PT103758B - Processo de fabrico de uma travessa para veículos motorizados e respectiva travessa - Google Patents

Processo de fabrico de uma travessa para veículos motorizados e respectiva travessa Download PDF

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Abstract

O PRESENTE INVENTO DIZ RESPEITO A UM PROCESSO DE FABRICO DE UMA TRAVESSA E RESPECTIVA TRAVESSA (1), DESTINADA A REFORÇAR O PAINEL DE INSTRUMENTOS DE UM VEÍCULO MOTORIZADO, A GARANTIR A RIGIDEZ DO MESMO E A SUPORTAR DIVERSOS DISPOSITIVOS, CARACTERIZANDO-SE ESSE PROCESSO POR UM ALINHAMENTO ENTRE APENASUM CORPO PRINCIPAL (2) METÁLICO E OCO DE SECÇÃO TRANSVERSAL ELÍPTICA E UM CORPO SECUNDÁRIO (3) TAMBÉM METÁLICO E OCO DE SECÇÃO TRANSVERSAL ELÍPTICA OU CIRCULAR, POR, NESSE ALINHAMENTO, SEREM COAXIAIS OU PARALELOS OS EIXOS LONGITUDINAIS DESSES CORPOS, POR, AINDA NESSE ALINHAMENTO, SER CONFINADA ALINHA DE CONTORNO DA PAREDE EXTERIOR DO CORPO SECUNDÁRIO PELA LINHA DE CONTORNO DA PAREDE INTERIOR DO CORPO PRINCIPAL POR, ANTES DESSE ALINHAMENTO, O CORPO PRINCIPAL SER CONFORMADO DE MODO A ADAPTAR-SE AO CORPO SECUNDÁRIO E POR, NA FASE FINAL, PROMOVER-SE A LIGAÇÃO ENTRE OS DOIS CORPOS.

Description

Processo de fabrico de uma travessa para veículos motorizados e respectiva travessa presente invento diz respeito a um processo de fabrico de uma travessa e respectiva travessa (1), destinada a reforçar o painel de instrumentos de um veiculo motorizado, a garantir a rigidez do mesmo e a suportar diversos dispositivos, caracterizando-se esse processo por um alinhamento entre apenas um corpo principal (2) metálico e oco de secção transversal elíptica e um corpo secundário (3) também metálico e oco de secção transversal elíptica ou circular, por, nesse alinhamento, serem coaxiais ou paralelos os eixos longitudinais desses corpos, por, ainda nesse alinhamento, ser confinada a linha de contorno da parede exterior do corpo secundário pela linha de contorno da parede interior do corpo principal por, antes desse alinhamento, o corpo principal ser conformado de modo a adaptar-se ao corpo secundário e por, na fase final, promover-se a ligação entre os dois corpos.
Processo de fabrico de uma travessa para veículos motorizados e respectiva travessa presente invento diz respeito a um processo de fabrico de uma travessa e respectiva travessa, destinada a reforçar o painel de instrumentos de um veículo motorizado, a garantir a rigidez do mesmo, tendo em conta as diversas solicitações a que está sujeito, e a suportar a coluna da direcção e outros dispositivos.
invento tem particular aplicação na indústria automóvel em geral.
A travessa de um veículo motorizado(Cross Car Beam) é uma estrutura que serve de suporte ao painel de instrumentos de um veículo.
Existem, no mercado, várias soluções, desde soluções metálicas a soluções híbridas, sendo estas o resultado da interface de estruturas metálicas com reforços poliméricos.
Relativamente as travessas metálicas, o mercado disponibiliza duas soluções construtivas.
Uma delas baseia-se na ligação de peças metálicas como, por exemplo, tubos e chapas estampadas de diversas configurações, ligação essa que pode ser feita por soldadura, por parafusos, por rebitagem ou por outro meio.
A outra solução recorre a fundição injectada para fabricar um único componente com a configuração desejada.
Há, assim, diversas soluções, sendo conhecidas quer travessas constituídas por um tubo único de secção transversal circular, quer travessas que resultam da ligação de vários corpos de secções transversais diferentes.
Neste último caso, ha a preocupação de dimensionar a travessa em função das diferentes solicitações a que está sujeita - sendo particularmente significativa a zona da travessa em que a coluna da direcção se apoia - em função do atravancamento que origina e em função de outros parâmetros.
Para além disso, a travessa deve ser concebida de modo a que, com o veículo em andamento, qualquer que seja a sua velocidade, não surjam vibrações indesejadas, isto é, vibrações fora dos limites considerados admissíveis na indústria automóvel, sendo por isso particularmente relevantes as suas frequências naturais.
A propósito do acima exposto, faz-se referência, a título de exemplo, a patente francesa com o número de publicação FR 2859446, a patente PCT com o número de publicação internacional WO 94/07734 e a patente alemã com o número de publicação DE 19845146 .
Face ao crescente dinamismo da industria automóvel, que produz modelos novos a intervalos de tempo cada vez mais reduzidos, e tendo em conta a necessidade de se proceder a uma série de estudos técnicos e ensaios de cada vez que se produz uma nova travessa, implicando isso um investimento em recursos humanos especializados e recursos financeiros, é essencial que o processo do seu fabrico seja, ao mesmo tempo, simples e versátil.
Ora, o processo de fabrico inventado caracteriza-se exactamente por ser simples, - desde logo porque a travessa é constituída unicamente por dois corpos - simplicidade que se alia a versatilidade, traduzindo-se esta na possibilidade de se obter uma vasta gama de travessas através do mesmo processo de fabrico.
Estes objectivos são atingidos resolvendo um conjunto de problemas técnicos a que as soluções conhecidas não dão resposta.
A este propósito, constata-se que o processo descrito na patente alemã com o número de publicação DE 19845146 baseia-se na ligação de, pelo menos, dois corpos de secções'transversais distintas, sendo tal ligação feita com recurso a um elemento estabilizador rígido posicionado de determinado modo.
Ora, como atrás se referiu, o presente invento diz respeito ao processo de fabrico de uma travessa constituída por apenas dois corpos sem qualquer elemento estabilizador de ligação.
Naquela patente alemã está também prevista a possibilidade de dotar a zona de transição entre os dois corpos de uma tampa, tampa esta inexistente na travessa objecto do presente invento.
Como já foi dito, os processos conhecidos de fabrico de travessas não são tão simples e versáteis como o processo inventado que, ademais, permite obter, através da ligação de apenas dois corpos, uma vasta gama de travessas em resultado de
-4uma sucessão de operações de fácil sistematização, como adiante se descreve em pormenor.
presente invento diz respeito a um processo de fabrico de uma travessa destinada a reforçar o painel de instrumentos de um veículo motorizado, a garantir a rigidez do mesmo e a suportar diversos dispositivos, caracterizando-se por um alinhamento entre apenas um corpo principal metálico e oco de secção transversal elíptica e um corpo secundário também metálico e oco de secção transversal elíptica ou circular.
Por outro lado, a relação dimensional destes corpos é de modo a permitir que o corpo secundário se enfie por dentro do outro corpo.
dito processo caracteriza-se também por, numa fase anterior ao alinhamento, o corpo principal ser conformado por estampagem, repuxagem ou por outro método, mormente por alta pressão, de modo a adaptar-se perfeitamente ao corpo secundário.
Na fase final, promove-se a ligação entre os dois corpos por meio, por exemplo, de soldadura.
Para além disso, o dito alinhamento faz-se de modo a serem coincidentes - isto é, coaxiais - ou paralelos os eixos longitudinais desses corpos e de modo a ser confinada a linha de contorno da parede exterior do corpo secundário pela linha de contorno da parede interior do corpo principal.
Conforme foi referido, a coluna da direcção é responsável pelas maiores solicitações da travessa.
- s Ora, a travessa inventada difere das travessas conhecidas desde logo porque nessa zona de apoio da coluna da direcção apresenta uma secção elíptica que deve ser orientada segundo a direcção de maior carga, permitindo assim o aumento do momento de inércia na direcção desejada de forma a oferecer maior resistência a resultante dos esforços a que será sujeita, sem que isso se traduza num aumento do seu peso e/ou volume.
A travessa desenvolvida recorre a componentes de geometria simples, que podem ser produzidos de forma particularmente económica por corte, dobragem ou estampagem.
corpo principal, de secção elíptica, é conformado de modo a adaptar-se ao corpo secundário, sendo que a ligação entre estes dois corpos pode ser feita com sobreposição ou de topo - designadamente através de soldadura pela periferia - o que permite alargar o emprego da travessa inventada a viaturas com distâncias distintas entre os Pilares A.
A invenção também diz respeito a uma travessa obtida segundo o processo de fabrico acima descrito, caracterizada pelo facto de possuir apenas dois corpos: o corpo principal e o corpo secundário, ambos metálicos, ocos e de secção transversal elíptica, podendo o corpo secundário ser, alternativamente, de secção transversal circular.
Acresce que o corpo principal pode ser obtido por meio da ligação de dois elementos iguais.
Por outro lado, a possibilidade de orientar a secção elíptica do corpo principal, conforme acima mencionado, permite utilizar a travessa inventada em viaturas com a mesma plataforma mas com posições da coluna da direcção distintas.
-6É também de notar que a dita travessa pode ser fixada a estrutura de um veículo através de qualquer ligação convencional.
Por sua vez, a ligação da coluna da direcção, do painel de instrumentos e de outros dispositivos a travessa pode ser feita por meio de suportes (brackets) convencionais.
Como já foi referido, o processo inventado de fabrico de uma travessa não só é simples, designadamente porque as ligações podem ser realizadas por meios convencionais, como também é versátil, pois os alinhamentos entre apenas o corpo principal e o corpo secundário possibilitam a obtenção de uma multiplicidade de travessas distintas o que, em termos práticos, permite que, para um qualquer veiculo, se possa obter sempre por meio do presente processo uma boa solução técnica.
A versatilidade resulta ainda do facto de ser possível, no decurso do processo de fabrico, ajustar o comprimento total da travessa fazendo variar o comprimento de sobreposição entre os corpos principal e secundário.
presente processo foi inventado com o propósito de ser simples, simplicidade a que se chegou após aprofundados estudos.
Assim, é possível efectuar o cálculo do desempenho de qualquer das travessas inventadas recorrendo a ferramentas de cálculo correntes, bastando para tal fixar uma série de parâmetros, como, por exemplo, o comprimento da travessa, o comprimento dos corpos principal e secundário e o posicionamento relativo dos eixos longitudinais desses corpos.
É ainda importante referir que o processo em causa, sendo simples, designadamente por recorrer a corpos simples, permite que uma dada travessa, por exemplo, uma travessa integrando um corpo secundário de secção transversal circular, possa ser aplicada em veículos diferentes e tenha um desempenho adequado em ambos, o que significa que as vibrações ficam dentro dos limites considerados admissíveis na indústria automóvel.
Para tal é apenas necessário orientar, respeitando os cálculos prévios, a secção transversal elíptica do corpo principal na fase de montagem da travessa nesses veículos.
Sendo a travessa constituída por apenas dois corpos, ambos disponíveis, com facilidade, no mercado, resulta ainda do exposto que para a produção da travessa inventada não há necessidade de grandes stocks, o que constitui uma vantagem adicional face as travessas conhecidas.
Nas figuras anexas, apresentadas a título exemplificativo e não limitativo, pode observar-se:
na figura 1, a representação, em perspectiva, de uma travessa obtida por meio do processo de fabrico inventado, dotada de um corpo principal de secção transversal elíptica e de um corpo secundário de secção transversal circular, corpos cujos eixos longitudinais são coaxiais, mostrando ainda a figura a zona de conformação do corpo principal;
na figura 2, a representação, em perspectiva, de uma travessa obtida por meio do processo de fabrico inventado, dotada de um corpo principal e de um corpo secundário, ambos de secção transversal elíptica, corpos cujos eixos longitudinais são coaxiais, mostrando ainda a figura a zona de conformação do corpo principal;
-Sina figura 3, a representação, em perspectiva, de uma travessa obtida por meio do processo de fabrico inventado, dotada de um corpo principal de secção transversal elíptica e de um corpo secundário de secção transversal circular, corpos cujos eixos longitudinais são paralelos, mostrando ainda a figura a zona de conformação do corpo principal. Na mesma figura está também representada a vista A da travessa, estando assinaladas as linhas de contorno da parede interior do corpo principal e da parede exterior do corpo secundário;
na figura 4, a representação, em perspectiva, de uma travessa obtida por meio do processo de fabrico inventado, dotada de um corpo principal e de um corpo secundário, ambos de secção transversal elíptica, corpos cujos eixos longitudinais são paralelos, sendo igualmente paralelos entre si os eixos de simetria principal e secundário das secções elípticas em causa, mostrando ainda a figura a zona de conformação do corpo principal. Na mesma figura está também representada a vista A da travessa, estando assinaladas as linhas de contorno da parede interior do corpo principal e da parede exterior do corpo secundário;
na figura 5, a representação, em perspectiva, de uma travessa obtida por meio do processo de fabrico inventado, dotada de um corpo principal e de um corpo secundário, ambos de secção transversal elíptica, corpos cujos eixos longitudinais são coaxiais mas os eixos de simetria principal e secundário das secções elípticas em causa não são paralelos, fazendo estes um ângulo a entre si, mostrando ainda a figura a zona de conformação do corpo principal. Na mesma figura está também representada a vista A da travessa, estando assinaladas as linhas de contorno da parede interior do corpo principal e da parede exterior do corpo secundário;
-9na figura 6, a representação, em perspectiva, de uma travessa obtida por meio do processo de fabrico inventado, dotada de um corpo principal e de um corpo secundário, ambos de secção transversal elíptica, corpos cujos eixos longitudinais são paralelos mas os eixos de simetria principal e secundário das secções elípticas em causa não são paralelos entre si, mostrando ainda a figura a zona de conformação do corpo principal. Na mesma figura está também representada a vista A da travessa, estando assinaladas as linhas de contorno da parede interior do corpo principal e da parede exterior do corpo secundário;
na figura 7, a representação, em perspectiva, de uma travessa em que o corpo principal resulta da ligação de dois elementos iguais, representação esta em tudo o mais análoga a da figura 1.
Em particular as referidas figuras mostram:
- Travessa
- corpo principal da travessa
- corpo secundário da travessa
- zona de conformação do corpo principal
- linha de contorno da parede interior do corpo principal
- linha de contorno da parede exterior do corpo secundário
Porto, 6 de Junho de 2007

Claims (8)

1-0 presente invento diz respeito a um processo de fabrico de uma travessa (1) destinada a reforçar o painel de instrumentos de um veiculo motorizado, a garantir a rigidez do mesmo e a suportar diversos dispositivos, caracterizado por um alinhamento entre apenas um corpo principal (2) metálico e oco de secção transversal elíptica e um corpo secundário (3) também metálico e oco de secção transversal elíptica ou circular, por, nesse alinhamento, serem coaxiais ou paralelos os eixos longitudinais desses corpos, por, ainda nesse alinhamento, ser confinada a linha de contorno da parede exterior do corpo secundário (6) pela linha de contorno da parede interior do corpo principal (5) por, antes desse alinhamento, o corpo principal (2) ser conformado de modo a adaptar-se ao corpo secundário (3) e por, na fase final, promover-se a ligação entre os dois corpos.
2 - Processo de fabrico de uma travessa (1) conforme a reivindicação anterior, caracterizado por a ligação entre os dois corpos ser feita com sobreposição.
3 - Travessa (1) obtida segundo o processo de fabrico descrito na primeira reivindicação, caracterizada por possuir apenas um corpo principal (2) metálico e oco de secção transversal elíptica e um corpo secundário (3) também metálico e oco de secção transversal elíptica ou circular e por a relação dimensional destes corpos ser de modo a permitir que este se enfie por dentro daquele.
4 - Travessa (1) obtida segundo o processo de fabrico descrito na primeira reivindicação, caracterizada por possuir apenas um corpo principal (2) de secção transversal elíptica e um corpo secundário (3) de secção transversal circular, corpos cujos eixos longitudinais são coaxiais.
5 - Travessa (1) obtida segundo o processo de fabrico descrito na primeira reivindicação, caracterizada por possuir apenas um corpo principal (2) e um corpo secundário (3), ambos de secção transversal elíptica, corpos cujos eixos longitudinais são coaxiais.
6 - Travessa (1) obtida segundo o processo de fabrico descrito na primeira reivindicação, caracterizada por possuir apenas um corpo principal (2) de secção transversal elíptica e um corpo secundário (3) de secção transversal circular, corpos cujos eixos longitudinais são paralelos.
7 - Travessa (1) obtida segundo o processo de fabrico descrito na primeira reivindicação, caracterizada por possuir apenas um corpo principal (2) e um corpo secundário (3), ambos de secção transversal elíptica, corpos cujos eixos longitudinais são paralelos, sendo igualmente paralelos entre
si os eixos de simetria principal e secundário das secções elípticas em causa. 8 - Travessa (1) obtida segundo o processo de fabrico descrito na primeira reivindicação, caracterizada por possuir
apenas um corpo principal (2) e um corpo secundário (3), ambos de secção transversal elíptica, corpos cujos eixos longitudinais são coaxiais mas os eixos de simetria principal e secundário das secções elípticas em causa não são paralelos, fazendo estes um ângulo entre si.
9 - Travessa (1) obtida segundo o processo de fabrico descrito na primeira reivindicação, caracterizada por possuir apenas um corpo principal (2) e um corpo secundário (3), ambos de secção transversal elíptica, corpos cujos eixos longitudinais são paralelos mas os eixos de simetria principal e secundário das secções elípticas em causa não são paralelos entre si.
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