ES2212405T3 - Sistema de airbag para un vehiculo automovil. - Google Patents

Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UN DISPOSITIVO DE AIRBAG PARA UN AUTOMOVIL CON UNA CARCASA EN LA QUE SE DISPONE UN AIRBAG (2) EXPANDIBLE A TRAVES DE UNA ABERTURA DE CARCASA, ESTANDO CUBIERTA LA ABERTURA DE CARCASA EN ESTADO DE REPOSO DEL AIRBAG POR UNA CUBIERTA FLEXIBLE DE PROTECCION (5, 9), QUE SE DOTA DE, AL MENOS, UN PUNTO DE ROTURA (6B, 7B, 9B, 9D). SEGUN LA INVENCION, EL DISPOSITIVO DE AIRBAG COMPRENDE UNA CUBIERTA FLEXIBLE DE PROTECCION (5, 9) QUE SE CONFIGURA DE MANERA QUE FLANQUEA POR TODOS LOS LADOS EL AIRBAG (2) DURANTE LA EXPANSION, AL MENOS A LO LARGO DE UNA PARTE DE SU RECORRIDO DE DILATACION, DOTANDOSE LA CUBIERTA DE PROTECCION (5, 9) DE, POR LO MENOS, DOS PUNTOS DE ROTURA (6B, 7B, 9B, 9D) QUE SE DISPONEN EN SENTIDO DE EXPANSION CON UN DESPLAZAMIENTO TAL ENTRE SI QUE LA CUBIERTA DE PROTECCION (5, 9) SE ABRE PASO A PASO DURANTE LA EXPANSION DE AIRBAG (2). EMPLEO EN VEHICULOS.

Description

Sistema de airbag para un vehículo automóvil.

La presente invención se refiere a un sistema de airbag para un vehículo automóvil; con una carcasa dentro de la cual está dispuesto un airbag que, en forma de golpe, se expansiona a través de una abertura prevista en la carcasa; en este caso, la abertura de la carcasa está tapada - al encontrarse el airbag en el estado de reposo - por una tapadera flexible de protección, que está provista de por lo menos un punto de rotura; a este efecto, la tapadera de protección está realizada de tal modo, que la misma pueda flanquear el airbag - durante la expansión de este - de manera omnidireccional y por al menos una parte de su recorrido de expansión.

Un dispositivo o sistema de airbag de esta clase es conocido a través de la Memoria de Patentes Alemana Núm. DE 39 10 337 C2, en el cual el airbag se encuentra alojado dentro de una carcasa; en este caso, están previstos dos lóbulos de guía forzosa, que están fijados por cada lado de la carcasa y que - al estar el airbag en el estado de reposo - están plegados sobre el airbag dentro de la zona de la abertura de salida. Durante la expansión del airbag, los lóbulos de guía forzosa son doblados de golpe hacia fuera, por lo cual los mismos tapan los dos lados entre sí opuestos de la abertura de salida y, de este modo, se pretende impedir un daño del airbag durante la expansión del mismo.

Además, por medio de la Patente Europea Núm. 0 397 154 B1 es conocido un dispositivo de airbag para los vehículos automóviles. En este caso, la carcasa de un airbag - que puede ser inflado en la forma de golpe - está cerrada con una tapadera flexible de protección que, en lo esencial, está realizada en forma de un elemento flexible de acolchado, que es fabricado de un material plástico. El elemento de acolchado está firmemente unido - a lo largo de su borde - con un marco rígido, y el primero posee, por su parte central, un punto de rotura teórico, por lo cual el elemento de acolchado es dividido - durante el inflado del airbag - en dos partes que, de la dirección de desplazamiento el airbag, pueden ser giradas hacia fuera y hacia un lado.

A través de la Patente Alemana Núm. DE 196 31 556 C1 es conocido un dispositivo de airbag con un airbag inflable, para el cual está previsto un tubo flexible de guía. Por medio de una zona de fijación de forma anular y por su primer extremo, este tubo flexible de guía está fijado, de una manera inseparable, en la carcasa del dispositivo de airbag o bien directamente en el propio airbag. Por su otro extremo, el tubo flexible de guía posee una costura, que sirve como punto de rotura y la que está cerrada en la posición de reposo. Este tubo flexible de guía rodea el airbag de manera omnidireccional y, en la posición de reposo, el tubo flexible se encuentra plegado alrededor del airbag y/o de la carcasa. Durante el inflado del airbag, el tubo flexible de guía se extiende y constituye un canal de disparo, dentro del cual se desarrolla el airbag. En el transcurso de la expansión, el airbag rompe el punto de costura, previsto por el extremo del tubo flexible, para así salirse de éste último.

La presente invención tiene el objeto de proporcionar un sistema de airbag de la clase mencionada al principio, el cual facilite una expansión más uniforme del airbag, con una perfeccionada protección contra los daños durante la expansión del airbag; sistema éste que ha de ser apropiado para influenciar, con unos medios muy sencillos, en la velocidad del desarrollo del airbag.

De acuerdo con la presente invención, este objeto se consigue por el hecho de que la tapadera flexible de protección está provista de por lo menos dos distintos puntos de rotura que - en dirección de la expansión - están dispuestos de forma desplazada entre sí y de tal manera, que la tapadera de protección se rompa paso a paso durante la expansión del airbag. A ello debe ser añadido, que un elemento de superficie de la tapadera de protección, el cual cubre el airbag, se encuentra colocado - en el estado de reposo - en unas plegaduras en forma de zig-zag; en este caso, las individuales capas de zig-zag están unidas entre sí mediante unas costuras de rotura, de tal manera que se consiga una más uniforme velocidad en el desarrollo del airbag durante la expansión del mismo. El de este modo obtenido desgarro de los puntos de rotura - realizado de forma desplazado, tanto en tiempo como en espacio - tiene por efecto una más uniforme velocidad de desarrollo del airbag durante la expansión del mismo, de tal manera que sea reducida al mínimo la carga por parte de un ocupante, que entra en contacto con el airbag en desarrollo, sobre todo durante la fase inicial de su proceso de expansión. Además, la tapadera de protección constituye para el airbag una guía en forma de embudo o de tubo, que impide que el airbag sea frenado - durante su expansión - por quedarse cogido en unas partes componentes o a causa de un rozamiento. Finalmente, esta tapadera de protección asegura - por flanquear el airbag, por lo menos por algunos tramos y de manera omnidireccional - que el airbag no pueda sufrir ningún daño al pasar el mismo por la abertura de la carcasa.

Como una ampliación de esta forma de realización de la presente invención, es así que la tapadera de protección posee un elemento de superficie interior y un elemento de superficie exterior, que están dispuestos de una manera desplazada entre sí - por lo menos de forma aproximada en ángulo recto - en la carcasa y por unos respectivos puntos de fijación entre sí opuestos; en este caso, el elemento de superficie interior cubre de forma plana la abertura de la carcasa y está provisto de un punto de rotura central en la forma de una primera línea de desgarro, mientras que el elemento de superficie exterior se encuentra fijado en unos puntos de fijación que, en relación con los puntos de fijación del elemento de superficie interior, están desplazados aproximadamente en ángulo recto y éste último posee - dentro de una parte central - una segunda línea de desgarro, y el mismo se encuentra colocado en una plegadura de por lo menos tres capas en forma de zig-zag. Gracias a ello, y de una manera especialmente sencilla, queda asegurado un fiable y sucesivo desgarro de la tapadera de protección durante la expansión el airbag. Por medio de las líneas de desgarro - que, de forma preferente, están alineadas entre sí en un ángulo recto - está tapadera de protección está dividida en por lo menos cuatro tramos de superficie, que están unilateralmente fijados en la carcasa y que se colocan sobre la zona de borde de la abertura de la carcasa para ampliamente tapar ésta última.

Según otra forma para la realización de la presente invención, resulta que varias capas de plegadura en forma de zig-zag están unidas entre sí por medio de por lo menos un elemento de fijación. Durante la expansión del airbag, este elemento de fijación - que sobre todo puede estar realizado en forma de un hilo de desgarro, que está cosido para así constituir una costura de rotura - o es destruido o bien es desgarrado de la tapadera de protección; en este caso, el movimiento del airbag - al inflarse el mismo - es frenado de una manera exacta que puede se definida previamente.

Según otra forma para la realización de la presente invención, es así que el elemento de superficie interior y el elemento de superficie exterior están integrados en un recorte de material común; a este efecto, el elemento de superficie exterior está plegado en ángulo recto en relación con el elemento de superficie interior. Debido a ello, el conjunto de la tapadera de protección puede ser fabricado, de una forma sencilla, a partir de una banda de material, de tal modo que el elemento de superficie exterior y el elemento de superficie interior puedan estar alineados entre sí de una manera exacta y, a la vez, fiable.

Las demás ventajas y características de la presente invención se pueden desprender de las reivindicaciones secundarias. A continuación, se describen unos preferidos ejemplos de realización de la presente invención, los que están representados en los planos adjuntos, en los cuales:

La Figura 1 muestra - en una vista esquematizada de perspectiva la carcasa abierta de un sistema de airbag según la presente invención, con una tapadera de protección, dentro de la zona de una abertura frontal de la carcasa;

Las Figuras 2a hasta 2c indican - con varias vistas laterales realizadas en dirección de la flecha X indicada en la Figura 1 - el principio de funcionamiento del sistema de airbag según la presente invención durante la expansión del airbag;

La Figura 3 muestra - con una vista de perspectiva - la cara frontal de la carcasa indicada en la Figura 1 al término de la expansión del airbag; a este efecto, una tapa de la carcasa se encuentra girada hacia una posición de apertura y la tapadera de protección está desgarrada; mientras que

La Figura 4 indica la vista de perspectiva de la tapadera de protección de un segundo ejemplo para la realización del sistema de airbag según la presente invención.

En las Figuras 1 hasta 3 está representado un primer ejemplo para la realización de un sistema de airbag para un vehículo automóvil. El sistema de airbag posee una carcasa 1, dentro de la cual un airbag 2 se encuentra alojado en su posición de reposo y de forma plegada en el más reducido espacio posible. Para el airbag 2 está previsto un generador de gas, que aquí no está indicado y que tiene capacidad para poner el airbag - en la forma de golpe y por medio de un llenado de gas - bajo presión e inflar el mismo. La carcasa del dispositivo de airbag tiene la forma de un airbag para el acompañante del conductor, el cual está dispuesto preferentemente en el salpicadero del vehículo automóvil, y esto de tal manera que la abertura frontal la de la carcasa esté dirigida hacia este ocupante del vehículo. De una manera, que aquí no está indicada, la abertura la de la carcasa está cerrada a través de una tapa 4, que también puede estar realizada como una parte componente del salpicadero 3. Conforme a unos ejemplos de realización alternativos, el dispositivo del airbag también puede estar alojado, en la forma de un airbag del conductor, en el volante de dirección del vehículo o bien en la forma de un airbag para los choques laterales, en el revestimiento del habitáculo o dentro de un asiento del vehículo, o el mismo también puede realizar la función de un airbag que protege la rodilla o los codos.

Dentro de la zona de la abertura la de la carcasa, entre el airbag, que está plegado al encontrarse en su estado de reposo, y la tapa 4 está dispuesta una tapadera flexible de protección 5, que cubre principalmente la abertura la de la carcasa y la que al mismo tiempo circunda el airbag - por lo menos en parte - por el lado superior de éste.

La tapadera de protección 5 posee un primer elemento de superficie interior en forma de una banda de material 6, que se coloca directamente a tope en el airbag - en su estado de reposo - y la que cubre de forma plana la abertura la de la carcasa 1. Por sus dos zonas extremas entre sí opuestas 6a, la banda de material 6 está rígidamente unida con la carcasa 1, y la primera tiene una línea de desgarro 6b, que sirve como punto de desgarro o punto de rotura teórico y la cual se extiende con preferencia de manera central entre las zonas extremas 6a - en el sentido transversal por la banda de material 6. La tapadera de protección 5 comprende también en segundo elemento de superficie exterior en la forma de otra banda de material 7. Esta banda de material 7 cubre la abertura la de la carcasa de forma transversal a la banda de material interior 6 y, por lo tanto, la misma está fijada por sus zonas extremas 7a - de una manera desplazada aquí con preferentemente 90 grados con respecto a la primera banda de material 6 - en la carcasa 1. Además, esta banda de material exterior 7 está colocada con unas plegaduras en forma de zig-zag, de tal modo que la misma pueda cubrir la abertura 1 de la carcasa - por lo menos por algunos tramos - con sus tres capas. Esta prevista una línea de desgarro 7b, que se extiende en la dirección transversal de la banda de material exterior 7 y la que con preferencia está dispuesta dentro de la capa central de las plegaduras en forma de zig-zag; línea ésta que sirve como punto de desgarro o punto de rotura teórico, que se extiende más o menos en ángulo recto con respecto a la línea de desgarro 6b. De forma complementaria están previstos, además, unos hilos de desgarro 8, que sirven como los elementos de fijación y que están cosidos para constituir las costuras de rotura y que unen entre sí las capas de la plegadura en forma de zig-zag. A este efecto, de forma preferente están previstas por lo menos dos costuras 8a que - de manera opuesta entre sí están dispuestas por los laterales de la banda de material exterior 7 y las que, además, están realizadas de forma simétrica a la línea de desgarro 7b. Asimismo, pueden estar previstas unas costuras adicionales 8b, que estén dispuestas de forma paralela a la línea de desgarro 7b.

Como los materiales para las bandas, 6 y 7, se llegan a emplear los tejidos y las láminas de todas las clases, pero sobre todo los tejidos de fibras de material plástico o de tipo Kevlar; las láminas de material plástico; el papel de tipo Tyvek o los materiales de vellón. En este caso, las líneas de desgarro, 6b y 7b pueden estar realizadas como cualquier forma de un debilitamiento del material, sobre todo en forma de una perforación, de una reducción en el espesor del material o en forma de una separación parcial de las fibras. En lugar de los hilos de desgarro 8 puede ser empleado también cualquier otro tipo de elemento de fijación como, por ejemplo, los remaches, unas grapas o bien unos puntos de pegamento.

Tal como esto puede ser apreciado sobre todo en las Figuras 2a hasta 2c, el modo de funcionamiento de sistema de airbag según la presente invención es como sigue. Al producirse una colisión, el airbag 2 es colocado - en el tiempo más corto posible y por medio de un generador de gas, que aquí no está indicado - desde su posición plegada de reposo y en dirección de la flecha Y (dirección de expansión) hacia su posición inflada de funcionamiento; a este efecto, la tapa 4 es abierta a tiempo, preferentemente por medio del airbag, que se está expansionando, o bien es quitada de la abertura la de la carcasa. Durante la fase inicial del proceso de la expansión del airbag 2, éste choca contra las cuatro capas de la tapadera de protección 5 (Figura 2a). Teniendo en cuenta que la banda de material interior 6 cubre el airbag 2 de manera tensada y sin prácticamente ningún exceso de material, la expansión del airbag 2 es frenada, en primer lugar, por la banda de material interior 6. La línea de desgarro 6a - que tiene que ser prevista de forma correspondiente - se rompe por la suficiente fuerza de presión por parte del airbag 2, por lo que este puede seguir desarrollándose para luego empujar contra la banda de material exterior 7. La fuerza del airbag 2 conduce a un desmoronamiento de las plegaduras en forma de zig-zag de la banda de material exterior 7, de tal modo que se rompan de forma sucesiva las costuras 8. En este caso, la expansión del airbag queda frenada otra vez de manera reducida, que puede ser determinada previamente; a este efecto, la resistencia de los hilos de las costuras 8 ha de estar por debajo de la resistencia a la rotura del material de la banda 7, con el fin de evitar la destrucción de la banda de material.

Según se puede observar en las Figura 2b, el exceso de material que está previsto en las plegaduras en forma de zig-zag permite una ulterior expansión del airbag, permaneciendo éste rodeado por la banda de material exterior 7. Finalmente, y a partir de una determinada expansión del airbag 2, también se rompe la línea de desgarro 7b de la banda de material exterior 7, con lo cual este airbag queda libre de la tapadera de protección 5.

En el transcurso de una ulterior expansión del airbag, es así que las partes - ahora separadas entre sí - de la banda de material interior y de la banda de material exterior son plegadas hacia fuera, de tal manera que las mismas cubran - tal como esto está indicado en la Figura 3 - los bordes de la carcasa 1 y lo bordes de la correspondiente escotadura del salpicadero 3, la que anteriormente estaba tapada por la tapa 4, para de este modo proteger el airbag 2, que sigue expansionándose, contra unos daños como, por ejemplo, en los puntos de rotura de la tapa 4 y del salpicadero 3. Las bandas de material pueden estar fijadas, con un zona extrema, en la carcasa 1, en un módulo del airbag y también en el salpicadero.

En la Figura 4 está indicado un segundo ejemplo para la realización del dispositivo del airbag según la presente invención. Este ejemplo se diferencia del primer ejemplo de realización principalmente por el hecho de que el elemento de superficie interior 6 y el elemento de superficie exterior 7 están fabricados aquí - como una sola pieza a partir de un recorte de material común 9 y de que los mismos se encuentran, por consiguiente, integrados en éste último. El elemento de superficie, previsto para ello, tiene una configuración básica esencialmente en la forma de L, en la cual dentro de la zona de cruzarse entre sí dos brazos, 9' y 9'' - está recortada una escotadura para la abertura de la carcasa. Este recorte de material 9 - que, de una manera análoga al primer ejemplo de realización, posee dos perforaciones, 9b y 9d, que están dispuestas entre sí en un ángulo recto y cada una de las cuales se extiende de forma transversal por un brazo de la configuración en forma de L - puede ser fijado, en primer lugar, de un modo especialmente sencillo, por medio de varios elementos de fijación como por ejemplo, remaches o grapas, dentro de una zona de fijación en forma de L, 9a y 9f, por el lado superior de la carcasa 1 del dispositivo del airbag. Tal como en el primer ejemplo de realización y según lo indicado en las Figuras 1 hasta 3, la parte 9' del recorte de material en forma de L 9 posee una plegadura en forma de zig-zag que, con preferencia comprende la zona de perforación 9b como la capa central y la que, por medio de varias costuras 8, está fijado como tal de una manera segura.

Partiendo de la posición inicial de montaje, representada en la Figura 4, en primer lugar se coloca del tramo 9'' - sin plegar el recorte de material 9 - alrededor de la colindante zona de fijación 9 por encima de la abertura la de la carcasa, antes de colocar finalmente el tramo 9' con la plegadura en forma de zig-zag en el sentido transversal al tramo 9'' y sobre la abertura la de la carcasa. Una concluyente fijación de la tapadera de protección 5 tiene lugar, de una manera especial, dentro de las zonas, 9c y 9e; en este caso, las perforaciones, 9b y 9d, están dispuestas de una de forma desplazada entre sí por preferentemente 90 grados.

Por medio del sistema de airbag, presentado a través de los dos ejemplos de realización, cuya parte componente, esencial para la presente invención, está constituida por la tapadera flexible de protección, 5 y 9, queda facilitada una especie de pista de deslizamiento para el airbag 2 al estar expansionándose el mismo, la cual, por un lado, protege el airbag de una forma efectiva contra los posibles daños y la que, por el otro lado, asegura una expansión del airbag, la cual es más uniforme y de menos rozamiento. Además, un desgarro escalonado de la tapadera de protección, 5 y 9, tiene por efecto una expansión de airbag, la cual es frenada - por lo menos en la fase inicial- y por consiguiente, una velocidad de expansión que es más uniforme. Gracias a ello, queda incrementada la seguridad de los ocupantes del vehículo automóvil, los cuales se encuentran en la inmediata cercanía de un airbag en expansión (retención inteligente). Es, además, de una gran importancia la función de guía de la tapadera de protección descrita por medio de las Figuras 1 hasta 3 y 4, respectivamente - para el airbag, la cual hace posible una exacta expansión hacia la región que se desea proteger en el cuerpo humano.

Claims (7)

1. Sistema de airbag para un vehículo automóvil, el cual comprende una carcasa dentro de la cual está dispuesto un airbag que en la forma de golpe se expansiona a través de una abertura prevista en la carcasa; a este efecto, la abertura de la carcasa está tapada - al encontrarse el airbag en el estado de reposo - por una tapadera flexible de protección, que está provista de por lo menos un punto de rotura; en este caso, la tapadera de protección está realizada de tal modo, que la misma pueda flanquear el airbag - por lo menos durante un tiempo de la expansión de éste de una manera omnidireccional y por lo menos por una parte de su recorrido de expansión, estando esta tapadera de protección provista de por lo menos dos distintos punto de rotura (6b, 7b, 9b, 9d, que, en la dirección de expansión (Y), están dispuestos de una forma desplazada entre si y del tal manera, que la tapadera de protección (5, 9) se rompa paso a paso durante la expansión del airbag (2); sistema éste que está caracterizado porque la tapadera de protección (5, 9) comprende por lo menos un elemento de superficie (7, 9') que por unos respectivos puntos de fijación (7a, 9a, 9c), que están situados de forma opuesta entre sí - esta fijado de una manera fija en el vehículo, a este efecto, el elemento de superficie (7, 9') cubre de forma plana el airbag (2), y el primero está provisto de una línea de desgarro (7b, 9b) y está colocado en una plegadura en forma de zig-zag; en este caso, las capas de la plegadura en forma de zig-zag se encuentran unidas entre sí mediante unas costuras de desgarro (8).

2. Sistema de airbag conforme a la reivindicación 1) y caracterizado porque adicionalmente al primer elemento de superficie (7, 9') - está previsto un segundo elemento de superficie (6, 9''); en este caso, los puntos de fijación (6a, 7a, 9a, 9c) de los dos elementos de superficie (7, 9', 6, 9'') están dispuestos de una manera desplazada entre sí por un ángulo recto aproximadamente.

3. Sistema de airbag conforme a la reivindicación 2) y caracterizado porque también el segundo elemento de superficie (6, 9'') está provisto de una línea de desgarro (6b, 9d).

4. Sistema de airbag conforme a una de las reivindicaciones 2) o 3) y caracterizado porque el primer elemento de superficie exterior (7, 9') está dispuesto por encima del segundo elemento de superficie interior (6, 9'').

5. Sistema de airbag conforme a una de las reivindicaciones 2) hasta 4) y caracterizado porque la línea de desgarro (7b, 9b) del elemento de superficie exterior (7, 9') se extiende en ángulo recto a la línea de desgarro (6b, 9d,) del elemento de superficie interior (6, 9'').

6. Sistema de airbag conforme a una de las reivindicaciones 2) hasta 5) y caracterizado porque el elemento de superficie exterior (9') y el elemento de superficie interior (9'') se encuentran integrados en un recorte de material común (9); este efecto, el elemento de superficie exterior (9') está plegado en ángulo recto con respecto al elemento de superficie interior (9'').

7. Sistema de airbag conforme a la reivindicación 2) y caracterizado porque el elemento de superficie interior (6, 9'') cubre el airbag (2) sin ningún importante exceso de material.