MXPA06014146A - Montante de soporte para el techo, hidroformado, unitario. - Google Patents

Abstract

Un montante o pilar B de una pieza tiene una pestaña frontal y una pestaña posterior formadas en una parte superior del montante B. Las pestañas frontal y posterior se extienden hacia delante y hacia atrás desde una sección trapezoidal del montante B. Una parte cóncava interna está dispuesta en una parte inferior del montante B. El montante B de una pieza se asegura a las superficies externa y superior de un carril de techo y a una superficie exterior de un balancín para proporcionar resistencia superior para el desempeño de la deformación del techo. La parte tubular del montante B se aplasta parcialmente para formar una sección trapezoidal en la parte superior del montante B.

Description

MONTANTE DE SOPORTE PARA EL TECHO, HIDROFORMADO, UNITARIO REFERENCIA CRUZADA CON APLICACIONES RELACIONADAS Esta aplicación reclama el beneficio de la solicitud provisional U. S. Serie No. 60/687,666 presentada en Junio 6, 2005 ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 1 Campo de la invención La presente invención se refiere a un montante de techo hidroformado 15 unitario para un vehículo.

Antecedentes de la técnica Los montantes de soporte del techo soportan el techo de un vehículo y se localizan entre las ventanas y puertas de un vehículo. Los montantes del techo frecuentemente se identifican como A, B, C y en algunos casos los montantes D dependen del estilo del vehículo. Un montante B, en general, se localiza inmediatamente detrás de la puerta delantera de un vehículo. El montante B es un elemento importante para determinar la resistencia del techo y el grado de intrusión del choque lateral. Los diseños de vehículos para pasajeros se prueban la resistencia del techo y la resistencia al choque lateral. Los montantes B convencionales se fabrican como partes de chapa de metal con estampado múltiple que, en general, son puntos soldados juntos. Es posible mejorar la resistencia de los montantes B convencionales formando las partes de chapa de metal de un material de alto grado, como fase doble y aceros al boro. Los montantes B también se pueden hacer más fuertes usando componentes de metal de calibre más grueso. Sin embargo, al usar aleaciones de alta resistencia y chapa de metal más gruesa se puede incrementar el peso de un vehículo y también incrementar el costo de fabricación del montante B. Aun con el uso de componentes de aleación más gruesa los montantes B de diseño convencional no siempre cumplen con los requerimientos restrictivos de las pruebas para la resistencia del techo 5 y desempeño de choque lateral .

Se ha propuesto usar tubos hidroformados para fabricar vehículos que tengan la construcción de bastidores de espacio en, por ejemplo, la Patente U. S. No. 6,282,790.

Esta patente propone formar integralmente dos montantes B y un techo en arco en una pieza única en forma de U que se conecta a la superficie superior de dos balancines tubulares. Este diseño propuesto presenta un problema de fabricación en que la sección de caja cerrada de las partes impide usar las técnicas de montaje por puntos soldados. También, el grosor longitudinal 15 de la parte del tubo hidroformado entre las puertas del vehículo es inconveniente desde un punto de vista del estilo.

Otros diseños propuestos para montantes B hidroformados se describen en la solicitud de Patente U. S. publicada US 2004/0239091 Al y la solicitud de Patente u. S. publicada US 2005/0023865 Al. Sin embargo, estos diseños propuestos requieren de ménsulas reforzadas para conectar el montante B a un carril del techo. Además, el montante B no está reforzado por el carril del techo y los miembros del tablero del balancín. En el caso de una intrusión de choque lateral, la conexión del montante B al carril del techo y al balancín debe depender de la integridad estructural de la soldadura. Además, el ancho del montante B en la dirección longitudinal del vehículo limita el estilo e impacta adversamente la apariencia del vehículo.

La presente invención resuelve los problemas antes mencionados y otros problemas relacionados con la fabricación de un montante de soporte de techo con una cantidad mínima de partes y mejora el desempeño de la deformación del techo y el choque lateral. Los métodos de la técnica anterior para montantes de soporte de techo hidroforinados que enfrentan las barreras técnicas relacionadas con el procedimiento de hidroformado, métodos de unión de componentes hidroformados y restricciones de empaque. En particular, es difícil para un tubo hidroformado que tiene un perímetro uniforme acomodarse 5 en las diversas secciones deseadas para el estilo del vehículo.

Los montantes B de piezas múltiples de la técnica anterior se diseñan para conectar el riel del techo, balancín y tableros externos del cuerpo. La conexión entre estos elementos es crítica para la resistencia del cuerpo del vehículo y ruido, vibración y dureza ( VH) de unión de rigidez. Las restricciones de empaque para los montantes B incluyen proporcionar un espacio para los retractores de los cinturones de seguridad y superficies para la retención de las puertas y refuerzos de bisagras.

Los problemas antes mencionados y los retos del diseño se solucionan por medio de la invención de solicitantes como se describe abajo.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN" De acuerdo con un aspecto de la presente invención un montante de soporte de techo se proporciona en parte por medio de un riel de techo y un tablero de balancín que se conectan por medio de un montante de soporte parcialmente hueco, de una pieza. El montante del soporte tiene una pared interna, una pared externa, una pared delantera y una pared posterior. El montante de soporte tiene una sección inferior tubular que se extiende hacia arriba desde el tablero del balancín y una sección superior que se extiende hacia arriba desde la sección inferior. La sección superior tiene una forma tubular convergente formada por la pared interna, la pared externa, la pared delantera y la pared posterior que convergen en la dirección vertical. La sección tubular convergente tiene pestañas que se extienden longitudinalmente desde la pared delantera y la pared posterior. El extremo superior de la sección tubular convergente termina en una pestaña de riel de techo comprimida que incluye únicamente la pared interna y la pared externa. La pestaña del riel del techo comprimida se ensambla a una superficie externa y superficie superior del riel del techo.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un montante de soporte de techo para un vehículo para soportar un techo del vehículo sobre un compartimiento de pasajeros. 5 El montante se coloca adyacente a la orilla posterior de la puerta del vehículo que proporciona acceso al asiento delantero del vehículo. El vehículo tiene un riel de techo y un tablero de balancín que se interconectan por medio del montante de soporte de techo. El montante de soporte de techo consiste de un miembro parcialmente tubular y unitario que tiene una pestaña de riel de techo cerrada en un extremo superior y una pestaña de tablero del balancín cerrada en un extremo inferior. La pestaña de riel de techo se ensambla al riel del techo en una superficie del riel del techo que se encuentra en el lado contrario del riel del techo desde el compartimiento del pasajero. La pestaña de balancín se ensambla al tablero de balancín en una superficie del tablero de balancín que se encuentra en el lado contrario del tablero de balancín desde el compartimiento de pasajeros.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención se proporciona, un montante de soporte de techo que se coloca entre una hilera de asientos delantera y una hilera de asientos posterior del vehículo. El montante de soporte de techo consiste de un cuerpo tubular hueco que tiene una pestaña de riel de techo en el extremo superior y una pestaña de balancín en el extremo inferior. Se forma una cavidad del retractor del cinturón de seguridad en la parte tubular adyacente al extremo inferior del montante. La pestaña de riel de techo se suelda una superficie externa del riel del techo y la pestaña del balancín se suelda a una superficie externa del balancín.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, el montante de soporte puede tener una sección inferior tubular que termina en una pestaña de balancín comprimida que incluya únicamente una pared interna y una pared externa y que se ensambla a una superficie externa del tablero de balancín. La pestaña del balancín se puede extender alrededor de la superficie del fondo del tablero del balancín. La pestaña del balancín puede tener una pestaña soldada por puntos colocada debajo del tablero del balancín. La parte inferior tubular del montante de soporte puede tener una pared interna que define una parte cóncava en la cual se puede ensamblar 5 un retractor de cinturón de seguridad.

El riel de techo define una muesca en relación con una superficie externa del techo sobre el cual se recibe la pestaña del riel del techo del montante de soporte, La pestaña del riel del techo preferentemente tiene al menos dos capas de metal en donde al menos una capa de metal se quita en ciertas partes para facilitar que la pestaña del riel del techo se suelde por puntos al riel del techo. La pestaña del riel del techo traslapa y se suelda a un extremo de la pestaña del techo en arco que se extiende transversalmente . De acuerdo con otro aspecto de la invención, una parte superior de la parte del cuerpo tubular puede tener una sección transversal rectilínea tubular en un cinturón del vehículo. La sección transversal rectilínea de la parte superior de la parte del cuerpo tubular se reduce en la dirección vertical del vehículo. La pestaña que se extiende hacia adelante y la pestaña que se extiende hacia atrás de la parte superior del cuerpo tubular pueden aumentar su extensión longitudinal a lo largo de la dirección vertical del vehículo. La pestaña que se extiende hacia delante y la pestaña que se extiende hacia atrás están formadas por una parte del miembro tubular que se aplasta desde el cual se forma la parte tubular en la operación de hidroformado .

De acuerdo con otros aspectos de la invención, la pestaña del balancín en el extremo inferior de la parte del cuerpo tubular se puede formar al aplastar una parte del miembro tubular desde el cual se forma la parte del cuerpo tubular.

Estos y otros aspectos de la presente invención se entenderán mejor viendo los dibujos que se adjuntan y siguiendo la descripción detallada de la modalidad ilustrada de la invención.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista elevada lateral fragmentaria de un montante B, riel de techo, techo en arco y balancín.

La Figura 2 es una vista elevada lateral de un montante B.

La Figura 3 es una vista seccional transversal tomada a lo largo de la linea 3-3 en la Figura 1.

La Figura 4 es una vista seccional trasversal tomada a lo largo de la línea 4-4 en la Figura 1.

La Figura 5 es una vista seccional trasversal tomada a lo largo de la línea 5-5 en la Figura 1.

La Figura 6 es una vista en perspectiva fragmentaria de un montante B, riel de techo y techo en arco; y la Figura 7 es una vista elevada delantera fragmentaria de un montante B, riel de techo y techo en arco.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERENTES . Refiriéndonos a la Figura 1, un montante B de una pieza 10 se muestra unido a un riel de techo 12 y a un techo en arco 14. El montante B 10 también se une a un balancín 18. El montante B10 tiene una parte media 20 y una parte superior 22 que se extiende hacia arriba desde la parte media 20. Una parte inferior 24 se extiende hacia abajo desde la parte media 20.

Refiriéndonos a la Figura 3, la cual es una sección transversal tomada a través de la parte media 20, la sección transversal del montante B 10 en esa área incluye una pared delantera 28, una pared posterior 30, y una pared externa 32 y una pared interna 34. Las cuatro paredes 28-34 forman una caja considerablemente rectangular en forma de viga.

Refiriéndonos a la Figura 4, se muestra una sección transversal tomada a través de la parte superior 22 del montante B 10. Una pestaña delantera 36 y una pestaña posterior 38 se extienden hacia delante y hacia atrás, respectivamente desde una sección trapezoidal 40. La sección trapezoidal 40 se extiende hacia arriba 5 como una continuación de las paredes 28-34 con la pared delantera 28 y la pared posterior 30 convergiendo hacia la pared externa 32 en la dirección vertical. La parte superior 22 del montante B 10 termina en una parte superior plana 42. La parte superior plana 42 se extiende sobre los lados superior y externo del riel del techo 12 y se recibe debajo del techo en arco 14.

Refiriéndonos a la Figura 5, se muestra una sección transversal tomada a través de la parte inferior 24 del montante B 10 para definir una parte cóncava interna 46. La parte cóncava interna 46 puede recibir un mecanismo retractor del cinturón de seguridad (no se muestra) si se desea.

Refiriéndonos a la Figura 2, el montante B 10 de una pieza se muestra en conjunción con el techo en arco 14. El montante B 10 incluye en su parte inferior 24 la parte cóncava interna 46 que origina una pestaña de unión del balancín 48 en su extremo inferior. El montante B incluye agujeros de unión de anillos D 50 y un agujero de acceso del conducto del cableado 52.

Refiriéndonos a la Figura 6, la conexión entre el montante B 10, el riel del techo 12 y el techo en arco 14 se muestran en mayor detalle. La parte superior 22 del montante B 10 incluye una pestaña delantera 36 y una pestaña posterior 38 que se forman en una operación de hidroformado al comprimir la viga desde la cual se forma el montante B. La parte superior 22 del montante B 10 se puede asentar en una muesca 56 formada sobre el riel del techo 12. Los rebordes 58 se pueden formar en el techo en arco 14 para proporcionar el grado deseado de rigidez y reforzar la estructura del techo.

Se puede proporcionar una pluralidad de áreas de acceso soldadas en las pestañas delantera y posterior 36 y 38 al quitar un área de capa única 60 de la pieza tubular antes de la operación de hidroformado. El área de capa única 60 facilita la operación de soldadura para unir el riel del techo al montante B.

Refiriéndonos a la Figura 7, el montante B 10 se asegura a un tablero externo lateral del cuerpo (no se muestra) . El montante B se une al riel del techo 12 y al techo en arco 14 en su extremo superior. Los agujeros de la bisagra 54 u otros equipos como las placas percutoras o placas de cerradura se pueden asegurar a la pared delantera 28 y la pared posterior 30 del montante B por medio de agujeros como los agujeros para bisagra 54. El extremo superior del montante B incluye la parte superior plana 42 que se extiende sobre el riel del techo 12 y debajo del techo en arco 14 que se describieron anteriormente .

El mejor modo para llevar a cabo la invención se ha descrito en detalle, los familiarizados con la técnica a la cual se refiere esta invención reconocerán varios diseños alternativos y modalidades para practicar la invención como se define con las siguientes reivindicaciones .

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Un montante de soporte de techo de un vehículo, consiste de: un riel de techo; un tablero de balancín; 5 un montante de soporte parcialmente hueco, de una pieza que tiene una pared interna, una pared externa, una pared delantera y una pared posterior, el montante de soporte tiene una sección inferior tubular que se extiende hacia arriba desde el tablero del balancín, una sección superior que se extiende hacia abajo desde el riel del techo, la sección superior tiene una forma tubular convergente formada por la pared interna, la pared externa, la pared delantera y la pared posterior que convergen en la dirección hacia arriba vertrealmente, la sección tubular convergente tiene pestañas que se extienden longitudinalmente desde la pared delantera y la pared posterior, el extremo superior de la sección tubular convergente termina en una pestaña del riel del techo comprimida que incluye únicamente la pared interna y la pared externa y que se ensambla a una superficie externa y a una superficie superior del riel del techo.

2. El montante de soporte del techo del vehículo de la reivindicación 1 en donde la sección tubular inferior termina en una pestaña de balancín comprimida que incluye únicamente una pared interna y una pared externa y que se ensambla a una superficie externa del tablero de balancín.

3. El montante de soporte del techo del vehículo de la reivindicación 1 donde la pestaña del balancín se extiende alrededor de una superficie del fondo del tablero de balancín.

4. El montante de soporte de techo del vehículo de la reivindicación 3 en donde la pestaña del balancín tiene una pestaña soldada por puntos colocada debajo del tablero del balancín.

5. El ensamble de soporte del techo del vehículo de la reivindicación 1 en donde la parte inferior tubular tiene una pared interna que define una parte cóncava en la cual se puede ensamblar un retractor de cinturón de seguridad. 5

6. El montante de soporte del techo del vehículo de la reivindicación 1 en donde el riel del techo define una muesca en relación con una superficie externa del techo sobre la cual se recibe la pestaña de riel de techo de un montante de soporte .

7. El montante de soporte del techo del vehículo de la reivindicación 1 en donde la pestaña de riel de techo tiene al menos dos capas de metal y en donde al menos una capa de metal se quita en áreas limitadas para facilitar que la pestaña del riel de techo se suelde por puntos al riel del techo .

8. El montante de soporte del techo del vehículo de la reivindicación 1 además comprende un techo en arco que se extiende en una dirección transversal del vehículo y en donde la pestaña del riel del techo traslapa un extremo de la pestaña del techo en arco y se suelda al extremo de la pestaña.

9. Un montante de soporte del techo para un vehículo que soporta el techo del vehículo sobre un compartimiento de pasajeros, el montante se coloca adyacente a la orilla posterior de una puerta del vehículo con acceso al asiento delantero, el vehículo tiene un riel de techo y un tablero del balancín, el montante de soporte de techo consiste de: un miembro parcialmente tubular, unitario que tiene una pestaña del riel de techo cerrada en un extremo superior y una pestaña del tablero del balancín cerrada en un extremo inferior; en donde la pestaña del riel del techo se ensambla al riel del techo en una superficie del riel del techo que esta en el lado contrario del riel del techo desde el compartimiento de pasajeros; y en donde la pestaña del balancín se ensambla al tablero de balancín en una superficie del tablero de balancín que esta en el lado opuesto del tablero de balancín desde el compartimiento de pasajeros 5.

10. El montante del soporte del techo de la reivindicación 9 en donde la pestaña del tablero del balancín tiene una pestaña soldada por puntos colocada 10 debajo del tablero del balancín.

11. El montante del soporte del techo de la reivindicación 9 en donde el montante tiene una pared interna que define una parte cóncava en la cual se puede ensamblar un retractor del cinturón de seguridad.

12. El montante del soporte del techo de la reivindicación 9 en donde el riel del techo define una muesca en relación con una superficie externa del techo sobre la cual se recibe la pestaña del riel del techo .

13. El montante del soporte del techo de la reivindicación 9 en donde la pestaña del riel del techo tiene al menos dos capas de metal y en donde al menos una capa de metal se quita en áreas limitadas para facilitar que la pestaña del riel del techo se suelde por puntos al riel del techo.

14. El montante del soporte del techo de la reivindicación 9 además consiste de un techo en arco que se extiende en una dirección transversal del vehículo y en donde la pestaña del riel del techo traslapa un extremo de la pestaña del techo en arco y se suelda al extremo de la pestaña.

15. Un montante de soporte de techo se coloca entre una fila delantera de asientos y una fila posterior de asientos de un vehículo, el montante de soporte de techo consiste de: una parte de cuerpo tubular hueco que tiene una pestaña del riel del techo en un extremo superior y una pestaña de balancín en un extremo inferior; 5 se forma una cavidad del retractor del cinturón de seguridad en la parte tubular y adyacente del extremo inferior; y en donde la pestaña del riel del techo se suelda a una superficie externa del riel del techo y la pestaña del balancín, se suelda a una superficie externa del balancín.

16. El montante del soporte del techo de la reivindicación 15 en donde una parte superior de la parte del cuerpo tubular tiene una sección transversal rectilínea tubular en un cinturón del vehículo y además en donde la sección transversal rectilínea de la parte superior de la parte del cuerpo tubular se reduce en la dirección vertical del vehículo.

17. El montante del soporte del techo de la reivindicación 16 en donde la parte superior de la parte del cuerpo tubular tiene una pestaña que se extiende hacia delante y una pestaña que se extiende hacia atrás, en donde las pestañas que se extienden hacia delante y hacia atrás aumentan la extensión longitudinal en la dirección vertical del vehículo.

18. El montante del soporte del techo de la reivindicación 17 en donde la pestaña del riel del techo, la pestaña que se extiende hacia delante, y la pestaña que se extiende hacia atrás se forman al aplastar una parte del miembro tubular desde el cual se forma la parte del cuerpo tubular en una operación de hidroformado .

19. El montante del soporte del techo de la reivindicación 15 en donde la pestaña de balancín en el extremo inferior de la parte del cuerpo tubular se forma al aplastar una parte del miembro tubular desde el cual se forma la parte del cuerpo tubular.

20. El montante del soporte del techo de la reivindicación 19 en donde se forma una muesca en la parte inferior de la parte del cuerpo tubular 5 para recibir parcialmente un retractor del cinturón de seguridad.