MXPA98005597A - Miembros estructurales reforzados - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un miembro estructural reforzado, que comprende:un miembro estructural de forma de canal que termina en extremos libres separados entre síe interconectados por una pared que tiene una cara de compresión externa;un casco de refuerzo que tiene una longitud menor que la longitud del canal, estando el casco de refuerzo y el miembro estructural interconectados;una capa de espuma estructural dispuesta entre una porción del miembro estructural y una porción del casco de refuerzo, para definir una región trilaminada, estando la capa de espuma estructural unida al miembro estructural y al casco del refuerzo;y teniendo la región trilaminada una superficie en forma de arco, extendiéndose la superficie en forma de arco en la dirección de la cara de compresión adaptada para recibir el impacto de una colisión, teniendo la superficie en forma de arco paredes inclinadas divergentes para distribuir fuerzas a través de unárea generalizada alejada de los puntos de concentración, en las ubicaciones de interconexión del casco de refuerzo y el miembro estructural, y para maximizar la resistencia al doblado y al combado.

Description

"MIEMBROS ESTRUCTURALES REFORZADOS" REFERENCIA A LA SOLICITUD RELACIONADA Esta solicitud se basa en la Solicitud Provisional Número de Serie 60/053,053, presentada el 21 de julio de 1997.

CAMPO TÉCNICO La presente invención se relaciona generalmente con métodos y aparatos para reforzar miembros estructurales y, de manera más específica se relaciona con el refuerzo local de secciones en forma de canal sujetos a flexión.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En un número de aplicaciones, particularmente en la industria automotriz, hay una necesidad para miembros estructurales de peso ligero, de alta resistencia. Aún cuando los miembros estructurales que tienen estas características pueden obtenerse fácilmente a través del uso de distintas aleaciones de metal, por ejemplo, aleaciones de titanio y semejantes, las aleaciones de peso ligero, alta resistencia por lo general son prohibitivas en costo en aplicaciones automotrices, en donde las reducciones de peso están equilibradas estrechamente contra el costo de materiales. Además, se requieren técnicas de refuerzo que puedan adaptarse fácilmente a las geometrías existentes de las piezas estructurales, eliminando de esta manera la necesidad de cambios de diseño fundamentales y proporcionando un medio mediante el cual puede remediarse el desempeño de diseño subnormal. Es decir, en muchos casos se descubren deficiencias de diseño después de que el diseño del vehículo ha llegado a la etapa en la cual ya no son factibles los cambios radicales. Además, se ha colocado una cantidad significativa de énfasis en las características de desempeño de los componentes estructurales en forma de canal que encuentran fuerzas que producen flexión. Por ejemplo, muchas vigas para choque lateral diseñadas para puertas de vehículo de motor tienen una cavidad en forma de canal. Además, muchos parachoques funcionales son en forma de canal. Estas secciones en forma de canal son muy susceptibles a fuerzas de flexión que se originan en o se concentran en el centro del tramo de la viga. Aún cuando el llenado de toda la sección con espuma de plástico aumenta significativamente la rigidez de la sección (por lo menos cuando se utilizan espumas de alta densidad) , esta técnica puede también aumentarse significativamente la masa y por lo tanto, el peso de la pieza que, como se manifiesta, es indeseable en la mayoría de las aplicaciones. Además, el llenado de una sección enteramente con espuma puede contribuir significativamente al costo. Finalmente, un núcleo de espuma grande frecuentemente crea un disipador de calor indeseado. Y aún cuando el aumento del espesor de metal de la sección o la adición de refuerzos de metal localizados aumentarán la rigidez, a medida que aumenta el espesor del metal, se hace más difícil formar la pieza debido a las limitaciones de las máquinas formadoras de metal. Se han propuesto un número de enfoques para tratar con el problema de reforzar las secciones en forma de canal sometidas a flexión como alternativas a las aleaciones de alto costo, secciones de metal gruesas y núcleos de espuma grandes. Por ejemplo, una viga para impacto lateral para una puerta del vehículo se ha propuesto la cual comprende un miembro de metal en forma de canal abierto que tiene una cavidad longitudinal que se llena con un núcleo a base de resina termoendurecible o termoplástica. El núcleo se coloca en el centro del tramo de la viga. El núcleo puede incluir microesferas de vidrio huecas a fin de disminuir la densidad y por lo tanto el peso.

Una inserción de refuerzo que comprende un esfuerzo premoldeado se ha propuesto. El refuerzo se forma de una pluralidad de granulos que contienen una resina termoendurecible y un agente hinchador. El miembro premoldeado se expande y se cura en el sitio en un miembro estructural. Una viga de puerta tubular compuesta reforzada con un núcleo de espuma sintética localizado en el centro del tramo del tubo se ha descrito también en la técnica. El núcleo a base de resina ocupa no más de una tercera parte de la perforación del tubo. Las estructuras de tubo en tubo que tienen altas relaciones de rigidez a masa también se han propuesto en las cuales dos tubos encajados que tienen una capa de espuma colocada en el conducto anular entre los tubos. Un refuerzo local en la naturaleza de resina espumable colocada en un portador también se ha descrito. El portador se coloca en el canal de un miembro estructural hueco después de lo cual se expande la resina. Por consiguiente, sería deseable proporcionar una técnica de bajo costo para reforzar una sección en forma de canal sometida a flexión sin aumentar significativamente la masa. Sería también deseable proporcionar un método para reforzar una sección en forma de canal existente que no requiere ningún cambio de diseño fundamental al miembro. La presente invención proporciona secciones huecas que tienen resistencia aumentada con aumentos moderados en masa, todo ello sin el uso de altos volúmenes de resinas costosas. La presente invención además proporciona un método para reforzar las piezas estructurales existentes sin volver a diseñar la geometría de la pieza. Se ha encontrado que la presente invención aumenta la rigidez y resistencia de la sección en las secciones en forma de canal de una manera altamente eficiente.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN En un aspecto, la presente invención proporciona un miembro en forma de canal reforzado que tiene un casco de refuerzo local delgado separado del miembro en forma de canal mediante una capa de espuma estructural. En la sección reforzada un arco se extiende en una dirección opuesta, a aquella de la fuerza a la cual se somete el miembro, es decir, el arco se proyecta en la dirección de la cara de compresión del miembro en forma de canal. El arco puede estar presente como el miembro en forma de canal, el casco de refuerzo o tanto el miembro en forma de canal como el casco. Una porción del casco de preferencia se pone en contacto con el miembro en forma de canal y se fija al mismo mediante soldadura de puntos u otros medios de fijación. La combinación del arco y la espuma estructural sostiene la carga, estabiliza las paredes del miembro en forma de canal y distribuye la fuerza a través de un área generalizada alejada de los puntos de concentración en las soldaduras. En un aspecto, el casco de refuerzo y la espuma estructural de preferencia se limitan a no más de aproximadamenter una tercera parte de la longitud del miembro en forma de canal y se colocan esencialmente en el centro del tramo del miembro en forma de canal. En un aspecto, el casco se coloca en el canal del miembro en forma de canal y en otro, el casco forma una tapa en el exterior del miembro en forma de canal. El casco de preferencia es de acero de alta resistencia que permite que el acero de baja resistencia se use como el miembro estructural. Asimismo, en la aplicaciones en las cuales el miembro estructural principal es de acero de alta resistencia, el casco puede comprender un acero dulce o aluminio . En todavía otro aspecto, la presente invención proporciona un método para reforzar una pieza estructural que incluye los pasos de formar una capa de espuma estructural en un sitio de refuerzo local en un miembro estructural en forma de canal. Se coloca un casco de refuerzo en el centro del tramo del miembro en forma de canal y de preferencia se extiende a no más de una tercera parte de la longitud del miembro en forma de canal. La espuma estructural se coloca en una superficie del casco que luego se pone en contacto y se une al miembro en forma de canal. Estas y otras ventajas y objetos de la presente invención se describirán más completamente haciendo referencia a los dibujos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista en perspectiva de un parachoques reforzado que ilustra la posición de una casco de refuerzo en el centro del tramo arqueado. La Figura 2 es una sección transversal por las líneas 2—2 de la Figura 1. La Figura 3 es una sección transversal de otra modalidad de la presente invención que ilustra un casco de refuerzo en forma de "D" colocado en la cavidad de una sección del parachoques hueca y separada de la sección de parachoques mediante una capa de espuma estructural. La Figura 4 es una sección transversal de otra modalidad de la presente invención que ilustra un casco de refuerzo que tiene una configuración en forma de "D"; el casco de refuerzo se coloca en la cavidad de una sección hueca del parachoques que tiene un arco doble con una capa de intervención de espuma estructural.

La Figura 5 es una sección transversal de otra modalidad de la presente invención que ilustra un refuerzo en forma de arco localizado colocado en el canal de una sección del parachoques con una capa de intervención de espuma estructural. Figura 6 es una sección transversal de otra modalidad de la presente invención que ilustra un casco de refuerzo en forma de "D" colocado en una sección de parachoques rectangular y separado mediante regiones segmentadas de la espuma estructural. La Figura 7 es una sección transversal de otra modalidad de la presente invención que ilustra un parachoques en forma de arco que tiene un casco de refuerzo rectangular colocado en el mismo como una tapa con una capa de intervención de espuma estructural. La Figura 8 es una sección transversal de una sección de parachoques de arco doble con una tapa de refuerzo en forma de arco. La Figura 9 es una vista en perspectiva de una viga de puerta reforzada que ilustra la posición del casco de refuerzo del centro del tramo rectangular. La Figura 10 es una sección transversal por las líneas 10—10 de la Figura 9. La Figura 11 es una sección transversal de otra modalidad de la presente invención que ilustra una viga de puerta arqueada con un casco de refuerzo arqueado con una capa de intervención de espuma estructural.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS DE LA INVENCIÓN Haciendo ahora referencia a la Figura 1 de los dibujos, el parachoques 20 automotriz reforzado se muestra teniendo una sección 22 del parachoques de la naturaleza de una estructura longitudinal que define el canal, que tiene una longitud considerablemente mayor que su ancho. Cada orilla de la pared 24 plana vertical está restringida mediante los lados 26. Cada lado 26 tiene una pestaña 28 que se extiende por encima del canal 30 abierto. La pared 24 define una superficie exterior o cara 32 de compresión y una cara lateral del canal o superficie 34 interior. Se apreciará por aquellas personas expertas en la técnica que la cara de compresión 32 recibe el compacto en un choque y por lo tanto es la región en la cual se induce la flexión. Colocado en el centro del tramo de la sección 22 de parachoques, es decir, generalmente colocadas centralmente entre los extremos 36 y 38, se ve un conjunto 40 de casco de refuerzo que tiene un casco 42 de refuerzo arqueado y una capa 44 de espuma de intervención. Si la ubicación de la deformación máxima no está en la ubicación central, el conjunto de casco de refuerzo estará apropiadamente descentrado en la ubicación de la deformación máxima. El casco 42 arqueado tiene un par de pestañas 45 que quedan por encima y se ponen en contacto con las pestañas 28 de la sección 22 de parachoques. El casco arqueado tiene una porción 46 de arco que se extiende en la dirección de la pared 38 de la sección 22 de parachoques. Para los fines de esta solicitud los términos "arqueado" y "arco" incluirán no solamente una forma de arco en "U" tradicional, sino también una forma de "D" un ejemplo del cual se ilustrará a continuación más completamente. El arco se destina también a incluir formas de M o V o . El miembro estructural y el casco de refuerzo pueden ser piezas troqueladas de metal o pueden ser de metal formado por laminación. Haciendo ahora referencia a la Figura 2 de los dibujos, la relación del subconjunto 40 de casco arqueado y la sección 22 de parachoques se muestra más claramente. El casco arqueado tiene una superficie 48 que queda en contacto y se liga o une a la capa 44 de espuma. De nuevo, la porción 46 de arco del casco 42 se extiende en la dirección de la pared 38 y por lo tanto se extiende hacia la cara 32 de compresión de la sección 22 de parachoques. La capa 44 de espuma también queda en contacto con y se liga a la cara 34 de la pared 38 así como la superficie 50 interna de pared lateral, fijando de esta manera el casco 42 rígidamente a la sección 22 de parachoques, formando una construcción tri-laminada. Además, las pestañas 45 están fijadas a las pestañas 28 mediante soldaduras aún cuando pueden ser apropiados en una aplicación específica medios de fijación tales como sujetadores mecánicos o adhesivo de alta resistencia. La longitud "L" del subconjunto 40 de casco arqueado de preferencia es igual a o menor que una tercera parte de la longitud"L" de la sección 22 de parachoques. El ancho " " del canal 52 definido mediante la porción 46 de arco del casco 42, de preferencia es por lo menos el 75 por ciento del ancho " " del canal 30 de la sección 22 del parachoques. La profundidad "D" del casco 42 que se extiende hacia el canal 30 de preferencia es por lo menos el 75 por ciento de la profundidad "D" del canal 30. Unos arcos en forma de campana o formas de "D" tienen una relación de elevación (D) a tramo (W) de aproximadamente .5:1.0 a aproximadamente 1.0:1,0 son especialmente preferidos . Como se ilustra mejor en la Figura 2 de los dibujos, el casco 42 es de un metal de espesor relativamente delgado en comparación con aquél de la sección 22 del parachoques. El metal usado para formar el casco 42 y la sección 22 típicamente será acero o aluminio. Por ejemplo, el acero de forma DI 140 entre 0.8 y 1.4 milímetros se prefiere particularmente para el casco 42. (Y obsérvese que aún cuando se prefiere el metal, pueden ser apropiados en una aplicación determinada otros materiales) . Una de las ventajas de la presente invención es la capacidad para usar acero de resistencia relativamente baja para la sección 22 de parachoques, mientras que se refuerza la estructura con un casco 42 de acero de alta resistencia delgado de peso ligero. Proporcionando un arco 46 en la dirección de la cara 32 de compresión; una capa de intervención de espuma 44 adhesiva que se liga al casco 42 y a la sección 22; y soldando por soldadura de puntos (o fijando de otra manera) el casco 42 a la sección 22, el parachoques 20 reforzado proporciona resistencia máxima a la flexión con peso y costo mínimos. La combinación del arco 46 y la espuma 44 en compresión, refuerza la sección 22 de parachoques para una reducción considerable en combado. Quedará comprendido que la capa 44 de espuma cubre esencialmente toda la superficie 48 del casco 42. La espuma 4 de preferencia es un material a base de resina que incorpora microesferas de vidrio huecas para reducir la densidad. Con referencia específica ahora a la composición de la capa 44 de espuma, la densidad del material de preferencia debe ser' de 320 gramos por centímetro cúbico a aproximadamente 640 gramos por centímetros cúbico para reducir al mínimo el peso. La temperatura de fusión, la temperatura de distorsión de calor y la temperatura a la cual ocurre la desintegración química debe también ser lo suficientemente elevada de tal manera que la capa 44 de espuma mantiene su estructura a temperaturas elevadas encontradas típicamente en hornos de pintura y semejantes. Por lo tanto, la espuma 44 debe ser capaz de resistir temperaturas en exceso de 200°C y de preferencia de 175°C durante periodos de tiempo cortos. La capa 4 de espuma tiene un espesor de preferencia de 2 a 8 milímetros alrededor del arco. En una modalidad particularmente preferida, la capa 44 de espuma incluye una resina sintética, microesferas de vidrio, un agente hinchador y un filtro. La espuma 4 de preferencia se expande en su sitio entre el casco 42 y la sección 22, y se preparan mezclando juntos los siguientes materiales. Una resina sintética que comprende de aproximadamente 50 por ciento a aproximadamente 80 por ciento en peso, y de mayor de preferencia de aproximadamente 60 por ciento a aproximadamente 75 por ciento en peso de la mezcla usada para formar la espuma 44. Las microesferas de vidrio comprenden de aproximadamente 10 por ciento a aproximadamente 40 por ciento en peso, y de mayor preferencia de aproximadamente 15 por ciento a aproximadamente 25 por ciento en peso de la mezcla. Un agente hinchador comprende de aproximadamente 1 por ciento a aproximadamente 10 por ciento en peso, y de mayor preferencia de aproximadamente 2 por ciento a aproximadamente 6 por ciento en peso de la mezcla. La capa 44 podría aplicarse inicialmente en forma no expandida, ya sea al casco 42 o a la sección 22 y luego expandirse en contacto íntimo con el otro miembro y de esta manera ligarse a ambos miembros 22 y 42. Cuando la espumna es térmicamente expansible y el miembro estructural es una pieza del vehículo, debe usarse el horno de pintura para iniciar la expansión de la espuma, sin requerir un paso de calentamiento separado. Pueden incluirse varios materiales de relleno o carga (tales como sílice fumante, carbonato de calcio, fibra de vidrio molida y vidrio triturado) . Un material de relleno o carga comprende de aproximadamente 1 por ciento a aproximadamente 10 por ciento en peso y de preferencia de aproximadamente 3 por ciento a aproximadamente 8 por ciento en peso de la mezcla usada para formar la espuma 44. La resinas sintéticas preferidas para usarse en la presente invención incluyen resinas termoendurecibles tales como resinas epoxídicas, resinas de éster de vinilo, resinas de poliéster termoendurecibles y resinas de uretano. No se pretende que el alcance de la presente invención se limite mediante el peso molecular de la resina y los pesos apropiados se comprenderán por aquellas personas expertas en la técnica basándose en la exposición presente. Cuando la resina es una resina termoendurecible, pueden también incluirse para mejorar el régimen de curación varios aceleradores tales como imidazoles y "DMP 30" y agentes de curación, de preferencia di-cianamida. Una cantidad funcional del acelerador es típicamente de aproximadamente 1 por ciento a aproximadamente 3 por ciento del peso de la resina, con una reducción correspondiente en la resina, las microesferas o el material de relleno o carga. De manera semejante, la cantidad del agente de curación usada típicamente es de aproximadamente 2 por ciento a aproximadamente 8 por ciento del peso de la resina, con una reducción correspondiente en la resina microesferas o material de relleno o carga. Las cantidades efectivas de auxiliares de procesamiento, estabilizadores, colorantes, agentes de absorción de luz ultravioleta y semejantes, pueden también incluirse en la capa. Los materiales termoplásticos pueden también ser apropiados en algunas aplicaciones. En los siguientes cuadros, las formulaciones preferidas para usarse para formar la espuma 44 se han descrito. Todos los porcentajes en la exposición presentes son porcentajes en peso a no ser que se designe específicamente lo contrario. INGREDIENTES PORCENTAJE EN PESO FORMULA I Parte Una Epoxi de Bisfenol A 10% Caucho Líquido Nipol 89, Curativo Di-cy 7% Acelerador EMI-24 1 % Microesferas B38 14?= FORMULA II Parte Lado de Resina "A Lado Curativo "B' Dos Resina Epoxídica 74' Amina Alifática 65. Agente Hinchador de Celógeno 6'? Tixotrope 8 % Tixotrope 4'. Microesferas K20 27% Microesferas K20 16s Además de la estruictura ilustrada en las Figuras 1 y 2 de los dibujos, la presente invención proporciona un número de otras configuraciones que abarcan los conceptos inventivos de la presente invención como un parachoques de vehículo de motor. De manera más específica, y haciendo ahora referencia a la Figura 3 de los dibujos, el miembro estructural o la sección 54 de parachoques principal se muestra teniendo pestañas 56 que están soldadas al casco 58 de refuerzo local. La espuma 60 estructural se muestra ligando el casco 58 en su sitio en el canal definido por la sección 54 del parachoques. En la Figura 4, la sección 62 de parachoques tiene una porción 64 de arco doble que tiene dos arcos 66 y 68. La capa 70 de espuma estructural se coloca en el canal definido por la sección 62. Tal como con la estructua descrita en la Figura 4, el casco 72 está en forma de "D" y está fijado a las pestañas 74. En la Figura 5, el casco 76 que tiene una configuración de arco se utiliza en combinación con una sección 78 de parachoques principal de arco doble. El casco 76 tiene un par de pestañas 80 que están fijadas a las pestañas 82 correspondientes de la sección 78 de parachoques. La Figura 6 es una modificación de la estructura ilustrada en la Figura 3, con la capa de espuma estando segmentada, es decir, provista con hileras o cinta 84 lineales separadas. Haciendo ahora referencia a la Figura 7 de los dibujos, el casco 86 de refuerzo forma una tapa externa en la sección 88 de parachoques. La sección 88 de parachoques tiene una configuración de arco y se proporciona con pestañas 90 que se fijan a los extremos 92 del casco 86. La capa 94 de espuma se ve en el canal definido por el casco 86. En la Figura 8, la sección 94 de parachoques tiene una estructura 96 de arco doble y se separa de la tapa 98 o casco de refuerzo arqueado mediante una capa 100 de espuma. - 1! Además de los parachoques reforzados, la presente invención es útil para reforzar las vigas laterales de la puerta. Haciendo ahora referencia a la Figura 9 de los dibujos, la viga 102 de impacto lateral de la puerta se muestra generalmente teniendo una sección 104 de viga que define al arco 106. Como se ve en las Figuras 9 y 10, la tapa o casco 108 de refuerzo se proporciona y se fija (de preferencia mediante soldadura de puntos) a la sección 104 de viga en las pestañas 110 y 112. Una capa de intervención de espuma se coloca entre las superficies 114 interna de la tapa 108, y la superficie 116 externa de la viga 104. De manera alternativa, la tapa y la sección de viga podrían invertirse; es decir, la pieza 108 podría ser la viga y la pieza 104 una tapa interna. Debe quedar comprendido que esta inversión podría lograrse en todos los diseños preferidos incluyendo aquellos descritos en relación con el parachoques. La Figura 11 de los dibujos que muestra todavía otra configuración en la cual dos arcos complementarios quedan encajados uno dentro del otro. La pieza 118 puede formar ya sea la tapa o el cuerpo de viga principal con la pieza 120 formando el casco o viga correspondiente. La espuma 122 se muestra colocado entre las piezas 118 y 120, de la manera anteriormente descrita. En todavía otro aspecto, la presente invención proporciona un método para reforzar una pieza estructural que incluye los pasos de formar una capa de espuma estructural en un sitio de refuerzo local en un miembro estructural en forma de canal. Se coloca un casco de refuerzo en el centro del tramo del miembro en forma de canal y se extiende de preferencia a no más de una tercera parte de la longitud del miembro en forma de canal. La espuma estructural se coloca en una superficie del casco que luego se pone en contacto y se liga con el miembro en forma de canal . Aún cuando la invención se ha descrito principalmente en relación con piezas para vehículo, quedará comprendido que la invención puede llevarse a la práctica como parte de otros productos tales como aviones, barcos, bicicletas o virtualmente cualquier cosa que requiera energía para movimiento. De manera semejante, la invención se puede usar con estructuras estacionarias o estáticas, tales como construcciones, para proporcionar un soporte rígido cuando se somete a vibración tal como de un temblor de tierra o simplemente para proporcionar un soporte de peso ligero para estructuras sometidas a cargas. Además, aún cuando la invención se ha descrito principalmente con respecto a espumas expansibles térmicamente y con respecto a piezas de metal, por ejemplo, el miembro estructural y el casco, pueden usarse otros materiales. Por ejemplo, la espuma podría ser cualquier espuma expansible conocida apropiada que se activa químicamente hacia la expansión y forma una espuma estructural rígida. El casco podría fabricarse de materiales que no fueran metal, por ejemplo, varios plásticos o materiales poliméricos o varios materiales fibrosos de tipo de madera que tienen rigidez suficiente para funcionar como un respaldo o soporte para la espuma. Aún cuando se usa una espuma térmicamente expansible, el soporte de respaldo debe ser capaz de resistir el calor encontrado durante la curación térmica. Aún cuando se usan otros tipos de materiales de espuma, sin embargo, no es necesario que el miembro de soporte sea capaz de resistir altas temperaturas. En vez de esto, el requisito básico para el miembro de soporte es que tenga rigidez suficiente para funcionar de la manera a la que se destina. Es también posible, por ejemplo, usarse como los materiales del casco que por sí se hacen rígidos durante la curación o tratamiento adicional. La invención también puede llevarse a la práctica en donde el miembro estructural se fabrica de materiales que no sean metal. Se prefiere, sin embargo, que los materiales se seleccionen para el miembro estructural y el casco así como para la espuma a fin de que la espuma no expandida derivada durante la expansión forme una ligazón intensa con estos miembros que de por resultado una composición estructural.

Claims (35)

R E I V I N D I C A C I O N E S:

1. Un miembro estructural reforzado que comprende : un miembro estructural que define un canal; un casco de refuerzo que tiene una longitud menor que la longitud del canal; el casco de refuerzo y el miembro estructural están interconectados; una capa de espuma estru tural colocada entre una porción del miembro estructural y una porción del casco de refuerzo a fin de definir una re ión trilaminada, estando ligada la capa de espuma estructural al miembro estructural y al casco de refuerzo; y la región trilaminada tiene una superficie en forma de arco.

2. El miembro estructural reforzado de conformidad con la reivindicación 1 , en donde el casco de refuerzo está en forma de un arco.

3. El miembro estructural reforzado de conformidad con la reivindicación 1, en donde el miembro estructural está en forma de arco.

4. El miembro estructural reforzado de conformidad con la reivindicación 1, en donde el casco de refuerzo está en forma de arco y el miembro estructural está en forma de arco.

5. El miembro estructural reforzado de conformidad con la reivindicación 1, en donde el casco de refuerzo está encajado en el canal del miembro estructural.

6. El miembro estructural reforzado de conformidad con la reivindicación 1, en donde el miembro estructural tiene una superficie interior en el canal y una superficie exterior y en donde la capa de espuma estructural se coloca entre el casco de refuerzo y la superficie exterior.

7. El miembro estructural reforzado de conformidad con la reivindicación 1, en donde el casco de refuerzo se coloca en una ubicación de deformación máxima del miembro estructural.

8. El miembro estructural reforzado de conformidad con la reivindicación 7, en donde el casco de refuerzo se coloca en el centro del tramo del miembro estructural y tiene una longitud que es no mayor que aproximadamente una tercera parte de la longitud del miembro estructural.

9. El miembro estructural reforzado de conformidad con la reivindicación 1, en donde la espuma estructural contiene microesferas de vidrio.

10. El miembro estructural reforzado de conformidad con la reivindicación 2, en donde el casco de refuerzo tiene una forma de arco doble.

11. El miembro estructural reforzado de conformidad con la reivindicación 3, en donde el miembro estructural tiene una forma de arco doble.

12. El miembro estructural reforzado de conformidad con la reivindicación 1, en donde la capa de espuma estructural tiene un espesor de aproximadamente 2 a aproximadamente 10 milímetros.

13. El miembro estructural reforzado de conformidad con la reivindicación 1, en donde el miembro estructural y el casco de refuerzo son piezas troqueladas de metal o metal formado por laminación.

14. El miembro estructural reforzado de conformidad con la reivindicación 1, en donde el casco de refuerzo se forma de acero o aluminio de alta resistencia.

15. El miembro estructural reforzado de conformidad con la reivindicación 1, en donde la capa de espuma es por lo menos de dos segmentos separados.

16. El miembro estructural reforzado de conformidad con la reivindicación 1, en donde la espuma estructural contiene de aproximadamente 60 por ciento a aproximadamente 78 por ciento en peso de polímero, de aproximadamente 10 por ciento a aproximadamente 30 por ciento en peso de microesferas de vidrio, de aproximadamente 3 por ciento a aproximadamente 10 por ciento en peso del material de relleno o carga, y de aproximadamente 2 por ciento a aproximadamente 8 por ciento en peso del agente hinchador.

17. El miembro estructural reforzado de conformidad con lo reivindicado en la reivindicación 1, en donde la espuma es expansible.

18. El miembro estructural reforzado de conformidad con la reivindicación 17, en donde la espuma es expansible térmicamente.

19. El miembro estructural reforzado de conformidad con la reivindicación 1, en donde el miembro estructural es un parachoques de vehículo.

20. El miembro estructural reforzado de conformidad con la reivindicación 1, en donde el miembro estructural es una viga lateral de puerta del vehículo.

21. Un miembro estructural reforzado que comprende : un miembro estructural que define un canal abierto; un casco de refuerzo formado de acero de alta resistencia y que tiene una longitud no mayor que una tercera parte de la longitud del canal abierto; el casco de refuerzo y el miembro estructural están interconectados de tal manera que el casco de refuerzo se coloca en el centro del tramo del miembro estructural de tal manera que se define un interfaz; una capa de espuma estructural colocada entre esencialmente toda la interfaz del miembro estructural y el casco de refuerzo que define una región trilaminada, la capa de espuma estructural está ligada al miembro estructural y al casco de refuerzo; y la región trilaminada tiene una superficie en forma de arco.

22. El miembro estructural reforzado de conformidad con la reivindicación 21, en donde el casco de refuerzo es en forma de un arco.

23. El miembro estructural reforzado de conformidad con la reivindicación 21, en donde el miembro estructural es en forma de arco.

24. El miembro estructural reforzado de conformidad con la reivindicación 21, en donde la espuma es expansible

25. El miembro estructural reforzado de conformidad con la reivindicación 24 en donde la espuma es térmicamente expansible.

26. El miembro estructural reforzado de conformidad con la reivindicación 21, en donde el miembro estructural es un parachoques de vehículo.

27. El miembro estructural reforzado de conformidad con la reivindicación 21, en donde el miembro estructural es una viga lateral de puerta del vehículo.

28. Un método para reforzar un miembro estructural que incluye los pasos de formar una capa de espuma estructural en un sitio de refuerzo local en un miembro en forma de canal, colocar un casco de refuerzo generalmente en el centro del tramo del miembro en forma de canal, colocar la capa de espuma estructural contra y ligarla a un miembro en forma de canal y el casco de refuerzo, y ligar la espuma estructural al otro miembro en forma de canal y el casco de refuerzo para crear una región trilaminada que tiene una superficie en forma de arco.

29. El método de la reivindicación 28, que incluye encajar en el casco de refuerzo en el miembro en forma de canal.

30. El método de la reivindicación 29, que incluye montar el casco de refuerzo al exterior de y alrededor del miembro en forma de canal.

31. El método de la reivindicación 28, en donde el miembro estructural es un parachoques de vehículo.

32. El método de la reivindicación 28, en donde el miembro estructural es una viga lateral de la puerta del vehículo .

33. El método de la reivindicación 28, en donde la espuma es una espuma expansible y ligar la espuma al otro miembro en forma de canal y el casco de refuerzo durante la expansión de la espuma.

34. El método de la reivindicación 33, en donde el miembro estructural es una pieza de vehículo y la espuma se expande mediante activación térmica.

35. El método de la reivindicación 34, en donde la activación térmica ocurre en un horno de pintura.