BR102015019388A2 - Active shock absorbers with multiple bags on a single finish panel - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para: "AMORTECEDORES ATIVOS COM MÚLTIPLAS BOLSAS EM UM ÚNICO PAINEL DE ACABAMENTO".

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS Não aplicável DECLARAÇÃO SOBRE PESQUISA PATROCINADA PELO GOVERNO FEDERAL Não aplicável ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção se refere em geral a amortecedores ativos para proteção dos ocupantes de veículos automóveis contra colisão e, mais especificamente, a um painel de acabamento que suporta de uma pluralidade de paredes de bolsas separadas com micros geradores de gás individuais para alcançar uma distância de implantação não uniforme, lateralmente através do painel de acabamento.

[002] Um amortecedor ativo é um dispositivo de proteção dos ocupantes do veículo com uma bolsa inflável a gás para absorver impactos e reduzir o trauma dos ocupantes durante um acidente. Ao contrário das almofadas de air bag implementáveis que emergem por trás de várias aberturas em consequência da inflagem, amortecedores ativos utilizam a própria superfície interna de acabamento para expandir no início de um evento de acidente para absorver o impacto e dissipar a energia através da ação de um gás de inflagem. A patente US 8.205.909, concedida em 26 de junho de 2012, aqui incorporada por referência, divulga uma proteção ativa para joelho integrada em um porta-luvas que tem peso leve e é visualmente atraente. A patente US 8.474.868, concedida em 02 de julho de 2013, também aqui incorporada por referência, divulga uma estrutura típica em que um amortecedor ativo inclui uma parede externa (por exemplo, um painel de acabamento), voltado para um ocupante do veículo ligado a uma parede de bolsas ao longo de um contorno externo interna selada. Uma ou ambas as paredes é deformável, a fim de proporcionar uma bolsa inflável. Por exemplo, a parede interna pode ter uma região de pregas (ou seja, semelhante a acordeom) que se endireita durante a inflagem. As paredes são inicialmente ligeiramente afastadas quando na sua condição de pré-implantação, não-inflada. Isto permite a entrada do gás de inflagem de um modo que pode ainda conseguir uma inflagem em todo o painel.

[003] As paredes internas e externas de um amortecedor ativo típico são compostas de materiais termoplásticos moldados, tais como polietileno, poliolefina, ou PVC. Elas são tipicamente moldadas por injeção, mas podem também ser moldadas por sopro. Quando formadas separadamente, as paredes devem ser hermeticamente unidas ao redor do seu contorno externo, a fim de formar a bolsa inflável. A união tem de ser forte para resistir à separação resultante das altas pressões durante a inflagem.

[004] Em sistemas conhecidos, pregas circulares resultaram em uma trajetória de expansão que é perpendicular à superfície de classe A de uma forma geralmente simétrica. Este perfil de expansão tem sido desejável na maioria das situações em que a interação potencial de passageiros é simétrica em toda a face do berço. Em algumas situações, contudo, a superfície de classe A pode ser distorcida em relação ao impacto do passageiro. Por exemplo, um painel de instrumentos ou um painel em frente a um assento de passageiro da frente pode ser curvado ou expandido de modo a que um porta-luvas é mais próximo do passageiro no lado esquerdo do que no lado direito. A expansão simétrica de um amortecedor ativo no porta-luvas resultaria em um impacto desigual do passageiro com o berço.

[005] O pedido de patente em exame número de série US 13/460.869, depositado em 1 de maio de 2012, intitulado “Amortecedor Ativo com inflagem plissada não simétrica” revela uma bolsa tendo pregas que são radialmente variáveis para que quando desenrolada durante a inflagem é polarizada em uma direção particular. As limitações associadas com os processos de moldagem por sopro ou de moldagem por injeção utilizado na produção de uma parede da bolsa de pregas e o limitado espaço de empacotamento disponível dentro da estrutura de acabamento do veículo (por exemplo, porta-luvas), a quantidade de expansão tendenciosa obtenível também é limitada. Para efeitos de estilo do veículo, é por vezes desejável empregar a expansão significativa nas superfícies de acabamento que faz com que seja cada vez mais difícil alcançar uma orientação desejada para a implementação de um amortecedor ativo.

[006] Seria também desejável melhorar a capacidade de adaptar a cinemática de implantação do amortecedor de acordo com os requisitos esperados de impacto do ocupante e para reduzir os custos totais dos amortecedores ativos.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[007] Em um aspecto da invenção, um amortecedor ativo é fornecido para proteger um passageiro em uma zona de assento de um veículo automóvel, durante um evento de colisão. Um painel de acabamento interno do veículo é formado por uma parede frontal com uma superfície frontal virada para a área de assento e uma superfície traseira, incluindo uma pluralidade de faixas de ligação fechada lateralmente espaçadas ao longo do painel. Há uma pluralidade de paredes da bolsa, cada uma tendo um flange externo ligado a uma respectiva faixa de ligação, uma pluralidade de pregas dispostas de modo anelar adjacentes ao respectivo flange exterior e que define uma respectiva extensão do comprimento, e torres de fixação centrais fixando a parede da bolsa a uma respectiva estrutura fixa de reação. Uma pluralidade de micro geradores a gás é montada, cada um em uma respectiva parede da bolsa para o fornecimento de gás de inflagem para inflar a respectiva parede da bolsa durante o evento acidente. A inflagem de cada parede da bolsa provoca o desdobramento das respectivas pregas enquanto o painel de acabamento se implanta distante da estrutura fixa de reação a uma distância não uniforme resultante a partir de pelo menos uma parede da bolsa, com uma extensão de comprimento da prega não igual à extensão de comprimento da prega da outra parede da bolsa lateralmente espaçada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[008] A Figura 1 é uma vista em perspectiva explodida virada para o exterior de um sistema de portas de um porta-luvas com proteção ativa para os joelhos do tipo ao qual a presente invenção pode ser aplicada.

[009] A Figura 2 é uma vista em perspectiva explodida de uma parede frontal do painel de acabamento da arte anterior e a parede posterior da bolsa tendo pregas circunferenciais contínuas.

[010] A Figura 3 é uma vista em perspectiva das paredes da Figura 2 depois de ser soldadas entre si.

[011] A Figura 4 é uma vista traseira em perspectiva da unidade montada da Figura 2 com um inflador híbrido instalado em um recesso.

[012] A Figura 5 é uma seção transversal de uma proteção ativa para joelho inflada instalada em um porta-luvas.

[013] A F igura 6 é uma vista superior esquemática, que mostra a expansão de um amortecedor a um passageiro.

[014] A Figura 7 é uma vista esquemática em planta que mostra uma interação entre um berço de expansão simetricamente desigual e um passageiro em maior detalhe.

[015] A Figura 8 é uma vista traseira plana, de uma parede do acabamento com um par de faixas estreitas de ligação para receber as respectivas paredes da bolsa.

[016] A F igura 9 é uma vista traseira plana, da parede frontal da Figura 8, após a montagem, com as paredes das bolsas e instalação de micro geradores a gás.

[017] A Figura 10 é uma seção transversal através das paredes frontais e da bolsa da Figura 9 antes de infladas.

[018] A Figura 11 é uma seção transversal, que mostra as paredes da Figura 10 depois de infladas.

[019] A Figura 12 é outra concretização da invenção em que as paredes da bolsa de tamanhos diferentes produzem uma expansão tendenciosa.

[020] As Figuras 13 e 14 são vista traseira, e plana de outra concretização de um único painel de acabamento com várias paredes das bolsas. DESCRIÇÃO DETALHADA DAS CONCRETIZAÇÕES PREFERIDAS

[021] Fazendo referência agora à Figura 1, um sistema de proteção ativa para os joelhos 10 da arte anterior tem uma primeira parede ou painel de base 11 e uma segunda parede ou painel 14. A base 11 tanto pode ser ligada ao veículo através de uma dobradiça de uma cavidade de armazenamento ou porta-luvas 12, como mostrado na Figura 1, ou montado a outra estrutura, tal como um suporte de painel de instrumento abaixo de uma coluna de direção, por exemplo. Esses locais são acessíveis aos joelhos de uma pessoa passeando em uma posição de assento correspondente dentro de um veículo.

[022] A base 11 tem um contorno externo 13 adaptado para ser selado à segunda parede 14, tendo um contorno externo correspondente 15. As paredes 11 e 14 são preferencialmente formadas por plástico moldado e podem ser unidas por solda plástica tal como a soldagem por placa quente ou soldagem por vibração, para formar um selo periférico em torno de um espaço interno aberto 17 para a formação de uma bolsa. Uma fonte de gás de inflagem 16 é controlada eletronicamente para ser ativada durante um evento de acidente para liberar o gás para inflar o amortecedor. A parede 14 pode compreender a superfície de acabamento interna (por exemplo, o lado de fora da caixa do porta-luvas), ou uma pele adicional 18 pode ser aplicada à superfície externa (isto é, superfície Classe A) do painel frontal 14. A pele 18 é de preferência construída de plástico e pode ser um termoplástico bilaminado formado à vácuo que podem ser granulados ou finalizados de outra forma. Normalmente, a parede 11 pode ser formada com uma pluralidade de pregas circunferenciais (não mostradas) para aumentar o tamanho ampliado da bexiga. Quando a pele ou cobertura adicional 18 é utilizada, as pregas podem igualmente ser localizadas na parede 14.

[023] As Figuras 2 e 3 mostram um amortecedor ativo da técnica anterior, em que o reforçar um painel de acabamento do interior de um veículo atuando como um amortecedor ativo é formado como uma caixa do porta-luvas. Um painel de acabamento 35 funciona como uma parede frontal da bolsa que recebe uma parede expansível da bexiga 36. O painel 35 tem uma superfície traseira com uma faixa de ligação ou canal adutor 37 se estende para cima a partir da superfície, a fim de se relacionar com um flange externo 38 da parede da bolsa 36 (por exemplo, por solda plástica, tal como a solda por placa quente.

[024] A Figura 4 é uma vista traseira, mostrando um amortecedor montado 40 em maiores detalhes. As paredes 35 e 36 são unidas em torno de um perímetro fechado 38 para formar uma bolsa inflável com um volume central aberto entre as paredes 35 e 36 para receber um gás de inflagem durante um evento de acidente de um inflador 41 montado em um recesso 42 da parede da bolsa 36. A parede da bolsa 36 inclui uma pluralidade de pregas, tal como 43 e 44, para acomodar a expansão da parede da bolsa 36 durante a inflagem. Uma pluralidade de saliências ou torres 45 são usadas para a montagem da parede da bolsa 36 a uma estrutura de suporte de veículo que atua como uma superfície de reação (tal como uma parede interna do porta-luvas). Orifícios de ventilação 46 na parede da bolsa 36 podem ser incluídos para ventilar o volume central, antes e durante o desdobramento.

[025] A Figura 5 mostra a expansão de um volume central 47 em resposta ao gás de inflagem do inflador 41, o que resulta em um movimento para fora da parede do acabamento 35 a uma distância a partir de uma estrutura de reação composta de uma parede interna do porta-luvas 48 e um painel de instrumentos circundante ou quadro 49.

[026] A Figura 6 mostra um painel de instrumentos 20, em frente a um assento de passageiros 21. Uma superfície externa virada para o passageiro ou de classe A 22 do painel de instrumentos 20 é curvado ou expandido de modo a que este não seja paralelo à parte da frente do passageiro (tal como definido por um plano na frente dos seus joelhos e parte inferior das pernas, por exemplo). Um amortecedor 23 contido na superfície frontal do painel de instrumentos 20, tais como um porta-luvas se estende em uma trajetória perpendicular à superfície classe A 22, resultando em uma forma simétrica expandida 24. Um passageiro 25 sentado no assento 21 com os joelhos 26 e 27 podería ser impactado de forma desigual pela forma simétrica 24.

[027] A Figura 7 mostra uma berço ativo 30 melhorado contido em uma superfície Classe A 22 distorcida. Uma forma expandida assimétrica 31 é fornecida pela presente invenção a uma interação ainda melhor com os joelhos 26 e 27 como descrito abaixo.

[028] As Figuras 8-11 mostram uma primeira concretização da invenção em que um único painel de acabamento suporta duas bolsas implementáveis adaptadas para proporcionar diferentes extensões de comprimento das pregas, a fim de conseguir uma implantação e tendenciosa do painel, de modo que pode ser implantada a partir de uma superfície que é inclinada em relação ao passageiro a ser protegido durante um impacto. Um painel de acabamento 50 interno é mostrado como uma parede frontal de um porta-luvas ativo. A superfície frontal do painel 50 está configurada para ser voltada para uma área de assento de um compartimento de passageiros em um veículo automóvel. O painel 50 possui uma superfície traseira 51, incluindo as faixas estreitas de ligação 52 e 53 espaçadas lateralmente através do painel 50. As faixas de ligação 52 e 53 podem ser parcialmente aquecidas/derretidas durante a soldagem a quente às correspondentes paredes da bolsa de um modo convencional.

[029] Como mostrado na Figura 9, um par de paredes da bolsa 54 e 55 são acoplados com as faixas de ligação 52 e 53. Mais especificamente, as paredes da bolsa 54 e 55 incluem os respectivos flanges externos 56 e 57 para ligação com as faixas de ligação 52 e 53.

[030] As paredes da bolsa 54 e 55 incluem ainda os respectivos micro geradores a gás (MGG) 58 e 60 montados em recessos correspondentes e eletricamente ligados a um conector 61. Um circuito de controle 62 está ligado através do conector 61 aos MGGs 58 e 60, a fim de disparar os micro geradores a gás em resposta aos impactos detectados através dos sensores 63.

[031] As paredes da bolsa 56 e 57 incluem respectivas pregas 64 e 65 dispostas circularmente adjacentes aos respectivos flanges externos 56 e 57. As torres de fixação centrais 70 ligam as paredes da bolsa 54 e 55 a uma estrutura fixa de reação como uma parede traseira da porta 71 mostrada nas Figuras 10 e 11. As pregas 64 e 65 definem as respectivas extensões de comprimento das paredes das bolsas 54 e 55, a fim de conseguir um desdobramento do painel 50 por uma distância não uniforme da estrutura de reação 71. As diferentes extensões de comprimentos podem ser obtidas utilizando seções pregueadas que se desdobram em diferentes comprimentos das respectivas paredes da bolsa, por exemplo, fazendo variar a altura de pregas ou usando um número diferente de dobras das pregas. Como mostrado na Figura 10, a parede da bolsa 54 no lado direito de um porta-luvas de passageiros tem uma seção pregueada 64 com três dobras, enquanto a parede da bolsa 55 do lado esquerdo possui uma seção pregueada 65 com duas dobras.

[032] Como mostrado na Figura 11, o maior número de dobras proporciona uma maior extensão de comprimento U para a parede da bolsa 54 do que a extensão de comprimento L2 da parede da bolsa 55. Como resultado, a parede do acabamento 50 se expande para fora a partir da superfície inclinada de reação 74, para proporcionar uma posição de implantação não inclinada para receber os joelhos e pernas de um passageiro.

[033] Os micro geradores a gás empregados na presente invenção são compostos de infladores em miniatura de um tipo normalmente utilizado para produzir uma pequena quantidade de gás para os dispositivos de pré tensão do cinto de segurança ou outras pequenas aplicações de retenção suplementar. Um típico micro gerador a gás tipicamente tem um tamanho não maior do que cerca de 20 mm x 20 mm. O uso de múltiplas cascas da bolsa com os respectivos micro geradores a gás atinge um maior controla o desdobramento dos amortecedores ativos, reduzindo custos desde que a quantidade total dos gases de inflagem seja reduzida. Além disso, o controle mais preciso do desdobramento do painel e a resistência ao impacto pode ser obtido. Os MGGs podem ter diferentes capacidades de gás, de modo que a resistência ao impacto sentido por um passageiro impactado pode variar lateralmente através da parede de acabamento. Da mesma forma, as paredes da bolsa 54 e 55 podem incluir as respectivas aberturas 66 e 67 com diferentes capacidades de ventilação, a fim de ajustar uma resistência ao impacto fornecida pelo amortecedor ativo que é lateralmente variável através do painel de acabamento 50. Uma vez que ambas as características de inflagem e características de ventilação podem ser ajustadas de forma independente aos diferentes locais no painel de acabamento 50, é obtida flexibilidade de design significativa para atender o desejado desempenho ao impacto.

[034] A Figura 12 mostra uma concretização alternativa em que uma parede dianteira do painel de acabamento 75 dá suporte a primeira e segunda paredes da bolsa 76 e 77 em que a parede da bolsa 76 tem um diâmetro maior e mais longo do que a extensão do comprimento das pregas da parede da bolsa 77. A parede da bolsa 76 também tem um volume de expansão maior de modo a que o MGG 78 instalado na parede da bolsa 76 MGG 80 instalado na parede da bolsa 77.

[035] A Figura 13 e 14 mostram uma concretização, em que um maior número de paredes da bolsa são suportados sobre uma única parede de acabamento. Assim, uma parede frontal 81 para um porta-luvas tem uma superfície traseira 82 configurada para fornecer faixas estreitas de ligação 83-87 espalhadas lateralmente através do painel de acabamento 81. A localização das faixas de ligação podem ser simétrica ou não-simétrica. Uma pluralidade de paredes da bolsa 90-94 são ligadas às faixas 83-87. Extensão de comprimento plissadas, meios de ventilação, e os meios de gás dos respectivos micro geradores a gás podem variar de uma parede da bolsa à próxima a fim de ajustar tanto a distância de desdobramento e resistência ao impacto para várias seções da parede de acabamento 81.

REIVINDICAÇÕES

Claims (7)

1, Amortecedor ativo para proteger um passageiro em uma área de assento de um veículo automóvel durante um evento de acidente, caracterizado por compreender; um painel de acabamento interno do veículo, em que o painel de acabamento tem uma superfície frontal voltada para a área de assento e uma superfície traseira, incluindo uma pluralidade de faixas estreitas de ligação lateralmente espaçadas ao longo do painel; uma pluralidade de paredes da bolsa, cada um tendo um flange externo ligado a uma respectiva faixa de ligação, uma pluralidade de pregas dispostas de modo anelar adjacente do respectivo flange exterior e que define uma respectiva extensão de comprimento, e torres de fixação centrais fixando a respectiva parede da bolsa a uma estrutura fixa de reação; uma pluralidade de micro geradores de gás, cada um montado de uma respectiva parede da bolsa para o fornecimento de gás de inflagem para inflar a respectiva parede da bolsa durante o evento de colisão; em· que a inflagem de cada parede da bolsa provoca o desdobramento das respectivas, pregas enquanto o painel de acabamento se implanta distante, da estrutura fixa de reação por uma distância nâo-uniforme resultante a partir de pelo menos uma parede·da bolsa, com uma extensão· do comprimento da prega não ser igual à extensão de comprimento da outra prega lateraimente espaçada da parede da bolsa.

2. Amortecedor de acordo, com a reivindicação 1, caracterizado por o painel de acabamento do interior ser composto· por um porta-luvas disposto em frente de um assento de passageiros, em que o porta-luvas tem um lado esquerdo e um lado direito, em que um espaçamento entre o lado esquerdo e o assento é menor do que um espaçamento entre o lado direito e o assento, em que a pluralidade de paredes da bolsa ser composta por uma parede esquerda da bolsa e uma parede direita da bolsa, e em que a parede direita da bolsa tem uma extensão de comprimento maior do que a extensão de comprimento das pregas da parede da bolsa esquerda, de modo que o lado direito implanta distante da estrutura fixa de reação por uma distância direto de implantação que é maior do que uma distância esquerda de implantação do lado esquerdo.

3. Amortecedor de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a parede da bolsa direita ter um primeiro número de pregas e a segunda parede da bolsa ter um segundo número de pregas, e em que o primeiro número é maior do que o segundo número.

4. Amortecedor de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os micro geradores de gás terem as respectivas capacidades de gás diferentes de modo que a resistência ao impacto na parede frontal varia lateralmente.

5. Amortecedor de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por cada uma das paredes da bolsa ter respectivamente capacidade de ventilação para ventilar o gás de inflagem, e em que as capacidades de ventilação não serem todas iguais, de modo que a resistência ao impacto na parede frontal variar lateralmente..

6. Amortecedor de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por cada flange exterior ser soldada à respectiva faixa de ligação.

7. Protetor ativo para joelhos caracterizado por compreender: um painel de porta-luvas com uma superfície traseira incluindo faixas de ligação espaçadas lateralmente; uma pluralidade de paredes da bolsa ligadas âs respectivas faixas de ligação e tendo as respectivas pregas dispostas em torno de torres centrais ligando as respectivas paredes da bolsa a uma superfície de reação, as pregas definindo uma respectiva extensão de comprimento; e um respectivo micro gerador de gás montado em cada parede da bolsa para o desdobramento das respectivas pregas de modo que o painel da porta é implementado de maneira não uniforme.