CUADRO DE INSTRUMENTOS Y PROCEDIMIENTO PARA SU FABRICACIÓN.

Procedimiento para la fabricación de un cuadro de instrumentos (1) y para colocar el mismo en un automóvil,

donde una estructura marco (3) formada por elementos (2) lineales, que por zonas está cerrada mediante elementos de placas de plástico (5), se reviste con una capa decorativa, estando la estructura marco realizada de tal modo que se prescinde de un travesaño que transcurra entre las columnas A del automóvil y donde la estructura marco se une directamente con una pared frontal y/o con la carrocería del automóvil, caracterizado porque se forma una unión entre materiales entre los elementos de las placas de plástico (5) y los elementos lineales (2) mediante la inyección de un material termoplástico, que después de endurecer forma los elementos de las placas de plástico, y se llega a fundir el material termoplástico alrededor de los elementos lineales

La presente invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de un cuadro de instrumentos así como a un automóvil que contenga un cuadro de instrumentos fabricado de acuerdo con este procedimiento.

Se conocen diversas formas de realización de cuadros de instrumentos para automóviles.

Los cuadros de instrumentos van fijados generalmente sobre un travesaño dispuesto entre las columnas A de un automóvil. Para ello los cuadros de instrumentos presentan ellos mismos generalmente además una estructura de soporte adicional sobre la cual se apoya una cubierta, generalmente de plástico moldeado por inyección, que por el lado interior del vehículo puede estar revestida de una capa decorativa.

El inconveniente de estos cuadros de instrumentos conocidos estriba en que debido a su estructura antes descrita tienen un peso considerable, y a pesar de ello y a la vista de las cargas que actúan sobre ellos están en algunos puntos subdimensionados o sobredimensionados, de modo que pueden llegar a producirse p.ej. roturas indeseables del cuadro de instrumentos en el caso de una colisión. Sin embargo es especialmente importante el aspecto del peso, para lo cual el travesaño usual se ocupa de que haya un peso elevado del vehículo, ya que por sí solo puede pesar p.ej. 6-8 kg.

Para dar rigidez al cuadro de instrumentos venía siendo usual hasta ahora aplicar por zonas unos refuerzos laminares, p.ej. en zonas especialmente sometidas a cargas tales como orificios de paso del air-bag, etc. Resulta sin embargo el problema de que el acoplamiento de p.ej. chapas de refuerzo metálicas a una pieza de plástico puede resultar relativamente costoso. Así p.ej. debido a los diferentes coeficientes de dilatación térmica de la chapa metálica y del plástico adosado a ésta pueden llegar a producirse abombamientos en el cuadro de instrumentos, que son visibles desde el lado del habitáculo, y que por lo tanto representan una merma de calidad.

Por este motivo, la presente invención tiene como objetivo crear un procedimiento para la fabricación de un cuadro de instrumentos que garantice que por una parte se obtenga un cuadro de instrumentos que soporte cargas elevadas, y que además sea de poco peso, económico y seguro.

Este objetivo se resuelve por medio de un procedimiento de fabricación según la reivindicación 1. El documento WO-A- 97/49599 da a conocer un procedimiento de fabricación conforme al preámbulo de la reivindicación 1.

Para ello, la estructura del marco o los elementos de plástico unidos con ésta con un acoplamiento entre materiales están directamente recubiertos de una capa decorativa, y por otra parte la estructura del marco del cuadro de instrumentos que soporta las fuerzas está unida directamente a una pared frontal y/o a la carrocería del automóvil. Para ello la estructura del marco está realizada de tal modo que se pueda renunciar a un travesaño que transcurra entre las columnas A del automóvil.

De este modo se proporciona por primera vez un soporte de construcción fácil y además económica, que representa al mismo tiempo un cuadro de instrumentos.

La estructura marco se calcula para ello de tal modo que las fuerzas que actúan sobre el cuadro de instrumentos sean soportadas principalmente por su estructura adecuada. A esto contribuyen naturalmente también los elementos de placas de plástico que contribuyen también a dar rigidez al cuadro de instrumentos, ya que en sus zonas del borde están unidas por unión entre materiales con los elementos lineales. Se entiende en este caso por unión entre materiales principalmente la fusión alrededor o fusión de plástico fluido con los elementos lineales. Alternativamente se entiende también por unión entre materiales por ejemplo procedimientos de soldadura u otros procedimientos de “fusión química”, p.ej. con resinas sintéticas. Los elementos de placas de material plástico se colocan en un proceso de moldeado por inyección en forma de plástico líquido en una herramienta de moldeado correspondiente en la cual están dispuestos los elementos lineales.

Con el cuadro de instrumentos conforme a la invención se consigue de este modo por primera vez un refuerzo “integral” de la totalidad del cuadro de instrumentos, a diferencia de los refuerzos únicamente locales que venían siendo usuales hasta la fecha. En el diseño de la estructura de marco conforme a la invención procede aplicar también un procedimiento especial, que permite realizar un diseño del cuadro de instrumentos ajustado a la carga.

En primer lugar se contempla para ello todo el conjunto de la zona del salpicadero como un “gran paralelepípedo”. Sobre este paralelepípedo se definen las cargas (p.ej. “fuerzas causadas por un uso indebido”, tal como pueden aparecer durante el disparo del air-bag o un “ensayo de enderezado de la envolvente” en el volante de dirección). A continuación se definen además las zonas en las que debería haber un espacio libre, es decir zonas en las que tiene que estar “recortado” el paralelepípedo, p.ej. para crear espacio para los pies de los ocupantes del vehículo. Ahí no puede haber por tanto ninguna estructura. En el diseño de los perfiles que tiene lugar entonces a continuación se determina el flujo de fuerzas principal en el paralelepípedo restante. Con éstas se modela un “perfil reticular” adaptado. A los lados de la línea de esta retícula se disponen entonces elementos lineales de una estructura de marco. Adicionalmente se prevén en las zonas entre los elementos lineales o “líneas de flujo de fuerza” unas zonas que lo recubren, en este caso los elementos de placas de plástico conformes a la invención. De este modo se obtiene una estructura soporte optimizada que existe únicamente allí donde verdaderamente se requiere por motivos de los esfuerzos. La ventaja de esto es que los refuerzos se encuentran entonces únicamente allí donde efectivamente se precisan, mediante el diseño optimizado se ahorra peso total del automóvil y según las circunstancias incluso se puede ahorrar un travesaño, se pueden ahorrar costes y hay disponible mayor espacio de construcción. De este modo se genera más espacio útil en la zona del salpicadero, p.ej. para el equipo de aire acondicionado, componentes electrónicos, porta-objetos; de este modo se obtiene un mayor margen de diseño al proyectar el cuadro de instrumentos.

El procedimiento conforme a la invención es un procedimiento para la fabricación de un cuadro de instrumentos y para colocar el mismo en un automóvil, en el que una estructura marco creada a base de elementos lineales, que por zonas está cerrada mediante elementos de placas de plástico, se reviste con una capa decorativa, estando realizada la estructura marco de tal modo que se puede renunciar a un travesaño que transcurra entre las columnas A del automóvil uniendo la estructura marco directamente con una pared frontal y/o con la carrocería del automóvil.

En un perfeccionamiento ventajoso del cuadro de instrumentos está previsto que la sección de los elementos lineales tenga forma de U, sea redondo, ovalado o poligonal en el estado una vez montado en el cuadro de instrumentos. Enprincipio se pueden utilizar para ello secciones cerradas o abiertas. Únicamente hay que tener en cuenta que los elementos lineales pueden servir también en el estado montado para la conducción de cables o para la conducción del aire. Resulta especialmente ventajoso un perfil en U, que p.ej. esté abierto hacia la cara exterior del cuadro de instrumentos, de modo que p.ej. se puedan colocar en este perfil en U unos mazos de cable, de modo fácilmente accesibles desde el exterior.

Además de los perfiles con forma de sección sencilla (continua) pueden utilizarse también estructuras más complicadas, si se han de cumplir unos tipos de cometidos especiales. Así p.ej. existe la posibilidad de que el elemento lineal sea una banda de una estructura sándwich de panal de abeja. En este caso se prevén p.ej. varios hexagonos de panal de abeja situados uno junto a otro, que quedan encerrados entre dos placas de cubierta. De ese modo se obtiene una estructura de construcción muy ligera que presenta muy buenos valores de resistencia.

Una forma especial para conseguir el acoplamiento del plástico inyectado, fundido o inyectado alrededor de los elementos lineales es p.ej. que los elementos lineales presenten en su lado exterior unos nervios especiales. Éstos sirven primeramente para reforzar el mismo elemento lineal, pero con ellos también... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la fabricación de un cuadro de instrumentos (1) y para colocar el mismo en un automóvil, donde una estructura marco (3) formada por elementos (2) lineales, que por zonas está cerrada mediante elementos de placas de plástico (5), se reviste con una capa decorativa, estando la estructura marco realizada de tal modo que se prescinde de un travesaño que transcurra entre las columnas A del automóvil y donde la estructura marco se une directamente con una pared frontal y/o con la carrocería del automóvil, caracterizado porque se forma una unión entre materiales entre los elementos de las placas de plástico (5) y los elementos lineales (2) mediante la inyección de un material termoplástico, que después de endurecer forma los elementos de las placas de plástico, y se llega a fundir el material termoplástico alrededor de los elementos lineales.

2. Automóvil que contiene un cuadro de instrumentos (1) fabricado según la reivindicación 1, estando la estructura marco del cuadro de instrumentos que soporta los esfuerzos unida directamente con una pared frontal y/o una carrocería del automóvil.

3. Automóvil que conteniendo un cuadro de instrumentos según la reivindicación 2, caracterizado porque la sección de los elementos lineales tiene en el estado montado del cuadro de instrumentos, forma de U, redonda, ovalada o poligonal.

4. Automóvil, conteniendo un cuadro de instrumentos según la reivindicación 2, caracterizado porque el elemento lineal es una banda de una estructura sándwich de panal de abejas.

5. Automóvil, conteniendo un cuadro de instrumentos según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque el elemento (2) lineal es de chapa metálica, chapa metálica perforada, plástico o de un material de fibras.

6. Automóvil, conteniendo un cuadro de instrumentos según una de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque el elemento (2) lineal presenta en su cara exterior unos nervios (2').

7. Automóvil, conteniendo un cuadro de instrumentos según una de las reivindicaciones 2 a 6, caracterizado porque el cuadro de instrumentos (1) va revestido por su cara superior con una capa decorativa, esencialmente en toda la superficie.

8. Automóvil, conteniendo un cuadro de instrumentos según una de las reivindicaciones 2 a 7, caracterizado porque la capa decorativa va pegada directamente a la estructura portante.