ES2279436T3 - Tablero de instrumentos para absorber la energia del conductor. - Google Patents
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Abstract
Tablero de instrumentos (1) destinado a absorber la energía de un ocupante (12) de un habitáculo (10) de un vehículo en caso de choque, tablero de instrumentos que comprende una capa (2) de material plástico rígido que se extiende continuamente sobre toda la anchura del habitáculo del vehículo y una placa de absorción (4) de material plástico rígido que se extiende enfrente de la capa de material plástico rígido sobre una parte solamente del tablero de instrumentos, presentando dicha placa de absorción (4) una porción principal (4a) que se extiende sustancialmente en contacto con la capa (2) de material plástico rígido y una porción (4c) que forma una excrecencia que se extiende a distancia de la capa (2) de material plástico rígido a fin de proporcionar en esta porción, que está destinada a colocarse enfrente de la columna de dirección (14) del vehículo, un espacio (20) entre la placa de absorción (4) y la capa (2) de material plástico rígido para absorber la energía del ocupante por deformación de la placa de absorción.
Description
Tablero de instrumentos para absorber la energía
del conductor.
La invención se refiere a un tablero de
instrumentos destinado a absorber la energía de un ocupante del
habitáculo de un vehículo en caso de choque.
Es conocido ya equipar el habitáculo con una
multitud de cojines inflables y con pretensores de cinturón para
absorber la energía de los ocupantes del vehículo y evitar, o al
menos limitar, su colisión contra el tablero de instrumentos.
Sin embargo, estos dispositivos son
relativamente caros. Asimismo, para ciertas gamas de vehículos es
necesario prever unos dispositivos menos sofisticados.
Por otra parte, el documento
US-A-4 349 214 describe un tablero
de instrumentos que comprende dos paneles recubiertos en la parte
alta con una guarnición realizada en un material que absorbe los
choques por deformación. Esta guarnición está destinada a recibir
las rodillas del conductor en caso de choque. Comprende una parte
maciza que se extiende entre los dos paneles de absorción de energía
y que está destinada a venir a apoyarse contra la columna de
dirección.
Sin embargo, esta solución no es apenas
satisfactoria en la medida en que la parte maciza de la guarnición
une directamente la columna de dirección a las rodillas del
conductor. Ésta se comprime así durante el choque y, por
consiguiente, tiene tendencia a oponer una resistencia creciente en
función de su aplastamiento bajo la presión de las rodillas del
conductor. No obstante, para optimizar la absorción de la energía
del conductor, se necesitaría que la resistencia fuera
relativamente constante en una gran amplitud. Además, esta parte
maciza corre el peligro de presentar defectos de aspecto debidos en
particular a la contracción del material durante su
enfriamiento.
La invención tiene por objetivo superar estos
problemas y proponer un tablero de instrumentos barato que permita
reducir el riesgo de heridas de los miembros inferiores del
conductor del vehículo cuando entre en contacto con el tablero de
instrumentos.
Para ello, de acuerdo con la invención, dicho
tablero de instrumentos comprende una capa de material plástico
rígido que se extiende continuamente sobre toda la anchura del
habitáculo del vehículo y una placa de absorción de material
plástico rígido que se extiende enfrente de la capa de material
rígido sobre una parte solamente del tablero de instrumentos,
presentando dicha placa de absorción una porción principal que se
extiende sustancialmente en contacto con la capa de material
plástico rígido y una porción que forma una excrecencia que se
extiende a distancia de la capa de material plástico rígido, de
forma que se deje en esta porción que está destinada a colocarse
enfrente de la columna de dirección un espacio entre la placa de
absorción y la capa de material plástico rígido para absorber la
energía del ocupante por deformación de la placa de absorción.
Así, la capa de material plástico rígido
distribuye los esfuerzos sobre la placa de absorción, mientras que
la placa de absorción entra en contacto con la columna de dirección
por medio de su excrecencia y se deforma para absorber la energía
tanto en la porción que forma la excrecencia como en la porción
principal, oponiendo a las rodillas del conductor una resistencia
sustancialmente constante en tanto que la excrecencia no se aplasta
completamente hasta ponerse en contacto con la capa de material
plástico rígido.
El espacio entre la placa de absorción y la capa
de material plástico rígido permite absorber la energía del
conductor por deformación de la placa de absorción sobre una gran
amplitud oponiendo una resistencia relativamente constante.
Para reducir aún el riesgo de herida de las
rodillas, de acuerdo con la invención, dicha placa de absorción
comprende además una porción de conexión que une la excrecencia a la
porción principal y que presenta en sección una forma
sustancialmente en U.
Así, la placa de absorción evita la convergencia
de las rodillas del conductor hacia la columna de dirección y
permite absorber una mayor cantidad de energía sin riesgo de heridas
corporales (fuerza resistente sustancialmente constante),
favoreciendo una deformación sin rotura de la placa de
deformación.
Ventajosamente, la placa de absorción presenta
unas nervaduras sobre la parte esencial de sus dos caras.
Se aumenta así a bajo coste el potencial de
absorción de energía de la placa de absorción.
Según otra característica ventajosa de la
invención, la placa de absorción presenta un alma que se extiende,
en la porción principal, sustancialmente paralela y a distancia de
la capa de material plástico rígido, y la placa de absorción está
fijada a la capa de material plástico rígido en dicha porción
principal.
Se obtiene así un conjunto del tipo de "doble
casco" constituido por la capa de material plástico rígido y la
porción principal de la placa de absorción, lo que proporciona
buenas características de absorción de energía a bajo coste.
Para reducir aún el riesgo de colisión entre las
rodillas del conductor y la columna de dirección, de acuerdo con la
invención, el tablero de instrumentos comprende además una placa de
guiado rígida fijada a la capa de material plástico rígido enfrente
de dicho espacio.
Así, el tablero de instrumentos está reforzado
enfrente de dicho espacio y las rodillas se encuentran guiadas para
ir a ambos lados de dicho espacio.
La invención tiene además por objeto un vehículo
equipado con un tablero de instrumentos de acuerdo con la invención
y que comprende dos elementos de apoyo unidos a la estructura del
vehículo, entre los cuales se mantiene la placa de refuerzo.
Estos dos elementos de apoyo mejoran el guiado
de las rodillas. En efecto, reforzando el mantenimiento de la placa
de absorción en sus extremos, evitan que las rodillas se separen y
se reencuentren a distancia de la placa de absorción.
La invención se pondrá más claramente de
manifiesto a partir de la descripción siguiente, haciendo referencia
a los dibujos anexos, en los cuales:
- las figuras 1 a 3 ilustran
esquemáticamente, visto desde arriba, un tablero de instrumentos de
acuerdo con la invención antes de un choque, en el curso de la
deformación durante el choque y después de la absorción del
choque,
- la figura 4 es una representación en
perspectiva de la placa de absorción sola según la flecha señalada
con IV en la figura 1, y
- la figura 5 es una representación en
perspectiva de la placa de absorción según la flecha señalada con V
en la figura 1.
Las figuras ilustran parcialmente un tablero de
instrumentos 1 destinado a extenderse según toda la anchura del
habitáculo 10 de un vehículo en el cual está dispuesto un conductor
12 (únicamente se han representado los muslos y las rodillas del
conductor). En la figura 1 está representada sólo la parte del
tablero de instrumentos que se extiende sustancialmente enfrente
del conductor.
El tablero de instrumentos 1 comprende una capa
2 de material plástico rígido que constituye la parte principal del
tablero de instrumentos. Esta capa 2 de material plástico rígido se
extiende sobre toda la anchura del tablero de instrumentos. Está
recubierta en una zona localizada que se extiende enfrente de las
piernas del conductor por una placa de absorción 4 que recubre.
Dicha placa de absorción presenta una porción
principal 4a sustancialmente plana, una excrecencia 4c que forma
resalte en dirección de una columna de dirección 14 con respecto a
la porción principal 4a, y una porción de conexión 4b que se
extiende entre la porción principal 4a y la excrecencia 4c. La placa
de absorción 4 está constituida por una sola pieza monobloque
inyectada que comprende estas tres porciones.
La excrecencia 4c presenta dos caras laterales
6a, 6b que se extienden de forma sustancialmente vertical,
perpendicularmente a la porción principal 4a, entre las piernas del
conductor, una cara superior 8a y una cara inferior 8b adyacente
que se extienden en dirección de la columna de dirección 14. Por
tanto, la excrecencia 4c se presenta sustancialmente en forma de un
semicubo cortado según la diagonal de las caras laterales 6a,
6b.
Dicha porción de conexión 4b se extiende
sustancialmente alrededor de la excrecencia 4c y presenta en sección
una forma en U.
La placa de absorción 4 presenta un alma de la
cual sobresalen unas nervaduras entrecruzadas 16 sobre cada una de
sus caras en la porción principal 4a. La placa de absorción 4 está
recubierta completamente por la capa 2, a la cual está fijada por
múltiples puntos de soldadura realizados entre las nervaduras 16 y
la capa 2. Las nervaduras 16 mantienen un espacio sustancialmente
constante 30 entre el alma 28 de la placa de absorción 4 y la capa
2 en la porción principal 4a, constituyendo este conjunto un
conjunto del tipo de doble casco.
Por otro lado, las caras superior 8a e inferior
8b de la excrecencia 4c presentan unas nervaduras entrecruzadas 18
sobre la cara situada en el lado opuesto a la columna de dirección
14.
La placa de absorción 4 y, en particular, la
excrecencia 4c se extienden entre la columna de dirección 14 y la
capa 2. Además, dicha excrecencia 4c de la placa de absorción 4, al
ser hueca, define un espacio 20 entre la capa 2 y la placa de
absorción 4.
El tablero de instrumentos 1 comprende además
una placa de guiado 22 fijada a la capa 2 que se extiende enfrente
de dicho espacio 20. La placa de guiado 22 es sustancialmente
convexa, vista desde el conductor, a fin de separar las rodillas 12
del conductor a ambos lados del espacio 20. Dicha placa es rígida y
sobresale de la capa 2, de modo que dicha capa 2 se extiende entre
el espacio 20 y la placa de guiado 22. Además, la placa de guiado
22 asegura una función de embellecedor alrededor de la columna de
dirección y se denomina usualmente concha debajo del volante en
esta función.
Así, en caso de choque, las rodillas 12 del
conductor entran en contacto con el tablero de instrumentos enfrente
de la porción principal 4a de la placa de absorción 4. La rigidez
del doble casco formado por la capa 2 fijada a la placa de
absorción 4 provista de nervaduras 16 asegura la distribución de la
energía del conductor transmitida por las rodillas 12 al conjunto
formado localmente por la placa de absorción 4 y la capa 2.
El movimiento de retroceso de la excrecencia 4c
bajo la acción de las rodillas 12 es limitado por la presencia de
la columna de dirección 14. La placa de absorción 4 se deforma
entonces, desplazándose el vértice de la U de la zona de conexión
4b para asegurar la no convergencia de las rodillas 12 del conductor
una hacia otra o hacia la columna de dirección 14.
Por otro lado, la porción principal 4a y la capa
2 se deforman para absorber la energía del conductor, si bien en
una medida menor que la excrecencia 4c.
A no ser que el choque sea de una violencia
excepcional, una parte del espacio 20 está protegida y el tablero
de instrumentos ofrece una fuerza resistente sustancialmente
constante a las rodillas del conductor 12.
La placa de refuerzo 4 se mantiene sujeta entre
dos elementos de apoyo 24, 26 unidos a la estructura del vehículo,
en particular el travesaño (no representado). El elemento de apoyo
24 está fijado directamente a la placa de absorción 4, mientras que
aquí el elemento de apoyo 26 está fijado a la capa 2, en la
proximidad de la placa de absorción 4. Estos elementos de apoyo 24,
26 se oponen en parte al desplazamiento de la placa de refuerzo 4.
No obstante, se deforman para acompañar en cierta medida el
movimiento de la placa de absorción 4.
Así, debido a la presencia de los elementos de
apoyo 24, 26 y al contacto entre la excrecencia 4c y la columna de
dirección 14, durante la absorción del choque, la rodilla izquierda
del conductor es guiada para que permanezca enfrente de la porción
principal 4a entre el punto de apoyo 24 y la columna de dirección
14, mientras que la rodilla derecha del conductor es guiada para
que permanezca enfrente de la porción principal 4a entre el punto
de apoyo 24 y la columna de dirección 14.
La capa de material plástico rígido 2 y la placa
de absorción 4 están realizadas de manera ventajosa en
polipropileno, eventualmente reforzado ligeramente con fibras. No
obstante, la presencia de fibras debe limitarse para evitar que se
vea afectada la ductilidad de la capa de material plástico rígido 2
y de la placa de absorción 4 y que éstas se rompan en lugar de
doblarse bajo el esfuerzo.
Evidentemente, la invención no está limitada en
modo alguno a la forma de realización que se acaba de describir a
título de ejemplo no limitativo. Así, la capa de material plástico
rígido 2 podría estar recubierta por una piel de adorno y de una
capa de espuma interpuesta entre la capa de material plástico rígido
y la piel para asegurar un tacto flexible.
Además, para aumentar la inercia en flexión de
la placa de absorción 4, se podría prever conformar esta placa, por
ejemplo, en forma ondulada en lugar de dotarla de nervaduras.
Claims (7)
1. Tablero de instrumentos (1) destinado a
absorber la energía de un ocupante (12) de un habitáculo (10) de un
vehículo en caso de choque, tablero de instrumentos que comprende
una capa (2) de material plástico rígido que se extiende
continuamente sobre toda la anchura del habitáculo del vehículo y
una placa de absorción (4) de material plástico rígido que se
extiende enfrente de la capa de material plástico rígido sobre una
parte solamente del tablero de instrumentos, presentando dicha placa
de absorción (4) una porción principal (4a) que se extiende
sustancialmente en contacto con la capa (2) de material plástico
rígido y una porción (4c) que forma una excrecencia que se extiende
a distancia de la capa (2) de material plástico rígido a fin de
proporcionar en esta porción, que está destinada a colocarse
enfrente de la columna de dirección (14) del vehículo, un espacio
(20) entre la placa de absorción (4) y la capa (2) de material
plástico rígido para absorber la energía del ocupante por
deformación de la placa de absorción.
2. Tablero de instrumentos según la
reivindicación 1, caracterizado porque dicha placa de
absorción (4) comprende además una porción de conexión (4b) que une
la excrecencia (4c) a la porción principal (4a) y que presenta en
sección una forma sustancialmente en U.
3. Tablero de instrumentos según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la placa de
absorción (4) presenta unas nervaduras (16, 18) sobre la parte
esencial de sus dos caras.
4. Tablero de instrumentos según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
placa de absorción (4) presenta un alma (28) que se extiende en la
porción principal de forma sustancialmente paralela y a distancia
de la capa (2) de material plástico rígido, y la placa de absorción
(4) está fijada a la capa (2) de material plástico rígido en dicha
porción principal.
5. Tablero de instrumentos según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
placa de absorción (4) está constituida por una pieza monobloque
inyectada.
6. Tablero de instrumentos según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
comprende además una placa de guiado (22) rígida fijada a la capa
de material plástico rígido enfrente de dicho espacio (20).
7. Vehículo equipado con un tablero de
instrumentos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque comprende dos elementos de apoyo (24,
26) unidos a la estructura del vehículo, entre los cuales se
mantiene sujeta la placa de refuerzo.
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