MX2011003973A - Modulo de travesaño para un vehiculo a motor. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un módulo para vehículos a motor de travesaño para recibir el panel de instrumentos y reforzar la carrocería para la conexión directa de los dos pilares-A de un vehículo a motor, compuesto por un travesaño con un retenedor de la columna de dirección, en el que el módulo de travesaño, es decir, no sólo el travesaño, sino también el retenedor de la columna de dirección, se fabrican usando un diseño de metal-plástico-compuestos (tecnología híbrida), y estos se componen de al menos un cuerpo principal y de al menos una pieza termoplástica y una segunda pieza termoplástica, en el que éstos se han unido firmemente a través de moldeo por inyección, en primer lugar, al cuerpo principal y al mismo tiempo, las diferentes piezas de plástico se han unido entre sí, en el que las dos piezas de plástico se componen de diferentes materiales plásticos y se inyectan en el proceso de moldeo por bi-inyección, en el que se fusionan entre sí cuando se encuentran uno al otro.

Description

MÓDULO DE TRAVESAÑO PARA UN VEHÍCULO A MOTOR CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un módulo para vehículos a motor de travesaño para recibir el panel de instrumentos y reforzar la carrocería para la conexión directa de los dos pilares-A de un vehículo a motor, compuesto por un travesaño con un retenedor de la columna de dirección, en el que el módulo de travesaño, es decir, no sólo el travesaño, sino también el retenedor de la columna de dirección, se fabrican usando un diseño de metal-plástico-compuestos (tecnología híbrida), y estos se componen de al menos un cuerpo principal y de al menos una pieza termoplástica y una segunda pieza termoplástica, en el que éstos se han unido firmemente a través de moldeo por inyección, en primer lugar, al cuerpo principal y al mismo tiempo, las diferentes piezas de plástico se han unido entre sí, en el que las dos piezas de plástico se componen de diferentes materiales plásticos y se inyectan en el proceso de moldeo por bi-inyección, en el que se fusionan entre sí cuando se encuentran uno al otro y entran en una unión segura con el metal.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los retenedores de la columna de dirección conocidos, también llamados consolas de dirección, se componen de una pluralidad de perfiles de chapa de metal soldada en componentes de acero o fundidos a presión (por ejemplo, compuesto de aluminio o magnesio), soldados a la estructura que soporta la carga del travesaño del panel de instrumentos para proporcionar módulos de travesaños, o bien conectados para formar una sola pieza o, respectivamente, en forma de perfiles combinados compuestos de aluminio, acero, magnesio, o del diseño de plástico-metal-híbrido.

El documento DE 10 2005 004 605 A1 desvela un módulo de travesaño para un vehículo a motor que comprende al menos tubo de metal parcialmente rodeado de plástico, con, moldeado para formar una sola pieza, un conducto de plástico a través del que se puede hacer pasar un conductor, con un vínculo moldeado compuesto de plástico para la fijación a la pared delantera del vehículo a motor mediante procedimientos de rosca de tornillo.

El documento DE 102 40 395 A1 desvela un travesaño que está destinado para un vehículo a motor y que, en la región de la porción curva del tubo, tiene un vínculo de la columna de la dirección soldado en el metal, en el que se monta la chapa con tornillos de la columna de dirección. La fabricación de la sección curva de dicho travesaño usa un diseño de metal-plástico-híbrido.

El DE 200 08 201 U1 divulga un soporte del panel de instrumentos en configuración tipo híbrida para la instalación entre los pilares-A un vehículo a motor y que tiene un cuerpo principal alargado, similar a una concha, y también piezas de inserto estabilizantes compuestas por materiales metálicos, que se han unido a través de la nervadura de plástico moldeada en el interior para proporcionar una pieza de metal/plástico-compuesta, y a través de la que se hace pasar al menos un conducto de aire hasta cierto punto, en el que, simultáneamente con la nervadura de plástico, los retenedores, las consolas y los puntos de vínculos compuestos de plástico y que se proyectan hacia el exterior desde el cuerpo principal se han moldeado para proporcionar una sola pieza.

El documento DE 100 64 522 A1 describe un componente para un vehículo a motor, en particular el travesaño para la disposición entre los pilares-A de un vehículo a motor, con un cuerpo principal esencialmente similar a un tubo, dentro del que se proporciona al menos un conducto. Con el fin de proporcionar un componente ligero mejorado que se pueda producir con más facilidad, con menos operaciones, y por lo tanto a un menor coste, y dentro del que se pueda integrar de manera ventajosa un conducto, el documento DE 100 64 522 A1 propone que el cuerpo principal tenga un revestimiento interno de plástico para formar las paredes del conducto compuestas de plástico. Dicho componente puede usarse como soporte del panel de instrumentos en un vehículo a motor. Los sujetadores, tales como un sujetador de la columna de dirección, se unen al cuerpo principal, y estos sujetadores están de la misma forma, preferentemente, compuestos de metal. De acuerdo con el documento DE 100 64 522 A1, los sujetadores pueden rodearse por plástico, aumentando de este modo su rigidez, eliminando el ruido de hierros, y proporcionando protección de borde.

El documento DE 100 22 360 A1 describe un componente compuesto formado de dos o más perfiles y describe un proceso para la producción de este componente, en el que un extremo libre de al menos un perfil se encuentra junto al segundo perfil o sobresale en el segundo perfil, caracterizado por que los elementos de refuerzo se han unido en la región del sitio de unión de los perfiles y forman una unión de bloqueo con los perfiles, y que los perfiles se han unido entre sí a través del termoplástico que se ha aplicado mediante un proceso de moldeo o de retractilado en la región del sitio de unión.

El documento DE 103 60 045 A1 describe un travesaño híbrido para un vehículo con un puntal transversal metálico cruz con una sección que se extiende en forma de un canal abierto en la dirección principal del travesaño híbrido, y cuyos bordes longitudinales se han unido, en una sección, a un elemento estructural compuesto de plástico, preferentemente a través de una unión adhesiva.

Existe también un travesaño híbrido propuesto para un vehículo y que tiene un puntal transversal metálico que comprende una sección que recorre la dirección principal del travesaño híbrido en forma de un canal abierto, y con un vínculo de la columna de la dirección fijado centralmente de forma externa al mismo, y también con un puntal auxiliar dispuesto dentro del perfil del puntal transversal metálico en la región del vínculo de la columna de dirección.

El documento DE 10 2004 032 951 A1 se refiere a un componente, en particular, a un travesaño para la disposición entre las columnas-A de un vehículo a motor, con un cuerpo principal que está diseñado, en esencia, como perfil hueco y que tiene internamente un conducto de guía, y que tiene al menos un vínculo con el que es posible integrar, posteriormente, una pieza adicional en una etapa del proceso.

El documento DE 10 2008 012 066 U1 revela un módulo de travesaño que tiene por objeto recibir el panel de instrumentos de un vehículo a motor, que comprende al menos un tubo de metal parcialmente rodeado de plástico, y un perfil de chapa de metal simplemente moldeado que funciona como retenedor de la columna de la dirección y está diseñado y colocado de tal manera que, en el compuesto con el plástico moldeado, en primer lugar ofrece una conexión rígida entre la columna de dirección y la pared delantera, y en segundo lugar tiene una conexión firme con el tubo de metal a través de una estructura compuesta completamente de plástico.

Una característica común a todas las soluciones descritas en la técnica anterior para la conexión del retenedor de la columna de dirección y el travesaño es que o bien sólo comprenden los sujetadores compuestos de metal o compuestos de plástico que no reciben una consola de dirección que se realiza una operación adicional, o, en la medida en que el moldeo en la consola de dirección sea simultánea con aquél del plástico para la nervadura, este se compone exclusivamente de plástico, como es el caso en el documento DE 200 08 201 U1.

La consecuencia del diseño de dos partes es mayor coste de operación, y la consecuencia de la solución completamente integrada de plásticos de acuerdo con el documento DE 200 08 201 U1 es la falta de estabilidad. Las soluciones descritas en la técnica anterior presentan además un comportamiento de vibración desfavorable, que se extiende sensiblemente hasta el volante. Aunque el documento De 10 2005 004 605 A1 indica que el diseño híbrido propuesto del módulo de travesaño reduce la masa oscilante, pero que proporciona un travesaño con una frecuencia intrínseca relativamente alta, proporcionando un módulo de travesaño con un alto nivel de confort vibración, se ha descubierto que en configuraciones de vehículo modificado esta atenuación del comportamiento de vibración exclusivamente del travesaño es insuficiente, y de hecho que el comportamiento de las vibraciones desagradables se extiende hasta el volante.

Otra desventaja de los módulos para vehículos a motor de travesaños descritos en la técnica anterior es el hecho de que cuando existe una necesidad para realizar diversas funciones, los elementos funcionales que usan exactamente el mismo tipo de plástico se moldean en el módulo de travesaño. A modo de ejemplo, en el documento DE 100 64 522 A1 exactamente el mismo plástico sirve para moldear las conexiones de salida del aire, los retenedores y los elementos de vínculo, o una cubierta de plástico, y también para asegurar el vínculo del mismo con el travesaño tubular. Aquí, exactamente el mismo plástico está asumiendo no sólo las funciones sometidas a carga, sino también las funciones que no tienen o sólo leve exposición a carga durante la operación de un vehículo a motor.

Una forma de tener en cuenta esta situación es usar la tecnología de múltiples componentes. Los diversos tipos de tecnología de múltiples componentes son · Moldeo por bi-inyección, es decir, la inyección simultánea de dos o más componentes en la misma cavidad.

• Procesos de núcleo retráctil, es decir, la inyección de dos o más componentes en secuencia, en los que la cavidad para el segundo componente se dispone retirando un protector deslizante.

• Procesos de transferencia, es decir, usar una preforma que se transfiere a una segunda cavidad o segunda máquina antes que se inyecte el segundo componente.

• Procesos de co-inyección, es decir, la construcción de las capas externas que usa capa/núcleo externo, en el que las capas se inyectan sucesivamente.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Por lo tanto, el objeto de la presente invención consiste, en primer lugar, en mejorar el comportamiento de vibraciones intrínseco de todo el soporte del panel de instrumentos, junto con la consola de dirección y la columna de dirección que tienen que asegurarse al mismo (también denominado tubo de la columna de dirección) con el objetivo de que en primer lugar, la primera frecuencia de modo natural medida en el volante sea >36 Hz, y, en comparación con la técnica anterior mencionada anteriormente, los resultados adicionales son la reducción de peso adicional, la reducción de costes, y también procesos de producción simplificados.

La dificultad consiste específicamente en el hecho de que el retenedor de la columna de dirección tiene la tarea de recibir la columna de dirección y de actuar como un elemento de conexión importante entre el mamparo (componente de la carrocería que soporta carga) y el travesaño del panel de instrumentos. El retenedor de la columna de dirección debe producir aquí una conexión de máxima rigidez que tiene un efecto determinante sobre el comportamiento de vibración intrínseca del travesaño del panel de instrumentos. Las vibraciones intrínsecas indeseables se generan, por ejemplo, de la excitación derivada del motor, de la fuerza de transmisión y del chasis. Estas vibraciones se propagan a través de la carrocería en la barra de dirección y en el volante, y también en todo el salpicadero, causando vibraciones en el volante y el ruido en el interior del vehículo. El resultado es una reducción inaceptable en la comodidad.

El objeto se consigue mediante, y la presente invención proporciona por lo tanto, un módulo para vehículos a motor de travesaño para recibir el panel de instrumentos de un vehículo a motor que usa un diseño de plástico-metal-híbrido que comprende al menos una un cuerpo principal parcialmente rodeado de plástico compuesto de metal o de un material plástico de alta resistencia, preferiblemente en forma tubular, y un perfil de chapa de metal simplemente moldeado que funciona como retenedor de la columna de dirección y que está diseñado y colocado de tal manera que, en el compuesto que tiene que moldearse con al menos un plástico, ofrece en primer lugar una conexión rígida entre la columna de dirección y la pared delantera y en segundo lugar tiene una conexión firme con el cuerpo principal o, respectivamente, al cuerpo principal por medio de una estructura compuesta completamente de plástico, caracterizado por que mediante el uso de al menos dos plásticos diferentes, se moldean además simultáneamente elementos de vínculo para los elementos funcionales, y los diversos materiales plásticos permiten la unión segura de las diferentes piezas de plástico entre sí, por que las frentes de fusión de los diferentes materiales plásticos se funden entre sí cuando se encuentran con unas con otras en el proceso de moldeo por bi-inyección.

Sorprendentemente, la conexión segura del módulo de travesaño y un retenedor de la columna de dirección también fabricado usando el diseño híbrido proporciona en primer lugar, en la condición ensamblada, optimizar el comportamiento de la vibración intrínseca, es decir, una frecuencia natural de primer modo >36 Hz en el volante, y también una reducción en el coste y en el peso de todo el vehículo en el que los componentes fabricados hasta la fecha de metal pueden reemplazarse por plástico, con la contribución resultante de una mayor reducción en el peso de los vehículos a motor. Por último, la combinación inventiva del módulo de travesano y del retenedor de la columna de la dirección, y también los elementos funcionales para instalar los componentes funcionales, puede producirse de forma simplificada en una sola operación, sobremoldeando y conectando al menos dos cuerpos principales, por ejemplo, un tubo de metal y la chapa de metal moldeada, y también los elementos de vinculo para los elementos funcionales, en el mismo molde en una sola operación mediante el proceso de moldeo por bi-inyección, en el que los diferentes plásticos o las frentes de fusión se funden entre sí dentro de las mismas cavidades en las que se encuentran unos con otros.

De acuerdo con la invención, bi-inyección simplemente significa la inyección simultánea de al menos dos componentes de plástico. Una característica inequívoca es que ambos, o todas, las frentes de fusión de los plásticos que tienen que moldearse por inyección no se han solidificado cuando se encuentran unas con otras, y que su propagación no está limitada por ninguna de las funciones técnicas del proceso de moldeo, por ejemplo portaobjetos o núcleos de moldes.

Sorprendentemente, los módulos de travesaño producidos de acuerdo con la invención, producidos a través de la inyección simultánea de los componentes plásticos mediante el proceso de moldeo por bi-inyección, exhiben la resistencia de la zona de confluencia de ambos, o de todos, los plásticos, que es al menos tan alta como la resistencia de la línea de flujo de un componente convencional compuesto de un sólo plástico, y el propio módulo de travesaño tiene aquí un peso más bajo.

Las resistencias de adherencia son notablemente mayores de lo esperado en base a la técnica anterior y, además, la estructura del molde es más sencilla porque no hay necesidad de núcleos de molde o portaobjetos que requieren la activación por separado. En lugar de esto, se obtiene una "zona de contacto" de los componentes plásticos, y no está sujeta a ninguna restricción precisa por factores técnicos del proceso de moldeo, sino que se determina por medio de la posición relativa de la compuerta para los diversos componentes, y mediante los parámetros del proceso. Los dos conjuntos de inyección pueden, a modo de ejemplo, inyectarse a diferentes velocidades, o bien con un cambio de hora, para inyectar más de uno de los componentes o más de los otros componentes, con el consiguiente desplazamiento controlado de la "zona de contacto". Cuando las frentes de fusión se encuentran entre sí aquí están en condición fundida.

La presente invención proporciona también un proceso para influir en el comportamiento de la vibración intrínseca del soporte del panel de instrumentos de vehículos a motor en la condición de ensamblado para proporcionar una frecuencia natural de primer modo >36 Hz, caracterizado por que un módulo de travesaño se fija bajo el panel de instrumentos de un vehículo de motor, compuesto de al menos un cuerpo principal parcialmente rodeado de plástico compuesto de metal o de un material plástico de alta resistencia, preferentemente en forma tubular, y un perfil de chapa de metal simplemente moldeado que funciona como el retenedor de la columna de dirección y está diseñado y colocado de tal manera que, en el compuesto que tiene que moldearse con al menos un plástico, da como resultado en primer lugar una conexión muy fuerte entre la columna de dirección y la pared delantera, y en segundo lugar una conexión firme con el cuerpo principal o, respectivamente, con el cuerpo principal por medio de una estructura que consiste completamente de plástico, en el que, a través del uso de al menos dos diferentes plásticos, se moldean además elementos de vínculo para los elementos funcionales, y los diferentes materiales plásticos permitan garantizar la unión de diferentes piezas de plástico entre sí, por que los diferentes materiales plásticos se funden entre sí cuando se encuentran unos con otros en el proceso de moldeo por bi-inyección.

La presente invención proporciona también el uso de un módulo de travesarlo para la fijación bajo el panel de instrumentos de un vehículo a motor, que comprende al menos un cuerpo principal parcialmente rodeado de plástico, preferentemente un cuerpo principal tubular, compuesto de metal o de un material plástico de alta resistencia, preferentemente compuesto de metal, y un perfil de chapa de metal simplemente moldeado que funciona como retenedor de la columna de dirección y está diseñado y colocado de tal manera que, en el compuesto que tiene que moldearse con plástico, ofrece en primer lugar, una conexión rígida entre la columna de dirección y la pared delantera, y en segundo lugar tiene una conexión firme con el cuerpo principal a través de una estructura que está compuesta en su totalidad de plástico, en el que, a través del uso de al menos dos plásticos diferentes, se moldean además elementos de vínculo para los elementos funcionales, y los diferentes materiales plásticos permiten garantizar la unión de diferentes piezas de plástico entre sí, por que los diferentes materiales plásticos se funden entre sí cuando se encuentran unos con otros en el proceso de moldeo por bi-inyección, para influir en el comportamiento de la vibración intrínseca del soporte del panel de instrumentos en la condición de ensamblado para proporcionar una frecuencia natural de primer modo >36 Hz. En una realización preferida, la frecuencia natural de primer modo natural es de 36,1 a 50 Hz, con especial preferencia de 37,1 a 39 Hz. Es preferible que el módulo de travesaño de la invención se use en vehículos a motor, y se usa preferentemente particularmente en vehículos de pasajeros o vehículos mercancía pesada.

En una realización preferida, la estructura de plástico producida en el procedimiento de moldeo por inyección para el módulo de travesaño incluye nervios de refuerzo compuestos por uno de los al menos dos plásticos diferentes a usar que no sólo rigidicen la conexión con el travesaño del panel de instrumentos sino que también asuman la función de soportar y apoyar el perfil de chapa de metal sobremoldeado, y lograr la transmisión de la fuerza en la pared delantera sobre una gran área. Los nervios de refuerzo se han conectado preferentemente a su vez al perfil de chapa de metal en sitios de conexión discretos por medio de perforaciones en el perfil de chapa de metal, en el que el plástico se extiende a través de las perforaciones y se extiende sobre las superficies de las perforaciones.

En una realización preferida de la presente invención, el cuerpo principal de metal, preferentemente un tubo de metal, y/o el perfil de chapa de metal usado con el retenedor de la columna de dirección tienen un revestimiento que promueve la adhesión o adhesivo. El documento DE 10 2006 025 745 A1 desvela los promotores de adhesión que tienen que usarse de acuerdo con la invención, y su contenido total en relación con este asunto se incorpora por referencia en la presente solicitud. El promotor de adhesión o adhesivo es preferentemente un promotor de adhesión de dos etapas que se retícula por completo en dos etapas secuenciales, preferentemente por medio de activación térmica. El promotor de adhesión o adhesivo se puede aplicar al perfil de chapa de metal o material de metal antes de la estampación y/o formación, etc. Este tipo de aplicación tiene lugar preferentemente en el perfil de chapa de metal mediante el proceso de "revestimiento de carrete", antes de las operaciones en la misma. Este proceso es particularmente rentable. Sin embargo, el promotor de adhesión o adhesivo también se puede aplicar por pulverización, capa por inmersión, o mediante procedimientos de pulverización de polvo, etc. Después de la aplicación al perfil de chapa de metal y/o tubo de metal, se retícula parcialmente en una primera etapa, formando de esta manera una superficie que es "seca al tacto", con una resistencia suficiente a los daños causados por la manipulación. Durante o después del moldeo sobre plástico, el promotor de adhesión o adhesivo se retícula por completo, de modo que obtiene sus propiedades finales. Con el fin de lograr la energía de activación necesaria para la segunda fase de la reticulación del promotor de adhesión, puede ser ventajoso calentar el molde de plástico y/o calentar el perfil de inserto de chapa de metal o el cuerpo principal de metal, preferentemente el tubo de metal, y/o garantizar que la temperatura de la inyección del material plástico en el molde de inyección sea lo suficientemente alta para provocar la reticulación. Como alternativa, es posible lograr la reticulación completa templando después del proceso de moldeo.

El promotor de adhesión o adhesivo que proporciona el enlace coherente entre el plástico y el perfil de chapa de metal y/o tubo de metal es preferentemente un sistema de poliuretano o de un sistema epoxi, con especial preferencia una resina epoxi en base a bisfenol A y/o a bisfenol B y/o a bisfenol C y/o a bisfenol F.

Los sistemas de promotores de adhesión o adhesivos preferidos para los materiales plásticos que tienen que usarse de acuerdo con la invención se basan en adhesivos epoxi de elastomeros modificados, en particular con enlace covalente a través de la copolimerización de 1 ,3 butadienos y/o con unión física a través de la adición de goma.

En una alternativa, la realización preferida, en una etapa del proceso separada, sólo después del proceso de sobremoldeo, el perfil de chapa de metal está conectado a la estructura de plástico del tubo de metal por medio de remachado en caliente o de otros tipos de remaches, remachado por indentación, unión por adhesivos, o procedimientos de tornillo de rosca, y esta conexión es adicional a la unión que resulta siempre del procedimiento de moldeo por inyección.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La figura 1 muestra la vista posterior del módulo de travesaño en la posición deseada en un vehículo.

La figura 2 muestra una vista en planta de un módulo de travesaño en la posición deseada para la instalación en un vehículo.

La figura 3 muestra una vista posterior de los 3 insertos de chapa de metal del módulo de travesaño de acuerdo con la figura 1 y la figura 2 antes del proceso de sobremoldeo que usa el plástico.

La figura 4 muestra una vista en planta de un módulo de travesaño en la posición deseada para la instalación en un vehículo.

La figura 5 muestra un módulo de travesaño con un diagrama del sistema de alimentación para el moldeo por inyección.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN En una realización preferida de la invención, el cuerpo principal, preferentemente el tubo de metal, usado en el módulo de travesaño es una tubería apretada en ambos extremos, con orificios situados en ambos extremos apretados. Los orificios en los extremos apretados sirven como terminales de rosca para los pilares-A durante el ensamble del módulo de travesaño dentro de la carrocería del vehículo. La ventaja de este diseño es que no hay necesidad de soldar brazos de soporte angulares adicionales, a diferencia de aquellos convencionales para vincular los pilares-A en la técnica anterior. La etapa de fabricación adicional para soldar un vínculo de pilar-A puede, por tanto, omitirse, y los problemas de distorsión en estos sitios, por tanto se eliminan también.

Además, es preferible que el módulo de travesaño tenga, además del retenedor de la columna de dirección, un terminal moldeado de plástico en cada extremo apretado del cuerpo principal, preferentemente del tubo de metal, y que exista una perforación pasante en cada terminal moldeado de plástico. Esta perforación pasante sirve además para vincular además el módulo de travesaño con el pilar-A, y en particular para excluir cualquier giro del módulo de travesaño en torno al eje longitudinal del tubo de metal.

El material del cuerpo principal puede por lo general seleccionarse con vistas a las propiedades mecánicas requeridas. En función del tipo de vehículo, por otra parte, tiene que asignarse una importancia relativamente alta ya sea a la optimización de la instalación con respecto al espacio, o a la optimización del peso, y esto influencia también la selección de un material adecuado para el cuerpo principal. Por último, debido a que existe contacto directo entre el cuerpo principal, preferentemente un tubo de metal y el pilar-A en el vehículo a motor, la selección del material toma también en cuenta los requisitos de corrosión relevantes a este emparejamiento de materiales. El cuerpo principal está preferentemente libre de costuras, pero también puede ser un tubo de metal con un cordón de soldadura longitudinal o bien un tubo de metal extruido. Las dimensiones exteriores del cuerpo principal, preferentemente del tubo de metal, tienen preferentemente tolerancias reducidas, con el fin de que la el molde de inyección forme un sello hermético con el cuerpo principal y pueda conseguirse alta calidad de fabricación durante el sobremoldeo parcial del cuerpo principal y del retenedor de la columna de dirección con el plástico. En una realización preferida, el cuerpo principal, preferentemente el tubo de metal, es de diseño recto, es decir, no tiene porciones curvas, en el que la deformación de curvatura podría ocurrir si las fuerzas de presión se introducen en el cuerpo principal por medio de los extremos apretados (en el caso de un impacto lateral).

El módulo de travesaño de la invención tiene por lo menos un medio de recepción moldeado o un elemento de vínculo para los elementos funcionales. Los elementos funcionales de la invención son un airbag de pasajeros y/o protectores de rodilla y/o medios de recepción de una unidad de radio y/o unidad de navegación, por mencionar sólo algunos ejemplos. Otros elementos de vínculo se enumeran en la leyenda de las figuras y también forman parte de la divulgación actual. Todos los medios de recepción y los elementos de vínculo mencionados, que se han moldeado como alternativas o en cualquier combinación deseada entre sí, como una pieza única en el módulo de travesaño, facilitan el montaje de varios componentes de la cabina. Un medio de recepción adicional moldeado como alternativa o en combinación sirve para vincular el túnel de cardán. Una ventaja del vínculo del túnel de cardán es que el módulo de travesaño tiene, entre los puntos que aseguran a los respectivos pilares-A, un punto adicional para asegurar la carrocería del vehículo, aumentando en primer lugar de esta manera la resistencia y la rigidez de todo el compuesto, y en segundo lugar también influenciar ventajosamente el comportamiento de la vibración del módulo de travesaño.

De acuerdo con una realización preferida de la invención, el módulo de travesaño comprende también, en el cuerpo principal, preferentemente el tubo de metal, regiones no circundadas por plástico, estas sirven para la fijación de elementos de conexión, a través de los que es posible asegurar una placa atornillada de la columna de dirección. Los elementos de conexión se pueden usar para integrar el vínculo de la columna de dirección. Los elementos de conexión preferidos son abrazaderas de tuberías. Este procedimiento elimina también cualquier conexión soldada, con sus problemas de distorsión consecuentes, en la región del cínculo de la columna de dirección. Para permitir la fijación segura, este procedimiento se usa preferentemente directamente en el cuerpo principal, de preferencia en el tubo de metal, es decir, en un sitio no circundado por plástico.

De acuerdo con una realización preferida de la invención, el módulo de travesaño comprende también un conducto de plástico, preferentemente para recibir los cables eléctricos. En una realización particularmente preferida, el módulo de travesaño comprende un conducto de plástico con elementos de espuma adicionales que rodean el conjunto de conductor que se ha hecho pasar a través del conducto de plástico. Estos elementos de espuma pueden insertarse en el conducto de plástico proporcionado opcionalmente en el cuerpo principal, y tienen dimensiones de tal manera que se expanden elásticamente en el conducto de plástico y se fijan contra su pared interna. Los elementos de espuma se componen preferentemente de espuma de PE, espuma de goma o materiales similares. La espuma de PE es muy barata, mientras que la espuma de goma es ventajosa en relación con la elasticidad y el coeficiente de fricción importante para la fijación en el conducto de plástico (PE = polietileno). La ventaja de los elementos de espuma es que varios espesores de los conjuntos conductores pueden aceptarse en virtud de la elasticidad de los elementos de espuma. Los conjuntos conductores de diferentes espesores se producen particularmente con el uso de arneses de cables específicos para el cliente. La compresibilidad de los elementos de espuma y sus propiedades de recuperación pueden usarse para fijar el conjunto conductor dentro del conducto de cables plástico opcionalmente presente. Además, es posible eliminar el uso complicado de cinta adhesiva para enrollarla alrededor de todo el bucle de conductores individuales, porque los elementos de espuma eliminan ruido de los conductores individuales en el conducto de cables de plástico opcionalmente presente.

En el conducto de plástico existen además surcos guías preferentemente moldeados dispuestos paralelos entre sí, entre cada uno de los que se puede insertar un elemento de espuma. Este procedimiento no sólo puede facilitar el posicionamiento preciso durante la inserción de los elementos de espuma, sino también puede asegurar el posicionamiento exacto de los elementos de espuma individuales dentro del conducto de plástico.

De acuerdo con una realización preferida, el conjunto conductor que se ha hecho pasar a través del conducto de plástico opcionalmente presente comprende conductores individuales unidos, en esencia, mediante aglutinantes. Los aglutinantes se usan para definir la posición de los conductores de ramificación. En otras palabras, puede eliminarse el enrollarlos alrededor de todo bucle de conductores individuales, y el único requisito restante es para aglutinantes en aquellos sitios en los que se define la ramificación de los conductores individuales o de los filamentos de los mismos.

El dimensionamiento del conducto de plástico es preferentemente de tal forma que puede recibir un conjunto conductor para toda la red a bordo. El conjunto conductor comprende aquí también un conjunto conductor motor-compartimento, preferentemente rodeado por una placa o casquillo, cuyas dimensiones se han hecho coincidir con el tamaño de una apertura en la pared delantera del vehículo. Por lo tanto, es posible, con el proceso de montaje para el módulo de travesano, ensamblar, dentro del conducto de plástico, un conjunto conductor que en esta etapa comprende el conjunto conductor motor-compartimento, y que se hace pasar dentro del compartimiento del motor a través de una apertura adecuada en la pared delantera. Para permitir la reconexión a prueba de fugas de la apertura adecuada en la pared delantera, la placa adecuada o casquillo se ha proporcionado por esta etapa, para este fin.

Los materiales usados para el perfil de chapa de metal del retenedor de la columna de dirección, o aquellos usados para el cuerpo principal, preferentemente un tubo de metal, son preferentemente particularmente acero, aluminio, aleaciones de aluminio, aleaciones de acero, magnesio, titanio, o plásticos reforzados con vidrio o con fibra de carbono. En una realización alternativa de la presente invención, los perfiles de chapa de metal compuesta de varios materiales de la serie anteriormente mencionada se pueden combinar entre sí. Es particularmente preferible que cualquier tubo de metal a usarse use acero. En una realización alternativa, el cuerpo principal puede, sin embargo, componerse también de un material plástico de alta resistencia, en particular, lámina orgánica. El uso de la lámina orgánica en los componentes estructurales se desvela, por ejemplo, en el documento DE 20 2006 019 341 A1. Su producción se describe, por ejemplo, en el documento DE 10 2006 013 685 A1 o en el documento DE 10 2004 060 009 A1.

Con el fin de obtener la estructura de nervios del material que rodea el tubo, y para obtener la conexión del módulo de travesaño y el retenedor de la columna de dirección, y para obtener elementos de vínculos, los polímeros termoplásticos se usan preferentemente en forma de composiciones de moldeo de polímeros.

De acuerdo con la invención, al menos dos plásticos diferentes se unen de forma segura simultáneamente por medio de moldeo por inyección tanto al cuerpo principal como también entre sí, mediante el proceso de moldeo por bi-inyección. El proceso de moldeo por bi-inyección se conoce por el experto en la materia. Cabe hacer referencia al documento WO 02/064343 A1 a modo de ejemplo para el uso del proceso de moldeo por bi-inyección en la construcción de automóviles.

En realizaciones adicionales, en aras de la claridad, se supone que son dos termoplásticos, pero esto no excluye la posibilidad de combinar un número mucho mayor de los plásticos en la presente invención.

La presente invención proporciona preferentemente un módulo para vehículos a motor de travesaño en el que la fusión de los dos plásticos realiza durante el proceso de moldeo por bi-inyección dentro de la misma cavidad en la que se encuentran unos a otros.

Los plásticos seleccionados preferentemente para moldearse por inyección son polímeros termoplásticos, proporcionándose preferencia especial a los polímeros termoplásticos del grupo de poliamida, poliéster, polipropileno o cualquier posible mezcla de los polímeros mencionados.

A los efectos de la presente invención, la expresión un mayor número de plásticos, o varios plásticos, significa al menos dos plásticos diferentes, y la expresión plásticos diferentes aquí significa polímeros del grupo antes mencionado, pero también plásticos en base a el mismo polímero, pero con diferentes contenido de carga y/o de material de refuerzo.

Los procesos para la producción de los termoplásticos que tienen que usarse de acuerdo con la invención son conocidos por sí mismo para el experto en la materia. Los efectos que se persiguen son igualmente evidentes en todas las variaciones desveladas en la técnica anterior mencionada anteriormente para el uso de la tecnología híbrida, con independencia de si la pieza de plástico encapsula la pieza de metal completamente o, como en el caso del documento EP 1 380 493 A2 , forma solamente una banda a su alrededor, y con independencia de si la pieza de plástico se incorpora posteriormente por adhesión o se conecta, a modo de ejemplo, por un láser a la pieza de metal, o si, como en el documento WO 2004/071741 A1 , la pieza de plástico y la pieza de metal obtienen la unión de bloqueo segura en una operación adicional.

En una variante de realización, la presente invención por tanto proporciona también módulos para vehículos a motor de travesarlo del tipo descrito anteriormente, en el que el material plástico de la primera pieza de plástico difiere del plástico de la segunda pieza de plástico por medio del contenido de las cargas y/o de materiales de refuerzo. Sin embargo, es posible de acuerdo con la invención de que cualquiera de los polímeros mencionados anteriormente esté provisto de cargas y/o materiales de refuerzo.

En todos los casos, la cantidad de carga es diferente cuando se usa el mismo polímero en los plásticos que tienen que usarse. Sin embargo, cuando se usan diferentes polímeros en los dos plásticos, la cantidad de carga presente puede sin duda ser idéntica.

Si se usa también el mismo termoplástico en los dos plásticos, la diferencia en el contenido de carga de los dos termoplásticos es de 0:70 a 70:0 partes en peso, preferentemente de 30:65 a 65:30 partes en peso, particularmente preferentemente de 15: 60 a 60:15 partes en peso.

Las poliamidas que se usarán preferentemente de acuerdo con la invención son poliamidas semicristalinas (PA), que se pueden preparar a partir de diaminas y ácidos dicarboxílicos y/o de lactamos tiene al menos 5 miembros de anillos, o de los correspondientes aminoácidos. Las materias primas que pueden usarse para este fin son ácidos dicarboxílicos alifáticos y/o aromáticos, tal como el ácido adipico, ácido 2,2,4 y 2,4,4 trimetilapídica, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido isoftálico, ácido tereftálico y diaminas alifáticas y/o aromáticos, por ejemplo, tetrametilendiamina, hexametilendiamina, diamina-1 ,9-nonano, 2,2,4 y 2,4,4 trimetilhexametilendiamina, diamino-diciclohexilmetanos isoméricos, diaminodiciclohexilpropanos, bisaminometilciclohexano, diaminotoluenos, xililendiaminas, ácidos aminocarboxílicos, por ejemplo, ácido aminocaproico, y los lactamos correspondiente. Las copoliamidas compuestas de una pluralidad de los monómeros mencionados están incluidas.

Las poliamidas preferidas de acuerdo con la invención se preparan a partir de caprolactamos, muy particularmente preferentemente a partir de e-capro-lactamos, y también la mayoría de los materiales compuestos en base a PA6, a PA66, y a otras poliamidas o copoliamidas alifáticas y/o aromáticas, en las que existen de 3 a 11 grupos de metileno por cada grupo de poliamidas en la cadena del polímero.

Las poliamidas semicristalinas a usarse de acuerdo con la invención también pueden usarse en una mezcla con otras poliamidas y/o otros polímeros adicionales.

Los aditivos convencionales, por ejemplo, agentes desmoldeantes, estabilizadores y/o adyuvantes de flujo, se pueden mezclar en la masa fundida con las poliamidas o aplicarse a la superficie.

Los poliésteres son también preferidos para su uso de acuerdo con la invención, siento estos poliésteres en base a ácidos dicarboxílicos aromáticos y a un compuesto dihidroxi alifático o aromático.

Un primer grupo de los poliésteres preferido es aquél de tereftalatos de polialquileno, en particular aquellos que tienen de 2 a 10 átomos de carbono en el resto de alcohol.

Los tereftalatos de polialquileno de este tipo son conocidos y están descritos en la bibliografía. Su cadena principal comprende un anillo aromático que se deriva del ácido dicarboxílico aromático. También puede existir una sustitución en el anillo aromático, por ejemplo, por halógeno, especialmente cloro o bromo, o por grupos alquilo C1-C4, especialmente grupos de metilo, etilo, iso- o n-propilo, o n-, iso- o tere-butilo.

Estos tereftalatos polialquileno se pueden preparar haciendo reaccionar ácidos dicarboxílicos aromáticos, o sus ésteres u otros derivados de la formación de ésteres, con compuestos dihidroxi alifáticos en una forma conocida.

Los ácidos dicarboxílicos preferidos que se pueden mencionar son el ácido 2,6-naftalendicarboxílico, ácido tereftálico y ácido isoftálico, y mezclas de estos. Hasta el 30 % en moles, preferentemente no más del 10 % en moles, de los ácidos dicarboxílicos aromáticos podrán ser sustituidos por los ácidos dicarboxílicos alifáticos o cicloalifáticos, como el ácido adípico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácidos y ácidos dodecanodioico ciclohexanodicarboxílico.

Entre los compuestos dihidroxi alifáticos, se da preferencia a dioles que tienen de 2 a 6 átomos de carbono, en particular, el 1 ,2-etanodiol, 1 ,3-propanodiol, 1 ,4-butanodiol, 1 ,6-hexanodiol, 1 ,4-hexano-diol, 1 ,4-ciclohexanodiol, 1 ,4-ciclohexandimetanol y neopentilglicol, y mezclas de estos.

Los poliésteres cuyo uso es muy particularmente preferido son los tereftalatos de polialquileno derivados de alcandioles que tienen de 2 a 6 átomos de carbono. Entre estos, se da preferencia especial al tereftalato de polietileno (PET), tereftalato de polipropileno y tereftalato de polibutileno (PBT), y mezclas de estos. También se da preferencia al PET y/o PBT que comprenden, como otras unidades de monómero, hasta el 1 % en peso, preferentemente hasta 0,75 % en peso, de 1 ,6-hexanodiol y/o 2-metil-1 ,5-pentanodiol.

El índice de viscosidad de poliésters, cuyo uso es preferido de acuerdo con la invención está generalmente en el intervalo de 50 a 220, preferentemente de 8 a 160 (medido en la solución de resistencia por peso al 0,5 % en una mezcla de fenol/diclorobenceno en una relación en peso de 01:01 a 25oC), de conformidad con la norma ISO 1628.

También se da preferencia especial a los poliésteres cuyo contenido de grupo final carboxi grupo es hasta 100 meq/kg de poliéster, preferentemente hasta 50 meq/kg de poliéster y, en particular, hasta 40 meq/kg de poliéster. Los poliésteres de este tipo se pueden preparar, por ejemplo, mediante el proceso del documento DE-A 44 01 055.

El contenido del grupo final de carboxi suele estar determinado por los procedimientos de dosificación (por ejemplo, potenciometría).

Si se usan mezclas de poliéster, las composiciones de moldeo comprenden una mezcla compuesta de poliésteres que incluyen adicionalmente poliésteres que difieren del PBT, siendo un ejemplo el tereftalato de polietileno (PET).

También es ventajoso usar materiales reciclados, tales como reciclados de PA o reciclados de PET (también llamados desechos de PET), si se mezclan apropiadamente con tereftalatos de poliaquileno, tales como PBT.

Los materiales reciclados son generalmente: 1. aquellos conocidos como materiales reciclados post-industriales: estos son desechos de producción durante policondensación o durante su procesamiento, por ejemplo, bebederos del moldeo por inyección, material de partida de moldeo por inyección o extrusión, o bordes recortados de las hojas o láminas de eximidas. 2. materiales reciclados post-consumo: se trata de artículos de plástico que se recogen y tratan después de usarse por el consumidor final. Las botellas de PET moldeado por soplado para el agua mineral, refrescos y zumos son fácilmente los artículos más predominantes en términos de cantidad.

Ambos tipos del material reciclado puede ser usado o bien como material molido o gránulos. En el último caso, los materiales reciclados en bruto se separan y se purifica y luego se funden y granulan mediante una extrusora. Esto facilita generalmente el manejo y el libre flujo, y la medición para las etapas adicionales del procesamiento.

Los materiales reciclados usados pueden bien estar granulados o en forma remolida. La longitud del borde no debe ser superior a 10 mm, preferentemente inferior a 8 mm.

Debido a que los poliésteres se someten a escisión hidrolítica durante el procesamiento (debido a las trazas de humedad) se recomienda presecar el material reciclado. El contenido de humedad residual después del secado es preferentemente <0,2 %, en particular, <0,05 %.

Otro grupo que se pueden mencionar de poliésteres cuyo uso se prefiere es aquél de los poliésteres totalmente aromáticos derivados de ácidos dicarboxílicos aromáticos y aromáticos, compuestos dihidroxi.

Convenientemente los ácidos dicarboxílicos aromáticos son los compuestos mencionados anteriormente para los tereftalatos de polialquilenos. Las mezclas usadas preferentemente están compuestas del 5 al 100 % en moles de ácido isoftálico y del 0 al 95 % en moles de ácido tereftálico, en particular, de aproximadamente el 50 a aproximadamente el 80 % de ácido tereftálico y del 20 al 50 % de ácido isoftálico.

Los compuestos dihidroxi aromáticos tienen preferentemente la fórmula general (I) en la que Z es un grupo alquileno o cicloalquileno que tiene hasta 8 átomos de carbono, un grupo arileno que tiene hasta 12 átomos de carbono, un grupo carbonilo, un grupo sulfonilo, un átomo de oxígeno o azufre, o un enlace químico, y en la que m es de 0 a 2.

Los grupos fenileno de los compuestos también pueden sustituirse por los grupos alquilo C1-C6 o alcoxi y flúor, cloro o bromo.

Algunos ejemplos de los compuestos originales de estos compuestos son dihidroxibifenilo, di(hidroxifenil)alcano, di(hidroxifenil)cicloalcano, di(hidroxifenil) sulfuro, di(hidroxifenil) éter, di(hidroxifenil)cetona, di(hidroxifenil)sulfóxido, a,a'-di(hidroxifenil)dialquilbenceno, di(hidroxifenil)sulfona, di(hidroxibenzoil)benceno, resorcinol, e hidroquinona, y también el anillo-alquilado y el anillo-halogenado derivados de estos.

Entre estos, se da preferencia a 4,4'-dihidroxibifenilo, 2,4-di(4'-hidroxifenil)-2-metilbutano, , '-di(4-hidroxifenil)-p-diisopropilbenceno, 2,2-di(3'-methyl-4'-hidroxifenil)propano y 2,2-di(3'-cloro-4'-hidroxifenil)propano, y en particular a 2,2-di(4'-hidroxifenil)propano, 2,2-di(3',5-diclorodihidroxifenil)propano, 1 ,1-di(4'-hidroxifenil)c¡clohexano, 3,4'-dihidroxibenzofenona, 4,4'-dihidroxidifenilsulfona y 2,2-di(3',5'-dimetil-4'-hidroxifenil)propano y mezclas de estos.

Por supuesto, también es posible usar mezclas de tereftalatos de polialquilenos y poliésteres totalmente aromáticos. Estos comprenden generalmente del 20 al 98 % en peso del tereftalato polialquileno y del 2 al 80 % en peso del poliéster totalmente aromático.

Por supuesto, también es posible usar los copolímeros de bloque de poliéster, como copoliéter ésteres. Productos de este tipo son conocidos y están descritos en la bibliografía, por ejemplo, en el documento US-A 3 651 014. Los productos correspondientes también están disponibles comercialmente, por ejemplo, Hytrel ® (DuPont).

De acuerdo con la invención, los materiales cuyo uso es preferido como poliésteres incluyen también policarbonatos libres de halógenos. Ejemplos de policarbonatos libres de halógenos aquellos en base a difenoles de la fórmula general (II) que es un solo enlace, un grupo alquileno C-i-Cs, alquilideno C2-C3, cicloalquilideno C3-C6, arileno C6-Ci2, o -O-, -S- o -S02-, y m es un número entero de 0 a 2.

Los radicales fenileno de los difenoles también puede tener sustitutos, tales como alquilo C1-C6 o alcoxi C1-C6.

Ejemplos de difenoles preferidos de la fórmula son hidroquinona, resorcinol, 4,4 'di-hidroxibifenilo, 2,2-bis (4-hidroxifenil) propano, 2,4-bis (4-hidroxifenil)-2-metil-butano y 1 ,1-bis (4-hidroxifenil) ciclohexano. Se da preferencia especial a 2,2 bis (4-hidroxifenil) propano y 1 ,1-bis (4-hidroxifenil) ciclohexano, y también al 1 ,1-bis (4-hidroxifenil) -3,3,5-trimetilciclohexano.

Cualquiera de los homopolicarbonatos o copolicarbonatos son adecuados como un componente, y se da preferencia a los copolicarbonatos de bisfenol A, así como al homopolímero de bisfenol A.

Los policarbonatos adecuados podrán ramificarse de forma conocida, en concreto y, preferentemente, mediante la incorporación del 0,05 al 2,0 % en mol, en base al total de los difenoles usados, de al menos compuestos trifuncionales, especialmente aquellos que tienen tres o más grupos OH fenólicos.

Los policarbonatos que han demostrado ser particularmente adecuados tienen viscosidades relativas ?Gß? del 1 ,10 al 1,50, de 1 ,10 a 1 ,50, en particular, desde 1,25 hasta 1 ,40. Esto corresponde a un promedio de masa molar Mw (peso promedio) de entre 10 000 y 200 000 g/mol, de preferencia de 20 000 a 80 000 g/mol.

El difenoles de la fórmula general se conocen o se pueden preparar mediante procedimientos conocidos.

Los policarbonatos pueden, por ejemplo, prepararse haciendo reaccionar los difenoles con fosgeno en el proceso de interfase, o con fosgeno en el proceso en fase homogénea (conocido como el proceso de piridina), y en cada caso el peso molecular deseado puede conseguirse de forma conocida mediante el uso de una cantidad adecuada de terminadores de cadena de conocidos. (En relación con los policarbonatos que contienen polidiorganosiloxano véase, por ejemplo, el documento DE 34 A 33 782.) Ejemplos de terminadores de cadena adecuados son fenol, p-terc-but¡lfenol, o bien alquilfenoles de cadena larga, tales como 4-(1 ,3-tetramet¡lbut¡l) fenol como en el documento DE 42 A 28 005, o monoalquilfenoles o dialqullfenoles con un total de 8 a 20 átomos de carbono en los sustituyentes de alquilo como en el documento DE 06 A 35 472, tales como el p-nonilfenol, 3,5-di-terc-butilfenol, dodecilfenol p p-terc-octilfenol, 2-(3,5-d¡metilheptil) fenol y 4-(3,5-d¡metil-heptilo) fenol..

A los efectos de la presente invención, los policarbonatos libres de halógenos son poli- carbonatos compuestos de difenoles libres de halógenos, de terminadores de cadena libres de halógenos y, si se usan, los agentes de ramificación libres de halógenos, en los que el contenido de las cantidades subordinadas a nivel de ppm de cloro hidrolizable que resulta de, por ejemplo, la preparación de los policarbonatos con fosgeno en el proceso de interfase, no se considera que merece el término que contiene halógeno a los efectos de la invención. Los policarbonatos de este tipo con contenido de cloro hidrolizable a nivel de ppm son policarbonatos libres de halógenos a los efectos de la presente invención.

Otros polímeros termoplásticos adecuados que se pueden mencionar son los carbonatos de poliéster amorfo, en los que durante el proceso de preparación el fosgeno se ha reemplazado por unidades de ácido dicarboxílico aromáticos, como el ácido isoftálico y/o unidades de ácido tereftálico. Cabe hacer referencia en este punto al documento PE A 0 711 810 para detalles adicionales.

El documento EP 0 365 916 describe otros copolicarbonatos adecuados que tienen radicales cicloalquilo como unidades de monómero.

También es posible que el bisfenol A se sustituya por bisfenol TMC. Los policarbonatos de este tipo se pueden obtener de Bayer AG con la marca comercial APEC HT®.

Por último, el polipropileno también puede mencionarse como polímero que se usa con preferencia.

En otra realización preferida de la invención, al menos uno de los polímeros o composiciones de moldeo de polímeros a usarse comprende de 0,001 a 75 partes en peso, preferentemente de 10 a 70 partes en peso, particularmente preferentemente de 20 a 65 partes en peso, con especial preferencia de 30 a 65 partes en peso, con una carga o material de refuerzo.

La carga o material de refuerzo usado también puede comprender una mezcla de dos o más cargas y/o materiales de refuerzo distintos, por ejemplo, en base a talco, o mica, silicato, cuarzo, dióxido de titanio, wollastonita, caolín, sílices amorfas, carbonato de magnesio, tiza, feldespato, sulfato de bario, cuencas de vidrio y/o cargas y/o materiales de refuerzo fibrosas en base a fibras de carbono y/o fibras de vidrio. Es preferible el uso de cargas particuladas minerales en base a talco, mica, cuarzo, silicato, dióxido de titanio, wollastonita, caolín, sílices amorfas, carbonato de magnesio, yeso, feldespato, sulfato de bario y/o fibras de vidrio. Es particularmente preferible usar cargas particuladas minerales en base a talco, wollastonita, caolín y/o fibras de vidrio, se da preferencia muy especial a las fibras de vidrio.

Adicionalmente, también se da preferencia especial al uso de cargas minerales aciculares. De acuerdo con la invención, la expresión cargas minerales aciculares significa una carga mineral que tiene carácter acicular pronunciado. Un ejemplo que cabe mencionar son las wollastonitas aciculares. La longitud: relación de diámetro del mineral es preferentemente de 2:1 a 35:1 , particularmente preferentemente de 3:1 a 19:1 , con especial preferencia de 4:1 a 12:1. El tamaño medio de partícula, determinado usando un granulómetro CILAS, de los minerales aciculares inventivos es preferentemente menor que 20 pm, particularmente preferentemente menor que 15 pm, con particular preferencia menor que 10 pm.

La carga y/o material de refuerzo puede, si su caso, haberse modificado superficialmente, por ejemplo, con un agente de acoplamiento o el sistema de agentes de acoplamiento, por ejemplo, en base a silano. Sin embargo, este pre-tratamiento no es esencial. Sin embargo, en particular, cuando las fibras de vidrio se usan también es posible usar las dispersiones de polímero, formadores de película, los agentes de ramificación y/o adyuvantes de procesamiento de fibra de vidrio, además de los silanos.

Las fibras de vidrio, cuyo uso es particularmente preferida de acuerdo con la invención se agregan en forma de fibras de filamentos continuo o en forma de fibras de vidrio picadas o molidas, su diámetro de la fibra siendo en general de 7 a 18 µ??, preferentemente de 9 a 15 µp?. Las fibras pueden haberse provisto de un sistema de tamaño adecuado y con un agente de acoplamiento o el sistema de agentes de acoplamiento, por ejemplo, en base a silano.

Los agentes de acoplamiento en base a silano y de uso general para el pre-tratamiento son compuestos de silano, compuestos preferentemente silano de la fórmula general (III) (X-(CH2)q)k-Si-(0-CrH2r+1)4-k (III) en la que o X es NH2-, HO- o H3C c— , H q es un número entero de 2 a10, preferentemente de 3 a 4, r es un número entero de 1 a 5, preferentemente de 1 a 2 y k es un número entero de 1 a 3, preferentemente 1 .

Los agentes de acoplamiento a los que se da más preferencia son compuestos de silano del grupo de aminopropil-trimetoxisilano, aminobutiltri-metoxisilano, aminopropiltrietoxisilano, aminobutiltrietoxisilano, y también los silanos correspond ¡entes que tienen un grupo de glicidila como un sustituyente de X.

Las cantidades usadas en general de los compuestos de silano para el revestimiento superficial para la modificación de las cargas es del 0,05 al 2 % en peso, preferentemente del 0,25 al 1 ,5 % en peso y, en particular, del 0,5 al 1 % en peso, en base a la carga mineral.

El valor d97 o d50 de las cargas particuladas puede, como resultado del procesamiento para proporcionar la composición de moldeo o para proporcionar la moldura, ser menor en la composición de moldeo o en la moldura que en las cargas usadas originalmente. Las distribuciones de longitud de las fibras de vidrio pueden, como resultado del tratamiento para dar la composición de moldeo o para proporcionar la moldura, ser más cortas en la composición de moldeo o en la moldura.

En el caso en que se usen plásticos diferentes, estos pueden incluir, respectivamente de 0,001 a 70 partes por peso de las cargas de forma individual o en una mezcla con otras cargas/materiales de refuerzo, preferentemente de 30 a 60 partes en peso, particularmente preferentemente de 15 a 65 partes en peso, con especial preferencia 15 a 60 partes en peso.

En todos los casos, la cantidad de carga difiere cuando el mismo polímero se usa en los plásticos a usarse. Sin embargo, cuando se usan diferentes polímeros en los dos plásticos, la cantidad de carga presente puede sin duda ser idéntica.

Si se usa el mismo termoplástico en los dos plásticos, la diferencia en el contenido de carga de los dos termoplásticos es de 0:70 a 70:0 partes en peso, preferentemente de 30:65 a 65:30 partes en peso, particularmente preferentemente de 15:60 a 60:15 partes en peso.

Si el plástico usado comprende diferentes termoplásticos, es preferible usar una combinación del grupo PA-PBT o PA-PP, en el que PA es poliamida, PBT es tereftalato de polibutileno y el PP es de polipropileno.

En una realización preferida, los polímeros termoplásticos a usarse pueden comprender al menos un compatibilizaste, un material componente que es capaz, a través de un proceso físico, de la unión de materiales críticos, tales como polipropileno con la poliamida, o vice versa. Los compatibilizadores a usar se describen a modo de ejemplo en el documento DE 4 206 191 A1 o en el documento US 6 541 571 B1.

Otro aspecto de la invención proporciona un proceso para producir un módulo para vehículos a motor de travesaño para recibir el panel de instrumentos de un vehículo a motor que usa un diseño de plástico-metal-híbrido que comprende al menos un cuerpo principal rodeado parcialmente de plástico compuesto de metal o de un material plástico de alta resistencia, preferentemente en forma de tubo, y un perfil de chapa de metal simplemente moldeado que funciona como el retenedor de la columna de dirección y está diseñado y colocado de tal manera que, en el compuesto que tiene que moldearse con al menor un plástico, ofrece en primer lugar, una conexión rígida entre la columna de dirección y la pared delanteras y en segundo lugar tiene una conexión firme con el cuerpo principal o, respectivamente, con el cuerpo principal por medio de una estructura compuesta completamente de plástico, caracterizado por que el módulo de travesaño se produce a través de un proceso de moldeo por inyección, mediante el proceso de moldeo por bi-inyección, en el que, a través del uso de al menos dos plásticos diferentes se moldean además elementos de vinculo para los elementos funcionales son, y los diversos materiales plásticos permiten la unión segura de los elementos plásticos de las varias piezas de plástico entre sí, por que los diversos materiales plásticos se funden entre sí cuando se encuentran en el proceso de moldeo por bi-inyección.

De acuerdo con una realización de la invención, al menos uno de los plásticos de las piezas de plástico forma una unión de bloqueo con el cuerpo principal.

De acuerdo con una realización de la invención, al menos uno de los plásticos de las piezas de plástico forma la unión de bloqueo con un borde del cuerpo principal, y este borde permite el desplazamiento de la dicha pieza de plástico en el cuerpo principal en al menos una dirección, preferentemente en la dirección longitudinal de la pieza de plástico.

De acuerdo con una realización de la invención, la fusión de los dos plásticos diferentes se realiza dentro de la misma cavidad o cavidades en las que se encuentran unos con otros.

De acuerdo con una realización de la invención, el cuerpo principal está compuesto de metal o de un material plástico de alta resistencia.

De acuerdo con una realización de la invención, acero, aluminio o magnesio o aleaciones de dichos metales con otros metales es/son usados como metal para el cuerpo principal.

De acuerdo con una realización de la invención, el plástico seleccionado comprende al menos un plástico del grupo de poliamida, poliéster, polipropileno o cualquier posible mezcla de los polímeros mencionados.

De acuerdo con una realización de la invención, los materiales plásticos a procesar difieren por medio del contenido de cargas y/o de materiales de refuerzo.

De acuerdo con una realización de la invención, se usa un cuerpo principal de varias piezas, en el que las piezas individuales del cuerpo principal se unen entre sí a través del proceso de moldeo por inyección a través de una de las piezas termoplásticas.

Otro aspecto de la invención proporciona un módulo para vehículos a motor de travesaño producida mediante un proceso como se ha descrito anteriormente.

Para mayor claridad, cabe señalar que el alcance de la invención comprende todas las definiciones y parámetros que se enumeran más arriba en términos generales o en intervalos preferidos, en cualquier combinación deseada.

Los ejemplos siguientes proporcionan una explicación más detallada de la invención usando las figuras, pero no restringen la invención.

A continuación, la invención se describe únicamente a modo de ejemplo, usando las figuras adjuntas: La figura 1 muestra la vista posterior del módulo de travesaño en la posición deseada en un vehículo. Los componentes plásticos A y B moldeados en el proceso de moldeo por bi-inyección, y los 3 perfiles de chapa de metal 3, 4, 5 se muestran con diferente sombreado. Las frentes de fusión se encuentran entre sí en la región indicada (línea discontinua). X indica los lugares en los que el componente plástico A y el componente plástico B se encuentran entre sí.

La figura 2 muestra una vista en planta de un módulo de travesaño en la posición deseada para la instalación en un vehículo. Los componentes plásticos A y B moldeados en el proceso de moldeo por bi-inyección, y los 3 perfiles de chapa de metal 3, 4, 5 se muestran con diferente sombreado. Las frentes de fusión se encuentran entre sí en la región indicada (línea discontinua). X indica los lugares en los que el componente plástico A y el componente plástico B se encuentran entre sí.

Componente plástico A Componente plástico B Perfil de chapa de metal 3 / perfil de chapa de metal 4 / perfil de chapa de metal 5 La figura 3 muestra una vista posterior de los 3 insertos de chapa de metal del módulo de travesaño de acuerdo con la Fig. 1 y la Fig. 2 antes del proceso de sobremoldeo que usa el plástico. Los siguientes no se muestran: las perforaciones en el perfil de chapa de metal (Fig. 3) y el plástico moldeado por inyección alrededor y a través de éstas, y el plástico moldeado alrededor de los bordes (Fig. 1 y Fig. 2.). Los números 3, 4 y 5 indican los insertos de chapa de metal individuales.

La figura 4 muestra una vista en planta de un módulo de travesaño en la posición deseada para la instalación en un vehículo.

Las siguientes funciones o elementos de vínculo para los elementos funcionales se han mostrado e indicado 2 Retenedor de la columna de dirección 6,7 Elementos de vínculo (en general) 8 Retenedor de alojamiento del Airbag 9 Retenedor del conducto de aire 10 Boquillas de ventilación/salida de aire/conexión de conductos de aire 11 Retenedor de amortiguador de rodilla 12 (Retenedor de caja de guantes = no mostrado) 13 Retenedor de equipo aire acondicionado 14 Retenedor de equipo multimedia (equipo de navegación, radio, telefono...) 15 (Retenedor de caja de seguridad = no mostrado) 16 (Retenedor de instrumentos de cabina = no mostrado) 17 (Sujeción/conexión a panel de instrumentos = no mostrado) 18 Sujeción/conexión a mamparo 19 Sujeción/conexión a consola central/puntal del túnel 20 Sujeción/conexión a columnas-A 21 (Sujeción del arnés de cables = no mostrado) La figura 5 muestra un módulo de travesaño con un diagrama del sistema de alimentación para el moldeo por inyección. Los componente plásticos A y B pasan a través de corredores independientes de las unidades de plastificación (para el componente A y componente B) para llegar a la cavidad del molde de inyección. Los perfiles de chapa de metal 3, 4 y 5 (Fig. 3) que se insertan en el moldeo por inyección se sobremoldean por los componente plásticos A y B para dar la geometría predeterminada.

El tubo de metal de 1 se indica generalmente como el cuerpo principal en el módulo de travesaño mostrado en la Figura 3, sin ninguna configuración específica del tubo de metal o de cualquier elemento de vínculo individual. Sin embargo, debe quedar claro que la geometría específica se destina sólo a modo de ejemplo, en la medida en que esto no es aparente a partir de la explicación a continuación.

El módulo de travesaño de la invención tal como se muestra en la (Figura 1), integrado por el retenedor de la columna de dirección 12, el cuerpo principal/tubo de metal 1 y un puntal de túnel, sirve para recibir el panel de instrumentos de un vehículo, y, durante el montaje, se vincula a las columnas A, el mamparo y el túnel de cardán de un vehículo a motor. El módulo de travesaño comprende un tubo de metal 1 , que está libre de costura o que tiene un cordón de soldadura longitudinal, preferentemente un tubo de acero, cuyas dimensiones externas tienen tolerancias reducidas. El tubo de metal se ha apretado preferentemente en ambos de sus extremos. Existen agujeros localizados en estos extremos apretados y sirven como terminales de rosca de los pilares-A. La ubicación de los orificios es por lo tanto en esa región del tubo de metal que se usa por el travesaño para producir una conexión rígida entre los pilares-A. Para, en particular, también para permitir la absorción de grandes fuerzas que surgen en el caso de un impacto lateral, el diseño del tubo de metal 1 es, además, preferentemente recto, es decir, el tubo de metal 1 no tiene tramos curvos en los que puede ocurrir la deformación de flexión cuando se introducen fuerzas de presión en el tubo de metal de 1 a través de los extremos apretados.

Durante la producción del travesaño, el tubo de metal 1 se sobremoldea con plástico A y/o B en una planta de moldeo por inyección. Es preferible aquí, usar plástico reforzado con fibra, preferentemente plástico cargado con fibra de vidrio llena. El material Durethan® PA GF60 (poliamida con un 60 % en peso de contenido de fibra de vidrio de Lanxess Deutschland GmbH) ha demostrado ser particularmente conveniente aquí. El plástico sobremoldeado puede cubrir todo el tubo de metal 1 , o de lo contrario puede haber regiones en las que no exista plástico sobremoldeado. Si el tubo de metal 1 no se sobremoldea completamente, existen requisitos particulares en la precisión dimensional de los moldes, y también del tubo de metal 1 , en la planta de moldeo por inyección, y el tubo de metal 1 debería, por tanto, tener tolerancias reducidas con respecto a las dimensiones externas.

La ventaja de usar plástico A y/o B para sobremoldear el tubo de metal 1 es que los sitios en los que se exige una alta resistencia y rigidez se pueden realizar a través del tubo de metal mientras que los sitios que sirven simplemente para unir los componentes que se incorporarán más tarde puede ser moldeado, de plástico. De la misma manera también es posible lograr una mayor diferenciación dentro del plástico usado. A modo de ejemplo, sería posible usar un plástico reforzado con fibra y cargado con fibra de vidrio sólo en aquellos sitios en los que a su vez, se colocan requisitos mecánicos adicionales sobre el plástico, mientras que el plástico con un bajo nivel de plástico reforzado con fibra sin refuerzo de fibra se puede usar en otros lugares. En el caso del módulo de travesaño mostrado en la Fig. 1 , es posible que todas las piezas de plástico se moldeen en una sola etapa de fabricación.

El documento DE 10 2005 004 605 A1 desvela realizaciones alternativas, y también otros elementos adicionales, y también los procedimientos de producción para el tubo de metal del travesaño.

A diferencia de soluciones que solamente consisten en plástico, la solución de plástico-metal-compuesto descrita en la presente invención para el módulo de travesaño en forma de tubo de metal y el retenedor de la columna de dirección permite conseguir frecuencias naturales del primer modo >36 Hz en la condición instalada, consiguiéndose estas de lo contario usando diseños que están compuestos de metal y que por lo tanto son considerablemente más pesados.

La estructura del módulo de travesaño, compuesto de un tubo de metal 1 y el retenedor de la dirección de columna 2, usando ambos tecnología híbrida, preferentemente con nervadura de plástico está diseñada para garantizar también un proceso de producción simple, robusta.

En los ensayos in-situ de los componentes, se descubrió que con poliamida en el proceso de moldeo por bi-inyección (= inyección simultánea sin la solidificación de una parte delantera de derretimiento antes de que se encuentra con el segundo frente de fusión) la resistencia de la zona de confluencia es la misma que la resistencia de la línea de soldadura de un componente de un solo plástico convencional o incluso mayor si se optimizan los parámetros del proceso.

En técnica anterior mencionada anteriormente, se mencionan citaciones que describen un proceso de componentes múltiples en el que los componentes plásticos se inyectan sucesivamente.

• Una consecuencia de esto, al menos en el caso de PA (poliamida) y en el caso de PBT (tereftalato de polibutileno) es una marcada disminución de la resistencia en la zona de confluencia, al 60 % de la resistencia de la línea de soldadura nominal en el caso de Durethan ® BKV30 de Lanxess Alemania GmbH. Los niveles alcanzados cuando la inyección es simultánea y dos frentes de fusión se encuentran entre sí fueron del 100 % (y más alto si los parámetros del proceso han sido optimizados), y esto es después de todo, el criterio decisivo para el rendimiento del componente.

• Es posible alcanzar niveles superiores al 100 %. Cuando las fundiciones se encuentran entre sí, cualquiera de las frentes de fusión que tenga mayor viscosidad en este momento penetra en la otra parte delantera de derretimiento. Aunque las frentes de fusión no se mezclaron, el área de contacto se ha incrementado fuertemente, y la lengua de fusión que ha penetrado en el otro material se encuentra paralizado por la otra, componente plástico externo. Este efecto también puede ser amplificado por la conversión tardía para mantener la presión en el componente plástico que penetra en el otro material.

Al mismo tiempo, la estructura del molde se simplificó porque no había necesidad de proporcionar correderas o barras para hacer que la cavidad esté disponible para el segundo componente plástico. Los tiempos de ciclo se acortaron, puesto que ya no era necesario esperar hasta la que la primera frente de fusión se haya solidificado lo suficiente como para permitir la retirada de la corredera con el fin de permitir la unión con el segundo componente de plástico.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Un módulo para vehículos a motor de travesarlo para recibir el panel de instrumentos de un vehículo a motor que usa un diseño de plástico-metal-híbrido que comprende al menos un cuerpo principal (1) rodeado parcialmente de plástico (A, B) compuesto de metal o de un material plástico de alta resistencia, preferentemente con forma de tubo, y un perfil de chapa de metal simplemente moldeado (3) que funciona como el retenedor de la columna de dirección (2) y está diseñado y colocado de tal manera que, en el compuesto que tiene que moldearse con al menos un plástico ( A) o (B), ofrece en primer lugar una conexión rígida entre la columna de dirección y la pared delantera y en segundo lugar tiene una conexión firme con el cuerpo principal (1) o, respectivamente, con el cuerpo principal (1) a través de una estructura compuesta completamente de plástico, dicho módulo caracterizado porque a través del uso de por lo menos dos plásticos diferentes (A, B) se moldean simultáneamente además elementos de vínculo (6, 7) para los elementos funcionales, y los diversos materiales plásticos (A, B) permiten la unión segura de las diversas piezas de plástico (4, 5) entre sí, por que la los frentes de fusión de los diversos materiales plásticos (A, B) se fusionan entre sí cuando se encuentran entre sí en el proceso de moldeo por bi-inyección.

2. El módulo para vehículo a motor de travesaño de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque la estructura plástica tienen nervios de refuerzo.

3. El módulo para vehículo a motor de travesaño de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque los nervios de refuerzo se han conectado de forma segura al perfil de chapa de metal (3, 4, 5) en lugares de conexión discretos por medio de perforaciones en el perfil de chapa de metal (3, 4, 5), en el que el plástico se extiende a través de las perforaciones y se extiende sobre las superficies de las perforaciones.

4. El módulo para vehículo a motor de travesarlo de conformidad con las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los polímeros termoplásticos se usan como plástico.

5. El módulo para vehículo a motor de travesaño de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque se usan polímeros termoplásticos del grupo de las poliamidas, poliésteres o polipropilenos o cualquier mezcla posible de dichos polímeros.

6. El módulo para vehículo a motor de travesaño de conformidad con la reivindicación 4 o 5, caracterizado porque por lo menos uno de los polímeros termoplásticos comprende de 0.001 a 75 partes en peso de una carga o material de refuerzo.

7. El módulo para vehículo a motor de travesaño de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el perfil de chapa de metal (4, 5) y/o el cuerpo principal (1) se han revestido con el promotor de adhesión o adhesivo.

8. El módulo para vehículo a motor de travesaño de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque, en una fase del proceso separada, sólo después del proceso de sobremoldeo, el perfil de chapa de metal (4, 5) se conecta a la estructura de plástico a través de remachado en caliente o de otros tipos de remaches, remachado a presión, unión por adhesión, o los procedimientos de tornillo de rosca y esta conexión es adicional a la unión que siempre da como resultado el procedimiento de moldeo por inyección.

9. Un procedimiento para influir en el comportamiento de la vibración intrínseca del suporte del panel de instrumentos de vehículos a motor en posición de montaje para dar una frecuencia natural del primer modo >36 Hz, dicho procedimiento caracterizado porque un módulo de travesano se fija por debajo del salpicadero de un vehículo de motor, compuesto al menos de un cuerpo principal (1) rodeado parcialmente de plástico (A, B), compuesto de metal o de un material plástico de alta resistencia, preferentemente en forma de tubo, y un perfil de chapa de metal simplemente moldeado que funciona como retenedor de la columna de dirección (2) y diseñado y colocado de tal manera que, en el compuesto que tiene que moldearse con al menos un plástico (A o B), se da como resultado en primer lugar una conexión rígida entre la columna de dirección y la pared delantera y en segunda lugar una conexión firme con el cuerpo principal (1) que se logra por medio de una estructura compuesta enteramente de materiales plásticos, en el que, a través del uso de al menos dos plásticos diferentes (A o B) se moldean además elementos de vínculo (6, 7) para los elementos funcionales, y los diversos materiales plásticos (A o B) permiten la unión segura de las diversas piezas de plástico entre sí, en que los diversos materiales plásticos (A o B) se fusionan entre sí cuando se encuentran entre sí en el proceso de moldeo por bi-inyección.

10. El uso de un módulo de travesaño para la fijación bajo el panel de instrumentos de un vehículo a motor, que comprende un cuerpo principal (1) rodeado al menos parcialmente de plástico (A o B), preferentemente un cuerpo principal tubular (1), compuesto de metal o de un material de plástico de alta resistencia, preferentemente compuesto de metal, y un perfil de chapa de metal simplemente moldeado que funciona como el retenedor la columna de dirección (2) y diseñado y colocado de tal manera que, en el compuesto moldeado en plástico, proporciona en primer lugar una conexión rígida entre la columna de dirección y la pared delantera y en segundo lugar tiene una conexión firme con el cuerpo principal (1) a través de una estructura compuesta enteramente de materiales plásticos, en el que, a través del uso de al menos dos plásticos diferentes (A o B) se moldean además elementos de vínculo (6, 7) para los elementos funcionales, y los diversos materiales plásticos (A o B) permiten la unión segura de las diversas piezas de plástico entre sí, en que los diversos materiales plásticos (A o B) se funden entre sí cuando se encuentran uno al otro en el proceso de moldeo por bi-inyección, para influir en el comportamiento de la vibración intrínseca del soporte del panel de instrumentos en posición de montaje para proporcionar una frecuencia natural del primer modo >36 Hz. c - 43 - RESUMEN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un módulo para vehículos a motor de travesaño para recibir el panel de instrumentos y reforzar la carrocería para la conexión directa de los dos pilares-A de un vehículo a motor, compuesto por un travesaño con un retenedor de la columna de dirección, en el que el módulo de travesaño, es decir, no sólo el travesaño, sino también el retenedor de la columna de dirección, se fabrican usando un diseño de metal-plástico-compuestos (tecnología híbrida), y estos se componen de al menos un cuerpo principal y de al menos una pieza termoplástica y una segunda pieza termoplástica, en el que éstos se han unido firmemente a través de moldeo por inyección, en primer lugar, al cuerpo principal y al mismo tiempo, las diferentes piezas de plástico se han unido entre sí, en el que las dos piezas de plástico se componen de diferentes materiales plásticos y se inyectan en el proceso de moldeo por bi-inyección, en el que se fusionan entre sí cuando se encuentran uno al otro.