Conformador antropomórfico para ensayos de durabilidad de asientos de vehículos en el proceso de entrada y salida.

Conformador antropomórfico para ensayos de durabilidad de asientos de vehículos en el proceso de entrada y salida,

que comprende:

- una estructura interna rígida con:

- una placa metálica (3) con una barra metálica (9) y agujeros roscados (8) a lo largo de su perímetro para la fijación de un tejido con el que se recubre el conformador durante el ensayo;

- cilindros de acero (2) con cabezas semiesféricas de resina (7), fijados por sus extremos a la placa metálica (3);

- un punto de unión (1) para el acoplamiento del conformador a un robot encargado de reproducir repetitivamente un movimiento humano de entrada y salida de un vehículo;

- una estructura externa blanda que comprende dos nalgas (5) y una pierna (6) de silicona, fijadas a la estructura interna rígida de forma que los cilindros (2) quedan ubicados en el interior de la silicona.

Campo de la invención

La presente invención tiene como objetivo inicial su aplicación en el campo de los ensayos de durabilidad para asientos de vehículos automóviles.

Antecedentes de la invención

Los sistemas conformadores antropomórficos son unos medios de ensayo habituales para los asientos de vehículos automóviles. Con estos conformadores se realizan ensayos de durabilidad de los asientos de automóvil con el objeto de verificar que los mismos cumplen los requerimientos especificados por el fabricante para la vida útil del asiento. Estos conformadores simulan la parte del cuerpo humano responsable del desgaste del asiento durante el proceso de entrada/salida en el vehículo y son montados sobre robots que reproducen repetitivamente la trayectoria y la carga puesta en juego durante este movimiento.

En la actualidad y debido al incremento de la importancia dada a la calidad percibida por el usuario, los requerimientos y exigencias impuestos a los componentes interiores son cada vez más altos. Por esta razón, se hace necesario actualizar los procedimientos de ensayo para hacerlos cada vez más realistas, de tal forma que sean unas mejores herramientas para detectar aceleradamente en laboratorio fallos reales de componentes. La actualización de estos procedimientos lleva parejo un avance en el desarrollo de nuevos medios de ensayo, y precisamente responder a un caso particular de esta necesidad es el objetivo de la presente invención.

Los maniquís usados en los ensayos de entrada/salida de vehículos se basan en estándares definidos por la SAE ("Society of Automotive Engineers", Sociedad de Ingenieros de Automoción). Son una representación tridimensional de un adulto de sexo masculino. El centro de gravedad está localizado para ejercer una penetración en el asiento equivalente a una persona de peso 77 kg, correspondientes al percentil 50 de un hombre adulto.

Esta normativa define el punto H de los maniquís, punto de referencia en muchos procedimientos de ensayos de entrada/salida. Este punto H se corresponde con el centro de las caderas, representa el centro pivotante entre el torso y los muslos.

Estos maniquís están realizados con plástico reforzado, material rígido que no se asemeja a la compresibilidad del cuerpo humano. Por este motivo, en la mayoría de las normas que definen los ensayos de entrada/salida, se especifica el recubrimiento del conformador con una espuma de poliuretano de entre 8 y 12 mm de espesor.

Uno de los puntos más fidedignos de los conformadores usados en la actualidad es el modelo tridimensional del maniquí según SAE J826, correspondiente a un hombre adulto de percentil 50. El maniquí "OSCAR" HPM SAEJ 826 es una forma antropomórfica tomada habitualmente como referencia en automoción, que es ampliamente utilizada en los conformadores y que cumple con los parámetros antropométricos considerados de referencia.

Por otra parte, la principal carencia que se ha encontrado en los conformadores de automoción que se utilizan actualmente en las validaciones de asientos es la falta de materiales que simulan la compresibilidad de la carne. Esto se refleja en la necesidad de recubrir los conformadores con un material más compresible como espumas, aunque el resultado que se alcanza no se considera suficientemente representativo de la realidad. Por este motivo, el presente conformador está fabricado con materiales duros (interior del conformador) y con siliconas (exterior del conformador) que permiten una mejor simulación del cuerpo humano.

A diferencia de los maniquís utilizados en ensayos de automoción, el conformador antropomórfico entrada/salida consta de dos partes diferenciadas:

- Una estructura dura con una triple función: Simular el desgaste provocado por los huesos durante el proceso entrada/salida, servir de soporte a las partes de silicona y facilitar un punto de unión con el robot que realizará el ensayo de durabilidad de asientos, reproduciendo repetidamente la trayectoria y la carga puestas en juego durante dicho proceso.

- Una parte blanda para simular el desgaste provocado por de la carne humana.

En la actualidad, existen numerosos conformadores que responden a este mismo esquema, pero cuyo diseño es diferente y está dirigido a cubrir otros objetivos:

- En la patente EP1033565-B1 se describe un conformador de cuerpo completo, que colocado en un asiento de vehículo puede ayudar a evaluar su durabilidad, seguridad y confort del vehículo.

- Los conformadores descritos en los documentos de patente W02008080852-A1 y W02008080790-A1 tienen como función evaluar el confort de asientos de vehículo.

- Conformadores como los descritos en los documentos de patente EP1033563-A2, US6009750-A y US6116102-A simulan la respuesta a la vibración humana sobre asientos.

- La patente US5628230 describe un modelo antropomórfico cuya función es evaluar la fricción que sufre la carne humana contra el tejido de un asiento.

- En el documento de patente US5821415-A se describe un conformador para simular a una persona sentada en un asiento de vehículo con el objetivo de evaluar la durabilidad y el confort del asiento.

- El documento de patente W02003031927 describe un método de ensayo en el que utilizan un conformador para evaluar el confort dinámico del cojín del asiento.

También existen métodos de ensayo que describen un conformador de ensayo para ser acoplado a un robot:

- En la patente US8364435 se describe un método de ensayo con robot y conformador acoplado, con el objetivo de mejorar el diseño del cojín, el respaldo y el reposacabezas.

- La patente EP1033564-B1 describe un método y dispositivo de ensayo para simular el proceso de entrada/salida en un vehículo. El conformador descrito es un conformador complejo y articulado, mientras que el objetivo de la presente invención

es un conformador lo más sencillo posible, capaz de reproducir el envejecimiento real producido por una persona sobre el cojín del asiento de un vehículo (que es la zona más dañada durante este proceso).

Descripción de la invención

La presente invención propone un conformador que permite simular el desgaste producido por las partes del cuerpo humano que afectan al envejecimiento del cojín de un asiento posicionado en el puesto del conductor de un turismo, expuesto a procesos de entrada/salida de un vehículo.

El conformador antropomórfico para ensayos de durabilidad de asientos de vehículos en el proceso de entrada y salida comprende:

- una estructura interna rígida que comprende:

una placa metálica, preferiblemente fabricada en acero;

una pluralidad de cilindros de acero con cabezas semiesféricas de resina, estando dichos cilindros fijados a la placa metálica;

un punto de unión para el acoplamiento del conformador a un robot encargado de reproducir repetitivamente un movimiento humano de entrada y salida de un vehículo;

- una estructura externa blanda para simular el desgaste producido en el asiento por la carne humana durante la maniobra del robot, dicha estructura externa comprendiendo dos nalgas y al menos una pierna (preferentemente una única pierna) fabricadas en silicona con densidad 1,23 g/ml, dureza Shore A = 12 y alargamiento a la rotura (ISO 37) = 600% y fijadas a la estructura interna rígida de forma que los cilindros quedan ubicados en el interior de la silicona.

En una realización preferente los cilindros de acero están fijados por sus extremos a la placa metálica mediante fijaciones roscadas y tuercas ciegas.

La estructura interna rígida del conformador dispone preferentemente de una barra metálica y agujeros roscados a lo largo del perímetro de la placa metálica para la fijación de un pantalón o tejido con el que se recubre el conformador durante el ensayo.

La solución desarrollada presenta como novedad su implementación en ensayos de durabilidad de la maniobra de entrada/salida en vehículo turismo, proponiendo un

conformador sencillo y específico para reproducir el envejecimiento real que sufre el cojín de un asiento durante este proceso.

El conformador permite reproducir la trayectoria, la carga y el rozamiento producido por un hombre de percentil 50 durante la maniobra de entrada/salida de un vehículo tipo turismo.

Este útil de ensayo está diseñado para ser acoplado al brazo de un robot capaz de reproducir la trayectoria y carga puesta en juego durante el proceso de entrada/salida.

Breve descripción de los dibujos

A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta...

1. Conformador antropomórfico para ensayos de durabilidad de asientos de vehículos en el proceso de entrada y salida, caracterizado por que comprende:

- una estructura interna rígida que comprende:

* una placa metálica (3);

* una pluralidad de cilindros de acero (2) con cabezas semiesféricas de resina (7), estando dichos cilindros (2) fijados a la placa metálica (3);

* un punto de unión (1) para el acoplamiento del conformador a un robot encargado de reproducir repetitivamente un movimiento humano de entrada y salida de un vehículo;

- una estructura externa blanda para simular el desgaste producido en el asiento por la carne humana durante la maniobra del robot, dicha estructura externa comprendiendo dos nalgas (5) y al menos una pierna (6) fabricadas en silicona y fijadas a la estructura interna rígida de forma que los cilindros (2) quedan ubicados en el interior de la silicona.

2. Conformador antropomórfico según la reivindicación 1, caracterizado por que la estructura

externa blanda está fabricada con silicona con densidad 1,23 g/ml, dureza Shore A = 12 y alargamiento a la rotura (ISO 37) = 600%.

3. Conformador antropomórfico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado por que la placa metálica (3) está fabricada en acero.

4. Conformador antropomórfico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado por que los cilindros de acero (2) están fijados por sus extremos a la placa metálica (3) mediante fijaciones roscadas (4) y tuercas ciegas (10).

5. Conformador antropomórfico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado por que la estructura interna rígida del conformador dispone de una barra metálica (9) y agujeros roscados (8) a lo largo del perímetro de la placa metálica (3) para la fijación de un tejido con el que se recubre el conformador durante el ensayo.

6. Conformador antropomórfico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado por que el conformador dispone de una única pierna (6) de silicona.