BRPI0412171B1 - Quadro de painel e veículo equipado com um quadro de painel - Google Patents
Quadro de painel e veículo equipado com um quadro de painelInfo
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Abstract
"quadro de painel e veículo equipado com um quadro de painel". o quadro de painel (1) de acordo com a presente invenção para absorção da energia de um passageiro (12) de uma cabine de veículo (10) no caso de impacto compreende uma camada de plástico rígido (2) que se estende continuamente ao longo de toda a largura do veículo e uma placa de absorção de plástico rígido (4) que se estende com relação à mencionada camada de plástico rígido somente ao longo de uma parte do painel de quadro. a mencionada placa de absorção plástica (4) compreende uma seção principal (4a) que se estende substancialmente até a junção entre a camada de plástico rígido (2) e uma seção (4c), de maneira a formar uma saliência que se estende em direção à mencionada camada de plástico rígido (2) de tal forma que um espaço (20) para absorção da energia do passageiro por meio de deformação da placa de absorção é incorporada na mencionada seção que é deslocável em frente à coluna de direção (14) do veículo.
Description
“QUADRO DE PAINEL E VEÍCULO EQUIPADO COM UM QUADRO DE PAINEL” Campo da Invenção A presente invenção refere-se a um quadro de painel que deve absorver a energia de um ocupante em um espaço de passageiro de veículo no caso de impacto.
Antecedentes da Invenção Já se conhece como equipar o espaço do passageiro com uma grande quantidade de airbags infláveis e pré-tensionadores de cintos de segurança, a fim de absorver a energia dos ocupantes do veículo e evitar, ou pelo menos limitar, a sua colisão com o quadro de painel.
Entretanto, estes dispositivos são relativamente caros. É necessário, portanto, que algumas séries de veículos forneçam dispositivos menos sofisticados.
Além disso, a patente americana US-A-4.349.214 descreve um quadro de painel que compreende dois painéis cobertos na parte superior com uma almofada produzida com material que absorve impactos por meio de deformação. Esta almofada deve receber os joelhos do motorista no caso de impacto. Essa almofada compreende uma parte sólida que se estende entre os dois painéis de absorção de energia e que deve repousar contra a coluna de direção.
Entretanto, esta solução é pouco satisfatória, pois a parte sólida da almofada conecta a coluna de direção diretamente aos joelhos do motorista. Desta forma, ela é comprimida durante o impacto e consequentemente possui tendência a oferecer resistência que aumenta em função do seu esmagamento pela pressão dos joelhos do motorista. A fim de otimizar a absorção da energia do motorista, seria necessário que a resistência fosse relativamente constante ao longo de uma ampla faixa. Além disso, a parte sólida corre o risco de exibir defeitos de aparência que se devem particularmente à contração do material durante o resfriamento.
Descrição Resumida da Invenção O objetivo da presente invenção é de superar estes problemas e propor um quadro de painel de baixo custo que reduza o risco de lesão aos membros inferiores do motorista do veículo quando entrar em contato com o quadro do painel.
Com este propósito, de acordo com a presente invenção, o mencionado quadro de painel compreende uma camada de material plástico rígido que se estende continuamente ao longo de toda a largura do espaço de passageiro do veículo, e uma placa de absorção de material plástico rígido que se estende do lado oposto à camada de material plástico rígido somente sobre uma parte do quadro de painel, a mencionada placa de absorção possui uma parte principal que se estende substancialmente em contato com a camada de material plástico rígido e uma parte que forma uma protuberância que se estende a uma distância da camada de material plástico rígido, de forma a fornecer, naquela parte que deve ficar de frente para a coluna de direção, um espaço entre a placa de absorção e a camada de material plástico rígido, a fim de absorver a energia do ocupante por meio de deformação da placa de absorção.
Desta forma, a camada de material plástico rígido distribui as forças sobre a placa de absorção, enquanto a placa de absorção entra em contato com a coluna de direção por meio da sua protuberância e é deformada para absorver a energia tanto na parte que forma a protuberância quanto na parte principal, opondo-se aos joelhos do motorista com resistência substancialmente constante desde que a protuberância não seja completamente esmagada a ponto de entrar em contato com a camada de material plástico rígido. O espaço entre a placa de absorção e a camada de material plástico rígido permite que a energia do motorista seja absorvida por meio da deformação da placa de absorção ao longo de uma ampla faixa que oferece uma resistência relativamente constante. A fim de também reduzir o risco de lesão aos joelhos, de acordo com a presente invenção, a mencionada placa de absorção, ainda compreende uma parte de conexão que liga a protuberância à parte principal e que possui seção cruzada substancialmente em forma de U.
Desta forma, a placa de absorção evita a convergência dos joelhos do motorista em direção à coluna de direção e permite que uma quantidade maior de energia seja absorvida sem o risco de lesões físicas (força resistente substancialmente constante) por promover a deformação sem rompimento da placa de deformação.
Convenientemente, a placa de absorção contém nervuras sobre a maior parte das suas duas faces. O potencial de absorção de energia da placa de absorção é, portanto, aumentado a baixo custo.
Segundo uma característica vantajosa adicional da presente invenção, a placa de absorção possui um núcleo que se estende, na parte principal, substancialmente paralelo à camada de material plástico rígido, e a uma distância desta, e a placa de absorção é fixada à camada de material plástico rígido na mencionada parte principal.
Desta forma, é obtido um conjunto do tipo “cobertura dupla”, constituído pela camada de material plástico rígido e a parte principal da placa de absorção, que fornece boas características de absorção de energia a baixo custo. A fim de também reduzir o risco de colisão entre os joelhos do motorista e a coluna de direção, de acordo com a presente invenção, o quadro do painel também compreende uma placa guia rígida fixada à camada de material plástico rígido oposta ao mencionado espaço.
Desta forma, o quadro de painel é reforçado do lado oposto ao mencionado espaço e os joelhos são orientados para mover-se sobre cada lado do espaço.
Descrição Resumida das Figuras A presente invenção também se refere a um veículo equipado com um quadro de painel de acordo com a presente invenção e que compreende dois elementos de sustentação que são conectados à estrutura do veículo e entre os quais é mantida a placa de reforço.
Estes dois elementos de sustentação aumentam a orientação dos joelhos para, por meio de reforço da sustentação da placa de absorção nas suas extremidades, evitar que os joelhos se movam e posicionem-se de forma distante da placa de absorção. A presente invenção ficará ainda mais claramente definida, a partir do relatório descritivo a seguir que é fornecido com referência às figuras anexas, nas quais: - As Figuras 1 a 3 ilustram em diagrama, observado de cima, um quadro de painel de acordo com a presente invenção antes do impacto, no curso de deformação durante o impacto e após a absorção do impacto; - A Figura 4 é uma vista em perspectiva da placa de absorção somente de acordo com a seta marcada IV na Figura 1; e - A Figura 5 é uma vista em perspectiva da placa de absorção de acordo com a seta marcada V na Figura 1.
Descrição Detalhada da Invenção As Figuras ilustram parte de um quadro de painel (1) que deve estender-se ao longo de toda a largura do espaço do passageiro (10) de um veículo ocupado por um motorista (12) (somente as coxas e os joelhos do motorista foram exibidos). Somente a parte do quadro de painel que se estende de forma substancialmente oposta ao motorista é exibida na Figura 1. O quadro de painel (1) compreende uma camada (2) de material plástico rígido que constitui a parte principal do quadro de painel. A camada (2) de material plástico rígido estende-se por toda a largura do quadro de painel. Essa camada é alinhada em uma região localizada que se estende em direção oposta às pernas do motorista por uma placa de absorção (4) que ela cobre. A mencionada placa de absorção possui uma parte principal substancialmente plana (4a), uma protuberância (4c) que forma uma projeção na direção para uma coluna de direção (14) com relação à parte principal (4a) e uma parte de conexão (4b) que se estende entre a parte principal (4a) e a protuberância (4c). A placa de absorção (4) é constituída de uma única peça integral moldada por injeção que compreende estas três partes. A protuberância (4c) possui duas faces laterais (6a) e (6b) que se estendem de forma substancialmente vertical, perpendicularmente à parte principal (4a), entre as pernas do motorista, a partir da face superior (8a) e de uma face inferior adjacente (8b) que se estende na direção rumo à coluna de direção (14). A protuberância (4c) encontra-se, portanto, substancialmente na forma de corte de meio cubo sobre a diagonal das faces laterais (6a) e (6b). A mencionada parte de conexão (4b) estende-se substancialmente em volta da protuberância (4c) e possui seção cruzada em forma de U. A placa de absorção (4) possui um núcleo a partir do qual projetam-se nervuras de intersecção (16) sobre cada uma das suas faces na parte principal (4a). A placa de absorção (4) é completamente coberta pela camada (2) à qual é fixada por uma grande quantidade de pontos de solda produzidos entre as nervuras (16) e a camada (2). Como as nervuras (16) mantêm um espaço substancialmente constante (30) entre o núcleo (28) da placa de absorção (4) e a camada (2) na parte principal (4a), este conjunto constitui um conjunto do tipo cobertura dupla.
Além disso, a face superior (8a) e a face inferior (8b) da protuberância (4c) possuem nervuras de intersecção (18) sobre a face localizada no lado oposto à coluna de direção (14). A placa de absorção (4) e, particularmente, a protuberância (4c) estendem-se entre a coluna de direção (14) e a camada (2). Além disso, como a mencionada protuberância (4c) da placa de absorção (4) é oca, ela define um espaço (20) entre a camada (2) e a placa de absorção (4). O quadro de painel (1) também compreende uma placa guia (22) que é fixada à camada (2) e que se estende em direção oposta ao mencionado espaço (20). A placa guia (22) é substancialmente convexa, conforme observado pelo motorista, a fim de separar os joelhos do motorista (12) sobre cada lado do espaço (20). Ela é rígida e projeta-se a partir da camada (2), de forma que a mencionada camada (2) estende-se entre o espaço (20) e a placa guia (22). Além disso, a placa guia (22) age como ornamento em volta da coluna de direção e, como tal, normalmente é denominada invólucro abaixo do volante de direção.
Desta forma, no caso de impacto, os joelhos do motorista (12) entram em contato com o quadro de painel, oposto à parte principal (4a) da placa de absorção (4). A rigidez da cobertura dupla formada pela camada (2) fixada à placa de absorção (4) equipada com nervuras (16) garante a distribuição da energia do motorista transmitida pelos joelhos (12) para o conjunto formado localmente pela placa de absorção (4) e a camada (2). O movimento para trás da protuberância (4c) sob a ação dos joelhos (12) é limitado pela presença da coluna de direção (14). A placa de absorção (4) é deformada em seguida, em que o ápice do U da região de conexão (4b) é deslocado a fim de garantir a não convergência dos joelhos do motorista (12) entre si ou em direção à coluna de direção (14).
Além disso, a parte principal (4a) e a camada (2) são deformadas para absorver a energia do motorista, como também ocorre, mas em ponto menor, com a protuberância (4c). A menos que o impacto seja excepcionalmente muito violento, uma parte do espaço (20) é preservada e o quadro de painel oferece força resistente substancialmente constante aos joelhos do motorista (12). A placa de reforço (4) é mantida entre dois elementos de sustentação (24) e (26) que são conectados à estrutura do veículo, particularmente o membro cruzado (não exibido). O elemento de sustentação (24) é fixado diretamente à placa de absorção (4), enquanto aqui o elemento de sustentação (26) é fixado à camada (2), nas proximidades da placa de absorção (4). Estes elementos de sustentação (24) e (26) ficam parcialmente opostos ao deslocamento da placa de reforço (4). Entretanto, eles são deformados para acompanhar até certo ponto o movimento da placa de absorção (4).
Desta forma, devido à presença dos elementos de sustentação (24, 26), e ao contato entre a protuberância (4c) e a coluna de direção (14), durante a absorção de impacto, o joelho esquerdo do motorista é orientado para permanecer oposto à parte principal (4a) entre o ponto de sustentação (24) e a coluna de direção (14), enquanto o joelho direito do motorista é orientado para permanecer oposto à parte principal (4a) entre o ponto de sustentação (26) e a coluna de direção (14). A camada de material plástico rígido (2) e a placa de absorção (4) são convenientemente produzidas com polipropileno, que opcionalmente é levemente reforçado por fibras. A presença de fibras deve, entretanto, ser limitada, a fim de evitar a ductilidade da camada de material plástico rígido (2) e que a placa de absorção (4) seja afetada, a fim de evitar a sua quebra em vez de dobra sob a força.
Naturalmente, a presente invenção não é limitada de nenhuma forma à realização que acaba de ser descrita como forma de exemplo não limitador. Desta forma, a camada de material plástico rígido (2) poderá ser coberta com uma leve pele e com uma camada de espuma interposta entre a camada de material plástico rígido e a pele, a fim de garantir toque macio.
Além disso, a fim de aumentar a inércia de flexão da placa de absorção (4), seria possível fornecer o formato daquela placa, por exemplo, de forma ondulada, em vez de equipá-la com nervuras.
Claims (7)
1. QUADRO DE PAINEL, que deve absorver a energia de um ocupante (12) de um espaço de passageiro de veículo (10) no caso de impacto, caracterizado por compreender uma camada (2) de material plástico rígido que se estende continuamente ao longo de toda a largura do espaço de passageiro do veículo, e uma placa de absorção (4) de material plástico rígido que se estende em direção oposta à camada de material plástico rígido ao longo de somente uma parte do quadro de painel, sendo que a mencionada placa de absorção (4) possui uma parte principal (4a) que se estende substancialmente em contato com a camada (2) de material plástico rígido e uma parte (4c) que forma uma protuberância que se estende a uma distância da camada (2) de material plástico rígido, de forma a fornecer naquela parte, que deve ficar de frente para a coluna de direção (14) do veículo, um espaço (20) entre a placa de absorção (4) e a camada (2) de material plástico rígido, a fim de absorver a energia do ocupante por meio da deformação da placa de absorção.
2. QUADRO DE PAINEL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita placa de absorção (4) também compreende uma parte de conexão (4b) que liga a protuberância (4c) à parte principal (4a), e que possui seção cruzada substancialmente em forma de U.
3. QUADRO DE PAINEL, de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a placa de absorção (4) possui nervuras (16, 18) sobre a maior parte das suas duas faces.
4. QUADRO DE PAINEL, de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a placa de absorção (4) possui um núcleo (28) que se estende, na parte principal, substancialmente paralelo à camada (2) de material plástico rígido e a uma distância desta, e a placa de absorção (4) é fixada à camada (2) de material plástico rígido na dita parte principal.
5. QUADRO DE PAINEL, de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a placa de absorção (4) é constituída por uma peça integral moldada por injeção.
6. QUADRO DE PAINEL, de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que também compreende uma placa guia rígida (22) fixada à camada de material plástico rígido oposta ao dito espaço (20).
7. VEÍCULO EQUIPADO COM UM QUADRO DE PAINEL, conforme definido em uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que compreende dois elementos de sustentação (24, 26) que são conectados à estrutura do veículo e entre os quais é mantida a placa de reforço.
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