MXPA06013700A - Viga estructural que incorpora refuerzo de alambre. - Google Patents

Viga estructural que incorpora refuerzo de alambre.

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Abstract

Una viga estructural (20) incluye una seccion de viga polimerica (21) y un reforzador (22) que comprende un patron de alambres trenzados (31) de acero de alta resistencia que refuerza y apuntala, de manera selectiva, la seccion de viga (21) para un aumento en la resistencia. El reforzador (22) puede ser situado, de manera integral, dentro de la viga (20), o puede ser unido con una viga posterior en donde la viga tenga una seccion abierta hacia atras o puede ser unido con una parte frontal (25D) de la viga para asi reforzar la parte frontal de la viga.

Description

VIGA ESTRUCTURAL QUE INCORPORA REFUERZO DE ALAMBRE Campo de la Invención La presente invención se refiere a un sistema de amortiguación de choque que incorpora alambres como un reforzador. Antecedentes de la Invención Los sistemas de parachoques o amortiguación de choque en los vehículos modernos son adaptados o ajustados para la absorción óptima de energía y la distribución de esfuerzo durante una colisión del vehículo. La prueba de amortiguación de choque incluye una variedad de distintas pruebas de impacto, que comprenden el impacto de poste central, el impacto de péndulo frontal (de cara plana) , las pruebas de impacto de esquina y otras pruebas que incluyen nuevas pruebas que ahora están siendo desarrolladas con las que se pretende verificar la seguridad del peatón. En la actualidad, ya no es satisfactorio simplemente realizar una viga de amortiguación de choque más fuerte o más pesada. En su lugar, se desea un incremento en la flexibilidad, de modo que áreas particulares puedan ser óptimamente adaptadas para una resistencia y distribución de esfuerzo total, así como también para una resistencia y distribución de esfuerzo específicos por área, y también en donde sean minimizados el peso, el material y los costos del proceso. Asimismo, es deseable proporcionar un sistema que permita que el sistema REF.177593 de parachoques o amortiguación de choque sea adaptado con facilidad durante el desarrollo y la verificación. De manera más amplia, las vigas estructurales a menudo son utilizadas en vehículos para la distribución de esfuerzo, para llevar cargas y para soportar el impacto. Las vigas estructurales son deseadas de modo que sean reforzadas, de manera selectiva, en áreas deseadas para su función óptima. De esta manera, se desea un sistema que tenga las ventajas mencionadas y que resuelva los problemas que también son mencionados con anterioridad.
Sumario de la Invención En un aspecto de la presente invención, una viga estructural incluye un miembro estructural polimérico reforzado con montajes en cada extremo que son adaptados para su unión, y además incluye un reforzador moldeado en la pieza que comprende alambres trenzados . En otro aspecto de la presente invención, una viga incluye un miembro estructural reforzado con montajes en cada extremo que son adaptados para su unión con un vehículo; el miembro estructural reforzado tiene las superficies posteriores superior e inferior y una sección abierta que define un área posterior abierta. Un reforzador incluye alambres que se extienden hacia el área posterior abierta y que son unidos con las superficies posteriores superior e inferior, de manera que el reforzador retenga y estabilice la sección abierta durante el impacto del vehículo. En otro aspecto de la presente invención, una viga incluye un miembro estructural reforzado con montajes en cada extremo que son adaptados para su unión con un vehículo, con el miembro estructural reforzado que tiene al menos una pared que forma una superficie frontal . Un reforzador incluye alambres situados sobre la superficie frontal, de manera que el reforzador estabiliza la pared durante el impacto del vehículo. Todavía en otro aspecto de la presente invención, un absorbente de energía incluye un miembro moldeado polimérico de viga que tiene una pared de cara o frontal. Una pluralidad de alambres de refuerzo es embebida en la pared frontal, los alambres tienen una resistencia a la tracción al menos aproximadamente de 120 KSI . En otro aspecto de la presente invención, un proceso de formación de un miembro estructural reforzado incluye el suministro de alambres trenzados que son interconectados y mantenidos en un patrón a través de cordones plásticos, los alambres tienen una resistencia a la tracción al menos de 120 KSI . El proceso además incluye el cierre de las matrices sobre el patrón de los alambres trenzados de los alambres a una nueva forma, y el moldeo del material polimérico sobre los alambres con el material polimérico formando una viga estructural y con los alambres que son embebidos y por lo tanto, refuerzan las áreas seleccionadas de la viga estructural . Estos y otros aspectos, objetivos y características de la presente invención serán entendidos y apreciados por aquellas personas expertas en la técnica en base al estudio de la siguiente especificación, reivindicaciones y figuras adjuntas .
Breve Descripción de las Figuras Las Figuras 1-2 son vistas superior y en corte transversal de un sistema de amortiguación de choque de la primera modalidad, con la Figura 2A que muestra el reforzador en mayor detalle. Las Figuras 3-4 son vistas en perspectiva y en corte transversal del sistema de amortiguación de choque de la segunda modalidad. Las Figuras 5-6 son vistas en perspectiva y en corte transversal del sistema de amortiguación de choque de la tercera modalidad. Las Figuras 7-8 son vistas en perspectiva y en corte transversal del sistema de amortiguación de choque de la cuarta modalidad. La Figura 9 es una vista en perspectiva en despiece del sistema de amortiguación de choque de la quinta modalidad. La Figura 10 es una vista en perspectiva frontal de un sistema de amortiguación de choque de la sexta modalidad. La Figura 11 es una vista en perspectiva posterior fragmentaria de una sección de extremo de la Figura 10. Las Figuras 12-14 son vistas en corte transversal tomadas a lo largo de las líneas XII-XII, XIII-XIII y XIV-XIV en la Figura 10. La Figura 12A es una vista ampliada frontal de un manojo de alambres trenzados y torcidos de la Figura 12. La Figura 15 es una vista en perspectiva frontal de un sistema de amortiguación de choque de la séptima modalidad. La Figura 16 es una vista ampliada frontal de una sección central de la Figura 15, con el material polimérico que es mostrado como un material transparente, de modo que la densidad de los alambres trenzados puede ser observada.
Descripción Detallada de la Invención La presente invención incluye un sistema de parachoques o amortiguación de choque que tiene una sección de viga y un reforzador que fortalece y apuntala esta sección de viga para una resistencia incrementada. Como se ilustra más adelante, el reforzador puede ser situado, de manera integral, dentro de la viga, unido con la parte posterior de la misma o unido con la parte frontal de la viga. El sistema de viga estructural 20 (Figuras 1-2) (que también es llamado en la presente como el "miembro reforzado estructural") incluye una sección de viga 21 elaborada de material polimérico (es decir, plástico) con un reforzador 22 que comprende un patrón de alambres 31 que son de inserto moldeado dentro de la sección de viga 21. Se contempla que la sección de viga 21 puede ser de cualquier forma, incluyendo la forma que se ilustra que posee una sección transversal de forma de C con una superficie frontal curvilínea inclinada 23 y los extremos parcialmente cerrados 24 de la curva incrementada. Por ejemplo, se contempla que la sección de viga 21 también podría tener una sección transversal de forma de W o una sección transversal de forma de viga-I. La sección de viga 21 que se ilustra incluye las paredes frontal, superior e inferior 25-27 con las superficies de posteriores borde 28 y 29 sobre las paredes superior e inferior 26-27, de manera respectiva. En la sección de viga 21, las superficies posteriores 28 y 29 no se encuentran unidas entre sí, aunque se contempla que podrían estarlo (véase las Figuras 3-8) y que también podría ser situado un reforzador sobre la superficie de cara o frontal 23 (véase la Figura 9) . Se contempla que un montaje 29' puede ser unido o integralmente formado sobre la superficie posterior en cada extremo de la viga, para su unión con los rieles de bastidor de vehículo o con una estructura de marco de puerta. El reforzador 22 es un sub-montaje que incluye cables o cordones plásticos entrelazados 30 que forman una matriz ortogonal unida con los alambres 31. La matriz es relativamente flexible y "blanda" en una dirección perpendicular a la longitud de los alambres, aunque es suficiente para proporcionar estabilidad y separación a los alambres 31, de modo que el montaje pueda ser manejado y manipulado durante el moldeo de inserto en (o montado en) la sección de viga 21. En forma ventajosa, los alambres 31 pueden ser de cualquier resistencia, tamaño, resistencia a la tracción y otra propiedad, según se desee. El reforzador 22 es flexible y puede deformarse alrededor de un eje paralelo a los alambres 31, y además puede formarse en una configuración de preforma de tres dimensiones mediante el doblado de los alambres alrededor de su longitud, si se deseara. En una forma, los alambres 31 son alambres de alta resistencia, y en otra forma, los alambres son alambres de ultra alta resistencia que tienen una resistencia a la tracción más grande de 80 KSI, o de preferencia más grande de 120 KSI o de la manera más preferible, más grande de 200 KSI . En una forma, cada uno de los alambres ilustrados 31 es en realidad una pluralidad de alambres trenzados que son torcidos juntos para formar un cable de alambres. En forma notable, el cable de alambres o los alambres trenzados de manojo proporcionan un área superficial y también hendiduras para que el material plástico de la sección de viga 21 se una y penetre, originando de esta manera una viga más fuerte. En la presente descripción y reivindicaciones, se pretende que el término "alambre" cubra el concepto de un cable de alambres y alambres trenzados de manojo, así como también, alambres individuales. Se observa que un producto que comprende un sub-montaje de alambres de manojo de alta resistencia en una serie ortogonal de cordones plásticos se encuentra comercialmente disponible y es elaborado por una compañía llamada Hardwire™, ubicada en Pocomoke City. MD. Se contempla que el reforzador 22 será una lámina que tiene una consistencia y una separación estrecha de los alambres paralelos 31 y una separación casi amplia de los cordones plásticos 30, y que las piezas del reforzador 22 serán situadas según se desee en la sección de viga 21. Por ejemplo, una sección del reforzador 22 podría ser situada junto a la parte central de la sección de viga 21 a fin de proporcionar una resistencia mejorada para soportar un impacto de poste central. También, el reforzador 22 podría ser cortado de los extremos de la sección de viga 21 en donde se desee a una menor resistencia. No obstante, se contempla que el reforzador 22 por sí mismo también puede ser elaborado de manera que tenga un aumento o disminución en la densidad de los alambres en áreas específicas, si se deseara.
Se contempla que el presente miembro estructural 20 puede ser elaborado mediante la colocación de una pieza plana del reforzador 22 (es decir, una hoja o lámina de alambres 31 que son mantenidos juntos por cordones de plástico 30) en un molde. Los alambres 31 serían formados cuando la matriz sea cerrada, y posteriormente, son mantenidos en la forma deseada cuando el material polimérico de la sección de viga 21 sea fundido o inyectado en el reforzador para formar la configuración final de la sección de viga 21. En forma alterna, los alambres 31 podrían ser preformados antes de su colocación en el molde. Varias modalidades adicionales son ilustradas en las Figuras 3-9. En estas modalidades adicionales, se identifican las características y aspectos idénticos y similares mediante el uso del mismo número, aunque con la adición de una letra "A", "B", "C" y "D" . Esto es efectuado para reducir la discusión redundante y no con otro propósito. El sistema de vigas 20A (Figuras 3-4) (también llamado en este documento un "miembro estructural reforzado") incluye una sección de viga de forma-C 21A (que podría ser de material polimérico, una sección polimérica reforzada o una sección de metal, tal como una sección formada por laminado) y un reforzador 22A que tiene un patrón de alambres 31A. Las pestañas 32A y 33A se extienden hacia adentro en alineación a partir de los extremos posteriores de las paredes superior e inferior 26A-27A. El reforzador ilustrado 22A incluye los bordes 34A y 35A que son insertos moldeados dentro de las pestañas 32A y 33A. Se contempla que los bordes 34A y 35A también pudieran ser soldados o unidos con las pestañas 32A y 33A (es decir, cuando la sección de viga 21A sea de metal) . También se contempla que las pestañas 32A y 33A pudieran extenderse hacia afuera en lugar de extenderse una en dirección de la otra como se muestra en la Figura 4. Un absorbente de energía 36A es situado sobre la superficie frontal de la sección de viga 21A. Se contempla que el absorbente de energía 36A puede ser un absorbente polimérico común de energía con o sin un material común de refuerzo. Se contempla que el absorbente de energía 36A también podría incluir un reforzador similar al reforzador embebido 22A (o como el reforzador 22). En forma alterna, el reforzador podría ser aplicado en una superficie del absorbente de energía, tal como podría ocurrir cuando el absorbente de energía 36A sea termoformado. Como se ilustró, el absorbente de energía 36A es termoformado a partir de una hoja de material termoplástico e incluye los bloques de deformación por choque 37A que se extienden hacia adelante a partir de una capa de base 38A. Se contempla que los alambres de acero de ultra alta resistencia (UHSS) pueden ser embebidos en el absorbente de energía 36A, de manera similar al arreglo que se muestra en la Figura 2. Se contempla que el reforzador será preformado en una configuración de tres dimensiones que se acople con el plástico termoformado durante el proceso de termoformado. En forma notable, los extremos superior e inferior de la capa de base 38A puede ser configurados para embragar en forma friccional con los bordes superior e inferior de la sección de viga 21a para retener temporalmente el absorbente de energía 36A sobre la sección de viga 21A. El sistema de vigas 28B (Figura 5) incluye una sección de viga de forma de sombrero 21B similar a la sección de viga 21A (Figura 3), aunque tiene las pestañas 32B y 33B que se extienden hacia afuera. Un reforzador 22B incluye los bordes 34B y 35B situados sobre y en embrague con una primera porción 39B de las pestañas 32B y 33B. Una porción doblada en forma contraria 40B embraga en forma sujeta con los bordes 34B y 35B para retener el reforzador 22B sobre la sección de viga 2IB. Se observa que en donde se desee una retención adicional, las porciones 39B y 40B pueden ser soldadas o aseguradas juntas de otro modo (en forma mecánica a través de remaches o similares) para incrementar la resistencia de sujeción. En forma notable, el reforzador 22B incluye tanto los alambres 31B como los cordones plásticos 30B. Sin embargo, se concibe que un reforzador 22B que comprende sólo los alambres 31B también podría ser utilizado en donde el proceso de montaje sea adaptado para manejar y posicionar una pluralidad de alambres en la parte posterior de la sección de viga 21B hasta la unión del reforzador 22B con la sección de viga 2IB. La viga que se muestra en la Figura 6 es idéntica a la que se muestra en la Figura 5, excepto que en la Figura 6 las pestañas 32B y 33B son curveadas en lugar de planas. Las pestañas curveadas 32B y 33B crean una concavidad útil para el embrague en forma acoplada de una cara de la viga de amortiguación de choque, lo cual podría ayudar a mantener la sección de viga 21 sobre la cara de una viga de amortiguación de choque primaria tubular. Se observa que la sección de viga 2IB podría ser una hoja de metal formada por laminación o podría ser un componente moldeado con alambres reforzados embebidos similares a la que se muestra en la Figura 2. El sistema de vigas 20C (Figuras 7-8) incluye una sección de viga de forma-C 21C similar a la sección de viga 21B y con los alambres 31C unidos con las pestañas 32C y 33C mediante soldadura. En el reforzador 22C, los alambres 31C son formados en una matriz entrelazada o cruzada. Se contempla que los alambres 31C podrían ser plegados o estampados para ayudar a los alambres entrelazados a mantener su patrón sin el uso de cordones plásticos. En forma alterna, los alambres 31C pueden ser adheridos-soldados o unidos mediante gotas de adhesivo en una cantidad suficiente de uniones entrelazadas, de modo que el reforzador 22C mantenga su forma mientras que está siendo manejado. En forma notable, los extremos de los alambres 31C pueden ser asegurados a través de un cordón continuo, o mediante un sujetador de forma-C que embraga con las pestañas 32C y 33C y que es periódicamente soldado (por ejemplo, a través de las soldaduras de tipo MIG, TIG u otra) . El sistema de vigas 20D (Figura 9) incluye una sección de viga 21D y el reforzador 22D situado sobre la superficie frontal de su cara frontal 25D. Los alambres 31D son situados en posición vertical, horizontal, en diagonal, o en cualquier patrón deseado. El reforzador 22D es retenido en la pared frontal 25D a través de cualquier medio deseado. Por ejemplo, es mostrada una cubierta de hoja de metal 42D, la cual es soldada por puntos en la pared frontal 25D cubriendo los alambres 31D. En forma alterna, puede utilizarse un agente de unión sólo o en combinación con la cubierta 42D. En forma alterna, puede utilizarse un salpicadero (no se muestra) para retener el montaje junto. En forma alterna, se contempla que el reforzador 22D podría ser preformado en una configuración de sombrero para absorber la energía antes del impacto en la cara de la sección de viga 21D. La sección de viga 21E (Figuras 10-14) combina las características de una viga rígida de refuerzo y un absorbente de energía, al mezclar una forma moldeada particular polimérica con alambres trenzados UHSS embebidos como sigue. Mediante este arreglo, la necesidad de una viga separada de refuerzo (normalmente de metal) y un absorbente separado de energía (comúnmente polimérico) sobre un sistema de amortiguación de choque frontal o posterior del vehículo común es potencialmente eliminada. Asimismo, la sección de viga 21E permite que sean diseñados componentes híbridos que tengan características muy específicas de impacto y resistencia en distintas regiones, de manera que la sección de viga 21E también sea útil en gran medida en las vigas de la puerta, en las vigas del techo y en muchos otros lugares en un vehículo o en aplicaciones sin vehículo en donde se deseen características particulares de resistencia. La sección de viga 21E incluye un material polimérico moldeado en la forma deseada de viga. El material polimérico que se ilustra es un material PC/PBT, el cual a menudo es utilizado para absorbentes de energía para sistemas de amortiguación de choque de vehículo. Por ejemplo, el material Xenoy® elaborado por GE Corporation puede ser utilizado. La forma de viga incluye una sección central 71E, las secciones de montaje 72E en cada extremo de la sección central 71E y las secciones de esquina 73E en los extremos exteriores. La sección central 71E incluye las porciones superior e inferior de forma-U 74E y 75E conectadas a través de una pestañas 76E. Cada una de las porciones superior e inferior de forma-U 74E y 75E incluye las paredes superior e inferior 77E y 78E conectadas a través de una pared frontal 79E para definir las cavidades que abren hacia atrás, y además incluyen los rebordes verticales 80E que se extienden en la dirección hacia atrás/hacia adelante para conectar y reforzar las paredes 77E-79E. Además, los rebordes de refuerzo 81E se extienden entre las porciones superior e inferior de forma-U 74E y 75E, formando de esta manera una pluralidad de secciones de forma de caja bien adaptadas para comprimir y absorber la energía en base al impacto del vehículo. Las paredes frontales 79E en las porciones 74E y 75E tienen embebidos los reforzadores 22E que incluyen una pluralidad de manojos torcidos de alambres trenzados 83E (Figura 12A) . Los alambres trenzados 83E se extienden en dirección longitudinal a lo largo de las paredes frontales 79E en una longitud de la sección central 73E, aunque terminan en o son ligeramente más cortas de las secciones de montaje 72E. Los alambres trenzados 83E también podrían estar presentes en las porciones delanteras de las paredes superior e inferior 77E y 78E (véase la Figura 12) (y/o los alambres trenzados 83E pueden estar presentes en cualquier ubicación a través de toda la sección de viga 21E según se desee) . En forma notable, la sección de viga 21E que se ilustra es relativamente recta aunque tiene una inclinación pequeña (es decir, una curvatura longitudinal) . Se contempla que los alambres trenzados 83E pueden ser mantenidos juntos como un montaje previo con una matriz de cordones plásticos, como se muestra en la Figura 2A y como se describió con anterioridad. El montaje previo de los alambres trenzados 83E puede ser de una forma plana cuando se encuentre en un estado libre no estresado, y puede colocarse en la mitad hembra de las matrices de moldeo en donde, cuando son cerradas, las matrices de moldeo forman los alambres trenzados 83E a lo largo de las paredes frontales 79E hasta la forma longitudinalmente curveada de la parte final . La forma en sección transversal de la viga moldeada cambia a medida que esta se extiende a partir de la sección central 71E (la cual en la viga que se ilustra es de una forma generalmente de "W" ) y transita hacia las secciones de montaje 72E en cada extremo de la sección central 71E, y entonces, cambia una vez más a medida que la sección transversal transita hacia las secciones de esquina 73E en los extremos exteriores. Las secciones de montaje que se ilustran 72E (Figura 13) son integralmente formadas como parte de la forma de viga e incluyen las paredes superior, intermedia e inferior 85E, 86E y 87E interconectadas a través de una pared posterior 88E y los rebordes verticales 89E y 90e según se requiera para la rigidez e integridad estructural. Una superficie posterior relativamente plana es formada sobre las secciones de montaje 72E y los agujeros de unión 92E son proporcionados en la pared posterior 88E. Un riel de bastidor del vehículo 93E incluye una placa de unión 94E que tiene agujeros que se acoplan con el patrón de agujeros 92E, de modo que los tornillos 95E pueden ser utilizados para asegurar la sección de viga 21E en el vehículo. Las secciones de esquina 73E que se ilustran tienen formas de sección transversal no diferentes de la forma de la sección central (véase la Figura 14) , que incluye las secciones superior e inferior de forma-U 96E y 97E interconectadas por una pared posterior 98E, cada sección de forma-U incluye las paredes superior e inferior 99E y 100E conectadas a través de las paredes frontales 101E. Sin embargo, el borde trasero de la pared más superior 99E y la pared más inferior 100E no incluyen pestañas como las pestañas que se extienden hacia arriba y hacia abajo 102E sobre las paredes más superior y más inferior de la sección central 71E (Figura 12). (Las pestañas 102E serían proporcionadas para incrementar la estabilidad de las paredes a lo largo de la sección central 71E, si se deseara) . Asimismo, las secciones de esquina 73E (cuando se observan por encima) son de forma de cuña o de forma triangular con los extremos exteriores angostos. Éstas incluyen una superficie frontal que se curvea hacia atrás en una relación de inclinación en forma incremental más grande que la inclinación definida a lo largo de la superficie frontal de la sección central. Esto es para proporcionar una apariencia más aerodinámica al vehículo, como es efectuado en algunas ocasiones en los diseños de los vehículos modernos. En forma notable, los rebordes verticales 103E se extienden entre las secciones de forma-U 96E y 97E y los rebordes 104E se extienden en dirección interna dentro de cada sección de forma-U 96E y 97E para incrementar la resistencia y la integridad de la sección de esquina. Se observa que la forma de cuña de las secciones de esquina 73E proporciona una amortiguación de choque más amigable al peatón, debido a que las secciones de esquina 73E se flexionarán en respuesta al golpeo a peatón. La flexibilidad de la sección de esquina es mantenida y es consistente con la ausencia de los alambres trenzados UHSS en la viga que se ilustra 21E, las cuales están presentes sólo en la sección central 71E y no en las secciones de montaje y de esquina 72E y 73E. Se proporciona una sección de viga 21F (Figuras 15-16) que es similar a la sección de viga 21E, excepto que la sección de viga 21F incluye una sección del panel 106F en la parte media de la sección central 71F, en donde las paredes frontales 79F de las porciones superior e inferior de forma-U 74F y 75F son interconectadas para formar una gran superficie frontal plana. Las aperturas 107F (o depresiones) son formadas en cualquier lado de la sección del panel 106F, para el montaje de las luces traseras (es decir, sobre el amortiguador de choque posterior del vehículo) o para pasar aire a través de las mismas (hacia el motor) (es decir, sobre el amortiguador de choque frontal del vehículo) . Como se muestra en la Figura 16, la densidad de los alambres trenzados cambia a través de diferentes partes de la sección de viga 21F. La pared frontal 79F de la porción superior de forma-U 74F incluye una pluralidad de manojos de alambres trenzados y torcidos 83F que se encuentran separados relativamente juntos y que se extienden una longitud de la sección central 7lF de la sección de viga 21F. En forma contrastante, los alambres trenzados 83F' en la sección del panel central 106F (es decir, por debajo de la porción de forma-U 74F) se encuentran separados una mayor distancia. Asimismo, los alambres trenzados 83F' en la sección del panel central 106F son más cortos y terminan a poca distancia de los bordes laterales 108F de la sección de panel 106F, de modo que los extremos de los alambres trenzados 83F' no sean expuestos. De esta manera, la sección de panel 106F es reforzada a través de los alambres trenzados 83F', aunque en un alcance menor que la porción superior de forma-U 74F. Se contempla que la sección de viga 21F puede ser elaborada de un material de color, o puede ser elaborada de un material que pueda ser pintado, eliminando de esta manera la necesidad de cubrirla con un salpicadero. El salpicadero es a menudo elaborado de un material tal como un material de reacción moldeado por el proceso de inyección (RIM) , o un material RIM reforzado de vidrio, que no es costoso de comparar, manufacturar y ensamblar, de manera que su eliminación puede ser un ahorro significante de costo. Además, se contempla que el material polimérico de la sección de viga 21F puede incluir en realidad un agente de espumado, reduciendo de esta manera su densidad y peso, mientras que todavía se obtiene el beneficio de alambres de alta resistencia colocados dentro de la sección de viga 21F. En una forma, se contempla que en algunas aplicaciones los alambres trenzados UHSS pueden ser colocados (en forma secundaria o de inserto moldeado en los mismos) dentro del material RIM formando de esta manera una viga estructural. Se contempla que el concepto de utilización de un reforzador (por ejemplo, el reforzador 22, 22A, 22B, 22C, 22D, 83E, 83F) sobre o dentro de una sección de viga (por ejemplo, la sección de viga 21, 21A, 21B, 21C, 21D, 21E, 21F) como se describe en la presente pudiera ser adaptada para uso sobre cualquier componente de viga en un vehículo, en donde se desee a una relación de alta resistencia-con-peso y en donde se desee a una resistencia de alto impacto. Por ejemplo, estas vigas a menudo son utilizadas en puertas para mejorar el impacto lateral del vehículo o en soportes de techo, o en miembros de columna de soporte de techo, o en miembros de soporte del panel de instrumentos, o en otras ubicaciones en un vehículo para mejorar las características de resistencia mientras se mantiene un peso más bajo. Se entiende que pueden realizarse variaciones y modificaciones en base a la estructura mencionada sin apartarse de los conceptos de la presente invención, y además, se entiende que estos conceptos se pretende que sean cubiertos a través de las siguientes reivindicaciones a menos que estas reivindicaciones por su lenguaje lo señalen en forma expresa de otro modo. Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (24)

  1. REIVINDICACIONES
  2. Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Una viga estructural, caracterizada porque comprende : un miembro estructural reforzado polimérico con montajes en cada extremo adaptados para su unión, el miembro estructural reforzado incluye un reforzador moldeado en la pieza que incluye una serie estrechamente separada de alambres trenzados de manojo torcido. 2. La viga de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el reforzador incluye una pluralidad de cordones plásticos que se interconectan con los alambres para mantener los alambres en un patrón seleccionado antes del moldeo en los alambres .
  3. 3. La viga de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque todos los alambres se extienden en paralelo entre sí .
  4. 4. La viga de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque los alambres son situados en áreas seleccionadas en el miembro estructural reforzado y no se extienden en forma continua a lo largo de toda la longitud del miembro estructural reforzado.
  5. 5. La viga de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque los alambres son elaborados de un material que tiene una resistencia a la tracción al menos de 120 KSI.
  6. 6. La viga de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque los alambres son elaborados de un material que tiene una resistencia a la tracción al menos de 200 KSI.
  7. 7. La viga de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-6, caracterizada porque incluye una viga de metal de amortiguación de vehículo, y en donde el miembro estructural reforzado es un absorbente de energía que embraga con una cara de la viga de amortiguación.
  8. 8. La viga de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque todos los alambres se extienden en paralelo entre sí.
  9. 9. Una viga, caracterizada porque comprende: un miembro estructural reforzado con montajes en cada extremo adaptados para su unión con un vehículo; la viga tiene las superficies posteriores superior e inferior y una sección abierta que define un área posterior abierta; y un reforzador que incluye alambres que se extienden hacia el área posterior abierta y son unidos con las superficies posteriores superior e inferior, de manera que el reforzador retenga y estabilice la sección abierta durante un impacto de vehículo.
  10. 10. La viga de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque cada uno de los alambres incluye extremos unidos con las superficies posteriores superior e inferior.
  11. 11. La viga de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque los extremos son insertos moldeados en las paredes superior e inferior de la sección abierta, las paredes superior e inferior incluyen las superficies posteriores.
  12. 12. La viga de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque el reforzador incluye cordones plásticos que se interconectan con los alambres para mantener los alambres en un patrón seleccionado al menos hasta que los extremos de alambre sean unidos.
  13. 13. La viga de conformidad con las reivindicaciones 10-12, caracterizada porque incluye un absorbente de energía situado sobre una cara de la viga, el absorbente de energía también incluye un patrón de alambres .
  14. 14. La viga de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque incluye pestañas posteriores que son situadas en un plano común y que definen las superficies posteriores cuando la viga es observada en corte transversal.
  15. 15. La viga de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque los alambres son unidos con las superficies posteriores a través de la unión de material tal como soldadura y soldadura fuerte.
  16. 16. La viga de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque los alambres incluyen una pluralidad de alambres trenzados que son torcidos juntos para formar un alambre de forma de cable.
  17. 17. Una viga, caracterizada porque comprende: una viga con montajes en cada extremo adaptados para su unión con un vehículo; la viga tiene al menos una pared que forma una superficie frontal; y un reforzador que incluye una serie estrechamente separada de alambres trenzados de manojo torcido que embragan con la superficie frontal, de manera que el reforzador estabiliza una pared durante el impacto de vehículo.
  18. 18. La viga de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada porque el reforzador es situado al menos a través del centro de la superficie frontal para estabilizar el área central frontal durante un impacto de poste.
  19. 19. La viga de conformidad con las reivindicaciones 17-18, caracterizada porque incluye una cubierta unida con la viga y que tapa, al menos parcialmente, el reforzador.
  20. 20. La viga de conformidad con la reivindicación 18, caracterizada porque la superficie frontal es de una forma de tres dimensiones, y en donde el reforzador es configurado en una forma no plana para embragar en forma acoplada con la superficie frontal .
  21. 21. Un absorbente de energía, caracterizado porque comprende : un miembro moldeado de viga polimérica que tiene una pared frontal; una pluralidad de una serie estrechamente separada de alambres trenzados de manojo torcido que son embebidos en y refuerzan la pared frontal, los alambres tienen una resistencia a la tracción al menos aproximadamente de 120 KSI.
  22. 22. Un proceso de formación de un miembro estructural reforzado, caracterizado porque comprende: proporcionar una serie estrechamente separada de alambres trenzados de manojo torcido que son interconectados y mantenidos en un patrón a través de cordones plásticos, los alambres trenzados de manojo torcido tienen una resistencia a la tracción al menos de 120 KSI; cerrar las matrices sobre el patrón de los alambres trenzados de manojo para formar los alambres trenzados de manojo en una nueva configuración; y moldear el material polimérico sobre los alambres trenzados de manojo torcido con el material polimérico formando una viga estructural y con los alambres trenzados de manojo torcido que son embebidos en y por lo tanto refuerzan las áreas seleccionadas de la viga estructural.
  23. 23. Una viga, caracterizada porque comprende: un miembro estructural reforzado con montajes en cada extremo adaptados para su unión con un vehículo; la viga tiene una pared frontal y las paredes superior e inferior que definen un área posterior abierta; y un reforzador que incluye alambres que se extienden hacia el área posterior abierta y que son unidos con las paredes superior e inferior próximas al área posterior abierta, de manera que el reforzador retenga y estabilice el área posterior abierta durante el impacto del vehículo.
  24. 24. Un artículo para un vehículo, caracterizado porque comprende : un absorbente de energía moldeado de material polimérico, el absorbente de energía tiene las primeras paredes que se extienden en paralelo a la dirección de impacto para comprimir el colapso en el caso de un impacto y también tiene las segundas paredes que se extienden en un ángulo con las primeras paredes, al menos una de las paredes posee un patrón de alambres trenzados de manojo torcido de acero de ultra alta resistencia más grande de 120 KSI embebidos al menos en una de las paredes y que se extienden en una orientación deseada para incrementar la resistencia al menos de una pared.
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