ES2214763T3 - Cojin inflable de multiples paneles. - Google Patents
Cojin inflable de multiples paneles.Info
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
- B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
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- B60R21/231—Inflatable members characterised by their shape, construction or spatial configuration
Landscapes
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Abstract
SE DISPONE UN COJIN DE AIRBAG PARA SU UTILIZACION EN UN SISTEMA DE CONTENCION EN VEHICULOS. EL COJIN DE AIRBAG SE FORMA A PARTIR DE DOS SECCIONES PANEL DE CARROCERIA, CON GEOMETRIA DE LINEA RECTA SUSTANCIALMENTE SIMILAR, QUE SE JUNTAN ENTRE SI MEDIANTE DOS COSTURAS SUSTANCIALMENTE RECTAS, A LO LARGO DE LOS CORRESPONDIENTES BORDES DIVISORIOS LATERALES. LOS BORDES DIVISORIOS SUPERIORES DE LOS PANELES DE CARROCERIA, QUE NO SE UNEN ENTRE SI, SE UNEN ALREDEDOR DEL PERIMETRO DE UN PANEL CENTRAL RECTILINEO, MEDIANTE UNA SERIE DE COSTURAS SUSTANCIALMENTE RECTAS. SE DISPONE TAMBIEN UN PROCEDIMIENTO PARA FORMAR EL COJIN, DE ACUERDO CON LA PRESENTE INVENCION.
Description
Cojín inflable de múltiples paneles.
El presente invento se refiere a cojines
inflables de protección, y crea una disposición constructiva de
cojín particularmente útil en la protección frontal o lateral de
ocupantes en un vehículo de transporte, tal como un vehículo
automóvil, un vagón de ferrocarril, un coche, un aeroplano, etc.
Los cojines inflables de protección utilizados en
vehículos de pasajeros son un componente de sistemas de restricción
pasiva relativamente complejo. Los elementos principales de estos
sistemas son: un sistema de detección de impacto, un material
propulsante, un dispositivo de fijación, un alojamiento de sistema y
un cojín inflable de protección. Al detectarse un impacto, se
produce el encendido del propulsante provocando una liberación
explosiva de gases que llenan el cojín hasta un estado desplegado
que puede absorber el impacto del movimiento hacia adelante de un
cuerpo y disipar su energía por medio del escape rápido del gas. La
secuencia completa de eventos tiene lugar dentro de un intervalo de
aproximadamente 30 milisegundos. En el estado no desplegado, el
cojín está almacenado en la columna de dirección o próximo a la
misma, en el salpicadero, en una puerta o en el respaldo de un
asiento delantero, colocándose el cojín en estrecha proximidad con
la persona u objeto a proteger.
Los sistemas de cojín inflable, denominados
usualmente sistemas de bolsa inflable, han sido utilizados
anteriormente para proteger tanto al conductor del vehículo como a
los pasajeros. Los sistemas para la protección del conductor del
vehículo se han montado típicamente en la columna de dirección del
vehículo y han utilizado diseños constructivos de cojín
directamente desplegables hacia el conductor. Estos cojines del
lado del conductor tienen típicamente una configuración
relativamente simple por cuanto funcionan sobre un área muy pequeña
y bien definida entre el conductor y la columna de dirección. Una de
tales configuraciones se describe en la patente de EE. UU. Número
5,533,755 expedida a favor de Nelson y otros el 9 de julio de
1996.
Los cojines inflables previstos para ser
utilizados en la protección de pasajeros contra impactos frontales
o laterales deben tener en general una configuración más compleja,
puesto que la posición de un pasajero del vehículo puede no estar
bien definida y puede existir una distancia mayor entre el pasajero
y la superficie del vehículo contra la cual podría ser arrojado en
caso de producirse una colisión. Se describen cojines de la técnica
anterior para ser utilizados en tales ambientes en la patente de
EE. UU. Número 5,520,416 expedida a favor de Bishop el 28 de mayo
de 1996; en la patente de EE. UU. Número 5,454,594 expedida a favor
de Krickl el 3 de octubre de 1995; en la patente de EE. UU. Número
5,423,273 expedida a favor de Hawthorn el 13 de junio de 1995; en
la patente de EE. UU. Número 5,316,337 expedida a favor de Yamaji y
otros el 31 de mayo de 1994; en la patente de EE. UU. Número
5,310,216 expedida a favor de Wehner y otros el 10 de mayo de 1994;
en la patente de EE. UU. Número 5,090,729 expedida a favor de
Watanabe el 25 de febrero de 1992; en la patente de EE. UU. Número
5,087,071 expedida a favor de Wallner y otros el 11 de febrero de
1992; en la patente de EE. UU. Número 4,944,529 expedida a favor de
Backhaus el 31 de julio de 1990; y en la patente de EE. UU. Número
3,792,873 expedida a favor de Buchner y otros el 19 de febrero
de
1974.
1974.
El documento
US-A-5090729 describe un cojín
inflable de protección previsto para ser utilizado en un sistema de
restricción de vehículo que comprende tres secciones de panel entre
las cuales está dispuesta una sección de panel central de forma
rectilínea delimitada por cuatro bordes rectos de contorno.
La mayoría de los cojines de restricción
utilizados comercialmente están hechos de materiales textiles
tejidos que utilizan hilos sintéticos multifilamento de materiales
tales como el poliéster, nailon 6 o polímeros de nailon 6,6. Se
describen materiales textiles representativos para tal uso en las
siguientes patentes: patente de EE. UU. Número 4,921,735 expedida a
favor de Bloch el 1 de mayo de 1990; patente de EE. UU. Número
5,093,163 expedida a favor de Krummheuer y otros el 3 de marzo de
1992; patente de EE. UU. Número 5,110,666 expedida a favor de
Menzel y otros el 5 de mayo de 1992; patente de EE. UU. Número
5,236,775 expedida a favor de Swoboda y otros el 17 de agosto de
1993; patente de EE. UU. Número 5,277,230 expedida a favor de
Sollars el 11 de enero de 1994; patente de EE. UU. Número 5,356,680
expedida a favor de Krummheuer y otros el 18 de octubre de 1994;
patente de EE. UU. Número 5,477,890 expedida a favor de Krummheuer
y otros el 26 de diciembre de 1995; patente de EE. UU. Número
5,508,073 expedida a favor de Krummheuer y otros el 16 de abril de
1996; patente de EE. UU. Número 5,503,197 expedida a favor de Bower
y otros el 2 de abril de 1996; y patente de EE. UU. Número
5,704,402 expedida a favor de Bowen y otros el 6 de enero de
1998.
Como se observará, la permeabilidad de la
estructura del cojín es un factor importante para determinar la
velocidad de inflado y de desinflado rápido subsiguiente a
continuación del evento de impacto. Con el fin de controlar la
permeabilidad global del cojín, puede ser deseable utilizar
materiales diferentes en regiones diferentes del cojín. De este
modo, la utilización de varios paneles textiles en la construcción
del cojín puede presentarse como una característica de diseño útil.
La utilización de varios paneles textiles en la estructura del
cojín permite también el desarrollo de geometrías tridimensionales
relativamente complejas que pueden ser ventajosas en la formación
de cojines para aplicaciones de protección lateral de pasajeros en
las que se desea un cojín de protección de todo el cuerpo. Aun
cuando la utilización de varios paneles textiles proporciona varias
ventajas en lo que se refiere a manipulación de la permeabilidad y
diseño geométrico, la utilización de varios paneles textiles
previstos para ser utilizados en cojines de restricción lateral de
pasajeros ha requerido históricamente el montaje de paneles que
tienen varias configuraciones geométricas diferentes que implican
varias costuras curvas.
Como se observará, una consideración importante
en el corte de estructuras de panel de un material base es la
capacidad de hacer máximo el número de paneles que pueden cortarse
de un área fija mediante la agrupación densa de los paneles. Se ha
encontrado que haciendo mínimo el número de configuraciones
geométricas diferentes que forman los paneles en el cojín y la
utilización de formas geométricas con configuraciones perimetrales
sustancialmente rectilíneas permite en general cortar del material
base un número de paneles aumentado. La utilización de paneles que
tienen perfiles en general rectilíneos tiene la ventaja añadida de
permitir la fijación de los paneles entre sí utilizando costuras
sustancialmente rectas o su formación durante el proceso de tejido
entrelazado utilizando una máquina de tejido jacquard o
minitelar.
Se encuentran detalles adicionales de la técnica
anterior en los documentos DE 22 24 827 A, US 5,456,493,
US 3,799,578 y US 3,810,654.
US 3,799,578 y US 3,810,654.
El presente invento crea un cojín inflable que
tiene las características específicas de la reivindicación 1ª anexa
a la presente memoria. Se definen realizaciones adicionales
ventajosas en las reivindicaciones dependientes.
Como configuración de bolsa inflable de
protección lateral de pasajeros, el cojín inflable reivindicado
puede comprender en su construcción dos secciones de panel de
cuerpo de una configuración geométrica de varios lados rectos
sustancialmente similares, y una sección de panel central de cuatro
lados. Las secciones de panel de cuerpo están unidas entre sí y a
la sección de panel central por una serie de costuras planas y
rectas. De este modo, la configuración de cojín inflable formada de
acuerdo con el presente invento permite una utilización muy
eficiente de los materiales y puede ser construida sustancialmente
sin necesidad de operaciones complejas de costura curva. Como tal,
el presente invento constituye un avance útil con respecto a la
técnica actual.
El presente invento crea en general un cojín
inflable de restricción de ocupantes muy eficaz y de fabricación
sencilla.
Más en particular, el presente invento crea un
cojín inflable de restricción de ocupantes en cuya fabricación se
incluyen tres secciones básicas de panel.
Adicionalmente, el presente invento crea un cojín
inflable de restricción de ocupantes en cuya fabricación se
utilizan secciones de panel unidas entre sí por una serie de
costuras planas sustancialmente rectas.
El presente invento crea adicionalmente un cojín
inflable de restricción de ocupantes que puede ser fabricado
utilizando secciones textiles de panel tejidas y unidas entre sí en
una tejedora, de tal modo que se forma un cojín sustancialmente
completo en dicha máquina.
Un logro aun adicional del presente invento es
que se crea un cojín inflable de restricción de ocupantes que está
formado por secciones de panel que tienen dos formas geométricas
básicas que pueden agruparse en una relación de estrecha proximidad
a través de una lámina de material, favoreciéndose así una buena
utilización del material en una operación de corte y costura.
El cojín inflable de restricción de ocupantes
puede estar hecho de paneles de material que presentan
características diferentes de permeabilidad al aire, a fin de
optimizar las características globales de permeabilidad al aire del
cojín, y/o de una combinación de paneles de material recubiertos y
no recubiertos.
Para conseguir el objetivo de acuerdo con la
finalidad del invento, en sus realizaciones y como se describe
extensamente en la presente memoria, el presente invento crea un
cojín inflable previsto para ser utilizado en un sistema de
restricción de vehículo, que en la realización más preferida incluye
dos secciones de panel de cuerpo de configuraciones geométricas
sustancialmente similares unidas entre sí por dos costuras
sustancialmente rectas a lo largo de bordes de contorno lateral
correspondientes. Los segmentos de contorno de los paneles de
cuerpo que no están unidos entre sí se unen alrededor del perímetro
de un panel central rectilíneo mediante una serie de costuras
sustancialmente rectas, formándose así una estructura de cojín
inflable.
Se expondrán objetos y ventajas adicionales del
presente invento en parte en la descripción siguiente, y en parte
resultarán obvios por la descripción, o pueden comprenderse
poniendo en práctica el invento. Ha de entenderse que tanto la
descripción general precedente como la descripción detallada
siguiente de realizaciones preferidas sirven solamente como
ejemplos y para fines de explicación.
Los dibujos que se acompañan, que se incorporan y
constituyen parte de esta memoria, ilustran varias realizaciones
potencialmente preferidas del invento y, junto con la descripción,
sirven para explicar los principios del invento. En los
dibujos:
La figura 1 ilustra una vista en corte del cojín
inflable del presente invento desplegado entre un pasajero y un
panel de salpicadero;
La figura 2 es una vista en perspectiva frontal
del cojín de acuerdo con el presente invento con sus costuras en el
exterior, donde el término "frontal" se utiliza para designar
la porción del cojín sobre la que está previsto que impacte una
persona u objeto a proteger;
Las figuras 3A-C ilustran los
paneles de cuerpo y el panel central de una primera realización
potencialmente preferida del cojín de acuerdo con el presente
invento.
Las figuras 4A-C ilustran los
paneles de cuerpo y el panel central de una segunda realización
potencialmente preferida del cojín de acuerdo con el presente
invento, prevista para ser utilizada en un ambiente en el que es
deseable un perfil curvo expandido para cumplir requerimientos de
profundidad;
Las figuras 5A-C ilustran los
paneles de cuerpo y el panel central de una tercera realización del
cojín de acuerdo con el presente invento;
Las figuras 6A-C ilustran los
paneles de cuerpo y el panel central de una cuarta realización del
cojín de acuerdo con el presente invento, que proporciona una
superficie frontal expandida para impacto con una persona u ocupante
a proteger; y
Las figuras 7A-C ilustran
diversas configuraciones de boca de inflado potencialmente
preferidas previstas para ser utilizadas en el cojín de acuerdo con
el presente invento.
Volviendo ahora a los dibujos, en los que
elementos similares están indicados por los mismos números de
referencia en las diversas vistas, en la figura 1 se muestra un
cojín inflable 10 de restricción para ser utilizado con un inflador
12 para proteger a un ocupante 14 de vehículo frente a impactos
contra un salpicadero 16, el parabrisas 18 u otra superficie
interior en caso de colisión. Como se observará, el cojín inflable
10 de restricción incluye un panel central 20 de impacto frontal y
dos secciones 22, 24 de panel de cuerpo que están unidas al panel
central 20 de impacto frontal extendiéndose desde el mismo para
establecer comunicación fluida con el inflador 12.
En la figura 2 se ilustra una disposición de
costuras potencialmente preferida para ser utilizada para
establecer la relación de unión entre el panel central 20 de
impacto frontal y las secciones 22, 24 de panel de cuerpo. Como se
ilustra, las secciones 22, 24 de panel de cuerpo están unidas entre
sí por medio de una costura 26 de cuerpo sustancialmente recta. Aun
cuando solamente se ilustra en la figura 2 una de tales costuras 26
de cuerpo, ha de entenderse que en la realización preferida está
dispuesta igualmente una costura idéntica a lo largo de la longitud
de las secciones 22, 24 de panel de cuerpo en el lado opuesto del
cojín inflable 10 de restricción. En la realización ilustrada y
potencialmente preferida representada en la figura 2, el panel
central 20 de impacto frontal está unido preferiblemente a los
bordes no cosidos de las secciones 22, 24 de panel de cuerpo por
medio de una serie de costuras frontales 27 sustancialmente rectas.
Una vez completadas las operaciones de costura, el cojín inflable
10 de restricción es preferiblemente vuelto de dentro a afuera para
situar las costuras en su interior durante una incidencia de
inflado. Además, aun cuando la configuración de montaje que se
muestra en la figura 2 tiene una configuración de caja
relativamente delimitada por líneas rectas, una vez que el cojín 10
se vuelve de dentro a afuera y se infla, el perfil tiende a tomar
la forma redondeada generalmente deseable, como se ilustra en la
figura 1.
Se entenderá que la referencia en la presente
memoria a costuras u operaciones de costura, incluye no solamente
costuras cosidas por métodos tradicionales, sino también, a modo de
ejemplo y sin carácter limitativo, costuras entretejidas, uniones
adhesivas, uniones fundidas en caliente, uniones ultrasónicas, y
otros métodos de fijación adecuados conocidos por los expertos en
la técnica. De este modo, aun cuando se prefieren las costuras
tradicionales, el invento no está limitado en absoluto a la
utilización de tales costuras.
En las figuras 3A-C se ilustra
una primera configuración potencialmente preferida para las
secciones 22, 24 de panel de cuerpo y para el panel central 20 de
impacto frontal del cojín inflable 10 de restricción de acuerdo con
el presente invento. Como se ilustra, cada una de las secciones 22,
24 de panel de cuerpo tiene en general forma romboidal que incluye
un borde 28, 30 de contorno superior sustancialmente recto limitado
por un primer extremo terminal "A" y un segundo extremo
terminal "B". Cada una de las secciones 22, 24 de panel de
cuerpo incluye también preferiblemente un primer borde 34, 38 de
contorno lateral sustancialmente recto y un segundo borde 36, 40 de
contorno lateral sustancialmente recto. Cada una de las secciones
22, 24 de panel de cuerpo incluye también preferiblemente un primer
borde 42, 44 de contorno intermedio que se extiende entre el primer
extremo terminal "A" del borde 28, 30 de contorno superior y
el primer borde 34, 38 de contorno lateral, como se ilustra. Un
segundo borde 46, 48 de contorno intermedio sustancialmente recto
une preferiblemente el segundo extremo terminal "B" del borde
28, 30 de contorno superior de cada sección de panel de cuerpo a su
segundo borde 36, 40 de contorno lateral.
Como se ilustra en la figura 3C, el panel central
20 de impacto frontal tiene una configuración geométrica
preferiblemente rectilínea que incluye cuatro bordes 52, 54, 56, 58
de contorno sustancialmente rectos como se muestra. El panel
central 20 de impacto frontal tiene preferiblemente una forma
geométrica cuadrada o rectangular que tiene ángulos sustancialmente
rectos entre los bordes de contorno que se cortan. Se contempla que
pueda utilizarse una forma geométrica alargada no cuadrada que
tenga una dimensión longitudinal sustancialmente mayor que la
dimensión de ancho. En tal configuración geométrica, la dimensión
longitudinal sería preferiblemente al menos un 10% mayor que la
dimensión de ancho, sería más preferiblemente al menos un 20% mayor
que la dimensión de ancho, y sería más preferiblemente al menos un
30% mayor que la dimensión de ancho, aunque ha de entenderse que
tal dimensión longitudinal puede ser sustancialmente mayor que
estos valores mínimos identificables, y de hecho puede ser muchas
veces mayor que la dimensión de ancho si ha de cubrirse un área
sustancial.
Los materiales de construcción de los cuales
están formados el panel central 20 de impacto frontal y cada una de
las secciones 22, 24 de panel de cuerpo pueden ser similares o
diferentes entre sí. Cada uno de estos paneles pueden estar
formados por varios materiales e incluyen, solamente a modo de
ejemplo y sin carácter limitativo, materiales textiles tejidos,
materiales textiles de punto, materiales textiles no tejidos,
películas y combinaciones de estos materiales. Pueden preferirse
los materiales textiles tejidos con una organización de tejido muy
apretado, por ejemplo ejecuciones de tejido liso o panamá. Tales
materiales textiles tejidos pueden estar formados por hilos de
poliéster, poliamidas tales como el nailon 6 y el nailon 6,6, u otro
material conocido por los expertos en la técnica. Pueden ser
deseables los hilos multifilamento que tienen un índice denier
relativamente bajo por filamento, variable pero no superior a
0,11-0,44 tex (1-4 denier) por
filamento, para cojines inflables que requieran una plegabilidad
particularmente buena.
En los casos en que el cojín ha de ser formado
cosiendo entre sí secciones 20, 22, 24 de panel precortadas de un
material base y se utiliza un material textil tejido para un panel
central 20 de impacto frontal, tal panel se corta preferiblemente
del material textil de tal modo que sus bordes de contorno estén
dispuestos sustancialmente paralelos a las direcciones de hilatura
longitudinal o transversal. Igualmente, en los casos en que se
utiliza un material textil tejido para formar las secciones 22, 24
de panel de cuerpo, tales paneles se cortan preferiblemente de tal
modo que los borde 28, 30 de contorno superior quedan dispuestos
sustancialmente paralelos a cualquiera de las direcciones de
hilatura longitudinal o transversal.
En las aplicaciones, se cree que son útiles en la
formación del cojín 10 de acuerdo con el presente invento los
materiales textiles tejidos formados por hilos sintéticos que
tienen densidades lineales comprendidas aproximadamente entre 4,44
tex (40 denier) y 133,33 tex (1200 denier). Se cree que son
particularmente útiles los materiales textiles formados por hilos
que tienen densidades lineales comprendidas aproximadamente entre
35 tex (315 denier) y 93,33 tex (840 denier), y se cree que son los
más útiles los materiales textiles formados por hilos que tienen
densidades lineales comprendidas aproximadamente entre 44,44 tex
(400 denier) y 72,22 tex (650 denier).
Aun cuando cada uno de los paneles 20, 22, 24
pueden estar hechos del mismo material, los paneles pueden estar
hechos de diferentes materiales y pueden tener diseños
constructivos diferentes. A modo de ejemplo y sin carácter
limitativo, una o ambas de las secciones 22, 24 de panel de cuerpo
pueden estar formadas por un material textil de permeabilidad
relativamente alta de aproximadamente 2,54.10^{-2}m^{3}/s por
m^{2} o superior, mientras que el panel central 20 está hecho de
un material textil recubierto o no recubierto que tiene una
permeabilidad al aire de aproximadamente 1,52.10^{-2} m^{3}/s
por m^{2} o inferior medida a una presión diferencial de 124,55
Pa a través del material textil. Pueden ser deseables
indistintamente en los paneles de cuerpo o en la sección de panel
central los materiales textiles que tienen permeabilidades de
aproximadamente 0,51-1,52.10^{-2} m^{3}/s por
m^{2}. Pueden preferirse los materiales textiles que tienen
permeabilidades inferiores a 1,02 m^{3}/s por m^{2} y
preferiblemente inferiores a 0,51 m^{3}/s por m^{2} en el
estado no recubierto. Pueden ser particularmente preferidos los
materiales textiles que tienen permeabilidades inferiores a 1,02
m^{3}/s por m^{2}, cuya permeabilidad no aumenta sustancialmente
en más de un factor de aproximadamente 2 cuando el material se
somete a esfuerzos biaxiales con un límite superior de
aproximadamente 444,8 N. Pueden preferirse más especialmente los
materiales textiles que presentan tales características y que están
formados por medio de técnicas de tejido por chorro de fluido.
En caso de utilizarse un recubrimiento sobre uno
o más paneles, pueden preferirse el neopreno, uretanos de silicona
o poliamidas dispersas. Pueden preferirse particularmente para
minimizar el peso del tejido y mejorar la plegabilidad
recubrimientos tales como poliamidas dispersas que tienen pesos
incrementales en seco de aproximadamente 20,34 g/m^{2} o menos, y
más preferiblemente de aproximadamente 13,56 g/m^{2} o menos, y
más preferiblemente de aproximadamente 10,17 g/m^{2}. Ha de
entenderse, por supuesto, que aparte de la utilización de
recubrimientos, pueden conseguirse diferentes características en
diversos paneles mediante la utilización de materiales textiles que
incorporan diferentes densidades de hilatura y/o tratamientos de
acabado tales como el calandrado, como puede ser conocido para los
expertos en la técnica.
Aun cuando el cojín 10 de restricción de acuerdo
con el presente invento ha sido ilustrado y descrito en la presente
memoria en relación con las secciones 20, 22, 24 de panel
principal, ha de entenderse que tal cojín 10 puede incluir también
componentes adicionales tales como cordones de restricción de
definición de forma, aberturas de evacuación de gas, refuerzos de
boca, etc, como puede ser conocido por los expertos en la
técnica.
El montaje y construcción del cojín 10 de
restricción de acuerdo con el presente invento se comprende mejor
con referencia a la figura 2 y a las figuras 3A-3C.
En la práctica preferida del presente invento, se aplican
sustancialmente costuras rectas 26 de cuerpo a lo largo de bordes
34, 38 y 36, 40 de contorno laterales correspondientes. El panel
central 20 de impacto está cosido a lo largo de dos bordes opuestos
52, 54 de contorno a los bordes 28, 30 superiores de contorno
sustancialmente rectos de las secciones 22, 24 de panel de cuerpo.
Los bordes 42, 44, 46, 48 de contorno intermedios están cosidos a lo
largo de los bordes 56, 58 de contorno restantes del panel central
20 para formar una estructura cerrada. En la realización ilustrada
y potencialmente preferida, la longitud total del perímetro del
panel central 20 es sustancialmente igual a las longitudes
combinadas de los bordes 34, 38 de contorno superior y los bordes
42, 44, 46, 48 de contorno intermedios. La utilización de tales
segmentos de longitud correspondiente permite un cierre completo
utilizando sustancialmente costuras rectas sin que se produzca un
arrugamiento sustancial que puede ser debido a la utilización de
material excesivo. En la realización más preferida, los bordes 52,
54 de contorno superior e inferior del panel central serán
sustancialmente de la misma longitud que los bordes 36, 40 de
contorno superior de las secciones de panel de cuerpo, mientras que
los primeros bordes 42, 44 de contorno intermedios sustancialmente
rectos de las secciones de panel de cuerpo tienen una longitud
combinada sustancialmente igual a la longitud del primer borde 56
de contorno lateral del panel central, siendo las longitudes
combinadas de los segundos bordes 46, 48 de contorno intermedios
sustancialmente rectos de las secciones de panel de cuerpo
sustancialmente equivalentes a la longitud del segundo borde 58 de
contorno lateral del panel central.
Como se observará, la configuración geométrica
preferida permite la formación de un cojín cerrado por medio de una
serie de operaciones de costura plana y recta para formar las
costuras 26 de cuerpo y las costuras frontales 27 como se ilustra
en la figura 2. Tales operaciones de costura plana y recta mejoran
enormemente la eficiencia del proceso de fabricación.
Adicionalmente, en caso de seleccionar un material textil tejido
como material de construcción, cada una de las costuras frontales
27 se dispondrán a lo largo de las direcciones principales de
hilatura en el panel central 20, confiriendo así una estabilidad
añadida a la zona de impacto frontal del cojín.
En las figuras 4A-4C se ilustran
un panel central 120 de impacto frontal y secciones 122, 124 de
panel de cuerpo correspondientes para ser utilizadas en la
formación de un cojín que tiene un perfil curvo profundo expandido,
tal como puede ser deseable para rodear a un panel de salpicadero
en una configuración de montaje superior, es decir cuando el cojín
se despliega desde la parte superior del salpicadero en vez de
desplegarse desde una posición directamente opuesta al ocupante.
Como se observará, la construcción y montaje del cojín de
restricción que incorpora las secciones de panel ilustradas en las
figuras 4A-4C son sustancialmente idénticas a la de
la descripción expuesta anteriormente con relación a las figuras
3A-3C. Sin embargo, como se ilustra, la abertura de
formación de boca está dispuesta para alojar un inflador en la
configuración de montaje superior.
En las figuras 5A-5C, se ilustra
un panel central 220 de impacto frontal y secciones 222, 224 de
panel de cuerpo correspondientes, útiles en aplicaciones que
requieren un cojín de perfil alargado. A modo de ejemplo y sin
carácter limitativo, tales aplicaciones pueden incluir protección
completa de impacto frontal o protección de impacto lateral para la
cabeza y torso del ocupante. Como se ilustra, en esta realización
las secciones 222, 224 de panel de cuerpo están caracterizadas por
bordes 228, 230 de contorno superior de longitud sustancial y un
panel central 220 que tiene una dimensión de longitud sustancial
correspondiente a lo largo de sus bordes 252, 254 de contorno
superior e inferior. Como se observará, esta dimensión longitudinal
es de más de dos veces el ancho medido a lo largo de los bordes
256, 258 de contorno laterales. Nuevamente, el diseño constructivo
es sustancialmente similar al descrito con relación a las
configuraciones anteriores, de tal modo que los primeros bordes
234, 238 de contorno lateral correspondientes están unidos entre sí,
los segundos bordes 236, 240 de contorno lateral correspondientes
están unidos entre sí, los bordes 252, 254 de contorno superior e
inferior están unidos a los bordes 228, 238 de contorno superiores
de las secciones de panel de cuerpo, los primeros bordes 242, 244
de contorno intermedios de las secciones de panel de cuerpo están
unidos a lo largo de un primer borde 256 de contorno lateral del
panel central, y los segundos bordes 246, 248 de contorno lateral de
las secciones de panel de cuerpo están unidos a lo largo del borde
258 de contorno lateral restante del panel central 220.
Como se observará, la estructura de cojín
alargado resultante puede estar dividida en lóbulos o cámaras
individuales mediante la aplicación de costuras o cordones de
restricción de limitación de inflado. Como se observará, la
incorporación de tales lóbulos puede ser deseable para proteger
diferentes secciones del cuerpo que se comportan de modo diferente
durante un evento de impacto. Solamente a modo de ejemplo y sin
carácter limitativo, puede utilizarse un lóbulo superior para
proteger la cabeza y el torso, mientras que puede utilizarse un
lóbulo inferior para proteger las rodillas. Una configuración de
costuras potencialmente preferida para realizar tales lóbulos se
describe en la solicitud en tramitación número 08/969,823 del mismo
autor.
En las figuras 6A-6D se ilustra
aun otra realización del presente invento que incluye un panel
central 320 rectilíneo y dos secciones 322, 324 de panel de cuerpo.
Como se ilustra, las secciones de panel de cuerpo de esta
realización están caracterizadas por un borde 328, 330 de contorno
superior relativamente largo y sustancialmente recto, y bordes 342,
344, 346, 348 de contorno intermedios que están dispuestos
sustancialmente en ángulo recto con respecto a tales bordes de
contorno superiores.
El conjunto de cojín de protección de esta
realización difiere ligeramente de las realizaciones anteriores en
que las secciones 322, 324 de panel de cuerpo están cosidas a lo
largo de los bordes 334, 338 y 336, 340 de contorno lateral
correspondientes, así como a lo largo de los bordes 342, 344 y 346,
348 de contorno intermedios correspondientes con el fin de cerrar
la estructura 310 de cojín. Los bordes 328, 330 de contorno
superior de las secciones de panel de cuerpo están enrollados
alrededor del perímetro del panel central 20 y cosidos a dicho
perímetro. Consiguientemente, el borde 328 de contorno superior de
la primera sección 322 de panel de cuerpo es de una longitud
suficiente para cubrir el borde 352 de contorno superior del panel
central, así como una mitad de cada uno de sus bordes laterales. De
un modo similar, el borde 330 de contorno superior de la segunda
sección de panel de cuerpo es de longitud suficiente para
enrollarse alrededor del perímetro restante del panel central
320.
Se ha encontrado que la introducción de una
costura a lo largo de los bordes de contorno intermedios de ambos
paneles de cuerpo tiene el efecto de forzar una porción del cuerpo
del cojín inflable a quedar sustancialmente en la parte frontal de
la estructura durante una colisión como se ilustra en la figura 6D
en virtud de los segmentos triangulares 360, 362 dispuestos
lateralmente, que son bisecados sustancialmente por las líneas 364,
366 de costura formadas a lo largo de los bordes de contorno
intermedios.
Aun cuando en la discusión anterior se ha hecho
mucho énfasis en la formación de cojines de acuerdo con el presente
invento cortando los paneles textiles individuales 20, 22, 24 de
láminas del material deseado y cosiendo posteriormente estas piezas
del modo descrito, el presente invento contempla también la
denominada formación de cojines "en minitelar". Tal proceso de
formación implica preferiblemente la utilización de minitelares o
máquinas de tejido de jacquard, como es bien conocido para los
expertos en la técnica. Como se observará, estos minitelares
permiten la formación y fijación de varias capas de material textil
en una sola operación. Adicionalmente, estas máquinas pueden
programarse para ajustar la densidad de entrelazado o factor de
cobertura de diferentes secciones del tejido. De ahí que se
contemple que el cojín de acuerdo con el presente invento pueda
formarse parcial o totalmente en tales máquinas de tejer,
reduciéndose así sustancialmente o eliminándose las operaciones de
costura subsiguientes.
Como se comprenderá, en cada una de las
realizaciones ilustradas y potencialmente preferidas se deja que
quede una abertura de boca en la región situada por debajo del
final de los bordes de contorno laterales. Como es bien conocido,
tales aberturas de boca están acopladas al inflador 12 con o sin una
capa de refuerzo adicional.
Además de las aberturas rectas de formación de
boca simétricas de doble pico ilustradas en las figuras
3A-B,
5A-B y 6A-B y de la abertura de boca curva de montaje superior ilustrada en la figura 4B, se contempla la aplicación al presente invento de múltiples configuraciones de boca diferentes. Solamente a modo de ejemplo y sin carácter limitativo, en la figura 7A se ilustra una sección 422 de panel de cuerpo similar a las secciones 22, 24 de panel de cuerpo descritas anteriormente, pero tiene una configuración no simétrica de boca de doble pico que incluye un primer pico 462 y un segundo pico 464. Como se comprenderá, en caso de utilizarse secciones de panel de cuerpo que tienen tal configuración, el inflador 12 está alojado entre tales picos con o sin refuerzos de boca adicionales.
5A-B y 6A-B y de la abertura de boca curva de montaje superior ilustrada en la figura 4B, se contempla la aplicación al presente invento de múltiples configuraciones de boca diferentes. Solamente a modo de ejemplo y sin carácter limitativo, en la figura 7A se ilustra una sección 422 de panel de cuerpo similar a las secciones 22, 24 de panel de cuerpo descritas anteriormente, pero tiene una configuración no simétrica de boca de doble pico que incluye un primer pico 462 y un segundo pico 464. Como se comprenderá, en caso de utilizarse secciones de panel de cuerpo que tienen tal configuración, el inflador 12 está alojado entre tales picos con o sin refuerzos de boca adicionales.
Otra configuración de boca potencialmente
preferida se ilustra en la figura 7B, en la que se representa una
sección 522 de panel de cuerpo similar a las secciones 22, 24 de
panel de cuerpo, pero que incluye una configuración de formación de
boca formada por dos porciones oblicuas 566, 568 de orejeta en cada
sección de panel. Estas porciones de orejeta pueden disponerse
alrededor del inflador que está alojado en la depresión formada
entre ellas a continuación de la formación del cojín como se ha
descrito anteriormente.
En la figura 7C se ilustra aun otra configuración
de formación de boca, en la que cada sección 622 de panel de cuerpo
termina en su porción inferior con una orejeta 672 de caja, como se
muestra. Como se comprenderá, tales orejetas de caja pueden
utilizarse para rodear el inflador de un modo sencillo y
eficiente.
Claims (15)
1. Un cojín inflable (10) de protección previsto
para ser utilizado en un sistema de restricción de vehículo, cuyo
cojín comprende: una primera sección (22; 122; 222; 322; 422; 522)
de panel de cuerpo y una segunda sección (24; 124; 224; 324; 424;
524) de panel de cuerpo, donde cada una de la primera y segunda
secciones de panel de cuerpo comprenden un borde (28; 30; 128; 130;
228; 230; 328; 330) de contorno superior sustancialmente recto que
tiene un primer extremo terminal (A) y un segundo extremo terminal
(B), un primer borde (34; 38; 134; 138; 234; 238; 334; 338) de
contorno lateral sustancialmente recto, un segundo borde (36; 40;
136; 140; 236; 240; 336; 340) de contorno lateral sustancialmente
recto, un primer borde (42; 44; 142; 144; 242; 244; 342; 344) de
contorno intermedio sustancialmente recto que corta y se extiende
entre dicho primer borde (34; 38; 134; 138; 234; 238; 334; 338) de
contorno lateral y dicho primer extremo terminal (A) de dicho borde
(28; 30; 128; 130; 228; 230; 328; 330) de contorno superior, y un
segundo borde (46, 48) de contorno intermedio sustancialmente recto
que se extiende entre dicho segundo borde (36; 40) de contorno
lateral y dicho segundo extremo terminal (B) de dicho borde (28; 30;
128; 130; 228; 230; 328; 330) de contorno superior, una sección
(20; 120; 220; 320) de panel central rectilínea cerrada por un
primer borde (52; 152; 252; 352) de contorno sustancialmente recto,
un segundo borde (54; 154; 254; 354) de contorno sustancialmente
recto, un tercer borde (56; 156; 256; 356) de contorno
sustancialmente recto, y un cuarto borde (58; 158; 258; 358) de
contorno sustancialmente recto; estando cosidas entre sí dichas
primera y segunda secciones (22, 24; 122, 124; 222, 224; 322, 324)
de panel de cuerpo a lo largo de bordes (34, 38, 36, 40; 134, 138,
136, 140; 234, 238, 236, 240; 334, 336, 338, 340) de contorno
lateral correspondientes, y estando cosida dicha sección (20; 120;
220; 320) de panel central alrededor de todo su perímetro a dichas
primera y segunda secciones de panel de cuerpo por una serie de
costuras (27; 127; 227; 327) sustancialmente rectas, de tal modo
que dichas primera y segunda secciones de panel de cuerpo rodean y
alojan dicho panel central formando así una estructura inflable.
2. Un cojín inflable de protección de acuerdo con
la reivindicación 1ª, en el que dicha sección (20) de panel central
es sustancialmente cuadrada.
3. Un cojín inflable de protección de acuerdo con
la reivindicación 1ª, en el que dicha sección (220; 320) de panel
central tiene una configuración geométrica rectangular alargada,
teniendo dicha configuración geométrica una dimensión de longitud
mayor que su dimensión de ancho.
4. Un cojín inflable de protección de acuerdo con
la reivindicación 3ª, en el que dicha dimensión de longitud es al
menos un 30% mayor que dicha dimensión de ancho.
5. Un cojín inflable de protección de acuerdo con
la reivindicación 4ª, en el que dicha dimensión de longitud es al
menos dos veces mayor que dicha longitud de ancho.
6. Un cojín inflable de protección de acuerdo con
la reivindicación 1ª, en el que dicha primera sección de panel de
cuerpo, dicha segunda sección de panel de cuerpo y dicha sección de
panel central comprenden cada una un material textil tejido.
7. Un cojín inflable de protección de acuerdo con
la reivindicación 6ª, en el que el material textil tejido incluido
en dicha primera sección de panel de cuerpo presenta
características de permeabilidad que difieren de las del material
textil incluido en dicha sección de panel central.
8. Un cojín inflable de protección de acuerdo con
la reivindicación 6ª, en el que el material textil tejido incluido
en dicha primera sección de panel de cuerpo es un material textil
no recubierto, y el material textil tejido incluido en dicha sección
de panel central es un material textil recubierto.
9. Un cojín inflable de protección de acuerdo con
la reivindicación 8ª, en el que dicho material textil recubierto
está recubierto con una poliamida dispersa que tiene un peso
incremental en seco no mayor que aproximadamente 13,56
g/m^{2}.
10. Un cojín inflable de protección de acuerdo
con la reivindicación 6ª, en el que el material textil incluido al
menos en una de dichas primera sección de panel de cuerpo, segunda
sección de panel de cuerpo o sección de panel central está tejido
con una pluralidad de hilos sintéticos multifilamento, y en el que
los filamentos que forman dichos hilos sintéticos presentan una
densidad lineal aproximadamente igual o inferior a 0,44 tex (4
denier).
11. Un cojín inflable de protección de acuerdo
con la reivindicación 10ª, en el que dichos hilos sintéticos
multifilamento presentan una densidad lineal aproximadamente igual
o inferior a 35 tex (315 denier).
12. Un cojín inflable de protección de acuerdo
con la reivindicación 6ª, en el que el material textil tejido
incluido en dicha primera sección de panel de cuerpo no está
recubierto, el material textil tejido incluido en dicha segunda
sección de panel de cuerpo no está recubierto, y el material textil
tejido incluido en dicha sección de panel central no está
recubierto.
13. Un cojín inflable de protección de acuerdo
con la reivindicación 6ª, en el que el material textil tejido
incluido en dicha sección de panel central presenta una
permeabilidad al aire aproximadamente comprendida entre 0,51 .
10^{-2} y 1,52 . 10^{-2} m^{3} /s por m^{2} de material
textil a una presión diferencial de 124,55 Pa.
14. Un cojín inflable de protección de acuerdo
con la reivindicación 1ª, en el que dichos primer y segundo bordes
de contorno intermedio cortan a dicho borde de contorno superior
con un ángulo de aproximadamente 90º.
15. Un cojín inflable de protección de acuerdo
con la reivindicación 1ª, en el que dichos primer y segundo bordes
de contorno intermedio cortan a dicho borde de contorno superior
con un ángulo mayor de 90º.
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