frontal (30) se prolonga em um primeiro plano, a parte traseira (32) se prolonga em um segundo plano e a parte central (34) se prolonga em um terceiro plano. O primeiro e o segundo plano são substancial mente paralelos e perpendiculares aos planos das paredes frontais (16, 22) e das paredes traseiras (18, 24). O terceiro plano é inclinado entre o primeiro plano e o segundo plano. Por exemplo, o terceiro plano forma um ângulo α compreendido entre 10° e 170° com o primeiro e o segundo plano. De acordo com um exemplo, o ângulo α está compreendido entre 30° e 60°. A parte central (34)
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11/30 forma, por conseguinte, um degrau na parede central (28). Durante a deformação da travessa de para-choque durante um impacto, o degrau na parede central separa a parede central em duas partes que se estendem em planos diferentes, o que atrasa, portanto, o empeno das duas partes. De fato, o esforço para induzir o empeno de uma superfície torna-se menor à medida que o comprimento da superfície na direção longitudinal em que o esforço é aplicado na travessa de para-choque durante o impacto aumenta. Comparado a uma parede central que se estende em um único plano, uma vez que proporciona um degrau na parede central torna possível reduzir o comprimento da superfície da primeira e da segunda parte da parede central na direção longitudinal, o empeno da primeira e da segunda parte é atrasado, pois o esforço para induzir o empeno é maior. Atrasar o empeno permite a manutenção dos corpos ocos da travessa superior (12) e da travessa inferior (14) ao longo de uma distância maior de deformação, o que melhora o desempenho da travessa de para-choque durante o impacto em termos de energia absorvida.
[030] A parte central (34) está conectada à parte frontal (30) e à parte traseira (32) por porções radiais (36), isto é, porções curvas fazendo a transição entre o primeiro plano e o terceiro plano e entre o terceiro plano e o segundo plano. O raio de curvatura das porções radial (36) é superior ou igual a 0,5 vezes a espessura da chapa de aço (10). De acordo com um exemplo, o raio de curvatura das porções radial (36) é superior ou igual a duas vezes a espessura da chapa de aço (10). De acordo com o exemplo mencionado anteriormente, o raio de curvatura das porções radial (36) é, portanto, superior ou igual a um valor entre 1,6 mm e 3 mm dependendo da espessura da chapa de aço (10).
[031] A primeira parte (30) se prolonga, por exemplo, a uma altura diferente da altura da segunda parte (32), o que significa que a distância
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12/30 entre a primeira parte (30) e a parede superior (20) da travessa superior (12), respectivamente, a parede inferior (26) da travessa inferior (14), é diferente da distância entre a segunda parte (32) e a parede superior (20) da travessa superior (12), respectivamente a parede inferior (26) da travessa inferior (14). De acordo com a forma de realização mostrada nas Figuras 2 e 3, a primeira distância entre a primeira parte (30) e a parede superior (20) da travessa superior (12) é menor do que a segunda distância entre a segunda parte (32) e a parede superior (20) da travessa superior (12), o que significa que a primeira parte (30) se estende mais alta que a segunda parte (32) no estado montado da travessa de para-choque. De acordo com uma forma de realização, a diferença entre a primeira distância e a segunda distância é inferior a um terço da distância que separa a parede superior (20) da travessa superior (12) da parede inferior (26) da travessa inferior (14), isto é, inferior a 40 mm, conforme para o exemplo descrito anteriormente. De acordo com uma forma de realização, a diferença entre a primeira distância e a segunda distância, correspondente à distância entre o primeiro plano e o segundo plano, é de cerca de 10 mm.
[032] A primeira parte (30) está conectada à parede frontal (16) da travessa superior (12) por uma extremidade frontal radial (38) e a segunda parte (32) está conectada à parede traseira (24) da travessa inferior (14) por uma extremidade traseira radial (40). Como as porções radial (36) entre a parte central (36) e as partes frontal e traseira (30, 32), o raio de curvatura das extremidades frontal e traseira radial (38, 40) é superior ou igual a 0,5 vezes a espessura da chapa de aço (10). De acordo com um exemplo, o raio de curvatura das extremidades radial (38, 40) é superior ou igual a duas vezes a espessura da chapa de aço (10).
[033] De acordo com a forma de realização mostrada nas
Figuras 1 e 2, a parede central (28) tem um centro de simetria no centro da
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13/30 parede central na direção longitudinal.
[034] A parede central (28) que se prolonga substancialmente no centro da travessa de para-choque (1) aumenta a resistência da travessa de para-choque (1). Consequentemente, a travessa de para-choque (1) pode resistir a um maior esforço máximo durante um impacto. Além disso, o degrau formado pela parte central (34) atrasa o empeno das superfícies que se prolongam em um único plano durante o impacto, o que torna a travessa de para-choque (1) capaz de absorver uma maior quantidade de energia durante a deformação da travessa de para-choque (1) e menos propensa a quebrar durante a deformação, conforme explicado anteriormente. Consequentemente, a parede central (28) melhora as características da travessa de para-choque.
[035] No diagrama mostrado na Figura 6, mostrando a força aplicada à travessa de para-choque em relação à distância de deformação da travessa de para-choque, o esforço máximo é mostrado na ordenada de força em “Ep”. A distância de deformação na qual uma energia mínima ainda é absorvida sem a quebra da travessa de para-choque é mostrada na ordenada de distância em Em. Isto pode ser obtido com uma parede central (28) de acordo com a forma de realização anterior da invenção, porque com essa parede central, é por exemplo possível atrasar o empeno da parede central (28) por 10 ms a 20 ms durante um impacto frontal contra a travessa de parachoque que ocorre a uma velocidade de 15 Km/ h.
[036] Deve-se entender que a forma da parede central (28) pode ser diferente. De acordo com um exemplo, a primeira e a segunda parte (30, 32) da parede central poderíam se estender em um mesmo plano, enquanto a parte central (34) podería se estender em mais do que um plano. A extremidade frontal (38) podería ser conectada à parede frontal (22) da travessa inferior (14) enquanto a extremidade traseira (40) podería ser conectada à parede traseira (18) da travessa superior (12). A primeira parte
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14/30 (30) podería se estender a uma altura inferior à altura da segunda parte (32).
[037] A chapa de aço (10) se estende entre uma primeira aresta (42) e uma segunda aresta (44), como mostrado na Figura 4. Quando a travessa de para-choque (1) é formada, a primeira aresta (42) é fixada à parede frontal (16) da travessa superior (12) e cobre a extremidade frontal radial (38) da parede central (28) e a segunda aresta (44) está fixada na parede traseira (24) da travessa inferior (14) e cobre a extremidade traseira radial (40) da parede central (28). Consequentemente, a primeira e a segunda aresta (42) e (44) fecham as seções transversais das travessas superior e inferior (12, 14). A primeira e a segunda aresta (42, 44) prolongam-se em planos paralelos aos planos das paredes frontais (16, 22) e paredes traseiras (18, 24), de modo que as superfícies planas são unidas quando as arestas são anexadas às paredes frontais e traseiras. Isso faz com que o fechamento das seções transversais seja uma etapa mais fácil. Por exemplo, a primeira e a segunda aresta (42, 44) são fixadas por soldagem das paredes frontal e traseira (16, 24) e a soldagem de superfícies planas é mais fácil do que soldar superfícies curvas. A soldagem é preferencialmente uma soldagem a laser.
[038] De acordo com a segunda forma de realização, a distância que separa a parede superior (20) e a parede inferior (27) da travessa superior (12) e a distância que separa a parede superior (29) e a parede inferior (26) da travessa inferior (14) são substancialmente iguais, de tal forma que a travessa superior (12) e a travessa inferior (14) possuem substancialmente as mesmas dimensões e seções transversais iguais. De acordo com uma variante, a distância que separa a parede superior (20) e a parede inferior (27) da travessa superior (12) e a distância que separa a parede superior (29) e a parede inferior (26) da travessa inferior (14) são diferentes, de tal forma que uma das seções transversais da travessa superior (12) e da travessa inferior (14) é maior do que as outras seções transversais.
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15/30 [039] O espaço (31) se estende substancialmente na direção longitudinal desde o plano das paredes traseiras (18, 24) até o plano das paredes frontais (16, 22), significando que o espaço (31) se estende substancialmente ao longo de toda a largura da travessa de para-choque na direção longitudinal. Na direção da elevação, o espaço (31) tem, por exemplo, uma altura substancialmente compreendida entre um terço e metade da altura de uma das paredes traseiras (18, 24). O espaço (31) delimitado por uma parede de junção (46) que se estende entre a parede inferior (27) da travessa superior (12) e a parede superior (29) da travessa inferior (14), a parede de junção (46) se estendendo substancialmente no plano das paredes frontais (16, 22). No plano das paredes traseiras (18, 24), o espaço (31) é aberto na direção exterior da travessa de para-choque (1).
[040] De acordo com a segunda forma de realização, a travessa de para-choque (1) tem, portanto, uma seção transversal em um plano perpendicular à direção transversal, possuindo uma forma em B, como mostrado nas Figuras 4 e 5. No entanto, a seção transversal da travessa de para-choque pode ser diferente, por exemplo, possuindo paredes frontal e traseira não paralelas e/ ou paredes superior e inferior não paralelas. A seção transversal também pode ser diferente, possuindo uma dobra na parede de junção (46).
[041] De acordo com uma variante mostrada na Figura 4, a parede inferior (27) da travessa superior (12) e a parede superior (29) da travessa inferior (14) são substancialmente planas e substancialmente paralelas entre si ou ligeiramente divergentes uma da outra para as paredes traseiras (18, 24).
[042] De acordo com uma variante particularmente vantajosa da segunda forma de realização mostrada na Figura 5, cada uma da parede inferior (27) da travessa superior (12) e da parede superior (29) da travessa
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16/30 inferior (14) compreende pelo menos uma mudança de plano entre a parede frontal (16, 22) correspondente e a parede traseira (18, 24) correspondente, o que significa que cada parede inferior (27) da travessa superior (12) e a parede superior (29) da travessa inferior (14) se estendem em pelo menos dois planos diferentes. Cada uma dentre a parede inferior (27) da travessa superior (12) e a parede superior (29) da travessa inferior (14) compreende uma parte frontal (48) ligada à parede frontal correspondente (16, 22), uma parte traseira (50) ligada à parede traseira correspondente (18, 24), e uma parte central (52) que liga a parte frontal (48) à parte traseira (50). A parte central (52) se estende em um plano diferente do plano no qual a parte frontal (48) e/ ou a parte traseira (50) se prolongam. De acordo com a forma de realização mostrada na Figura 5, cada parte frontal (48) se prolonga em um primeiro plano, cada parte traseira (50) se prolonga em um segundo plano e cada parte central (52) se prolonga em um terceiro plano. O primeiro e o segundo plano são substancialmente paralelos e perpendiculares aos planos das paredes frontais (16, 22) e das paredes traseiras (18, 24). O terceiro plano é inclinado entre o primeiro plano e o segundo plano. Por exemplo, o terceiro plano forma um ângulo α compreendido entre 10Q e 170Q com o primeiro e o segundo plano. De acordo com um exemplo, o ângulo α está compreendido entre 30Q e 60Q. A parte central (52) forma assim um degrau em cada uma das paredes inferiores (27) da travessa superior (12) e na parede superior (29) da travessa inferior (14). Durante a deformação da travessa de para-choque durante um impacto, o degrau em que cada uma dentre a parede inferior (27) da travessa superior (12) e a parede superior (29) da travessa inferior (14) separam estas paredes em duas partes que se estendem em diferentes planos, o que, por conseguinte, atrasa a curvatura das duas partes. De fato, o esforço para induzir a curvatura de uma superfície torna-se menor à medida que o comprimento da superfície na direção longitudinal, em que o esforço é aplicado na travessa de paraPetição 870190043903, de 09/05/2019, pág. 60/86
17/30 choque durante o impacto, aumenta. Comparado com as paredes que se estendem em um único plano, uma vez que proporcionar um degrau na parede central torna possível reduzir o comprimento da superfície da primeira e da segunda parte da parede inferior (27) da travessa superior (12) e da parede superior (29) da travessa inferior (14) na direção longitudinal, a curvatura da primeira e da segunda parte atrasada em relação ao esforço para induzir a curvatura maior. Atrasar a curvatura permite a manutenção dos corpos ocos da travessa superior (12) e da travessa inferior (14) ao longo de uma distância maior de deformação que melhora o desempenho da travessa de para-choque durante o impacto em termos de energia absorvida. Cada parte central (52) está ligada à parte frontal correspondente (48) e à parte traseira correspondente (50) por porções radiais (54), isto é, porções curvas fazendo a transição entre o primeiro plano e o terceiro plano e entre o terceiro plano e o segundo plano. O raio de curvatura das porções radiais (54) é superior ou igual a 0,5 vezes a espessura da chapa de aço (10). De acordo com um exemplo, o raio de curvatura das porções radiais (54) é superior ou igual a duas vezes a espessura da chapa de aço (10). De acordo com o exemplo mencionado anteriormente, o raio de curvatura das partes radiais (54) é, portanto, superior ou igual a um valor entre 1,6 mm e 3 mm dependendo da espessura da chapa de aço (10).
[043] A primeira parte (48) se estende por exemplo a uma altura diferente da altura da segunda parte (50). Para a parede inferior (27) da travessa superior (12), isto significa que a distância entre a primeira parte (48) e a parede superior (20) da travessa superior (12) é diferente da distância entre a segunda parte (50) e a parede superior (20) da travessa superior (12). De acordo com a forma de realização mostrada na Figura 5, a primeira distância entre a primeira parte (48) da parede inferior (27) e a parede superior (20) da travessa superior (12) é maior que a distância entre a segunda parte (50) da
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18/30 parede inferior (27) e a parede superior (20) da travessa superior (12). Para a parede superior (29) da travessa inferior (14), a distância entre a primeira parte (48) e a parte superior a parede inferior (26) da travessa inferior (14) é diferente da distância entre a segunda parte (50) e a parede inferior (26) da travessa inferior (14). De acordo com a forma de realização mostrada na Figura 5, a primeira distância entre a primeira parte (48) da parede superior (29) e a parede inferior (26) da travessa inferior (14) é maior que a distância entre a segunda parte (50) da parede superior (29) e a parede inferior (26) da travessa inferior (14). Consequentemente, de acordo com a forma de realização mostrada na Figura 5, a distância entre as primeiras partes (48) da parede inferior (27) da travessa superior (12) e da parede superior (29) da travessa inferior (14) é inferior à distância entre as segundas partes (50) da parede inferior (27) da travessa superior (12) e da parede superior (29) da travessa inferior (14). Isto significa que os terceiros planos das partes centrais (52) da parede inferior (27) da travessa superior (12) e da parede superior (29) da travessa inferior (14) são planos divergentes. De acordo com uma forma de realização, a diferença entre a primeira distância e a segunda distância é inferior a um terço da distância que separa a parede superior (20) da travessa superior (12) da parede inferior (26) da travessa inferior (14). De acordo com uma forma de realização, a diferença entre a primeira distância e a segunda distância é, por exemplo, compreendida entre a espessura da chapa de aço e 15 mm, por exemplo, cerca de 6 mm.
[044] A primeira parte (48) da parede inferior (27) da travessa superior (12) está ligada à parede frontal (16) da travessa superior (12) por uma extremidade frontal arredondada (56) e a segunda parte (50) está ligada à parede traseira (18) da travessa superior (12) por uma extremidade traseira radial (58). A primeira parte (48) da parede superior (29) da travessa inferior (14) está ligada à parede frontal (22) da travessa inferior (14) por uma
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19/30 extremidade frontal radial (60) e a segunda parte (50) está ligada à parede traseira (24) da travessa inferior (14) por uma extremidade traseira radial (62). Como as partes radiais (54) entre a parte central (52) e as partes frontal e traseira (48, 50), o raio de curvatura das extremidades frontal e traseira radial (56, 58, 60, 62) é superior ou igual a 0,5 vezes a espessura da chapa de aço (10). De acordo com um exemplo, o raio de curvatura das extremidades arredondadas (56, 58, 60, 62) é superior ou igual a duas vezes a espessura da chapa de aço (10).
[045] De acordo com a forma de realização mostrada na Figura 5, a parede inferior (27) da travessa superior (12) e a parede superior (29) da travessa inferior (14) têm, cada uma, um centro de simetria no centro da parede na direção longitudinal.
[046] A parede inferior (27) da travessa superior (12) e a parede superior (29) da travessa inferior (14) se prolongando substancialmente no centro da travessa de para-choque (1) aumentam a resistência da travessa de para-choque (1), a um esforço aplicado contra a travessa de para-choques (1) durante um impacto. Consequentemente, a travessa de para-choque (1) pode absorver um esforço máximo maior aplicado durante um impacto. Além disso, o degrau formado pelas partes centrais (52) atrasa a curvatura das superfícies que se estendem em um único plano durante o impacto, o que faz com que a travessa de para-choque seja capaz de absorver uma quantidade maior de energia durante a deformação da travessa de para-choque (1) e menos propenso a quebrar durante a deformação, conforme explicado anteriormente. Consequentemente, a parede inferior (27) da travessa superior (12) e a parede superior (29) da travessa inferior (14) melhoram as características da travessa de para-choque.
[047] Deve ser entendido que a forma da parede inferior (27) da travessa superior (12) e da parede superior (29) da travessa inferior (14) pode
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20/30 ser diferente. De acordo com um exemplo, a primeira e a segunda parte (48, 50) da parede inferior (27) da travessa superior (12) e a parede superior (29) da travessa inferior (14) poderíam se estender em um mesmo plano enquanto a parte central (52) podería se estender em mais de um plano. A distância entre as primeiras partes (48) da parede inferior (27) da travessa superior (12) e a parede superior (29) da travessa inferior (14) pode ser superior à distância entre as segundas partes (50) da parede inferior (27) da travessa superior (12) e a parede superior (29) da travessa inferior (14). As seções transversais da travessa superior (12) e da travessa inferior (14) podem ser diferentes uma da outra.
[048] De acordo com a forma de realização mostrada nas Figuras 4 e 5, a primeira aresta (42) e a segunda aresta (44) da chapa de aço (10) estão ambas ligadas à parede de junção (46) para fechar as seções transversais da travessa superior (12) e da travessa inferior (14) A primeira aresta (42) cobre a extremidade frontal radial (56) entre a parede inferior (27) da travessa superior (12) e a segunda aresta (44) cobre a extremidade frontal radial (60) entre a parede superior (29) da travessa inferior (14). A primeira e a segunda aresta (42, 44) se estendem no mesmo plano em paralelo ao plano da parede de junção (46), de tal forma que as superfícies planas são unidas quando as arestas são fixadas à parede de junção. Isso faz com que o fechamento das seções transversais seja um passo mais fácil. Por exemplo, a primeira e a segunda aresta (42, 44) são fixadas por soldagem da parede de junção (46) e a soldagem de superfícies planas é mais fácil do que soldar superfícies curvas. A soldagem é de forma preferencial uma soldagem a laser.
[049] De acordo com a primeira e segunda formas de realização descritas acima, as paredes frontais (16, 22) das travessas superior e inferior (12, 14) compreendem, cada uma, uma nervura frontal (64) que se estende em uma direção transversal ao longo de todo o comprimento da travessa de paraPetição 870190043903, de 09/05/2019, pág. 64/86
21/30 choque (1). Cada nervura frontal (64) tem uma forma de ranhura ou canal que se estende a partir da parede frontal em direção ao interior da travessa de para-choque, isto é, no interior da seção transversal da travessa de parachoque para a parede traseira, se estendendo oposta à parede frontal na qual a nervura frontal (64) é fornecida. Como já se sabe, essas nervuras frontais (64) aumentam o valor da resistência ao impacto das travessas superior e inferior (12, 14), fazendo com que a travessa de para-choque (1) seja capaz de sustentar esforços máximos importantes durante o impacto. Cada nervura frontal (64) tem uma forma arqueada. De acordo com uma forma de realização, o raio de curvatura de cada nervura frontal (64) é igual ou maior que 0,5 vezes a espessura da chapa de aço (10). De acordo com um exemplo, o raio de curvatura de cada nervura frontal (64) é superior ou igual a duas vezes a espessura da chapa de aço (10). Cada nervura frontal (64) se prolonga substancialmente no centro da parede frontal (16, 22) na direção de elevação. De acordo com uma forma de realização, a altura da nervura frontal (64), isto é, a dimensão da nervura frontal (64) medida na direção de elevação está substancialmente compreendida entre 10% e metade da altura da parede frontal sobre a qual a nervura frontal se estende. A altura da nervura frontal está, por exemplo, compreendida entre 10 mm e 30 mm. A profundidade da nervura frontal (64), isto é, a dimensão da nervura medida na direção longitudinal está, por exemplo, compreendida entre um décimo e um terço da distância entre a parede frontal na qual a nervura se prolonga e a parede traseira voltada para a parede frontal. Por exemplo, a profundidade da nervura frontal (64) está compreendida entre 3 mm e 10 mm. De acordo com um exemplo particular, a altura da nervura é igual à profundidade da nervura. A nervura frontal (64) que se prolonga na parede frontal (16) da travessa superior (12) é, por exemplo, substancialmente idêntica à nervura frontal (64) que se prolonga na parede frontal (22) da travessa inferior (14).
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22/30 [050] De acordo com várias formas de realização, pelo menos uma dentre a parede superior (20) da travessa superior (12), a parede inferior (26) da travessa inferior (14), a parede traseira (18) da travessa superior (12) e a parede traseira (24) da travessa inferior (14), compreende ainda uma nervura que se estende em uma direção transversal e em direção ao interior da travessa de para-choque (1). Entende-se por “uma nervura que se estende em uma direção transversal e em direção ao interior da travessa de para-choque” que a nervura se estende no interior da seção transversal da travessa de parachoque.
[051] De acordo com uma forma de realização particularmente vantajosa quando as paredes traseiras (18, 24) têm uma altura importante, as paredes traseiras (18, 24) das travessas superior e inferior (12, 14) compreendem, cada uma, uma nervura traseira (66) que se estende em uma direção transversal ao longo de todo o comprimento da travessa de parachoque (1), como mostrado nas Figuras 2 e 3. Cada nervura traseira (66) tem uma forma de ranhura ou canal que se estende a partir da parede traseira em direção ao interior da travessa de para-choque, isto é, no interior da seção transversal da travessa de para-choque para a parede frontal, se estendendo oposta à parede traseira na qual a nervura traseira (66) é fornecida. Deve-se notar que as nervuras traseiras (66) foram representadas na travessa de parachoque (1) de acordo com a primeira forma de realização, mas que as nervuras traseiras (66) também podem ser proporcionadas na travessa de para-choque (1) de acordo com a segunda forma de realização.
[052] As nervuras traseiras (66) são fornecidas para melhorar a produção da travessa de para-choque (1) de modo a obter uma travessa de para-choque de melhor qualidade. Como descrito anteriormente, a travessa de para-choque (1) é curvada e o intradorso se estende nas paredes traseiras (18,
24) laterais da travessa de para-choque (1). Grandes superfícies planares no
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23/30 lado intradorso, tais como as superfícies formadas pelas paredes traseiras (18, 24) sem as nervuras, tendem a dobrar-se durante a flexão da travessa de parachoque (1) realizada para curvar a travessa de para-choque (1) na direção transversal. Este empeno cria ondas nas superfícies planas que, portanto, não permanecem planas após a flexão. Este fenômeno é maior à medida que o raio de curvatura da travessa de para-choque é menor. Como explicado anteriormente, esta curvatura é problemática em termos de integração da travessa de para-choque em seu ambiente e da fixação das caixas de impacto.
[053] Proporcionar nervuras (66) nas paredes traseiras (18, 24) permite reduzir as dimensões das superfícies planas que formam as paredes traseiras (18, 24) reduzindo a altura das superfícies planas medidas na direção de elevação. Consequentemente, graças às nervuras traseiras (66), o empeno das paredes traseiras (18, 24) pode ser evitado durante a flexão da travessa de para-choque. De fato, o esforço para induzir o empeno de uma superfície tornase menor à medida que o comprimento da superfície na direção da elevação aumenta. Uma vez que o fornecimento de uma nervura na parede traseira permite reduzir o comprimento das superfícies planas na direção da elevação, o empeno das superfícies planas pode ser evitado, pois o esforço para induzir o empeno é maior e permanece inferior ao esforço aplicado na travessa de para-choque durante a flexão da travessa de para-choque.
[054] Para este fim, a altura e a posição de cada nervura traseira (66) em uma parede traseira estão dispostas de tal modo que as superfícies planas (68) que se prolongam em ambos os lados da nervura traseira (66) não têm uma altura suficiente para provocar o empeno durante a flexão da travessa de para-choque. De acordo com um exemplo, a altura de cada superfície plana (68) não excede a metade da altura da face traseira na qual a nervura (66) se estende. Cada nervura traseira (66), por exemplo, se prolonga substancialmente no centro da parede traseira (18, 24) na direção de elevação.
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A altura de cada nervura traseira (66) está, por exemplo, substancialmente compreendida entre um terço e metade da altura da parede frontal na qual a nervura frontal se estende. Para faces traseiras possuindo uma altura maior, pode ser vantajoso fornecer mais de uma nervura traseira nas ditas faces traseiras para limitar a altura de cada superfície plana das ditas faces traseiras de modo que o empeno das faces traseiras possa ser evitado durante a flexão da travessa de para-choque (1). De acordo com uma forma de realização, as nervuras traseiras (66) estão dispostas de tal modo que a altura de cada superfície plana é inferior ou igual a 30 mm.
[055] Cada nervura traseira (66) tem uma forma arqueada. De acordo com uma forma de realização, o raio de curvatura de cada nervura traseira é igual ou superior a 0,5 vezes a espessura da chapa de aço (10). De acordo com um exemplo, o raio de curvatura de cada nervura traseira (66) é superior ou igual a duas vezes a espessura da chapa de aço (10). A profundidade de cada nervura traseira pode ser de qualquer valor superior ou igual a 0,5 vezes a espessura da chapa de aço (10), dependendo da geometria desejada da parede traseira. De acordo com uma forma de realização, a profundidade pode ser tal que a nervura traseira (66) se estenda até à parede frontal, se estendendo oposta à parede traseira sobre a qual a nervura traseira se estende ou até à nervura frontal (64) quando a nervura traseira (66) se prolonga oposta a uma nervura frontal (64) De acordo com a forma de realização mostrada nas figuras, a profundidade das nervuras traseiras (66) é inferior à profundidade das nervuras frontais (64). As nervuras traseiras (66) podem se estender opostas às nervuras frontais (64) ou podem ser deslocadas em relação às nervuras frontais (64) na direção de elevação.
[056] Além disso, uma nervura traseira (66) que se prolonga em uma direção transversal e em direção ao interior das travessas de para-choque evita o risco de perfuração do radiador que pode ocorrer com uma nervura que
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25/30 se estende em uma direção transversal e em direção ao exterior da travessa de para-choque, por exemplo durante uma colisão que empurra a travessa de para-choque contra o radiador.
[057] De acordo com uma forma de realização, que pode ser uma alternativa ou pode ser implementada com as formas de realização descritas acima, a parede superior (20) da travessa superior (12) e/ ou a parede inferior (26) da travessa inferior (14) compreendem uma nervura de reforço (70) que se estende em uma direção transversal ao longo de todo o comprimento da travessa de para-choque (1). Deve ser notado que as nervuras de reforço (70) foram representadas na travessa de para-choque (1) de acordo com a segunda forma de realização, mas que as nervuras de reforço (70) também podem ser proporcionadas na travessa de para-choque (1) de acordo com a primeira forma de realização.
[058] A nervura de reforço (70) se prolonga em uma direção transversal e para o interior da travessa de para-choque.
[059] A nervura de reforço (70) tem substancialmente o mesmo efeito que as nervuras frontais (64) e melhora o desempenho da travessa de para-choque (1). Além disso, a nervura de reforço (70) também pode ser vantajosa para reduzir os riscos de empeno na parede superior (20) da travessa superior (12) e/ ou na parede inferior (26) da travessa inferior (14). A nervura de reforço (70) tem uma forma arqueada. De acordo com uma forma de realização, o raio de curvatura da nervura de reforço (70) é igual ou superior a 0,5 vezes a espessura da chapa de aço (10). De acordo com um exemplo, o raio de curvatura da nervura de reforço (70) é superior ou igual a duas vezes a espessura da chapa de aço (10). A profundidade de cada nervura de reforço (70), isto é, a dimensão da nervura de reforço (70) na direção de elevação, pode ser de qualquer valor superior ou igual a 0,5 vezes a espessura da chapa de aço (10) dependendo da geometria desejada da parede na qual a nervura
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26/30 se estende. No entanto, a nervura de reforço (70) está preferencialmente disposta de modo a não interferir com as nervuras frontais e/ ou traseiras ou com a parede central (28) ou com a parede inferior (27) da travessa superior (12) ou com a parede superior (29) da travessa inferior (14). De acordo com uma forma de realização, a profundidade da nervura de reforço (70) é inferior a um terço da altura total da travessa de para-choque (1). A nervura de reforço (70), por exemplo, se estende na direção longitudinal no centro da parede na qual a nervura se estende. A nervura de reforço (70) permite melhorar o desempenho da travessa de para-choque (1) em termos de resistência à quebra e em termos de absorção de um esforço máximo, criando um padrão de deformação adicional.
[060] De acordo com a forma de realização mostrada nas Figuras 1 e 3, que também pode ser implementada na travessa de parachoques (1) de acordo com a segunda forma de realização, a travessa de parachoque (1) compreende ainda um elemento de reforço (72) feito de outra chapa de aço conformada por laminação ou estampada fixada à parede superior (20) da travessa superior (12) e à parede inferior (26) da travessa inferior (14) e prolongando-se em frente das paredes frontais (16, 22). O elemento de reforço (72) se prolonga na direção transversal sobre pelo menos uma parte da travessa de para-choque (1) para formar uma superfície de impacto na frente de pelo menos uma parte das paredes frontais (16, 22). O elemento de reforço (72) está disposto para formar pelo menos uma cavidade (74) com as paredes frontais (16, 22), a cavidade (74) se estendendo entre as paredes frontais (16, 22) e o elemento de reforço (72). De acordo com a forma de realização mostrada nas figuras, o elemento de reforço (72) compreende uma parede superior (76) definindo, com a parede frontal (16) da travessa superior (12), uma cavidade superior (74a) e uma parede inferior (78) definindo, com a parede frontal (22) da travessa inferior (14), uma cavidade inferior (74b). Entre
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27/30 a parede superior (76) e a parede inferior (78), o elemento de reforço (72) compreende uma parede central (80) aplicada contra as paredes frontais (16, 22) opostas à parede central (28) da travessa de para-choque (1) ou oposta à parede inferior (27) da travessa superior (12) e a parede superior (29) da travessa inferior (14). O elemento de reforço (72) pode compreender nervuras (82) que se estendem em uma direção transversal na parede superior (76) e/ ou na parede inferior (78).
[061] O elemento de reforço (72) permite melhorar a absorção de energia da travessa de para-choque (1) formando uma estrutura deformável suplementar em frente à travessa de para-choque (1). Para este fim, o elemento de reforço (72) se estende preferencialmente onde a energia adicional deve ser absorvida e onde espaço adicional na direção longitudinal está disponível em frente da travessa de para-choque (1), uma vez que o elemento de reforço (72) aumenta a seção transversal da travessa de parachoque na direção longitudinal. Por exemplo, o elemento de reforço (72) se prolonga na direção transversal em torno do centro da travessa de para-choque (1) onde é aplicada a maior parte da energia de um impacto no caso de um impacto frontal total contra o veículo. O produto da seção transversal da cavidade (74) com a resistência à tração do aço que forma o elemento de reforço (72) e a espessura da chapa de aço que forma o elemento de reforço é inferior ao produto da seção transversal da travessa de para-choque (1) sem o elemento de reforço com a resistência à tração do aço que forma a travessa de para-choque e a espessura da chapa de aço, de tal modo que a travessa de para-choque com o elemento de reforço (72) absorve localmente mais energia do que o resto da travessa de para-choque. Por exemplo, o reforço é feito de um aço que é mais dúctil do que o aço da travessa de para-choque.
[062] De acordo com um exemplo, o elemento de reforço se estende entre 10% e os dois terços do comprimento da travessa de paraPetição 870190043903, de 09/05/2019, pág. 71/86
28/30 choque (1) na direção transversal e a cavidade (74) tem uma seção transversal substancialmente igual a um terço da seção transversal da travessa de parachoque sem o elemento de reforço na direção longitudinal. O elemento de reforço (72) é, por exemplo, feito de um aço de dupla fase com uma resistência à tração substancialmente compreendida entre 780 e 1680 MPa e tem uma espessura, por exemplo, igual à espessura da chapa de aço (10). O elemento de reforço (72) é, por exemplo, soldado a laser à travessa de para-choque (1).
[063] O elemento de reforço (72) também pode ser usado para adaptar a geometria da travessa de para-choque (1) a requisitos de geometria particulares de diferentes veículos. Por exemplo, a altura do elemento de reforço (72) pode ser maior do que a altura da travessa de para-choque (1), de tal modo que a travessa de para-choque (1) pode ser utilizada em veículos com uma altura maior do que os veículos padrão. Neste caso, o elemento de reforço (72) pode prolongar-se ao longo de todo o comprimento da travessa de parachoque (1). Consequentemente, o elemento de reforço (72) pode ser utilizado para adaptar a travessa de para-choque (1) a uma vasta gama de veículos em que a travessa de para-choque (1) permanece a mesma para todos os veículos e apenas o elemento de reforço é modificado para estar em conformidade com os requisitos do veículo.
[064] O método para formar a travessa de para-choque (1) descrita acima é parcialmente representado na Figura 6 onde as etapas de conformação por rolos sucessivas da chapa de aço (10) para formar uma travessa de para-choque de acordo com a primeira forma de realização, são representadas e marcadas de (0) a (23). Estas vinte e três etapas de conformação por rolos correspondem ao número de etapas necessárias para formar uma travessa de para-choque (1) possuindo uma parede central (28) com um degrau, que é formado nas etapas de conformação por rolos (4) a (7), como mais claramente visível na Figura 5, e nervura frontal (64) se estendendo
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29/30 nas paredes frontais (16, 22) e nervura traseira (68) nas paredes traseiras (18, 24) da travessa superior (12) e da travessa inferior (14) que são formadas, pelo menos, nas etapas de formação de rolo (1) a (3). As várias etapas de conformação por rolos são realizadas em estações de conformação por rolos sucessivas.
[065] No final das etapas de conformação por rolos, as arestas (42) e (44) da chapa de aço (10) são soldadas às paredes frontal e traseira correspondentes ou à parede de junção (46) e a travessa de para-choque (1) é arqueada na direção transversal para obter sua forma arqueada. Graças às nervuras traseiras (68), esta operação não faz com que as paredes traseiras (18, 24) fiquem dobradas mesmo quando o raio de curvatura da travessa de para-choque (1) é reduzido, e a altura das paredes traseiras é importante.
[066] Quando a travessa de para-choque (1) compreende um elemento de reforço (72), este elemento de reforço (72) é formado separadamente, por exemplo, por conformação por rolos ou por estampagem, e é fixo à travessa de para-choque formada (1).
[067] A travessa de para-choque revelada acima, possuindo uma seção transversal em forma de 8, com um terceiro plano formando um ângulo α substancialmente igual a 45° com o primeiro e o segundo plano, é, por exemplo, capaz de ser deformada na direção longitudinal em uma distância superior a 200 mm sem ruptura. O esforço máximo sustentado pela travessa de para-choque é maior que 30 KN, por exemplo, em torno de 33 KN (Ep na Figura 6) e a energia mínima absorvida após uma deformação de 250 mm (Em na Figura 6) é maior que 5,5 KJ, por exemplo, cerca de 5,75 KJ. Consequentemente, a travessa de para-choque (1) apresenta bons desempenhos em todos os três parâmetros relevantes, isto é, resistência a um esforço máximo maior do que um limiar de esforço, energia mínima absorvida e resistência à ruptura.
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30/30 [068] De acordo com uma forma de realização do método para formar a travessa de para-choque, que pode ser implementado com as formas de realização descritas acima, o método para formar a travessa de parachoque compreende etapas de conformação por rolos (não mostradas) para formar na parede superior (20) da travessa superior (12) e/ ou na parede inferior (26) da travessa inferior (14) a nervura de reforço (70) se estendendo em uma direção transversal e em direção ao interior da travessa de parachoque. As etapas de conformação por rolos para formar a nervura de reforço (70) na parede superior (20) da travessa superior (12) e/ ou na parede inferior (26) da travessa inferior (14) são realizadas em estações de conformação por rolos sucessivas.
[069] As nervuras que se estendem em uma direção transversal e em direção ao interior da travessa de para-choque permitem limitar o volume ocupado pela travessa de para-choque. De fato, a profundidade do veículo (isto é, a dimensão do veículo medida na direção longitudinal) não deve exceder 50 mm a 60 mm, caso contrário o veículo pode ser demasiado longo.
[070] Além disso, as nervuras que se estendem em uma direção transversal e em direção ao interior da travessa de para-choque são mais satisfatórias do que as nervuras que se estendem em uma direção transversal e em direção ao exterior do veículo. De fato, uma nervura que se estende em direção ao exterior do veículo forma uma protuberância onde os esforços se concentram em caso de um impacto. No caso de uma nervura direcionada para o interior da travessa de para-choque, os esforços são divididos nas duas grandes superfícies que se estendem em ambos os lados da nervura. O risco de fratura da travessa de para-choque é assim reduzido.

Claims (20)

  1. Reivindicações
    1. TRAVESSA DE PARA-CHOQUE (1) PARA UM VEÍCULO AUTOMOTIVO, constituída por pelo menos uma chapa de aço conformada por laminação (10), caracterizada pelo fato de que compreende uma travessa superior (12) e uma travessa inferior (14) que se estende em uma direção transversal, a travessa superior (12) e a travessa inferior (14) possuindo, cada uma, uma seção transversal fechada definida por uma parede frontal (16, 22), uma parede traseira (18, 24), uma parede superior (20, 29) e uma parede inferior (26, 27), a parede superior (20, 29) e a parede inferior (26) unindo a parede frontal (16, 22) à parede traseira (18, 24), em que cada uma das paredes frontais (16, 22) da travessa superior (12) e da travessa inferior (14) compreendem uma nervura frontal (64) que se estende em uma direção transversal e para o interior da travessa de para-choque (1), em que pelo menos uma das paredes superiores (20) da travessa superior (12), a parede inferior (26) da travessa inferior (14), a parede traseira (18) da travessa superior (12) e a parede traseira (24) da travessa inferior (14) compreende ainda uma nervura (66, 70) que se estende em uma direção transversal e para o interior da travessa de para-choque (1).
  2. 2. TRAVESSA DE PARA-CHOQUE (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma das paredes traseiras (18, 24) da travessa superior (12) e da travessa inferior (14) compreende uma nervura traseira (66) que se estende em uma direção transversal e para o interior da travessa de para-choque (1).
  3. 3. TRAVESSA DE PARA-CHOQUE (1), de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a nervura traseira (66) tem uma seção transversal curva possuindo um raio de curvatura superior ou igual a 0,5 vezes a espessura da chapa de aço (10).
  4. 4. TRAVESSA DE PARA-CHOQUE (1), de acordo com
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    2/5 qualquer uma das reivindicações 2 a 3, caracterizada pelo fato de que a parede traseira (18, 24) na qual a nervura traseira (66) se estende compreende pelo menos duas superfícies planas (68) que se estendem de ambos os lados da nervura traseira (66), a posição e/ ou a altura da nervura traseira (66) estando dispostas de forma que cada superfície plana (68) tenha uma altura inferior ou igual a metade da altura da parede traseira (18, 24) na qual a nervura traseira (66) se estende.
  5. 5. TRAVESSA DE PARA-CHOQUE (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, caracterizada pelo fato de que a profundidade da nervura traseira (66) é superior ou igual a 0,5 vezes a espessura da chapa de aço (10) e inferior ou igual à distância entre a parede frontal (16, 22) e a parede traseira (18, 24) na qual a nervura traseira (66) se estende.
  6. 6. TRAVESSA DE PARA-CHOQUE (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 5, caracterizada pelo fato de que a nervura traseira (66) se estende em oposição a uma nervura frontal (64).
  7. 7. TRAVESSA DE PARA-CHOQUE (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 6, caracterizada pelo fato de que cada uma das paredes traseiras (18, 24) da travessa superior (12) e da travessa inferior (14) compreende uma nervura traseira (66) que se estende em uma direção transversal e para o interior da travessa de para-choque (1).
  8. 8. TRAVESSA DE PARA-CHOQUE (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que a parede superior (20) da travessa superior (12) e/ ou a parede inferior (26) da travessa inferior (14) compreende uma nervura de reforço (70) que se estende em uma direção transversal e para o interior da travessa de para-choque (1).
  9. 9. TRAVESSA DE PARA-CHOQUE (1), de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que a nervura de reforço (70) tem
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    3/5 uma seção transversal curva possuindo um raio de curvatura superior ou igual a 0,5 vezes a espessura da chapa de aço (10).
  10. 10. TRAVESSA DE PARA-CHOQUE (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 9, caracterizada pelo fato de que a profundidade da nervura de reforço (70) é superior ou igual a 0,5 vezes a espessura da chapa de aço (10) e inferior ou igual a um terço da distância entre a parede superior (20) da travessa superior (12) e da parede inferior (26) da travessa inferior (14).
  11. 11. TRAVESSA DE PARA-CHOQUE (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que a travessa de para-choque (1) é curvada na direção transversal, sendo o raio de curvatura da travessa de para-choque (1) inferior ou igual a 4000 mm.
  12. 12. TRAVESSA DE PARA-CHOQUE (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que a chapa de aço (10) é feita de um aço possuindo uma resistência à tração superior ou igual a 980 MPa.
  13. 13. TRAVESSA DE PARA-CHOQUE (1), de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que a chapa de aço (10) tem uma espessura compreendida entre 0,8 mm e 1,5 mm.
  14. 14. TRAVESSA DE PARA-CHOQUE (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizada pelo fato de que uma parede central (28) que se estende entre as paredes frontais (16, 22) e as paredes traseiras (18, 24) da travessa superior (12) e da travessa inferior (14) forma ambas a parede inferior da travessa superior (12) e a parede superior da travessa inferior (14).
  15. 15. TRAVESSA DE PARA-CHOQUE (1), de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que a parede central (28) se estende em pelo menos dois planos diferentes.
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    4/5
  16. 16. TRAVESSA DE PARA-CHOQUE (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizada pelo fato de que um espaço (31) se estende entre a parede inferior (27) da travessa superior (12) e a parede superior (29) da travessa inferior (14).
  17. 17. TRAVESSA DE PARA-CHOQUE (1), de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de que a parede inferior (27) da travessa superior (12) e/ ou a parede superior (29) da travessa inferior (14) se estendem em pelo menos dois planos diferentes.
  18. 18. TRAVESSA DE PARA-CHOQUE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizada pelo fato de que compreende ainda um elemento de reforço (72) feito de uma chapa de aço, estando o elemento de reforço (72) fixo à travessa superior (12) e à travessa inferior (14) tal que o elemento de reforço (72) se estende oposto a pelo menos uma parte das paredes frontais (16, 22) da travessa superior (12) e da travessa inferior (14) e define com as paredes frontais (16, 22) pelo menos uma cavidade (74) que se estende entre as paredes frontais (16, 22) e o elemento de reforço (72).
  19. 19. MÉTODO PARA PRODUZIR UMA TRAVESSA DE PARACHOQUE (1), conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:
    fornecer uma chapa de aço (10), conformar por laminação a chapa de aço (10) em estações de laminação sucessivas de modo a formar uma travessa de para-choque (1) que compreende uma travessa superior (12) e uma travessa inferior (14) que se estende em uma direção transversal, a travessa superior (12) e a travessa inferior (14) possuindo, cada uma, uma seção transversal fechada definida por uma parede frontal (16, 22), uma parede traseira (18, 24), uma parede superior (20, 29) e uma parede inferior (26, 27), a parede superior (20, 29) e a parede inferior (26, 27) unindo a parede frontal (16, 22) à parede traseira (18, 24), em
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    5/5 que cada uma das paredes frontais (16, 22) da travessa superior (12) e da travessa inferior (14) compreendem uma nervura frontal (64) que se estende em uma direção transversal e para o interior da travessa de para-choque (1), em que pelo menos uma dentre a parede superior (20) da travessa superior (12), a parede inferior (26) da travessa inferior (14), a parede traseira (18) da travessa superior (12) e a parede traseira (24) da travessa inferior (14) é modelada em pelo menos uma das estações de laminação para compreender uma nervura (66, 70) que se estende em uma direção transversal e para o interior da travessa de para-choque (1).
  20. 20. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a chapa de aço (10) é feita de um aço possuindo uma resistência à tração superior ou igual a 980 MPa.
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