ES2584407T3 - Conducto de aire fusible para disposición de salpicadero - Google Patents
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Abstract
Conducto de paso de aire (10), que comprende al menos una zona frangible de ruptura controlada configurada para romperse bajo la aplicación al conducto de un esfuerzo cortante predeterminado orientado sensiblemente ortogonalmente con relación a la orientación (17) del conducto (10), caracterizado por que comprende unos elementos de fijación por engatillado (13) en un dispositivo de calefacción, ventilación y climatización (14), estando configurados estos elementos de fijación (13) para romperse bajo la aplicación al conducto (10) de un esfuerzo cortante predeterminado orientado sensiblemente ortogonalmente con relación a la orientación (17) del conducto (10), siendo este esfuerzo inferior al esfuerzo cortante predeterminado de ruptura de las zonas frangibles.
Description
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DESCRIPCION
Conducto de aire fusible para disposicion de salpicadero Campo tecnico de la invencion
La invencion se refiere al campo de los conductos de paso de aire, especialmente utilizados en el ambito de disposiciones de salpicaderos de vetnculos automoviles.
Mas en particular, la invencion tiene por objeto un conducto de paso de aire, una disposicion para vetnculo automovil que comprende al menos un conducto de este tipo, un vetnculo automovil y un procedimiento de disipacion de energfa transmitida por una rodilla a un revestimiento de salpicadero de una disposicion de este tipo.
Estado de la tecnica
En las disposiciones de salpicaderos para vetnculos automoviles, es frecuente disponer uno o varios conducto(s) de paso de aire, especialmente conectados a dispositivos de calefaccion, ventilacion y climatizacion, tambien denominados HVAC (por “Heating, Ventilation and Air Conditioning” en la terminologfa anglosajona), detras de un revestimiento de salpicadero que se encarga del acabado accesible desde el habitaculo.
La calidad de absorcion de un impacto aplicado por una rodilla de una persona contra el salpicadero, y la importancia y la gravedad de los traumatismos causados a la rodilla han pasado a ser criterios de estimacion de la seguridad que brinda un vetnculo automovil.
Ya se ha ideado realizar conductos de aire obtenidos por soplado, que presentan la ventaja de una aptitud a la deformacion suficiente para deformarse bajo el impacto de la rodilla.
No obstante, la implantacion de tales conductos de aire es todavfa, en ocasiones, imposible, y estos se sustituyen entonces por conductos de paso de aire obtenidos por inyeccion de material, que presentan la particularidad de una gran rigidez. Tales conductos ngidos se pueden solidarizar con los demas elementos de la disposicion, especialmente con el HVAC, por mediacion de soluciones de anclaje a presion con elementos de fijacion por engatillado. Este tipo de montaje permite obviar los tornillos de fijacion utilizados tradicionalmente. Ademas, se puede prever una holgura con respecto a los demas elementos perifericos de la disposicion para evitar las tensiones mecanicas sobre el conducto.
Pero la calidad de absorcion de un impacto aplicado por una rodilla de una persona contra el salpicadero cuando detras del revestimiento del salpicadero se implanta tal conducto ngido es muy mediocre y, por este motivo, cabe el riesgo de que la importancia y la gravedad de los traumatismos causados a la rodilla sean muy elevados.
Y es que en el caso de un impacto de rodilla sobre el revestimiento de un salpicadero (la figura 1 ilustra la disposicion antes del impacto), la unica posibilidad de disipacion de la energfa transmitida por la rodilla se opera como sigue, hasta culminar en la configuracion de la figura 2 al termino del impacto:
- deformacion y/o desplazamiento del revestimiento de salpicadero 11, en direccion a una columna de parada incompresible 12,
- seguidamente, entrada en contacto del revestimiento de salpicadero 11 con el conducto de paso de aire 10,
- seguidamente, ruptura de elementos de fijacion por engatillado 13 del conducto de paso de aire 10 a un dispositivo de calefaccion, ventilacion y climatizacion HVAC, senalado 14,
- seguidamente, desplazamiento, en direccion a la columna de parada incompresible 12, del conducto de paso de aire 10 impulsado por la deformacion y/o el desplazamiento del revestimiento de salpicadero 11,
- seguidamente, entrada en contacto del conducto de paso de aire 10 con la columna de parada incompresible 12.
En la practica, es frecuente que la energfa transmitida por la rodilla sea muy superior a esta capacidad maxima de absorcion o disipacion de energfa antes descrita. De este modo, en el caso de la figura 2, si no se termina la disipacion de energfa, al hacer tope el conducto 10 ngido contra la columna 12, es la rodilla 15 de la persona la que soportara a continuacion el resto de la disipacion de energfa, ocasionando potencialmente heridas y lesiones en los miembros del conductor o del pasajero.
Asf, existe una necesidad real de proporcionar un conducto ngido de paso de aire, disenado especialmente a los efectos de utilizaciones en disposiciones para vetnculo automovil, que permita dar respuesta al conjunto de estas problematicas de seguridad.
Las unicas soluciones conocidas, plasmadas en los documentos JP 10-058951 y JP 2011042254 A, se refieren a estructuras particulares de revestimientos de salpicadero para conferirles caractensticas mejoradas bajo impacto de
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rodilla, pero estas soluciones no ponen remedio frente a las problematicas que atanen a los conductos de paso de aire “inyectados” ngidos.
Por otro lado, el documento JP 2007076471 A da a conocer un conducto de paso de aire que comprende al menos una zona frangible de ruptura controlada configurada para romperse bajo la aplicacion al conducto de un esfuerzo cortante predeterminado orientado sensiblemente ortogonalmente con relacion a la orientacion del conducto.
Objeto de la invencion
La finalidad de la presente invencion es proponer un conducto de paso de aire que subsane los inconvenientes relacionados anteriormente, en especial mejorando la seguridad brindada de cara a las personas.
Un primer aspecto de la invencion se refiere a un conducto de paso de aire que comprende al menos una zona frangible de ruptura controlada configurada para romperse bajo la aplicacion al conducto de un esfuerzo cortante predeterminado orientado sensiblemente ortogonalmente con relacion a la orientacion del conducto, comprendiendo ademas el conducto de paso de aire unos elementos de fijacion por engatillado en un dispositivo de calefaccion, ventilacion y climatizacion, estando configurados estos elementos de fijacion para romperse bajo la aplicacion al conducto de un esfuerzo cortante predeterminado orientado sensiblemente ortogonalmente con relacion a la orientacion del conducto, siendo este esfuerzo inferior al esfuerzo cortante predeterminado de ruptura de las zonas frangibles. Cada zona frangible puede obtenerse mediante reduccion local del espesor de una pared del conducto. Muy ventajosamente, unos elementos de fijacion por engatillado (tambien denominada por anclaje a presion o encaje a presion) sustituyen a tornillos utilizados tradicionalmente para este tipo de ensamble (ahorro economico, ahorro de tiempo de atornillado, flexibilidad con tolerancia a pequenas tensiones y aptitud de estas fijaciones para romperse a partir de un umbral de esfuerzo determinado). El conducto de paso de aire segun la invencion permite disipar la energfa del impacto entre la rodilla y el conducto siguiendo dos fases sucesivas, que se adaptan perfectamente a la dinamica del impacto, correspondiendo la primera fase a la ruptura de los medios de engatillado, impulsando un desplazamiento del conducto, y luego una segunda fase que corresponde a la ruptura de la zona frangible prevista sobre la pared del conducto cuando el conducto queda bloqueado en su desplazamiento.
Las reducciones locales de espesor pueden establecerse en forma de surcos ahuecados en el espesor de la pared del conducto, especialmente desde las caras exteriores del conducto.
Los surcos se establecen especialmente en cuadncula en orden a delimitar facetas entre sh
Se pueden prever zonas frangibles de ruptura controlada en todas las paredes del conducto, en especial homogeneamente distribuidas por la totalidad de cada una de las paredes.
El conducto de paso de aire puede estar conformado en un material ngido, especialmente por inyeccion de un material plastico, por ejemplo polipropileno.
Se refiere un segundo aspecto de la invencion a una disposicion para vehnculo automovil, que comprende al menos un conducto de paso de aire de este tipo, dispuesto entre un revestimiento de salpicadero de un habitaculo del vehnculo y una columna de parada incompresible, de modo que la direccion general que va del revestimiento de salpicadero hacia la columna es sensiblemente ortogonal con relacion a la orientacion del conducto.
Se puede interponer una holgura entre el revestimiento de salpicadero y el conducto de paso de aire y se puede interponer una holgura entre el conducto de paso de aire y la columna de parada incompresible.
La disposicion puede comprender un dispositivo de calefaccion, ventilacion y climatizacion al que esta vinculado el conducto de paso de aire por un extremo por medio de los elementos de fijacion por engatillado.
El conducto de paso de aire puede estar equipado con al menos una nervadura externa orientada en direccion al revestimiento de salpicadero.
Se refiere un tercer aspecto de la invencion a un vehnculo automovil que comprende una disposicion de este tipo y/o un conducto de paso de aire de este tipo.
Se refiere un cuarto aspecto de la invencion a un procedimiento de disipacion de energfa transmitida por una rodilla a un revestimiento de salpicadero de una disposicion de este tipo, que comprende una etapa de fractura al menos parcial del conducto de paso de aire en correspondencia con una al menos de sus zonas frangibles de ruptura controlada, resultante de la aplicacion por el revestimiento de salpicadero, presionado a su vez por la rodilla, de un esfuerzo cortante orientado sensiblemente ortogonalmente con relacion a la orientacion del conducto y superior al esfuerzo cortante predeterminado que controla la ruptura de las zonas frangibles.
El procedimiento puede comprender las sucesivas etapas previas de:
- deformacion y/o desplazamiento del revestimiento de salpicadero, en direccion a la columna de parada
incompresible,
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- entrada en contacto del revestimiento de salpicadero con el conducto de paso de aire,
- ruptura de elementos de fijacion por engatillado del conducto de paso de aire a un dispositivo de calefaccion, ventilacion y climatizacion,
- desplazamiento, en direccion a la columna de parada incompresible, del conducto de paso de aire impulsado por la deformacion y/o el desplazamiento del revestimiento de salpicadero,
- entrada en contacto del conducto de paso de aire con la columna de parada incompresible.
Descripcion sucinta de los dibujos
Otras ventajas y caractensticas se pondran mas claramente de manifiesto a partir de la descripcion subsiguiente de formas de realizacion particulares de la invencion, dadas a tftulo de ejemplos no limitativos y representadas en los dibujos que se acompanan, en los cuales:
Las figuras 1 y 2 son sendas vistas, respectivamente antes y despues de un impacto de rodilla, de una disposicion segun la tecnica anterior,
la figura 3 es una vista de frente de un ejemplo de conducto de paso de aire segun el primer aspecto de la invencion, la figura 4 ilustra una seccion del conducto de la figura 3 en una de sus paredes, y
las figuras 5 a 7 son sendas vistas, respectivamente antes, durante y despues de un impacto de rodilla, de un ejemplo de disposicion segun el segundo aspecto de la invencion.
Descripcion de realizaciones preferentes de la invencion
Las figuras 5 a 7 representan una disposicion para vehfculo automovil. Para los elementos que tienen la misma designacion, se han mantenido las mismas referencias desde las figuras 1 y 2. De este modo, la disposicion comprende al menos un conducto de paso de aire 10, dispuesto entre un revestimiento de salpicadero 11 de un habitaculo del vetuculo y una columna de parada incompresible 12. El arreglo, especialmente la orientacion de la longitud, del conducto 10 esta previsto de modo que la direccion general 16 que va del revestimiento de salpicadero 11 hacia la columna 12 es sensiblemente ortogonal con relacion a la orientacion 17 del conducto 10. En otras palabras, la orientacion 17 del conducto 10, que puede ser variable espacialmente en funcion de la abscisa curvilmea a lo largo del conducto 10, queda incluida en su conjunto en un plano sensiblemente perpendicular a la direccion general 16 que va del revestimiento 11 hacia la columna 12 que, en su conjunto, esta orientada horizontalmente de la parte posterior hacia la parte anterior del vetuculo automovil que incorpora esta disposicion.
Ventajosamente, entre el revestimiento de salpicadero 11 y el conducto de paso de aire 10 se puede interponer una holgura 18. En particular, el conducto de paso de aire 10 puede estar equipado con al menos una nervadura externa 19, la cual puede venir dictada por imposiciones de arquitectura y que se debe tener en cuenta en la determinacion del valor de la holgura 18, orientada en direccion al revestimiento de salpicadero 11, sensiblemente segun la direccion general 16. En este caso concreto, la holgura 18 estara prevista entre el extremo distal libre de la nervadura 19 y el lateral interior del revestimiento 11.
Ventajosamente, entre el conducto de paso de aire 10 y la columna de parada incompresible 12 se puede interponer una holgura 20.
Las holguras 18, 20 con respecto a los demas elementos perifericos de la disposicion (revestimiento 11 y columna 12 especialmente) se preven para evitar las tensiones mecanicas sobre el conducto 10.
La disposicion comprende asimismo un dispositivo de calefaccion, ventilacion y climatizacion HVAC, senalado 14, al que va vinculado el conducto de paso de aire 10 por un extremo por medio de elementos de fijacion por engatillado 13 configurados para romperse bajo la aplicacion al conducto 10 de un esfuerzo cortante predeterminado orientado sensiblemente ortogonalmente con relacion a la orientacion 17 del conducto 10. Tales elementos de fijacion por engatillado 13 cumplen una funcion de anclaje a presion del conducto 10 en una embocadura del dispositivo HVAC 14, estando este ultimo destinado a alimentar o extraer aire merced al conducto 10.
El concepto de la invencion se basa en el hecho de que el conducto de paso de aire 10 comprende al menos una zona frangible de ruptura controlada configurada para romperse bajo la aplicacion al conducto 10 de un esfuerzo cortante predeterminado orientado sensiblemente ortogonalmente con relacion a la orientacion 17 del conducto. De este modo, si realmente se aplica al conducto 10 un esfuerzo cortante que, orientado en su conjunto en la direccion general 16, presenta un valor superior al esfuerzo cortante predeterminado, aquel se rompera en un lugar de su longitud, para separarse, tal como ilustra la figura 7, en al menos dos tramos.
Estos arreglos tienen como ventaja el proporcionar un conducto de paso de aire apto para romperse facilmente en un choque del revestimiento 11 inducido por un impacto de rodilla 15.
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En especial, los elementos de fijacion por engatillado pueden estar configurados de modo que el esfuerzo cortante de su ruptura sea inferior al esfuerzo cortante predeterminado de ruptura de las zonas frangibles.
Haciendo especial referencia a las figuras 3 y 4, cada zona frangible se obtiene mediante reduccion local del espesor de una pared 21 del conducto. Las reducciones locales de espesor se establecen en forma de surcos 22 ahuecados en el espesor de la pared 21 del conducto 10, especialmente desde las caras exteriores 23 del conducto 10. No obstante, los surcos 22 pueden estar ocasionalmente ahuecados desde las caras internas 24 del conducto 10. Por otra parte, las zonas frangibles pueden obtenerse alternativamente mediante arranques locales de material, especialmente en todo el espesor de pared 21. Con relacion a las soluciones conocidas de conducto 10 ngido obtenido por inyeccion, para las cuales el espesor de pared 21 es superior a 1,5 mm, el espesor del conducto 10 descrito en la presente es, localmente, netamente inferior, en especial del orden de 1 mm, para propiciar su ruptura bajo esfuerzo cortante. La profundidad de los surcos 22 puede ser del orden de 0,3 a 0,5 mm.
Los surcos 22 pueden establecerse ventajosamente en cuadncula en orden a delimitar facetas 25 entre sf. En especial, el conducto 10 puede presentar surcos 22 sensiblemente orientados a lo largo del conducto 10 y surcos 22 sensiblemente acondicionados de manera anular alrededor del conducto 10, sensiblemente en el plano local perpendicular a la orientacion 17. Las facetas 25 pueden no ser planas y presentar, antes bien, cualquier forma alabeada, y estan definidas por un contorno constituido a partir de un encadenamiento cerrado de surcos 22.
Por otro lado, se pueden prever ventajosamente zonas frangibles de ruptura controlada en todas las paredes 21 del conducto 10 y, en especial, homogeneamente distribuidas por la totalidad de cada una de las paredes 21. Estos arreglos mejoran las caractensticas de rotura del conducto 10 por efecto de un esfuerzo cortante.
Los anteriores arreglos tienen la especial mision de ser aplicados en el caso en que el conducto de paso de aire 10 esta conformado en un material ngido, especialmente por inyeccion de un material plastico, por ejemplo polipropileno.
La invencion se refiere tambien, como tal, a un vetnculo automovil que comprende una disposicion y/o un conducto de paso de aire 10 tal y como se han mencionado anteriormente.
En caso de impacto de rodilla 15 sobre el revestimiento de salpicadero 11 en una disposicion tal como en la figura 5 (antes del impacto), la disipacion de energfa transmitida por la rodilla 15 al revestimiento 11 comprende las siguientes etapas sucesivas de:
- deformacion y/o desplazamiento del revestimiento 11, en direccion a la columna 12, reduciendo a la par la holgura 18,
- entrada en contacto del revestimiento 11 con el conducto 10,
- ruptura de los elementos de fijacion 13 del conducto 10 al dispositivo HVAC 14 debido al esfuerzo cortante padecido por el conducto 10,
- desplazamiento, en direccion a la columna 12, del conducto 10 impulsado por la deformacion y/o el desplazamiento del revestimiento 11, reduciendo la holgura 20,
- entrada en contacto del conducto 10 con la columna 12.
Al termino de estas etapas previas de disipacion, equivalentes a las posibilidades de disipacion o absorcion de energfa conocidas por la tecnica anterior, la disposicion adopta la configuracion de la figura 6.
Seguidamente, el procedimiento de disipacion de energfa merced a una disposicion tal y como se ha descrito anteriormente y que comprende al menos un conducto de paso de aire que tiene caractensticas de fusibilidad de la manera antes descrita, comprende una etapa de fractura al menos parcial, e incluso total, del conducto de paso de aire 10 en correspondencia con una al menos de sus zonas frangibles de ruptura controlada. Esta fractura resulta de la aplicacion por el revestimiento 11, presionado a su vez por la rodilla 15, de un esfuerzo cortante orientado sensiblemente ortogonalmente con relacion a la orientacion 17 del conducto 10 y superior al esfuerzo cortante predeterminado que controla la ruptura de las zonas frangibles. La disposicion adopta entonces la configuracion de la figura 7. Al realizar tal fractura del conducto 10, queda aumentada la capacidad de disipacion de energfa en al menos la cantidad de energfa necesaria para proporcionar el esfuerzo cortante predeterminado de ruptura de las zonas frangibles. Se ve mejorada la seguridad de los ocupantes.
Finalmente, la utilizacion de un conducto de paso de aire 10 con caractensticas de fusibilidad en ningun caso habra de considerarse limitada a los ejemplos de disposiciones descritos con anterioridad.
Claims (13)
- 5101520253035404550REIVINDICACIONES1. - Conducto de paso de aire (10), que comprende al menos una zona frangible de ruptura controlada configurada para romperse bajo la aplicacion al conducto de un esfuerzo cortante predeterminado orientado sensiblemente ortogonalmente con relacion a la orientacion (17) del conducto (10), caracterizado por que comprende unos elementos de fijacion por engatillado (13) en un dispositivo de calefaccion, ventilacion y climatizacion (14), estando configurados estos elementos de fijacion (13) para romperse bajo la aplicacion al conducto (10) de un esfuerzo cortante predeterminado orientado sensiblemente ortogonalmente con relacion a la orientacion (17) del conducto (10), siendo este esfuerzo inferior al esfuerzo cortante predeterminado de ruptura de las zonas frangibles.
- 2. - Conducto de paso de aire (10) segun la reivindicacion 1, caracterizado por que cada zona frangible se obtiene mediante reduccion local del espesor de una pared (21) del conducto (10).
- 3. - Conducto de paso de aire (10) segun la reivindicacion 2, caracterizado por que las reducciones locales de espesor se establecen en forma de surcos (22) ahuecados en el espesor de la pared (21) del conducto (10), especialmente desde las caras exteriores (23) del conducto (10).
- 4. - Conducto de paso de aire (10) segun la reivindicacion 3, caracterizado por que los surcos (22) se establecen en cuadncula en orden a delimitar facetas (25) entre sf.
- 5. - Conducto de paso de aire (10) segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que se preven zonas frangibles de ruptura controlada en todas las paredes (21) del conducto (10), en especial homogeneamente distribuidas por la totalidad de cada una de las paredes (21).
- 6. - Conducto de paso de aire (10) segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que esta conformado en un material ngido, especialmente por inyeccion de un material plastico, por ejemplo polipropileno.
- 7. - Disposicion para vetuculo automovil, que comprende al menos un conducto de paso de aire (10) segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, dispuesto entre un revestimiento de salpicadero (11) de un habitaculo del vetuculo y una columna de parada incompresible (12), de modo que la direccion general (16) que va del revestimiento de salpicadero (11) hacia la columna (12) es sensiblemente ortogonal con relacion a la orientacion (17) del conducto (10).
- 8. - Disposicion para vetuculo automovil segun la reivindicacion 7, caracterizada por que se interpone una holgura (18) entre el revestimiento de salpicadero (11) y el conducto de paso de aire (10) y por que se interpone una holgura (20) entre el conducto de paso de aire (10) y la columna de parada incompresible (12).
- 9. - Disposicion para vetuculo automovil segun una de las reivindicaciones 7 u 8 y que comprende un conducto de paso de aire (10) segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por que comprende un dispositivo de calefaccion, ventilacion y climatizacion (14) al que esta vinculado el conducto de paso de aire (10) por un extremo por medio de los elementos de fijacion por engatillado (13).
- 10. - Disposicion para vetuculo automovil segun una de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizada por que el conducto de paso de aire (10) esta equipado con al menos una nervadura externa (19) orientada en direccion al revestimiento de salpicadero (11).
- 11. - Vetuculo automovil que comprende una disposicion segun una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10 y/o un conducto de paso de aire (10) segun una de las reivindicaciones 1 a 6.
- 12. - Procedimiento de disipacion de energfa transmitida por una rodilla (15) a un revestimiento de salpicadero (11) de una disposicion segun una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, caracterizado por que comprende una etapa de fractura al menos parcial del conducto de paso de aire (10) en correspondencia con una al menos de sus zonas frangibles de ruptura controlada, resultante de la aplicacion por el revestimiento de salpicadero (10), presionado a su vez por la rodilla (15), de un esfuerzo cortante orientado sensiblemente ortogonalmente con relacion a la orientacion (17) del conducto (10) y superior al esfuerzo cortante predeterminado que controla la ruptura de las zonas frangibles.
- 13. - Procedimiento segun la reivindicacion 12, caracterizado por que comprende las sucesivas etapas previas de:- deformacion y/o desplazamiento del revestimiento de salpicadero (11), en direccion a la columna de parada incompresible (12),- entrada en contacto del revestimiento de salpicadero (11) con el conducto de paso de aire (10),- ruptura de elementos de fijacion por engatillado (13) del conducto de paso de aire (10) a un dispositivo de calefaccion, ventilacion y climatizacion (14),- desplazamiento, en direccion a la columna de parada incompresible (12), del conducto de paso de aire (10) impulsado por la deformacion y/o el desplazamiento del revestimiento de salpicadero (10),entrada en contacto del conducto de paso de aire (10) con la columna de parada incompresible (12).
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