ES2279712B2 - Aireador de vehiculo. - Google Patents
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Abstract
Aireador de vehículo. Aireador (1) de vehículo, que comprende unas lamas (2) y/o una tapa (4) de accionamiento automático, siendo el medio de accionamiento de las lamas (2) y/o la tapa (4) preferentemente un motor o un actuador basado en materiales SMA (13, 15), éste último funcionando en combinación con un muelle convencional (14, 16). El aireador (1) puede presentar un diseño sencillo, únicamente provisto de lamas (2) de accionamiento automático y movimiento continuo para conseguir una aireación indirecta, con o sin tapa (4). También puede presentar diseños más complejos provistos no sólo de lamas (2) de accionamiento automático y aireación indirecta sino también de lamas convencionales (5) para aireación directa, con o sin tapa (4).
Description
Aireador de vehículo.
La invención se refiere a un aireador del
sistema de ventilación de un vehículo, donde el aireador es el
elemento de salida de dicho sistema, encargado de dirigir el aire
hacia el habitáculo del vehículo en una dirección generalmente
regulable por el ocupante del vehículo.
Un aireador del sistema de ventilación de un
vehículo comprende normalmente una serie de lamas horizontales,
verticales, circulares o de cualquier otra forma, o incluso una
combinación de lamas de distinta orientación (por ejemplo, unas
lamas interiores verticales, seguidas de unas lamas más exteriores
horizontales). Las lamas, del tipo que sean, permiten que la
difusión de aire hacia el habitáculo del vehículo se realice en una
dirección determinada, y por ello presentan generalmente una
posición regulable que permite regular la dirección del aire
emitido hacia el habitáculo del vehículo. Por ejemplo, en el caso
de los aireadores que disponen de lamas verticales y lamas
horizontales, las primeras giran con respecto a ejes de giro
verticales y permiten regular la dirección del aire a derecha e
izquierda, mientras que las segundas giran con respecto a ejes de
giro horizontales y permiten regular la dirección del aire hacia
arriba o hacia abajo. Mediante uno o más mandos situados
normalmente en la zona exterior del aireador o zona visible desde el
habitáculo del vehículo, el ocupante del vehículo es capaz de
provocar el giro de las lamas y así regular a su gusto la dirección
del aire emitido por el aireador. En la mayoría de aireadores
provistos de más de un tipo de lama (por ejemplo aquellos que
comprenden lamas horizontales y verticales), el giro de cada tipo
de lama es independiente del giro del resto de tipos de lamas,
disponiéndose de varios mandos en la zona exterior del aireador (por
ejemplo, un mando para el giro de las horizontales y un mando para
el giro de las verticales). En otros aireadores, los giros de los
distintos tipos de lamas están vinculados de forma que se puede
provocar el giro de todas las lamas mediante un único mando.
Los mandos disponibles en la zona exterior del
aireador permiten un accionamiento manual de las lamas, donde por
accionamiento manual se entiende que las lamas no giran si el
usuario simultáneamente no acciona el mando. Es decir, el usuario
debe actuar sobre el mando (generalmente o bien agarrándolo y
desplazándolo, o bien presionándolo y girándolo, dependiendo del
tipo de mando) para provocar el movimiento del mando, traduciéndose
el movimiento del mando en un giro de las lamas. Cuando las lamas
alcanzan la posición deseada, el usuario deja de actuar sobre el
mando, provocando que las lamas dejen de girar.
La presente invención proporciona un aireador
que, entre otras ventajas, permite un accionamiento de las lamas
más cómodo que el accionamiento manual descrito, facilitando al
usuario el manejo del aireador.
Es objeto de la invención un aireador de
vehículo que presenta unas lamas cuyo movimiento es producido por
un medio de accionamiento automático que puede activarse y
desactivarse desde un mando exterior al aireador. Alternativamente
o simultáneamente, el medio de accionamiento que provoca el
movimiento de las lamas puede activarse o desactivarse desde al
menos un ordenador o una unidad de control (ECU) del vehículo, por
ejemplo desde el ordenador central del vehículo y/o desde la unidad
de control (ECU) local del sistema de climatización al cual
pertenece el aireador.
Análogamente, el aireador según la invención
puede comprender otros elementos mecánicos en lugar de las lamas o
además de ellas cuyo movimiento sea provocado por un medio de
accionamiento automático también activable y/o desactivable desde
una zona ajena al aireador. Por ejemplo, el aireador puede
comprender un elemento mecánico accionable automáticamente que es
una tapa que oculta la zona de salida de aire (en parte o
completamente). La función de esta tapa es proporcionar una
continuidad estética con el resto del salpicadero, fachada u otra
zona del vehículo en la cual se encuentre instalado el
aireador.
El medio de accionamiento, cuando es activado o
arrancado desde un mando exterior al aireador, provoca un
movimiento continuo del elemento mecánico. Por movimiento continuo
se entiende que el movimiento del elemento mecánico no cesa cuando
el usuario finaliza la actuación del mando que ha provocado el
inicio del movimiento. En el caso de las lamas, el movimiento
continuo preferentemente se traduce en que las lamas girarán en un
sentido y, cuando alcancen el giro máximo, girarán en el sentido
contrario, y así sucesivamente hasta que el usuario actúe
nuevamente sobre el mando para detener las lamas. En el caso de la
tapa, normalmente el movimiento continuo se traduce en que la tapa
cerrada se abre de forma continua y se detiene una vez abierta,
permaneciendo abierta hasta una nueva actuación sobre el mando, y
viceversa.
Un aireador provisto tanto de tapa como de lamas
de accionamiento automático y movimiento continuo presenta una
comodidad de uso muy mejorada con respecto a aireadores de
accionamiento manual. El movimiento continuo de las lamas permite
además que el aire emitido por el aireador cambie de dirección
constantemente y no se dirija continuamente a una única zona del
habitáculo, aumentando el confort de los ocupantes para aquellos
casos en los que no se desee una aireación directa: En este sentido,
el aireador según la invención comprende opcionalmente lamas
convencionales de accionamiento manual, preferentemente situadas en
una zona diferente del aireador que las lamas de accionamiento
automático, de manera que se consiguen dos tipos de aireación:
mediante las lamas convencionales se consigue una aireación directa
sobre una zona determinada, y mediante las lamas de accionamiento
automático se consigue una aireación indirecta o repartida por una
zona más amplia del habitáculo.
Los medios de accionamiento de lamas y tapa
serán preferentemente motores y/o actuadores basados en materiales
SMA (Aleación de Memoria de Forma, o "Shape Memory Alloy").
Estos últimos, a los que en adelante se denominará "actuadores
SMA", son componentes cuya forma puede variar en función de la
temperatura a la que se encuentren, gracias a las particularidades
de los materiales SMA. El funcionamiento de los actuadores SMA
comprendidos en la invención se basa en que una fuente externa al
actuador SMA, controlada desde un mando exterior al aireador y/o
desde una unidad de control (ECU) del
vehículo, puede provocar un calentamiento del actuador SMA, en cuyo caso el actuador SMA se comprime, o no provocar un calentamiento sobre el actuador SMA, en cuyo caso el actuador SMA tiende a descomprimirse. Como fuente externa, en adelante denominada "fuente de calor", se utiliza normalmente o bien una fuente de tensión eléctrica que puede aplicar una tensión sobre el actuador, convirtiéndose dicha tensión en calor por el efecto Joule, o bien una fuente de calor propiamente dicho (por ejemplo, una resistencia) situada en las proximidades del actuador SMA, que al desprender calor provoca el calentamiento del actuador SMA. Los actuadores SMA de la invención, que como se ha explicado están diseñados para funcionar por compresión, es decir, para comprimirse al ser calentados, son utilizados en combinación con muelles convencionales con el objeto de contrarrestar la acción de dichos actuadores como se explica en detalle más adelante. Dichos muelles convencionales pueden ser muelles de tracción, compresión o torsión.
vehículo, puede provocar un calentamiento del actuador SMA, en cuyo caso el actuador SMA se comprime, o no provocar un calentamiento sobre el actuador SMA, en cuyo caso el actuador SMA tiende a descomprimirse. Como fuente externa, en adelante denominada "fuente de calor", se utiliza normalmente o bien una fuente de tensión eléctrica que puede aplicar una tensión sobre el actuador, convirtiéndose dicha tensión en calor por el efecto Joule, o bien una fuente de calor propiamente dicho (por ejemplo, una resistencia) situada en las proximidades del actuador SMA, que al desprender calor provoca el calentamiento del actuador SMA. Los actuadores SMA de la invención, que como se ha explicado están diseñados para funcionar por compresión, es decir, para comprimirse al ser calentados, son utilizados en combinación con muelles convencionales con el objeto de contrarrestar la acción de dichos actuadores como se explica en detalle más adelante. Dichos muelles convencionales pueden ser muelles de tracción, compresión o torsión.
Los detalles de la invención se aprecian en las
figuras que se acompañan, no pretendiendo éstas ser limitativas del
alcance de la invención:
- La Figura 1 muestra una perspectiva de un
aireador según la invención en el cual el medio de accionamiento se
basa en actuadores SMA en forma de muelle, que comprende una tapa,
una lama de accionamiento automático y varias lamas convencionales
de accionamiento manual, y que se encuentra representado en una
situación tal que la tapa está cerrada y la lama de accionamiento
automático está dispuesta para dirigir el aire lo más hacia arriba
posible.
- La Figura 2 muestra otra perspectiva del
aireador de la Figura 1 en la misma situación que la Figura 1.
- La Figura 3 muestra otra perspectiva del
aireador de la Figura 1, en la misma situación de la Figura 1.
- La Figura 4 muestra otra perspectiva del
aireador de la Figura 1, en una situación tal que la tapa está
abierta.
- La Figura 5 muestra otra perspectiva del
aireador de la Figura 1 en la situación de la Figura 4.
El aireador según la invención puede comprender
una tapa de accionamiento automático y/o al menos una lama de
accionamiento automático, además de, opcionalmente, al menos una
lama convencional (de accionamiento manual). Aunque se contemplan
otras alternativas, preferentemente el funcionamiento automático de
la tapa y de las lamas de accionamiento automático está ligado,
concretamente de forma tal que cuando las lamas de accionamiento
automático se encuentren en movimiento, la tapa se haya abierto de
forma automática con el fin de descubrir las lamas. Las figuras
muestran varias perspectivas de un modo de realización del aireador
(1) según la invención que se corresponde con esta solución más
común en la cual la tapa cubre únicamente las lamas de
accionamiento manual. Así, como puede verse en las figuras, el
aireador (1) está provisto de dos tipos de elementos mecánicos
accionables automáticamente: una tapa (4) y una lama (2). En este
modo de realización el aireador (1) utiliza como medios de
accionamiento actuadores SMA en forma de muelle y en colaboración
con muelles convencionales, funcionando ambos por compresión.
Además, en este modo de realización la tapa (4) del aireador (1) no
es capaz de cubrir toda la zona de salida de aire (3) del aireador
(1) sino que cuando la tapa (4) está cerrada deja abierta una zona
superior que es precisamente donde se encuentra la lama (2) de
accionamiento automático. También en este modo de realización, el
aireador (1) comprende una serie de lamas convencionales (5), las
cuales quedan ocultas por la tapa (4) cuando la tapa (4) está
cerrada.
El accionamiento y movimiento de la tapa (4)
puede comprenderse observando las Figuras 1, 2, 4 y 5. En la Figura
1, la tapa (4) se encuentra cerrada ocultando las lamas
convencionales (5). El movimiento de la tapa (4) es provocado por
una parte móvil en forma de manivela (12), donde dicha manivela (12)
presenta un extremo conectado al cuerpo (18) mediante una conexión
articulada (9) y otro extremo conectado a la tapa (4) mediante una
conexión articulada (11), de manera que el giro de la manivela (12)
con respecto al eje (10) asociado a la conexión articulada (9)
provoca el movimiento de la tapa (4). El giro de la manivela (12)
con respecto al eje (10) es provocado y controlado por un muelle
SMA (13) y un muelle convencional (14). Tanto el muelle SMA (13)
como el muelle convencional (14) se encuentran conectados entre el
cuerpo (18) del aireador (1) y la manivela (12), y por su
disposición relativamente enfrentada consiguen aplicar fuerzas
contrarias sobre la manivela (12) para provocar el giro de la
manivela (12) en uno u otro sentido. En el caso de la figura, una
fuente no representada no está provocando el calentamiento del
muelle SMA (13) y en consecuencia el muelle SMA (13) no está
tendiendo a comprimirse. Por ello, el muelle convencional (14) es
capaz de comprimirse y provocar el giro de la manivela (12) hasta
la posición de tapa (4) cerrada de la figura. El giro de la
manivela (12) hasta esta posición tiene lugar a una velocidad
controlada por la combinación de fuerzas ejercidas por el muelle
SMA (13) y el muelle convencional (14). La Figura 2 muestra otra
perspectiva del aireador en una situación idéntica a la de la
Figura 1. Si a partir de esta situación, la fuente de calor no
representada provoca que la temperatura del muelle SMA (13) se
eleve lo suficiente, el muelle SMA (13) comienza a comprimirse a
velocidad controlada, y (estando diseñado el muelle SMA a tal
efecto) es capaz de vencer la fuerza ejercida por el muelle
convencional (14). De este modo, transcurrido un tiempo la manivela
(12) gira y la tapa (4) se desplaza hasta alcanzar la posición de
la Figura 4. En dicha figura puede verse que el muelle SMA (13) se
encuentra comprimido y el muelle convencional (14) estirado. Para
mantener la tapa (4) en la posición de la figura, la fuente debe
mantener a temperatura elevada el muelle SMA (13), ya que en cuanto
la temperatura descienda lo necesario, comenzará a ser efectiva la
fuerza ejercida en todo momento por el muelle convencional (14). La
Figura 5 muestra otra perspectiva con el aireador (1) en la
situación de la Figura 4. En esta situación, la tapa (4) oculta la
lama (2) de accionamiento automático y deja visibles desde el
exterior las lamas convencionales (5).
El accionamiento y movimiento de la lama (2)
puede comprenderse observando las Figuras 2 y 3, a pesar de que en
ambas figuras se haya mostrado la misma situación, con la lama (2)
dirigiendo el aire hacia arriba. El movimiento de la lama (2) es
provocado por una parte móvil en forma de un saliente (17) a cada
lado de la propia lama (2). En la Figura 2 puede verse que a uno de
los salientes (17) se conecta un muelle SMA (15), mientras que en la
Figura 3 puede verse que al otro saliente (17) se conecta un muelle
convencional (16). Los extremos opuestos de ambos muelles (15, 16)
se conectan al cuerpo (18), y ambos muelles (15, 16) se disponen de
forma que sus fuerzas se contrarresten, pudiendo provocar el giro
de la lama (2) con respecto al eje (19) en uno u otro sentido. En
la situación de las figuras, una fuente no representada está
provocando el calentamiento del muelle SMA (15) y en consecuencia
el muelle SMA (15) está comprimido. Estando el muelle SMA (15) y el
muelle convencional (16) dimensionados para tal efecto, el muelle
SMA (15) ejerce una fuerza compresiva mayor que la ejercida por el
muelle convencional (16), siempre y cuando la fuente de calor
mantenga el muelle SMA (15) a temperatura elevada. Por ello, la
fuerza compresiva del muelle SMA (15) mantiene la lama (2) en la
posición de las figuras. Si a partir de esta situación, la fuente
permite que se reduzca lo suficiente la temperatura del muelle SMA
(15), comenzará a ser efectiva la fuerza realizada por el muelle
convencional (16) sobre su saliente (17), y la lama (2) girará de
manera que el aire emitido se dirija hacia más abajo, según la
representación de las figuras. La velocidad de giro de la lama (2)
está controlada por la combinación de fuerzas ejercidas por el
muelle SMA (15) y el muelle convencional (16). Por otra parte, la
lama (2) preferentemente repite hasta nueva orden el ciclo de giro
en un sentido y en el contrario, es decir, presenta un movimiento
continuo. Para ello, la fuente que calienta el muelle SMA (15) se
configura para funcionar calentando y no-calentando
el muelle SMA (15) de una forma periódica y en tiempos
adecuados.
adecuados.
Además del modo de realización representado, se
contemplan modos de realización alternativos de la invención. Por
ejemplo, se contempla que el medio de accionamiento sea un motor,
para lo que se dispondrá preferentemente de un primer motor para
provocar el movimiento de la tapa (4) y de otro motor para provocar
el movimiento de las lamas (2). Obviamente, se utilizarán motores
capaces de girar en dos sentidos, por lo cual en ese caso no será
necesario utilizar muelles convencionales (5).
Otros ejemplos de modos de realización
alternativos son los siguientes:; que el aireador no presente lamas
convencionales (5) de accionamiento manual; que la tapa (4) pueda
cerrar por completo la zona de salida de aire (3); que el aireador
(1) no presente tapa (4); que los medios de accionamiento sean
diferentes a motores o actuadores SMA, siempre y cuando puedan
producir un movimiento continuo y a velocidad controlada del
elemento mecánico (2, 4); que los actuadores SMA presenten una
forma diferente a un muelle, como por ejemplo un fleje o un hilo;
que las lamas (2, 5) presenten cualquier distribución, número y
forma; que las lamas convencionales (5) presenten cualquier
disposición con respecto a las lamas (2) de accionamiento
automático, en el caso de que el aireador disponga de ambos tipos de
lamas (2, 5); que la posición de los muelles
(13-14, 15-16) sea diferente a la
representada en las figuras.
Claims (13)
1. Aireador (1) de vehículo, que comprende un
cuerpo (18) por cuyo interior circula aire hacia una zona de salida
de aire (3), y que comprende más de un elemento mecánico (2, 4)
capaz de variar su posición con respecto al cuerpo (18), donde la
posición de cada elemento mecánico (2, 4) es regulada por un medio
de accionamiento automático que puede provocar un movimiento
continuo del elemento mecánico (2, 4), y donde el medio de
accionamiento se activa y/o desactiva desde al menos un mando
accesible desde el exterior del aireador (1) y/o desde al menos una
unidad de control del vehículo, donde el elemento mecánico (4) es
sustancialmente una tapa (4) que puede cubrir al menos parcialmente
dicha zona de salida de aire (3), y/o una lama (2) o elemento que
permite para dirigir el aire hacia el habitáculo del vehículo en
una dirección variable, que se caracteriza porque el
funcionamiento del medio de accionamiento que provoca el movimiento
de la tapa (4) está ligado al funcionamiento del medio de
accionamiento que provoca el movimiento de las lamas (2), de forma
tal que cuando las lamas (2) de accionamiento automático se
encuentran en movimiento, la tapa (4) se ha abierto de forma
automática con el fin de descubrir las lamas (2).
2. Aireador (1) de vehículo, según la
reivindicación 1, que se caracteriza porque comprende además
una o más lamas convencionales (5) de accionamiento manual.
3. Aireador (1) de vehículo, según la
reivindicación 2, que se caracteriza porque las lamas (2)
accionables por el medio de accionamiento automático se disponen en
una zona del aireador distinta a donde se disponen las lamas
convencionales (5).
4. Aireador (1) de vehículo, según la
reivindicación 3, que se caracteriza porque la tapa (4)
puede variar entre una primera posición y una segunda posición,
donde en la primera posición cubre sustancialmente la zona donde se
disponen las lamas (2) accionables por el medio de accionamiento
automático y en la segunda posición cubre sustancialmente la zona
donde se disponen las lamas convencionales (5).
5. Aireador (1) de vehículo, según la
reivindicación 3, que se caracteriza porque las lamas (2)
accionables por el medio de accionamiento automático se disponen
por encima de las lamas convencionales (5).
6. Aireador (1) de vehículo, según la
reivindicación 1, que se caracteriza porque el medio de
accionamiento comprende un motor.
7. Aireador (1) de vehículo, según la
reivindicación 1, que se caracteriza porque el medio de
accionamiento comprende al menos un actuador SMA (13, 15) y al
menos un muelle convencional (14, 16), estando tanto el actuador
SMA (13, 15) como el muelle convencional (14, 16) conectados entre
el cuerpo (18) del aireador (1) y una parte móvil (12, 17) cuyo
movimiento provoca el movimiento del elemento mecánico (2, 4).
8. Aireador (1) de vehículo, según la
reivindicación 7, que se caracteriza porque el muelle
convencional (14, 16) actúa por compresión, tracción o torsión, y
el actuador SMA (13, 15) actúa por compresión.
9. Aireador (1) de vehículo, según la
reivindicación 7, que se caracteriza porque el actuador SMA
es un muelle basado en materiales SMA.
10. Aireador (1) de vehículo, según la
reivindicación 7, que se caracteriza porque el actuador SMA
es un hilo basado en materiales SMA.
11. Aireador (1) de vehículo, según la
reivindicación 7, que se caracteriza porque el actuador SMA
es un fleje basado en materiales SMA.
12. Aireador (1) de vehículo, según la
reivindicación 7, que se caracteriza porque la parte móvil
(12, 17) es sustancialmente una manivela (12) con un extremo
conectado al cuerpo (18) mediante una conexión articulada (9) y
otro extremo conectado a la tapa (4) mediante una conexión
articulada (11).
13. Aireador (1) de vehículo, según la
reivindicación 7, que se caracteriza porque la parte móvil
(12, 17) es sustancialmente un saliente (17) de una lama (2).
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Effective date: 20110817 |