EP2830897A1 - Conduit d'alimentation d'air habitacle - Google Patents

Conduit d'alimentation d'air habitacle

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Publication number
EP2830897A1
EP2830897A1 EP13715335.9A EP13715335A EP2830897A1 EP 2830897 A1 EP2830897 A1 EP 2830897A1 EP 13715335 A EP13715335 A EP 13715335A EP 2830897 A1 EP2830897 A1 EP 2830897A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
collector
zones
thickness
wall
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP13715335.9A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Philippe Perez
Vincent Philippe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PSA Automobiles SA
Original Assignee
Peugeot Citroen Automobiles SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Peugeot Citroen Automobiles SA filed Critical Peugeot Citroen Automobiles SA
Publication of EP2830897A1 publication Critical patent/EP2830897A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00507—Details, e.g. mounting arrangements, desaeration devices
    • B60H1/00557—Details of ducts or cables
    • B60H1/00564—Details of ducts or cables of air ducts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/24—Devices purely for ventilating or where the heating or cooling is irrelevant
    • B60H1/26—Ventilating openings in vehicle exterior; Ducts for conveying ventilating air
    • B60H1/28—Ventilating openings in vehicle exterior; Ducts for conveying ventilating air the openings being situated directly in front of vehicle front window

Definitions

  • the present invention generally relates to a duct for supplying cabin air mounted on a motor vehicle, and in particular an air conditioning air collector.
  • conduits adapted to absorb a deceleration energy during an impact, such as a pedestrian impact for example.
  • a deceleration energy such as a pedestrian impact for example.
  • the document WO2010146306 describes a dashboard equipped with a conduit that can deform or dislodge during an impact to limit the deceleration imposed on the head of a pedestrian.
  • this system has the disadvantage of being expensive without absorbing a precise amount of energy.
  • the conduit is flexible material to deform, which amounts to having to manufacture the conduit with great precision both in its dimensions and in its mechanical characteristics to achieve the expected result.
  • a second embodiment proposes to manufacture the conduit in two parts which can be detached during the impact. This results in a high cost to manufacture these two parts instead of one and then assemble them into a vehicle or subsystem.
  • the document FR2895354 describes an awning system which comprises a duct attached to the vehicle by breakable tabs arranged to break beyond a predetermined force.
  • This system has two disadvantages.
  • the energy absorbed is low because the legs do not have a large section that breaks during the shock.
  • To increase the energy absorbed it is necessary to increase the number of legs, which results in an increase in cost to manufacture and vehicle assembly.
  • the duct, once the legs have broken moves under the impulse of shock. This solution is not transposable in the case where this movement is not possible if the vehicle has other organs arranged immediately below the conduit.
  • An object of the present invention is to meet the drawbacks of the documents of the prior art mentioned above and in particular, first of all, to provide an economical cabin air collector to manufacture and which offers a dissipation function d energy even if the vehicle has components limiting the displacement of the air collector.
  • a first aspect of the invention relates to an air intake manifold of a vehicle passenger compartment, the manifold comprising a wall with a thickness and defining an air duct, characterized in that the wall comprises in its thickness fusible zones arranged so that the air duct deforms in the fusible zones during an impact along a predetermined stress-strain curve, to dissipate part of the impact energy.
  • the collector according to the present invention makes it possible to reduce manufacturing costs by requiring good manufacturing accuracy only in the fusible zones of the thickness of the wall. Indeed, the rest of the wall of the collector can be manufactured with wide tolerances or lower requirements on the material, since the deformation function is limited to the fusible zones.
  • the collector will deform under the action of shock by following the predetermined stress-strain curve and will then break.
  • the fusible zones are thinned areas of the wall forming rupture lines.
  • This implementation is economic to implement by the shape of a molding tool for example when the collector is molded or injected, and the main parameter influencing the energy dissipation is the remaining thickness of the wall, this which is easy to control, control or even change if needed.
  • the collector is manufactured in a first material, and the fusible zones are zones made in a second material having lower mechanical characteristics than the mechanical characteristics of the first material. Mainly by mechanical characteristics is meant the elastic limit Re, the limit at break Rm. It is easy to choose different and suitable materials to make the collector: a first solid and inexpensive material which is used for the majority of the wall, and a second less solid material whose mechanical characteristics will guarantee the desired energy dissipation in the fuse zones.
  • the collector comprises at least three fusible zones each dissipating deceleration energy following a specific predetermined stress-strain curve.
  • This implementation makes it possible to precisely locate the places that will deform, and one can even impose according to the present invention deformation profiles specific to each fuse zone to better dampen the head of the pedestrian.
  • a particularly interesting embodiment is that the collector forms at least partially an air conditioning unit. This implementation reduces costs by combining functions on the same part of the vehicle.
  • the collector is attached directly to a vehicle awning plate.
  • the collector according to this implementation allows the awning sheet to also deform.
  • a second aspect of the invention is a vehicle air conditioner having a manifold according to the first aspect of the invention.
  • a third aspect of the invention is a motor vehicle comprising at least one collector according to the first aspect of the invention.
  • a final aspect of the invention is a method of dissipating a portion of the energy of a shock comprising a step of deformation of a air duct of an air intake manifold of a vehicle interior comprising a wall with a thickness and defining the air duct, the deformation step being made in fusible zones arranged in the thickness of the wall of the collector following a predetermined stress-strain curve.
  • FIG. 1 represents an isometric view of an air conditioner unit with an air collector according to the present invention
  • FIG. 1 shows a partial section of the air collector of Figure 1.
  • FIG. 1 shows an air conditioner unit 100 comprising a housing formed by the collector 10 and the housing 20.
  • the collector 10 partially envelops the air conditioner and has an opening 15 for suctioning air from the outside.
  • the opening 15 has two fixing lugs 16 and 17 for attaching the manifold to a vehicle awning plate, located between the rear part of the hood and the front part of the windshield.
  • the collector 1 to 20 and the housing 20 are assembled together to form the air conditioner housing which expels the air sucked by the outlet 25 to the passenger compartment.
  • the air collector is located just under the hood, where a pedestrian's head will have a very high probability of banging in the event of a pedestrian impact.
  • the present invention proposes forming fusible zones on the duct of the collector 10, in its wall.
  • the lines 1 1 12, and 13 are arranged to ensure that during the impact with the head of the pedestrian, the collector duct will deform according to a predetermined stress-strain curve.
  • the deformation of the collector 10 will be made according to a predetermined constraint in order to guarantee the effort and therefore the deceleration on the pedestrian's head during the shock, so that the values Decelerations will remain below the values for which sequelae may occur.
  • the deformation of the fusible zones will cause a total deformation of the collector duct and even a rupture when the deformation imposed will exceed the limit of elongation of the material, but the collector will remain attached to the vehicle by its fixing lugs to guarantee the deformations and displacements required.
  • the fusible zones may be thin lines of rupture of the wall and in this case, the deformation is controlled by the remaining thickness in these breaking lines. As the rest of the collector wall is formed in a thickness greater than that of the rupture lines, the deformation is localized in the rupture lines and the manufacture of this part only requires safety requirements in the fusible zones. (1 1, 12, 13). The cost is therefore reduced compared to a room where the entire structure must meet safety criteria.
  • FIG. 2 shows a partial section of the air collector 10.
  • the fusible zones are the thinning lines 11, 12, 13, and the air duct will deform preferentially in these zones, so that the deformation is directly controlled by the remaining thickness of the fusible zones 1 1, 12, 13.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

Collecteur (10) d'admission en air d'un habitacle de véhicule, le collecteur comprenant une paroi avec une épaisseur définissant un conduit d'air, caractérisé en ce que la paroi comporte dans son épaisseur des zones fusibles (11, 12, 13) agencées de sorte à ce que le conduit d'air se déforme dans les zones fusibles (11, 12, 13) lors d'un choc en suivant une courbe contrainte-déformation prédéterminée, pour dissiper une partie de l'énergie du choc.

Description

CON D U IT D'ALI M E NTATI ON D'AI R HAB ITACLE
La présente invention concerne de manière générale un conduit d'alimentation d'air habitacle monté sur un véhicule automobile, et en particulier un collecteur d'air de climatisation.
Il est connu dans l'art antérieur des conduits adaptés pour absorber une énergie de décélération pendant un choc, comme un choc piéton par exemple. Par exemple, le document WO2010146306 décrit une planche de bord équipée d'un conduit qui peut se déformer ou se déboiter lors d'un choc pour limiter la décélération imposée à la tête d'un piéton. En contrepartie, ce système présente notamment l'inconvénient d'être coûteux sans pour autant absorber une quantité précise d'énergie. En effet, il est dit que le conduit est en matière souple pour se déformer, ce qui revient à devoir fabriquer le conduit avec une grande précision tant dans ses dimensions que dans ses caractéristiques mécaniques pour obtenir le résultat escompté. Un deuxième mode de réalisation propose de fabriquer le conduit en deux parties qui peuvent se détacher lors du choc. Il en résulte un coût élevé pour fabriquer ces deux parties au lieu d'une et pour ensuite les assembler en véhicule ou en sous système.
Le document FR2895354 décrit un système d'auvent qui comporte un conduit fixé au véhicule par des pattes sécables agencées pour se rompre au-delà d'un effort prédéterminé. Ce système présente deux inconvénients. L'énergie absorbée est faible car les pattes ne présentent pas une grande section qui se casse lors du choc. Pour augmenter l'énergie absorbée, il faut augmenter le nombre de pattes, ce qui résulte en une augmentation de coût à la fabrication et au montage en véhicule. De plus, le conduit, une fois que les pattes ont cassé se déplace sous l'impulsion du choc. Cette solution n'est donc pas transposable dans le cas où ce mouvement n'est pas possible si le véhicule comporte d'autres organes agencés immédiatement sous le conduit. Un but de la présente invention est de répondre aux inconvénients des documents de l'art antérieur mentionnés ci-dessus et en particulier, tout d'abord, de proposer un collecteur d'air habitacle économique à fabriquer et qui offre une fonction de dissipation d'énergie même si le véhicule comporte des organes limitant le déplacement du collecteur d'air.
Pour cela un premier aspect de l'invention concerne un collecteur d'admission en air d'un habitacle de véhicule, le collecteur comprenant une paroi avec une épaisseur et définissant un conduit d'air, caractérisé en ce que la paroi comporte dans son épaisseur des zones fusibles agencées de sorte à ce que le conduit d'air se déforme dans les zones fusibles lors d'un choc en suivant une courbe contrainte-déformation prédéterminée, pour dissiper une partie de l'énergie du choc. Le collecteur selon la présente invention permet de réduire les coûts de fabrication en ne demandant une bonne précision de fabrication que dans les zones fusibles de l'épaisseur de la paroi. En effet, le reste de la paroi du collecteur peut être fabriqué avec des tolérances larges ou de moins grandes exigences sur la matière, puisque la fonction de déformation est limitée aux zones fusibles. Par ailleurs, peu importe l'environnement du collecteur pour assurer la fonction de dissipation d'énergie, car le collecteur se déforme pour dissiper l'énergie, il n'a pas besoin de se déplacer, de sorte que la dissipation d'énergie par le collecteur est indépendante des organes situés sous ce dernier, on peut alors réduire l'encombrement nécessaire. On notera que le collecteur se déformera sous l'action du choc en suivant la courbe de contrainte- déformation prédéterminée et se rompra ensuite.
De manière avantageuse, les zones fusibles sont des zones amincies de la paroi formant des lignes de rupture. Cette mise en œuvre est économique à mettre en place par la forme d'un outil de moulage par exemple lorsque le collecteur est moulé ou injecté, et le paramètre principal influant sur la dissipation d'énergie est l'épaisseur restante de la paroi, ce qui est aisé à maîtriser, contrôler ou même changer si besoin. En alternative ou en complément de ce premier mode de réalisation, le collecteur est fabriqué dans une première matière, et les zones fusibles sont des zones réalisées dans une deuxième matière présentant des caractéristiques mécaniques plus faibles que les caractéristiques mécaniques de la première matière. On entend principalement par caractéristiques mécaniques la limite élastique Re, la limite à la rupture Rm. Il est aisé de choisir des matériaux différents et adéquats pour réaliser le collecteur : un premier matériau solide et bon marché qui est utilisé pour la majorité de la paroi, et un deuxième matériau moins solide mais dont les caractéristiques mécaniques vont garantir la dissipation d'énergie voulue dans les zones fusible.
Avantageusement, le collecteur comporte au moins trois zone fusibles chacune dissipant de l'énergie de décélération en suivant une courbe contrainte-déformation prédéterminée spécifique. Cette mise en œuvre permet de localiser précisément les endroits qui vont se déformer, et on peut même imposer selon la présente invention des profils de déformations spécifiques à chaque zone fusible pour amortir au mieux la tête du piéton.
Une réalisation particulièrement intéressante consiste en ce que le collecteur forme au moins partiellement un boîtier de climatisation. Cette mise en œuvre permet de réduire les coûts en cumulant les fonctions sur une même pièce du véhicule.
Avantageusement, le collecteur est fixé directement à une tôle d'auvent de véhicule. Le collecteur selon cette mise en œuvre permet à la tôle d'auvent de se déformer également.
Un second aspect de l'invention est un climatiseur de véhicule comportant un collecteur selon le premier aspect de l'invention.
Un troisième aspect de l'invention est un véhicule automobile comportant au moins un collecteur selon le premier aspect de l'invention.
Un dernier aspect de l'invention est un procédé de dissipation d'une partie de l'énergie d'un choc comportant une étape de déformation d'un conduit d'air d'un collecteur d'admission en air d'un habitacle de véhicule comprenant une paroi avec une épaisseur et définissant le conduit d'air, l'étape de déformation se faisant dans des zones fusibles agencées dans l'épaisseur de la paroi du collecteur en suivant une courbe contrainte- déformation prédéterminée.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 représente une vue isométrique d'un bloc climatiseur avec un collecteur d'air selon la présente invention ;
- la figure 2 représente une coupe partielle du collecteur d'air de la figure 1 .
La figure 1 représente un bloc climatiseur 100 comportant un boîtier formé par le collecteur 10 et le carter 20. Le collecteur 10 enveloppe partiellement le climatiseur et comporte une ouverture 15 d'aspiration de l'air depuis l'extérieur. L'ouverture 15 comporte deux pattes de fixation 16 et 17 pour attacher le collecteur sur une tôle d'auvent du véhicule, située entre la partie arrière du capot et la partie avant de pare-brise. Le collecteur 1 à et le carter 20 sont assemblés ensembles pour former le boîtier du climatiseur qui expulse l'air aspiré par la sortie 25 vers l'habitacle. De par sa fixation sur la tôle d'auvent du véhicule, le collecteur d'air se trouve juste sous le capot, à l'endroit où la tête d'un piéton aura une très forte probabilité de taper en cas de choc piéton. Pour limiter la décélération imposée à la tête du piéton, la présente invention propose de former des zones fusibles sur le conduit du collecteur 10, dans sa paroi. A cet effet, les lignes 1 1 12, et 13 sont agencées pour garantir que lors de l'impact avec la tête du piéton, le conduit du collecteur se déformera en suivant une courbe contrainte-déformation prédéterminée. En d'autres termes, la déformation du collecteur 10 se fera selon une contrainte prédéterminée afin de garantir l'effort et donc la décélération sur la tête du piéton pendant le choc, de sorte que les valeurs de décélérations resteront en dessous des valeurs pour lesquelles des séquelles pourraient apparaître. La déformation des zones fusibles provoquera une déformation totale du conduit de collecteur et même une rupture lorsque la déformation imposée dépassera la limite d'allongement du matériau, mais le collecteur restera attaché au véhicule par ses pattes de fixation pour garantir les déformations et déplacements requis. Les zones fusibles peuvent être des lignes de rupture amincies de la paroi et dans ce cas, la déformation est pilotée par l'épaisseur restante dans ces lignes de rupture. Comme le reste de la paroi du collecteur est formé dans une épaisseur supérieure à celle des lignes de rupture, la déformation est localisée dans les lignes de rupture et la fabrication de cette pièce ne requière d'exigences liées à la sécurité que dans les zones fusibles (1 1 , 12, 13). Le coût est donc réduit par rapport à une pièce où l'ensemble de la structure doit satisfaire des critères de sécurité.
La figure 2 présente une coupe partielle du collecteur d'air 10. Le zones fusibles sont les amincissements 1 1 , 12, 13, et le conduit d'air se déformera préférentiellement dans ces zones, de sorte que la déformation est directement pilotée par l'épaisseur restante des zones fusibles 1 1 , 12, 13.
On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux différents modes de réalisation de l'invention décrits dans la présente description sans sortir du cadre de l'invention défini par les revendications annexées.

Claims

R EVE N D I CATI ON S
1 . Collecteur (10) d'admission en air d'un habitacle de véhicule, le collecteur comprenant une paroi avec une épaisseur et définissant un conduit d'air, comportant dans son épaisseur des zones fusibles (1 1 , 12, 13) agencées de sorte à ce que le conduit d'air se déforme dans les zones fusibles (1 1 , 12, 13) lors d'un choc en suivant une courbe contrainte- déformation prédéterminée, pour dissiper une partie de l'énergie du choc, caractérisé en ce qu'il est fabriqué dans une première matière et en ce que les zones fusibles (1 1 , 12, 13) sont des zones réalisées dans une deuxième matière présentant des caractéristiques mécaniques plus faibles que les caractéristiques mécaniques de la première matière.
2. Collecteur (10) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les zones fusibles (1 1 , 12, 13) sont des zones amincies de l'épaisseur de la paroi formant des lignes de rupture.
3. Collecteur (10) selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce qu'il comporte au moins trois zone fusibles (1 1 , 12, 13) chacune dissipant de l'énergie de décélération en suivant une courbe contrainte- déformation prédéterminée spécifique.
4. Collecteur (10) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il forme au moins partiellement un boîtier de climatisation.
5. Collecteur (10) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est fixé directement à une tôle d'auvent de véhicule.
6. Climatiseur (100) de véhicule comportant un collecteur (10) selon l'une des revendications 1 à 5.
7. Véhicule automobile comportant au moins un collecteur (10) selon l'une des revendications 1 à 5.
8. Procédé de dissipation d'une partie de l'énergie d'un choc comportant une étape de déformation d'un conduit d'air d'un collecteur (10) d'admission en air d'un habitacle de véhicule comprenant une paroi avec une épaisseur et définissant le conduit d'air, l'étape de déformation se faisant dans des zones fusibles (1 1 , 12, 13) agencées dans l'épaisseur de la paroi du collecteur en suivant une courbe contrainte-déformation prédéterminée ; le conduit d'air étant fabriqué dans une première matière et les zones fusibles (1 1 , 12, 13) étant des zones réalisées dans une deuxième matière présentant des caractéristiques mécaniques plus faibles que les caractéristiques mécaniques de la première matière.
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