MXPA05006689A

MXPA05006689A - Modulo de extremo frontal.

Info

Publication number: MXPA05006689A
Application number: MXPA05006689A
Authority: MX
Inventors: Dennis Gaida
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 2002-12-19
Filing date: 2003-12-19
Publication date: 2006-08-23
Also published as: CN1747848A; EP1578629A2; AU2003297410A8; EP1578629A4; CA2510802A1; WO2004056610A3; US20040160088A1; AU2003297410B2; BR0317607A; WO2004056610A2; AU2003297410A1; JP2006510537A; KR20050089057A; US6955393B2

Abstract

Un modulo de extrema frontal, que incluye un componente de plastico conectado a un sustrato metalico. El sustrato metalico puede formarse por hidroformacion y conformarse en un miembro sustancialmente unitario. El componente de plastico luego se moldea respecto al sustrato metalico y forma simultaneamente conexiones con el en sitios discretos sobre la longitud del sustrato metalico.

Description

MODULO DE EXTREMO FRONTAL REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUD RELACIONADA La presente solicitud reclama prioridad de la solicitud de patente provisional de los E.U.A. No. de Serie 60/434,923, presentada en diciembre 19, 2002, toda la especificación de la cual se incorpora expresamente aquí por referencia. CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención en general se refiere a componentes que tienen contenido metálico y plástico, y más particularmente a módulos de extremo frontal que incluyen un material plástico conectado a un substrato metálico. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Actualmente, componentes estructurales para vehículos, tales como módulos vehiculares de extremo frontal y soportes de puerta se elaboran de metal y/o plástico. Los módulos de extremo frontal proporcionan estructura al vehículo así como proporcionan estructura de conexión para diversos componentes del vehículo tales como los faros delanteros, radiador, ventilador, claxon o cornetas y semejantes. De preferencia, los módulos de extremo frontal pueden proporcionarse en un solo montaje unitario, que está listo para montarse en el vehículo por el fabricante. Comúnmente, dichos componentes estructurales se elaboran de varios troquelados que se unen por soldadura entre sí. En forma alterna, dichos componentes se han elaborado a partir de metal de sección cerrada tal como por extrusión o hidroformación. El uso de metal de sección cerrada proporciona un componente relativamente más fuerte. Típicamente, sin embargo el material de metal adicional debe soldarse a los componentes de metal de sección cerrada para proporcionar superficies de conexión. Estos componentes estructurales actualmente no se elaboran totalmente de material plástico para más grandes vehículos debido a la incapacidad por satisfacer los requerimientos de desempeño del vehículo. Sin embargo, el uso de componentes de plástico en conjunto con metal para proporcionar puntos de conexión para los componentes del vehículo se conoce en la técnica. En algunos casos, el componente estructural de metal se conecta al componente de plástico con sujetadores metálicos tales como tornillos o remaches. Pero, el uso de este método es relativamente intenso en costo y mano de obra. Otro método para sujetar el plástico a la estructura de metal se ilustra en la patente de los E.U.a. No. 6,273, 496 otorgada a Guyomard y colaboradores, y otorgada a Valeo Thermique oteur. Esta referencia parece describir un panel frontal que incluye componentes estructurales metálicos, incluyendo un componente de metal de sección cerrada. Un material plástico se moldea por encima de la estructura de metal. Otro método de sujetar plástico a metal se ¡lustra en la publicación de la solicitud de patente de los E.U.A. No. 2001/0053431 otorgada a Goldbach y colaboradores a nombre de Bayer Corporation. Otra pieza de plástico y metal semejante se ilustra en la patente de los E.U.A. No. 5,190,803 otorgada a Goldbach y cedida a Bayer Aktiengesellsschaft. De acuerdo con esto, existe un deseo por módulos de extremo frontal que incluyen un componente de plástico conectado a un substrato metálico, en especial en donde el componente de plástico puede conectarse al substrato de metal durante fabricación sin el uso de sujetadores metálicos, mientras que también utiliza una cantidad relativamente pequeña de material plástico para lograr la conexión. COMPENDIO DE LA INVENCIÓN De acuerdo con una primera modalidad de la presente invención, se proporciona un módulo de extremo frontal, que comprende un componente metálico que tiene al menos una abertura ahí formada. El módulo además comprende un componente de plástico colocado respecto al menos una porción del componente metálico, en donde una primera porción del material plástico se extiende a través de cuando menos una abertura y una segunda porción del material plástico se extiende respecto a una superficie externa del componente metálico, para conectar el componente de plástico con el componente metálico. De acuerdo con otra modalidad de la presente invención, se proporciona un módulo de extremo frontal, que comprende un componente metálico unitario contorneado que tiene cuando menos una abertura ahí formada. El módulo además comprende un componente de plástico colocado respecto al menos una porción del componente metálico, en donde una primera porción del material plástico se extiende a través de una abertura como mínimo y una segunda porción del material plástico se extiende respecto y envuelve una superficie extema del componente metálico para conectar el componente de plástico al componente metálico. De acuerdo con otra modalidad de la presente invención, se proporciona un módulo de extremo frontal, que comprende un componente metálico unitario contorneado que tiene cuando menos una abertura formada ahí, en donde el componente metálico incluye una porción horizontal y dos porciones verticales espaciadas y opuestas que se extienden de ahí. El módulo además comprende un componente de plástico colocado respecto cuando menos una porción del componente metálico, en donde una primer porción del material plástico se extiende a través de la abertura como mínimo y una segunda porción del material plástico se extiende respecto a y envuelve una superficie externa del componente metálico para conectar el componente de plástico al componente metálico. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Una comprensión adicional de la presente invención se logrará en vista de la descripción detallada de las modalidades preferidas, en donde visto en conjunto con los dibujos acompañantes: La Figura 1 es una vista en perspectiva frontal de un módulo de extremo frontal, de acuerdo con las enseñanzas generales de la presente invención; y La Figura 2 es una vista en perspectiva posterior del módulo de extremo frontal ilustrado en la Figura 1, de acuerdo con las enseñanzas generales de la presente invención. Los mismos número de referencia se refieren a las mismas partes a través de las diversas figuras; y La Figura 3 es una vista en sección transversal que se toma sobre las líneas 3-3 de la Figura 1. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS La siguiente descripción de la o las modalidades preferidas es simplemente ejemplar en naturaleza y de ninguna manera se pretende que limite la invención, su aplicación o usos. Por ejemplo, aunque la siguiente descripción primordialmente describe la presente invención en conexión con un módulo de extremo frontal, habrá de apreciarse que la presente invención igualmente aplica a todas las aplicaciones en donde se desea conectar un componente de plástico con un componente metálico sin necesidad por sujetadores separados. Con referencia a las figuras, un módulo de extremo frontal compuesto de acuerdo con las enseñanzas generales de la presente invención, se ¡lustra generalmente en 10. El módulo de extremo frontal 10 de preferencia comprende un solo miembro metálico (por ejemplo unitario) tal como, pero no limitado a, un tubo generalmente indicado en 12 (que de preferencia se fabrica por hidroformación) que de preferencia se une a un componente de plástico tal como pero no limitado a un panel generalmente indicado en 14. De preferencia, el tubo 12 comprende una sección transversal cerrada. El uso de dichos componentes de metal de sección transversal cerrada proporciona rigidez al módulo 10. La sección de forma cerrada puede tomar cualquier configuración conveniente. No necesariamente tiene una forma en sección transversal constante. Dichas estructuras son particularmente útiles para estructuras de soporte de vehículo. Se entenderá que componentes de metal de sección transversal abierta también pueden emplearse dentro del alcance de la presente invención. El tubo 12 puede comprender cualquier metal conveniente tal como pero no limitado a acero, aluminio y semejantes. El tubo 12 puede disponerse en cualquier cantidad de configuraciones. Sin embargo, se prefieren aquellas configuraciones que son adecuadas para utilizar en módulos de extremo frontal. A manera de un ejemplo no limitante, el tubo 12 de preferencia empieza en el área superior del módulo y se adapta para conectarse a una estructura de vehículo tal como un parachoques o defensa (no mostrado). El tubo 12 se extiende generalmente horizontal como se ilustra sobre el área correspondiente al área de módulo de faros delanteros o montaje 16. El tubo 12 luego vira y recorre generalmente vertical hacia abajo casi paralelo con el área que corresponde a la ubicación del lado del radiador (no mostrado). El tubo 12 luego vira para recorrer generalmente horizontal y paralelo con el área correspondiente a la ubicación del fondo del radiador (no mostrado). El tubo 12 luego vira para recorrer generalmente vertical y hacia arriba aproximadamente paralelo al lado opuesto del área correspondiente a la ubicación del radiador (no mostrado). El tubo 12 luego vira para recorrer generalmente en forma horizontal y sobre el montaje o área de módulo de faro delantero opuesto 16 y termina en el parachoques opuesto (no mostrado). Como se ilustra en las Figuras 1 y 2, el tubo 12 generalmente comprende un miembro en forma de u con extensiones 28 que se proyectan hacia afuera desde cada brazo del miembro en forma de u. De nuevo, se prefiere que el tubo 12 sea formado como un miembro de sección transversal cerrada de una pieza tal como por hidroformación. El panel de plástico 14 puede configurarse en una cantidad de configuraciones convenientes. Sin embargo, se prefieren aquellas configuraciones que son adecuadas para utilizar en módulos de extremo frontal. A manera de ejemplo no limitante, el panel de plástico 14 de preferencia comprende un miembro transversal superior 18, montaje de faros delanteros 16, soporte de rejilla 20, montaje de cerrojo para capó 22, soporte central vertical 24 y semejantes. El panel de plástico 14 también puede comprender cuando menos uno y más preferiblemente una pluralidad de miembros de refuerzo, por ejemplo costillas de refuerzo 26. Como se ilustra, el panel de plástico 14 de preferencia se contornea para permitir conexión de los componentes anteriormente mencionados y semejantes y también puede proporcionarse con efectos superficiales adicionales, tales como pero no limitados a aberturas, bridas, realces y otras protuberancias. El panel de plástico 14 de preferencia se elabora de cualquier material termoplástico o termo fijo conveniente. Un ejemplo tal de material de plástico puede comprender óxido de polifenileno modificado. Mientras que un ejemplo de un plástico conveniente se proporciona, se apreciará que cualquier termoplástico o termo fijo conveniente puede emplearse dentro del alcance de la presente invención. Además, rellenos o cargas u otros aditivos pueden agregarse al material plástico para reforzar el panel de plástico 14. Puede emplearse cualquier relleno o carga conveniente. Estos rellenos o cargas pueden comprender por ejemplo fibras de vidrio o fibras de plástico. Las extensiones 28 del módulo de extremo frontal 10 de preferencia se fijan al extremo frontal superior de los parachoques a través de los extremos 30 de las extensiones 28 del tubo 12. Los extremos 30 de las extensiones 28 del tubo 12 de preferencia pueden incluir aberturas para recibir sujetadores, para sujetar el módulo 10 con los parachoques del vehículo. La porción inferior del tubo 12 de preferencia se une con el chasis del vehículo en dos sitios a través de abrazaderas (no mostrado) conectadas al tubo 12 en puntos conectados 32. El módulo de extremo frontal 10 de preferencia ubica los parachoques y proporciona una ruta de carga estructural desde los parachoques al chasis del vehículo. El módulo de extremo frontal 10 también de preferencia ubica y soporta las cargas creadas por el módulo de enfriamiento mediante soportes de montaje integrales 34. El módulo de extremo frontal también se adapta para soportar una variedad de otros componentes tales como, pero no limitados a, un alojamiento para filtro de aire, secador receptor A C, módulo de faro delantero, depósito de refrigerante, cubierta de ventilador y claxon o cornetas que también de preferencia puede montarse en el módulo de extremo frontal 10. Los orificios de montaje 36 pueden proporcionarse para montar estos componentes y semejantes. El tubo 12 de preferencia se fabrica al primero formar y perforar un tubo, de preferencia por hidroformación. El tubo 12 luego se coloca en una herramienta de moldeo por inyección. El molde luego se cierra, en donde el material plástico de preferencia incluyendo refuerzo tal como fibras de vidrio se bombea dentro de la cavidad de la herramienta de moldeo por inyección de esta manera formando el panel 12 en la configuración deseada y uniéndolo simultáneamente al tubo 12 en sitios discretos generalmente indicados en 38, dejando al resto de la superficie frontal y posterior del tubo 12 expuesto. Más específicamente, para unir el tubo 12 al panel 14, se forma una abertura (no mostrada) en un lado del tubo 12. Una abertura opuesta 40 se forma en el lado opuesto de la herramienta. Una herramienta núcleo se inserta a través de la abertura 40 y adyacente a la abertura en el lado opuesto del tubo 12. La herramienta núcleo proporciona una cavidad que permite al material plástico fluir desde un lado del tubo 12 a través de la abertura dentro de la cavidad de la herramienta núcleo. De esta manera, el plástico fluye a través de la abertura, pero no llena toda la cavidad del tubo 12. De preferencia, el material plástico forma una estructura tipo botón 42 en el interior del tubo. Esta estructura tipo botón 42 tiene bordes que se extienden sobre la abertura en el tubo 12. El material plástico se forma en el lado opuesto del tubo 12 desde la abertura 40 y puede incluir costillas de refuerzo 26. Con la conexión de esta manera, el plástico se sujeta al tubo 12 sin necesidad por llenar completamente el tubo 12 con material plástico. De esta manera, el material plástico de preferencia infiltra al menos parcialmente en el tubo 12 en ubicaciones 38 y después de enfriar, forma un punto de conexión con el tubo 12. Una conexión que sujeta el panel de plástico 14 con el tubo 12 se ilustra en 38 y se describe completamente en la solicitud de patente de los E.U.A. No. de Serie 60/398,901 , por los mismos inventores presentes y se incorpora aquí por referencia. Se apreciará que las conexiones en las ubicaciones 38 pueden configurarse en cualquier cantidad de formas, y pueden incluir sin limitación depresiones, aberturas, orificios, aperturas, perforaciones, orificios pasantes y semejantes. Además, como se ilustra, el material plástico puede de preferencia formarse alrededor del tubo 12 como se ilustra en 44. Costillas de refuerzo 26 también pueden incluirse como se estableció anteriormente. Con conexión elaborada de esta manera, el material plástico de preferencia se forma alrededor de la superficie exterior del tubo 12 y, después de enfriar forma un punto de conexión con el tubo 12. Además, la conexión realizada de esta manera, al moldear el panel de plástico 14 con el tubo 12, se elimina la necesidad por separar sujetadores para conectar los componentes de plástico del substrato de metal. Se apreciará sin embargo que sujetadores separados pueden incluirse además de, el sistema de conexión establecido anteriormente. Mientras que el moldeo por inyección es el método actualmente preferido para producir el módulo 10, se apreciará que cualquier otra técnica de formación conveniente puede emplearse dentro del alcance de la presente invención. Estas incluyen sin limitación, moleo por compresión, moldeo por compresión con inyección, compresión con extrusión, moldeo con presión asistida con agua o asistida con gas, moldeo a baja presión, moldeo por soplado, termo formación y/o moldeo rotacional.

Aquellos con destreza en la especialidad ahora pueden apreciar de la anterior descripción que las amplias enseñanzas de la presente invención pueden implementarse en una variedad de formas. Por lo tanto, mientras que esta invención se ha descrito en conexión con ejemplos particulares, el alcance real de la invención no deberá ser así limitado, ya que otras modificaciones serán aparentes para el practicante con destreza en la especialidad ante un estudio de los dibujos, especificación y reivindicaciones anexas.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un módulo de extremo frontal, caracterizado porque comprende: un componente metálico continuo y unitario que tiene cuando menos una abertura ahí formada; y un componente de plástico dispuesto respecto al menos una porción del componente metálico; en donde una primera porción del material plástico se extiende a través de la abertura como mínimo y una segunda porción del material plástico se extiende respecto a una superficie extema del componente metálico, para conectar el componente de plástico con el componente metálico; en donde el componente metálico incluye una porción horizontal y dos porciones verticales espaciadas y opuestas que se extienden de ahí.
2. La invención de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque el componente metálico se forma por hidroformación.
3. La invención de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque el componente metálico es un miembro unitario contorneado.
4. La invención de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque el componente metálico comprende una sección transversal cerrada.
5. La invención de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque el componente metálico incluye una pluralidad de aberturas ahí formadas.
6. La invención de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque el componente de plástico incluye al menos una abertura ahí formada.
7. La invención de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque el componente de plástico incluye una pluralidad de aberturas ahí formadas.
8. La invención de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque el componente de plástico incluye al menos un orificio de conexión ahí formado.
9. La invención de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque el componente de plástico incluye cuando menos un miembro de refuerzo formado en su superficie.
10. Un módulo de extremo frontal, caracterizado porque comprende: un miembro metálico continuo y unitario contorneado, que tiene cuando menos una abertura ahí formada; en donde el componente metálico incluye una porción horizontal y dos porciones verticales espaciadas dispuestas que se extienden de ahí; y un componente de plástico dispuesto respecto al menos una porción del componente metálico, en donde una primer porción del material plástico se extiende a través de al menos una abertura y una segunda porción de material plástico se extiende respecto y envuelve una superficie extema del componente metálico, para conectar el componente de plástico con el componente metálico.
11. La invención de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque el componente metálico se forma por hidroformación.
12. La invención de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque el componente metálico comprende una sección transversal cerrada.
13. La invención de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque el componente metálico incluye una pluralidad de aberturas ahí formadas.
14. La invención de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque el componente de plástico incluye cuando menos una abertura ahí formada.
15. La invención de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque el componente de plástico incluye una pluralidad de aberturas ahí formadas.
16. La invención de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque el componente de plástico incluye cuando menos un orificio de conexión ahí formado.
17. La invención de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque el componente de plástico incluye cuando menos un miembro de refuerzo formado en una superficie del mismo.