BRPI0811033B1 - Dispositivo mecânico para um veículo - Google Patents

Description

(54) Título: DISPOSITIVO MECÂNICO PARA UM VEÍCULO (51) Int.CI.: B60R 19/34 (30) Prioridade Unionista: 26/04/2007 FR 07 03035 (73) Titular(es): ARCELORMITTAL TUBULAR PRODUCTS VITRY (72) Inventor(es): WILDER DE QUEIROZ; THIERRY DERCHU; RAYMOND DESLANDE

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DISPOSITIVO MECÂNICO PARA UM VEÍCULO

Campo da Invenção [001] A presente invenção refere-se a peças de segurança para veículos.

Antecedentes da Invenção [002] Os faróis dianteiros de veículos automóveis são frequentemente equipados com um dispositivo de segurança, destinado a intervir em caso de choque, composto de duas montagens de peças longitudinais, instaladas de cada lado entre a dianteira do veículo e o chassi ou berço deste. Na dianteira, essas duas montagens são interconectadas por uma peça transversal, denominada viga de ligação. A viga de ligação é ela própria ligada, por dois absorvedores de choques, a um elemento de proteção das barras de proteção, dita travessa de barra de proteção ou ainda viga de barra de proteção, situada inteiramente na dianteira. Os absorvedores de choques são, às vezes, integrados, à travessa de barra de proteção. Essa montagem deve responder a cadernos de encargos precisos de comportamento em caso de choque.

[003] Uma montagem longitudinal desse gênero compreende mais frequentemente os seguintes elementos:

- uma tubulação que apresenta alterações escolhidas para satisfazer o caderno de encargos, em caso de choque à baixa, média e grande velocidade;

- uma peça de extremidade, dita placa dianteira, placa na extremidade da tubulação, lado dianteiro do veículo; essa placa dianteira é geralmente perpendicular ao eixo da tubulação, ou inclinada de algumas dezenas de graus sobre esta. Ela é munida de meios que permitem a fixação de outros elementos da dianteira do veículo, tais como: absorvedor, ou travessa de barra de proteção, por exemplo;

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- em oposição, uma segunda peça de extremidade, situada do lado traseiro da tubulação. Ela tem por função posicionar, quando no choque, o componente em apoio sobre o chassi ou o berço dianteiro do veículo;

- eventualmente outros elementos.

[004] A terminologia para designar essas peças não está totalmente solidificada, e existem várias denominações, como extensor, ou alongador ou longarina ou ainda add-on . No início, o extensor designava a própria tubulação, e extensores como tubulações são notadamente descritos no pedido de patentes francesa FR 2 855 805 ou FR 2 887 211 da Requerente. Atualmente, o extensor designa, antes de tudo, o conjunto da montagem, e a própria tubulação é denominada longarina. A palavra alongador designa, antes de tudo, o conjunto da montagem. Da mesma forma, a palavra add-on também designa antes de tudo o conjunto da montagem.

[005] No presente pedido de patente, a palavra extensor designa o conjunto da montagem.

[006] Atualmente, os elementos do extensor são geralmente peças de aço, ligadas entre si por soldagem. Elas podem ser também de alumínio.

[007] Cenários de choques são descritos nos cadernos de encargos das construções de automóveis. O ponto fundamental é o comportamento ao choque à grande velocidade; mas é também importante que, sobre choques à baixa velocidade, várias peças, das quais o extensor, permaneçam sensivelmente não deformadas, de modo que o reparo se faça, substituindo-se somente as peças deformáveis por natureza, como os absorvedores. É o que se denomina o choque com reparo.

[008] Além disso, segundo esses cenários, é frequente que os esforços suportados por esses componentes não são exercidos no eixo do extensor. Nesses casos, os esforços exercidos sobre o extensor podem se

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3/20 decompor em um esforço axial e em um binário. Isto complica o papel do extensor, que pode absorver total ou parcialmente a energia gerada pelo choque.

[009] Os componentes propostos no pedido de patente FR 2 855 805 ou FR 2 887 211 permitem responder a diferentes casos de choques frontais de maneira satisfatória, quer seja quando em choques à baixa velocidade (ou choques ditos barras de proteção ou ainda ditos com reparo) ou quando em choques à grande velocidade.

Descrição da Invenção [0010] A Requerente se ligou a fornecer melhorias para as soluções atualmente utilizadas, sobretudo diante de diferentes esforços complementares, cuja importância foi mais recentemente reconhecida, e sobre as quais se voltará.

[0011] A invenção se refere a um dispositivo mecânico, formando elemento de estrutura alongada para veículo, destinado a absorver pelo menos parcialmente certos choques, compreendendo:

- uma peça alongada perfilada ou tubular de seção reta geralmente poligonal, fechada ou aberta;

- uma primeira peça de extremidade, montada em uma primeira extremidade da peça alongada, segundo um ângulo próximo da perpendicular ao eixo da peça alongada, essa primeira peça de extremidade sendo prevista para fixação em outros elementos do veículo.

[0012] De acordo com uma característica principal da invenção:

- nas proximidades de sua primeira extremidade, a peça alongada comporta saídas, que deixam subsistir zonas ajustadas ou quadradas nas proximidades de arestas de sua seção reta;

- é prevista entre a peça alongada e a primeira peça de extremidade uma fixação rígida que mantém as zonas ajustadas,

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4/20 sensivelmente em apoio direto sobre a primeira peça de extremidade.

[0013] Assim, as zonas ajustadas podem ser dimensionadas para resistirem a esforços de compressão e a um binário de oscilação, quando em choques, por exemplo, do tipo com reparo. Por sua vez, a fixação rígida é encarregada de manter o apoio nas mesmas condições de choque.

Breve Descrição dos Desenhos [0014] Outras características e vantagens da invenção aparecerão com o exame da descrição detalhada a seguir e dos desenhos anexados, nos quais:

- a figura 1a representa uma vista em perspectiva da tubulação de um extensor de tipo conhecido, erguida de linhas fictícias, colocando mais claramente suas formas;

- a figura 1b representa uma vista de topo da tubulação de extensor da figura 1a;

- a figura 1c representa uma vista em perspectiva de uma peça de extremidade destinada a trabalhar com a tubulação de extensor da figura 1a;

- a figura 1d representa uma vista em perspectiva de uma placa ou platina destinada a ser fixada na outra extremidade da tubulação de extensor da figura 1a;

- a figura 1e representa uma vista em perspectiva de um anel alongado destinado a cooperar com a tubulação de extensor;

- a figura 1f representa uma vista em perspectiva, mostrando a tubulação de extensor da figura 1a fixada sobre a placa da figura 1d;

- a figura 1g representa um corte, segundo a linha de corte AA da figura 1f;

- a figura 2a representa uma vista em perspectiva de uma tubulação de extensor no caso proposto, erguida de linhas fictícias, colocando claramente suas formas;

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- a figura 2b representa uma vista de topo da tubulação de extensor da figura 2a;

- a figura 2c representa uma vista em perspectiva de uma peça de extremidade destinada a trabalhar com a tubulação de extensor da figura 2a;

- a figura 2d representa uma vista em perspectiva de uma placa ou platina destinada a ser fixada na outra extremidade da tubulação de extensor da figura 2a;

- a figura 2e representa uma vista em perspectiva de um anel alongado destinado a cooperar com a tubulação de extensor da figura 2a;

- a figura 2f representa uma vista em perspectiva, mostrando a tubulação de extensor da figura 2a fixada sobre a placa da figura 2d;

- a figura 2g representa um corte segundo a linha de corte AA da figura 2f;

- a figura 3a representa uma vista ampliada em perspectiva de um modo de realização da tubulação de um extensor, segundo a presente invenção;

- a figura 3b representa uma vista ampliada em perspectiva traseira de um modo de realização de uma placa ou platina de um extensor, segundo a presente invenção;

- a figura 4 representa uma vista de topo esquemática do dispositivo constituído de dois extensores e de uma travessa de ligação, montada sobre um farol dianteiro; e

- as figuras 5a e 5b ilustram esquematicamente uma variante possível da invenção.

Descrição de Realizações da Invenção [0015] Os desenhos e a descrição a seguir contêm, no essencial, elementos de caráter determinado. Eles poderão, portanto, não somente servir para fazer compreender mais a presente invenção, mas também contribuir para

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6/20 sua definição, se for o caso.

[0016] Na figura 1a, a tubulação de extensor 1 é, no caso, de seção reta sensivelmente retangular.

[0017] Essa tubulação 1 comporta alterações, tais como 11 e 12, cuja posição e cuja forma são bem definidas. No exemplo, no qual a tubulação mede aproximadamente 530 mm de comprimento:

- uma primeira alteração é prevista a aproximadamente 193 mm da extremidade esquerda, por introdução em uma profundidade de aproximadamente 9 mm, formando uma cavidade, cuja largura na borda é de aproximadamente 50 mm;

- uma segunda alteração é prevista a aproximadamente 429 mm da extremidade esquerda, por introdução em uma profundidade de aproximadamente 4 mm, formando uma cavidade cuja largura na borda é de aproximadamente 40 mm.

[0018] Intumescências aparecem em relação a cada alteração, no sentido perpendicular.

[0019] Essas alterações podem ser realizadas de uma das maneiras descritas em FR 2 855 805.

[0020] A extremidade 10 do extensor é usinada reta em um plano que é, no caso, oblíquo sobre o eixo da tubulação. Orifícios 15 e 16 são previstos nas proximidades dessa extremidade 10.

[0021] A outra extremidade 19 é conformada em um alargamento que participa da montagem da peça de extremidade da figura 1c, conforme será visto.

[0022] A vista de topo da figura 1b mostra intumescências 12A e

12B que correspondem às intumescências laterais 12A e 12B que formam o pendente da cavidade 12 (trata-se de uma alteração da família daquelas descritas no pedido de patente FR 2 855 805 ou FR 2 887 211) sobre a face

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7/20 inferior (não visível) do extensor.

[0023] A figura 1b mostra ainda o orifício 15, para a passagem de um parafuso de fixação do extensor sobre o mancal na figura 1a. O anel 6 (figura 1c) instalado no interior da tubulação formará travessa.

[0024] A figura 1d ilustra a placa ou platina 2 de extremidade do extensor. Essa platina comporta uma zona geralmente plana 20, conformada segundo as necessidades no interior de um veículo, e munida de orifícios de fixação 22-1, 22-2 e 22-3 notadamente, para assegurar a montagem de um elemento dianteiro, tal como um absorvedor. Os orifícios 21 e 23 são, ao contrário, destinados ao posicionamento desse absorvedor e qualquer outro elemento como uma travessa (ou viga) como barra de proteção ligando os dois absorvedores.

[0025] A platina comporta ainda um rebordo superior 25, assim como dois rebordos laterais, conforme visível em 26 ou 27 (figuras 1d e 1f).

[0026] Ela recebe, por exemplo, por soldadura de sua base 91, um esquadro 9, munido, por outro lado, de um desvio 92, o conjunto sendo destinado a ser fixado sobre o mancal do veículo.

[0027] No centro da platina é previsto um orifício de forma geral quase circular, anotado com 28, cuja função é essencialmente de facilitar a utilização de um revestimento anticorrosão (por exemplo, por cataforese do componente em aço que servirá para proteção anticorrosão do conjunto extensor ou add-on após ligação.

[0028] Conforme ilustrado na figura 1f, segundo o estado da técnica, a extremidade 10 da tubulação de extensor 1 é soldada sobre a placa ou platina dianteira 2. No caso, a tubulação 1 e a platina 2 são em aço. Essa extremidade 10 envolve o orifício 28. Os traços negros espessos materializam os cordões de soldadura (figuras 1d e 1f).

[0029] Devido ao fato de, no modo de realização representado, a

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8/20 tubulação 1 ser fixada um pouco obliquamente sobre a platina 2, o corte AA vai atravessar o flanco do extensor. É por isso que a figura 1g mostra à esquerda uma extremidade fechada. Ela mostra também a travessa do anel travessa 6, com seus orifícios 15 e 16 (este com rebordo para o interior), enquanto que se vê também a parte inferior da alteração 12 nessa mesma figura 1g.

[0030] Essa solução pôde satisfazer os testes de base do caderno dos encargos gerais, pelo menos no que se refere aos choques à grande velocidade, quando nos testes. Ao contrário, problemas subsistem para os outros tipos de choques, e quando se quer passar ao estágio da produção. Com efeito, em produção automobilística, os compostos devem por sua concepção e suas características técnicas garantir uma reprodutibilidade muito boa e identidade de comportamento em matéria de absorção de energia e de deformação, quando em um choque (o que se denomina deformação programada).

[0031] Quando a um veículo automóvel são acrescentados componentes de segurança contra os choques, isto tem por efeito sobrecarregar a dianteira desse veículo, geralmente já muito pesada em relação à traseira devido à presença do bloco motor na dianteira mais os outros equipamentos instalados na dianteira do veículo, portanto, aumentar sua inércia, quando nos choques, e, por conseguinte, agravar o problema de segurança aos choques.

[0032] Além disso, esses componentes suplementares vêm se integrar em um meio ambiente motor na dianteira do veículo já muito volumoso e onde os espaços disponíveis para integrar novos componentes são muito limitados e nos contornos volumétricos bem definidos.

[0033] Portanto, é desejável alijar o peso dos componentes acrescentados, conservando ou melhorando seu comportamento em caso de choque, e inserindo-se no volume previsto. Considerando-se, por exemplo, o

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9/20 alumínio, mais leve que o aço, é possível ter as seguintes combinações:

	Tubulação 1	Placa 2
CLÁSSICA	Aço	Aço
Mista 1	Alumínio	Aço
Mista 2	Aço	Alumínio
Total de Alumínio	Alumínio	Alumínio

[0034] A combinação mista 2 é citada por precaução de exaustividade, sabendo-se que seria apenas selecionada em casos bastante raros ou especiais.

[0035] A tabela lembra inicialmente a situação clássica, na qual os componentes são em aço(s), e fabricados a partir de diferentes peças ligadas por soldagem. Trata-se geralmente de uma soldagem com metal de fornecimento, que pode ser realizada, segundo a técnica dita MIG (para Gás Inerte de Metal).

[0036] Para tentar alijar os veículos assim equipados, uma solução possível é a utilização de materiais como o alumínio ou o magnésio, por exemplo, que têm propriedades mecânicas compatíveis com os dados do caderno de encargos (em termos de desempenhos globais), permanecendo nitidamente mais leves.

[0037] Os diferentes casos possíveis são listados na tabela (para o alumínio).

[0038] Em termos de leveza, o caso ideal é naturalmente alumínio / alumínio. Mas sabe-se que a soldagem alumínio / alumínio é delicada e onerosa.

[0039] Mais geralmente, nos casos em que se ligam por soldagem elementos do mesmo material (os elementos são, por exemplo, todos em aço, ou todos em alumínio), a soldagem se torna difícil, caso os elementos a ligar tenham espessuras muito diferentes. Com efeito, considerase, em geral, que a relação entre espessuras de elementos ligados entre si por soldagem é no máximo de 1 a 2 no caso do alumínio e de 1 a 3 no caso do

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10/20 aço.

[0040] Mas a ligação de materiais mistos permanece frequentemente necessária, em razão das características mecânicas particularmente severas que é preciso garantir. E o aço permanece frequentemente o material apropriado para certas peças do componente. Por exemplo, o caso Mista 1 pode se encontrar onde a placa poderia ser em alumínio, mas com uma espessura muito grande para o volume máximo permitido, enquanto que o aço é conveniente. O aço pode ter características mecânicas muito elevadas em relação ao alumínio (limite elástico notadamente).

[0041] É preciso, então, utilizar materiais diferentes para a tubulação de extensor e para a placa. E, quando se trata de ligar elementos fabricados em materiais diferentes, tais como aço e o alumínio, por exemplo, não existe atualmente técnica de soldagem economicamente satisfatória.

[0042] Mais geralmente, independentemente da situação, a Requerente observou fenômenos incômodos sobre extensores, cujos diferentes elementos eram ligados por soldagem.

[0043] Sabe-se, com efeito, que, quando em uma ligação por soldagem dos diferentes elementos de uma peça, existe uma zona afetada termicamente (ZAT na linguagem do técnico, ou, em inglês HAZ para Heat Affected Zone). Nessa zona, os elementos da peça sofrem modificações locais de suas características mecânicas. Aparece que essas modificações são prejudiciais ao seu comportamento, quando em um choque.

[0044] Em resumo, a ligação por soldagem corre o risco de alterar as características mecânicas do componente.

[0045] O problema de encontrar uma solução de ligação entre as, peças do componente, sem induzir modificações, mesmo locais, de suas características mecânicas, permanece, portanto, completamente nesse estágio.

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11/20 [0046] A requerente prosseguiu em seus trabalhos. Assim, testes reais de colisão foram feitos em diferentes condições. Quando em choques sob esforço que podem se decompor em um esforço axial e um binário, a Requerente observou que:

- o essencial dos esforços é localizado nos alojamentos (ou ângulos) da tubulação de extensor;

- enquanto que as paredes intermediárias exercem apenas pequena parte da função de absorção de energia, a mesma é feita principalmente nos alojamentos.

[0047] Em outros termos, esses novos testes mostraram que as paredes intermediárias (ou lados do polígono) têm por função principal assegurar a ligação mecânica entre os alojamentos do polígono constitutivo da tubulação de extensor. Dessa forma, pode-se, portanto, pensar, a fim de responder ao objetivo de alijamento, em utilizar uma tubulação, cuja espessura é variável em sua seção, isto é:

- uma espessura nos alojamentos, tornando o componente apto a suportar os esforços, tais como definidos no caderno de encargos, e, por conseguinte, apto a seguir a lei de deformação requerida;

- uma espessura mais estreita nas faces da tubulação, espessura, todavia, suficiente para assegurar a ligação mecânica adequada entre os alojamentos, quando em um choque.

[0048] Assim, os alojamentos podem ser aumentados em espessura.

[0049] Além disso, a questão da precisão geométrica da ligação dos diferentes elementos pode também ser examinada sob o ângulo do modo de transmissão dos esforços, quando em um choque que, conforme constatou a Requerente, ocorre principalmente pelos alojamentos da tubulação de extensor. Isto tem por consequência que um esforço técnico que, é importante

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12/20 respeitar, é que a ligação da face dianteira da seção da tubulação de extensor com a placa dianteira seja realizada de tal modo que os alojamentos da tubulação tenham suporte perfeito (bem repartido) sobre essa placa, pelo menos quando nos choques.

[0050] Assim, um primeiro aspecto da invenção é de realizar o suporte pelos alojamentos. Um segundo aspecto da invenção é, pelo menos em certos modos de realização, repartir o espaço disponível na periferia da tubulação entre:

- por um lado, os alojamentos, pela qualidade do suporte de alojamentos sobre a placa; e

- por outro lado, as garras ou linguetas, pela qualidade da fixação da tubulação sobre a placa.

[0051] Conforme a necessidade, a tubulação é disposta para ter maior espessura no nível de seus cantos, de modo que os alojamentos sejam mais espessos.

[0052] Será descrito a seguir um modo de realização da invenção, com referência às figuras 2 e 3.

[0053] As figuras 2a a 2g são semelhantes às figuras 1a a 1g, e mostram as modificações feitas, que serão só descritas de novo.

[0054] Na figura 2a, a extremidade 10 da tubulação de extensor é, então, conformada sobre três de seus lados, com três garras 161 a 163 munidas de perfurações posicionadas com precisão. Sobre cada lado, a garra é intermediária entre as extremidades do lado referido, sem atingir essas extremidades.

[0055] No caso, o quarto lado é munido de uma chanfradura 164 (figura 3a) intermediária entre as extremidades desse quarto lado, sem atingir estas.

[0056] São assim definidos, nos quatro cantos da extremidade

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13/20 da tubulação de extensor, quatro alojamentos 171 a 174, sobre os quais se voltarão.

[0057] A figura 2b é semelhante à figura 1b, com exceção das garras e dos alojamentos. Por outro lado, as peças de extremidade (discos) podem ser engastadas, em vez de serem soldadas.

[0058] As figuras 2c e 2e são idênticas às figuras 1c e 1e, respectivamente.

[0059] A placa da figura 2d é, ao contrário, diferente daquela da figura 1d. Inicialmente, o orifício circular 28 é substituído pelo traço 29 do recorte de uma quarta garra 264, ela também munida de uma perfuração 2640 posicionada com precisão.

[0060] Uma outra diferença é a forma do esquadro 9, que é, no caso, recortado na placa 2 em vez de ser soldado sobre esta.

[0061] Por outro lado, os pontos de fixação e contornos apresentam diferenças menores em relação ao primeiro modo de realização descrito. A garra superior oriunda da tubulação impede colocar um esquadro complementar (impossibilidade de montagem). Este é, portanto, oriundo da platina.

[0062] A placa comporta perfurações 2610, 2620 e 2630, posicionadas com precisão para corresponder às perfurações 1610, 1620 e 1630 das garras 161, 162 e 163.

[0063] A figura 2f mostra a tubulação de extensor montada sobre a placa. Observa-se que, nesse modo de realização, o eixo longitudinal do extensor está em oblíquo para baixo (alguns graus angulares), e para a direita (aproximadamente 10 graus angulares).

[0064] Conforme visível na figura 2b, os alojamentos 171 a 174 são cuidadosamente erguidos para corresponder a esses ângulos.

[0065] Voltando à figura 2f (e à figura 2g), a montagem é feita

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14/20 como a seguir:

[0066] - os alojamentos 171 a 174 são bem instalados em excelente suporte sobre a face da placa, com as perfurações 2610, 2620 e 2630 posicionadas bem em frente das perfurações 1610, 1620 e 1630 das garras 161, 162 e 163;

- as três garras são, então, rebitadas sobre a placa através dos pares de perfurações 1610-2610, 1620-2620 e 1630-2630;

- a garra 264 disposta sobre a placa está no interior da tubulação, formando o extensor, em apoio de atrito sobre este e procede-se a um rebitamento através de um par de perfurações 1640-2640 posicionado para se corresponder; a montagem com seu rebite 86 é visível na figura 2g.

[0067] É preferível ter uma folga reduzida entre as superfícies em contato ligadas por rebite. A montagem de ligação deverá considerar esse esforço e assegurar um aperto das superfícies, quando no rebitamento.

[0068] Os alojamentos da tubulação de extensor que se apóiam sobre a platina não são necessariamente limitados à parte irradiada (em arco de círculo) no canto da tubulação. Eles se completam por uma parte mais ou menos extensa do lado da tubulação, em função dos esforços a fazer transitar pelos alojamentos, quando em choques à baixa velocidade (ou choques ditos barra de proteção ou ainda ditos com reparo). Esses esforços dependem de um cálculo que considera a resposta dos absorvedores de choques, os quais agem antes do extensor.

[0069] Previamente, a travessa 6 foi instalada na tubulação 1, apoiando-se sobre o rebordo do orifício 16.

[0070] A figura 3a mostra a tubulação de extensor além de detalhes. Da mesma forma, a figura 3b mostra a placa ou platina de extensor além de detalhes.

[0071] Em um modo de realização particular, por exemplo

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15/20 aquele descrito mais acima, o extensor pode ser fabricado sobre uma linha de fabricação integrada que compreende:

- M1 - uma primeira prensa, de tipo SPP (que funciona segundo o princípio Aperto-Impulso-Impulso ou Squeeze-Push-Push);

- M2 - uma máquina especial de puncionamento, de instalação da travessa e de engaste;

- M3 - uma segunda prensa, de tipo SPP;

- M4 - uma segunda máquina especial de instalação da placa (platina) e de rebitamento.

O processo de fabricação pode se articular conforme indicado na tabela a seguir.

Tabela I

Etapa	Ação	Máquina
A	A partir de uma tubulação da seção reta desejada, moldagem da escorva 12 da extremidade dianteira 10 da tubulação, e alargamento na extremidade traseira 19 da tubulação	M1
B	Moldagem da escorva 11 na extremidade traseira 19 da tubulação e calibragem das proximidades da extremidade dianteira 10 para a passagem da travessa 6	M1
C	Correção da tubulação	M1
D	Puncionamento para travessa 6	M2
E	Instalação travessa - engaste desta - a saber fazer o engaste 16 (pinça) visível na figura 2 g	M2
F	Puncionamento de orifícios finos sobre a linha prevista para o recorte das garras ou linguetas por cisalhamento	M3
G	Criação das linguetas por cisalhamento - rodagem (a rodagem das dobra ao mesmo tempo)	M3
H	Cisalhamento dos alojamentos por apoio sobre placa	M3
I	Colocação no comprimento lingueta inferior	M3
J	Puncionamento dos orifícios situados sobre as linguetas, visando receber os rebites	M3
K	Instalação do disco 5, e seu engaste na extremidade traseira 19 da tubulação	M4
L	Instalação da platina, e seu rebitamento, na extremidade dianteira 10 da tubulação	M4

[0072] Essas indicações de fabricação são dadas a título de exemplo não limitativo.

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16/20 [0073] Um extensor como aquele das figuras 2 e 3 se mostrou nitidamente melhor do que aquele da figura 1, no que se refere ao comportamento sobre choques repetidos à baixa velocidade.

[0074] Compreender-se-á que a solução desenvolvida pela requerente é a realização de um extensor que tem por característica compreender uma tubulação apoiada sobre a placa dianteira por intermédio de seus alojamentos, as faces dessa tubulação sendo munidas de recortes em forma de linguetas ou garras que asseguram a ligação da tubulação de extensor com a placa dianteira.

[0075] No exemplo descrito, a ligação é realizada por rebitamento da tubulação sobre a placa dianteira.

[0076] Para isso, garras podem ser recortadas em cada uma das faces (ou parede) da tubulação em sua extremidade lado dianteiro e dobradas a 90^o ou segundo os ângulos adequados, quando a placa dianteira não é ligada perpendicularmente ao eixo da tubulação. Quando, por exemplo, o volume o exige uma (pelo menos) das garras é formada na placa, em vez de sê-lo na tubulação de extensor. É o que foi descrito mais acima.

[0077] Essas garras apresentam uma face que se situa no mesmo plano que o plano da seção formada pela extremidade dianteira da tubulação.

[0078] No exemplo descrito, as garras recortadas sobre a tubulação de extensor são atravessadas por perfurações que fazem face a perfurações abertas sobre a placa dianteira sobre a qual a tubulação fica apoiada por seus alojamentos, essas perfurações abertas frente a frente 2 por 2, permitindo uma ligação por rebitamento. Se for o caso, a (ou cada) garra recortada sobre a placa será atravessada por uma perfuração que faz face a uma perfuração realizada na tubulação.

[0079] As dimensões dos recortes feitos sobre cada uma (ou

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17/20 certas) das paredes da tubulação em sua extremidade são tais que:

- por um lado, as características dimensionais dos alojamentos que se apóiam sobre a placa permitem assegurar uma transmissão dos esforços e do binário, quando em um choque, conforme o caderno de encargos;

- por outro lado, características dimensionais das garras permitem assegurar o apoio dos alojamentos sobre a placa e uma ligação tubulação placa, conforme o caderno de encargos.

[0080] O rebitamento permite, entre outros, se livrar das ZAT de soldagem. Assim, beneficia-se plenamente das características mecânicas da tubulação perfilada e da placa, evitando características locais alteradas que se encontrariam nas ZAT, em caso de soldagem.

[0081] A invenção não está limitada aos modos de realização acima descritos, mas abrange todas as variantes contidas no âmbito das reivindicações a seguir, notadamente as variantes enunciadas a seguir.

[0082] Assim, de forma geral, a montagem compreende pelo menos uma garra ou linguetas disposta em uma extremidade da peça alongada, e pelo menos uma garra ou lingueta disposta na primeira peça de extremidade.

[0083] A peça alongada pode ser vista como uma tubulação de seção reta geralmente poligonal. Mas essa tubulação não é necessariamente retilínea. Pode apresentar uma ou vária(s) curvatura(s).

[0084] Se os elementos em contato com a placa e com a tubulação de extensor forem de um mesmo material, será possível realizar a ligação por soldagem elétrica por ponto.

[0085] As garras podem ser fabricadas por recorte nos flancos da tubulação de extensor. As partes salientes que permanecem nos cantos são recortadas para formar as zonas de apoio ou alojamentos. Neste último caso, a

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18/20 garra oriunda da placa pode se fixar no exterior. Ela pode também se inserir na perfuração (o interior da tubulação).

[0086] Neste último caso, poder-se-ia considerar uma clipsagem ou um encaixe que aperta a garra no interior da tubulação, contanto que a ligação conserve uma boa resistência à oscilação, isto é, resiste ao binário ligado ao fato de o esforço não estar no eixo. Será descrito um exemplo depois.

[0087] A montagem global pode ser feita conforme indicado sobre a vista de topo bem esquemática da figura 4. Encontra-se em 1L e 2L a tubulação e a platina de extensor situadas à esquerda, e da mesma forma em 1R e 2R a tubulação e a platina de extensor situadas à direita, com uma simetria de espelho quanto à obliquidade da tubulação. As platinas 2L e 2R são interconectadas pela viga de ligação 71. Elas são também interconectadas, por dois absorvedores de choques 70L e 70R, a uma travessa de barra de proteção 72 situada inteiramente na dianteira do veículo, e representada muito esquematicamente. Os absorvedores de choques são, às vezes, integrados à barra de proteção. Também esquematicamente, o traço tracejado referenciado 79 designa a posição do chassi do veículo.

[0088] A descrição acima prevê um contato direto entre os alojamentos e a placa, com uma ligação por garras moldadas na tubulação de extensor (ou a placa). É considerável que as garras sejam elementos separados, embora a Requerente considere atualmente que o acréscimo de peças intermediárias tende a reduzir os desempenhos da montagem.

[0089] Interessa-se, então, por uma variante possível da invenção, ilustrada nas figuras 5a e 5b. Encontram-se a tubulação e a placa 2.

No caso, as garras 261 a 264 são obtidas em um único bloco por encaixe da placa 1. Nesse caso, prefere-se atualmente que a placa seja em aço. Na realidade, as garras são, então, ligadas entre si, e formam os quatro lados do

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19/20 embutido, com um arredondado no canto, conforme ilustrado em 291. Naturalmente, os quatro cantos têm o mesmo gênero de arredondado. O raio desse arredondado é superior ao raio dos arredondados de canto dos alojamentos 171 a 174 (173 não visível) da tubulação. Em 181, 182 (outras zonas não visíveis), é prevista uma saída local para limitar o contato na extremidade da tubulação com os alojamentos 171 a 174.

[0090] A ligação pode ser feita por rebites nos orifícios visíveis no desenho, e o encaixe tubulação / embutido pode ser apertado.

[0091] Por outro lado, a descrição acima visa essencialmente o caso da placa dianteira do extensor. O mesmo gênero de solução pode ser aplicado à ligação entre a tubulação que forma o extensor e sua interface traseira.

[0092] Naturalmente, determinados meios descritos acima podem ser omitidos nas variantes nas quais não servem.

[0093] A solução de ligação por rebitamento apresenta as seguintes vantagens técnicas:

1. possibilidade de ligação de materiais diferentes;

2. possibilidade de ligação de componentes de espessuras muito diferentes;

3. possibilidade de adaptar e fazer variar a espessura da tubulação em sua seção daí o alijamento do componente;

4. ausência de deformações devido ao aquecimento, quando da soldagem, daí melhores tolerâncias dimensionais do componente e simplificação dos instrumentos de ligação que se tornam assim menos onerosos;

5. ausência de esforços residuais e de zonas afetadas termicamente, modificando as características técnicas do componente, após ligação por soldagem das diferentes peças daí melhor comportamento, quando

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20/20 em um choque de um componente com um outro idêntico (características mecânicas não alteradas);

6. diminuição dos custos de ligação (o rebitamento é menos oneroso que a soldagem clássica com ou sem fio de fornecimento).

[0094] Variantes, como a solução de soldagem elétrica por ponto, podem apresentar as mesmas vantagens, pelo menos em certos casos.

[0095] Pode-se também considerar, pelo menos quando a placa é feita em aço, que perfurações reguladas ou porcas complementares permitem a fixação por parafuso da tubulação de extensor, cujas garras serão munidas das perfurações correspondentes.

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Claims (2)

Reivindicações

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1. DISPOSITIVO MECÂNICO PARA UM VEÍCULO compreendendo uma travessa de barra de proteção (72) e absorvedores de choques (70L, 70R), os absorvedores de choques (70L, 70R) sendo integrados à travessa de barra de proteção (72) e, em cada uma das laterais, entre um chassi (79) do veículo e a travessa de barra de proteção (72), o dispositivo mecânico forma elementos da estrutura alongada para o veículo, destinado a absorver pelo menos parcialmente certos choques, o dispositivo mecânico compreendendo:

- peças alongadas (1L, 1R) perfiladas ou tubulares de seção reta geralmente poligonais;

- primeiras peças de extremidade (2L, 2R), montadas em primeiras extremidades das peças alongadas (1L, 1R), segundo um ângulo próximo da perpendicular aos eixos das peças alongadas (1L, 1R), as primeiras peças de extremidade (2L, 2R) sendo fixadas em outros elementos do veículo, as primeiras peças de extremidade (2L, 2R) sendo interconectadas por meio de uma viga de ligação (71) e as primeiras peças de extremidade (2L, 2R) sendo conectadas à travessa de barra de proteção (72) por meio dos absorvedores de choques (70L, 70R);

o dispositivo mecânico sendo caracterizado pelo fato de:

- nas proximidades de suas primeiras extremidades, as peças alongadas (1L, 1R) comportam saídas, que deixam subsistir zonas ajustadas ou cantos (171-174) nas proximidades de arestas de sua seção reta;

- ser prevista entre as peças alongadas (1L, 1R) e as primeiras peças de extremidade (2L, 2R), uma fixação rígida que mantém as zonas ajustadas, sensivelmente em apoio direto sobre as primeiras peças de extremidade (2L, 2R);

- essas zonas ajustadas (171-174) sendo dimensionadas para

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2/3 resistirem a esforços de compressão e a um binário de oscilação, quando em choques.

2. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da fixação rígida compreender pelo menos um rebite (82, 86).

3. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 2, caracterizado pelo fato das saídas serem abertas sob a forma de uma lingueta ou garra dobrada (161, 162, 163) que contribui para a fixação rígida.

4. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de as primeiras peças de extremidade (2L, 2R) comportam um recorte em forma de lingueta ou garra dobrada (264), que contribui para a fixação rígida.

5. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de comportar pelo menos uma garra ou lingueta (161, 162, 163) disposta em uma extremidade das peças alongadas (1L, 1R), e pelo menos uma garra ou lingueta (264) dispostas nas primeiras peças de extremidade (2L, 2R).

6. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de comportar três garras ou linguetas (161, 162, 163) dispostas em uma extremidade das peças alongadas (1) e uma garra ou lingueta (264) dispostas nas primeiras peças de extremidade (2).

7. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato dessa fixação rígida compreender pelo menos um rebite para cada garra ou lingueta (161, 162, 163, 264).

8. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 6, caracterizado pelo fato da fixação rígida compreender pelo menos um ponto de soldadura para pelo menos uma das garras ou

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3/3 linguetas.

9. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 6, caracterizado pelo fato da fixação rígida compreender pelo menos um conjunto parafuso-filetagem para pelo menos uma das garras ou linguetas.

10. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de compreender segundas peças de extremidade (5) montadas nas outras extremidades (19) das peças alongadas (1L, 1R), as segundas peças de extremidade (5) sendo previstas para permitir um apoio sobre outros elementos do veículo.

11. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de ser prevista uma ligação por engaste, em uma das extremidades (10, 19) das peças alongadas (1L, 1R).

12. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de pelo menos uma das garras (254) serem formadas por encaixes da placa.

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