ES2217064T3 - Colchon inflable de restriccion. - Google Patents
Colchon inflable de restriccion.Info
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Abstract
Un colchón de restricción de movimientos inflable (10), formado a partir de una pieza elemental de material (20) para usar en conjunto con un dispositivo de inflado para la protección de un ocupante de un vehículo en caso de colisión, en el que la pieza elemental de material (20) comprende: una porción de cuerpo central alargada (24) que tiene una primera sección (36) de panel de cuerpo y una segunda sección (40) de panel de cuerpo; encontrándose la primera sección de panel de cuerpo (36) y la segunda sección de panel de cuerpo (40) en relación próxima una de otra a lo largo de la línea de plegado de intersección (F-F), y siendo la primera sección de panel de cuerpo (36) más corta que la segunda sección de panel de cuerpo (40); y dos estructuras de panel lateral (32, 34) unidas a lados opuestos de la porción (24) de cuerpo central alargado, de tal manera que las dos estructuras de panel lateral (32, 34) estén dispuestas en relación de enfrentadas mutuamente a lo largo de la primera secciónde panel de cuerpo (36) de la porción de cuerpo central (24) desplazada del centro de la porción de cuerpo central (24), de tal manera que la pieza elemental de material (20) puede ser plegada en forma de bucle en torno a la línea (F-F) de plegado de intersección entre la primera y la segunda secciones de panel de cuerpo (36, 40), estando los bordes limítrofes de la segunda sección de panel de cuerpo (40) unidos a los bordes limítrofes de la adyacente de las dos estructuras de panel lateral con el fin de formar una estructura que puede ser inflada con un medio de inflado, caracterizado porque la primera y la segunda secciones (36, 40) de panel del cuerpo están limitadas, en un extremo, por una primera sección de lengüeta extendida (27) y una segunda sección de lengüeta extendida (26), respectivamente, estando la primera y la segunda secciones de lengüeta extendidas (26, 27) destinadas a formar una boquilla (30) del colchón (10) de restricción, y porque las dos estructuras de panel lateral (32, 34) se extienden desde la línea de plegado de intersección (F-F) hasta la sección de lengüeta extendida (27) que limita la primera sección (36) de panel del cuerpo.
Description
Colchón inflable de restricción.
El presente invento describe en términos
generales cojines o colchones para limitar el movimiento de un
ocupante de un vehículo, y más particularmente un colchón inflable
simplificado para usar en relación de enfrentado o al costado del
ocupante de un vehículo. El colchón inflable está formado a partir
de una pieza elemental poligonal de material que incluye un panel de
cuerpo central y dos estructuras de panel lateral plegables
dispuestas lateralmente respecto al panel de cuerpo central, en un
extremo del mismo. La pieza elemental de material puede ser plegada
a modo de bucle, de forma que los bordes del panel de cuerpo central
casen con los bordes de las estructuras de panel lateral permitiendo
de éste modo la formación de un colchón de múltiples secciones que
incluye una boquilla u otros medios de entrada para la introducción
de un medio de inflado y una parte de cuerpo para contener el medio
de inflado.
Un colchón inflable dispuesto dentro de una
estructura de apoyo como un panel de instrumentos, puerta lateral u
otra parte fija de carrocería de un vehículo en situación opuesta a
un asiento del vehículo juega un papel importante en la protección
de los ocupantes en un vehículo contra lesiones debidas a una
colisión contra la carrocería del coche. Típicamente, el colchón
inflable se infla rápidamente por la presión de un gas de reacción
liberado desde un inflador durante una colisión. Esta generación de
gas tiene lugar, típicamente, cuando un agente generador de gas en
el inflador induce una reacción química por una señal de colisión
debida a un sensor detector de colisiones cuando la deceleración del
vehículo excede de un cierto nivel. El gas que es generado por el
generador es entonces transportado al colchón inflable, que se
expande hacia fuera al rellenarse con gas, para crear una barrera
protectora entre el ocupante del vehículo y el panel de instrumentos
u otra parte de la carrocería del vehículo contra la cual podría ser
lanzado el ocupante.
Los sistemas de colchón de aire inflable que se
denominan comúnmente, sistemas de airbag, han sido usados en el
pasado para proteger al conductor del vehículo y a los pasajeros.
Los sistemas para la protección del conductor del vehículo han sido
montados, normalmente, en la columna de dirección del vehículo y han
utilizado construcciones de colchón directamente desplegables hacia
el conductor. Estos colchones del lado del conductor tienen,
típicamente, una configuración relativamente simple porque cumplen
su función sobre un área muy pequeña, bien definida, entre el
conductor y la columna de dirección.
Los colchones inflables para el uso en la
protección de pasajeros contra impactos frontales o laterales deben
tener, generalmente, una configuración más compleja dado 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 aquél en caso de
colisión. Algunos colchones que podrían ser usados en tales entornos
se describen en la patente de EE.UU. 5.316.337 de Yamaji y otros
expedida el 31 de Mayo de 1994; patente de EE.UU. 5.310.216 de
Wehner y otros, expedida el 10 de Mayo de 1994; patente de EE.UU.
5.090.729 de Watanabe, expedida el 25 de Febrero de 1992; patente de
EE.UU. 5.087.071 de Wallner y otros expedida el 11 de Febrero de
1992; patente de EE.UU. 4.944.529 de Backhaus, expedida el 31 de
Julio de 1990; y patente de EE.UU. 3.792.873 de Buchner y otros
expedida el 19 de Febrero de 1974.
Comúnmente, los colchones inflables que se usan
en la protección de los ocupantes de un vehículo han tenido un
diseño complejo de múltiples piezas, necesitando el ensamblaje del
colchón a partir de varias piezas separadas. Un colchón que
pretendía solucionar éste problema fue descrito en la solicitud de
patente alemana DE-A-4 314 347 A1 de
TRW Repa GMBH, publicada el 3 de Noviembre de 1994 en la que se basa
el preámbulo de la reivindicación 1. Este diseño de una pieza supera
las necesidades de parte del cosido necesario pero aún requiere la
realización de costuras con radios de curvatura variables, y la
inserción de una boquilla en uno de los paneles componentes para la
aplicación del gas inflador.
La patente de EE.UU. Nº 5.316.337 de Yamaji y
otros requiere el uso de múltiples pares de estructuras de panel
lateral. El documento
JP-A-05-58243
describe un colchón inflable formado por tres piezas separadas de
material: dos estructuras trapezoidales de panel lateral y una parte
de cuerpo central alargada limitada en cada extremo por secciones de
aleta que se extienden, utilizadas para formar parte de la boquilla
de colchón. El airbag se forma uniendo los bordes limítrofes
respectivos de la parte de cuerpo central con tres de los cuatro
bordes de cada una de las dos estructuras de panel lateral.
Como se apreciará, puede ser deseable un colchón
de cuerpo entero con un perfil generalmente hemisférico, con el fin
de proporcionar cobertura alrededor de un panel de instrumentos o de
la estructura de una puerta.
En vista de lo anterior, un objeto general del
presente invento es proporcionar un colchón inflable para limitar el
movimiento de un ocupante, para usar en un vehículo que transporta
un pasajero, en el cual, también la parte de boquilla puede ser
formada a partir de un pequeño número de operaciones de doblado y
cosido que se ejecutan para formar el resto de la estructura de
colchón.
De acuerdo con el presente invento, se
proporciona un colchón inflable para limitar el movimiento de un
ocupante para usar en un vehículo que transporta al menos un
pasajero. El colchón limitador inflable posee las características
enumeradas en la siguiente reivindicación 1. Además, realizaciones
ventajosas se definen en las reivindicaciones dependientes.
El presente invento proporciona un colchón que se
fabrica fácilmente, de profundidad sustancial, que tiene la
geometría antes mencionada. Antes, con el fin de conseguir tales
configuraciones, eran necesarias múltiples y complejas operaciones
de cosido para unir antes sus estructuras de panel complejas. En
consecuencia, el presente invento representa un avance provechoso
con respecto a la técnica actual.
La figura 1 muestra una vista recortada del
colchón inflable del presente invento desplegándose entre un
pasajero y un panel de instrumentos.
La figura 2 muestra una vista en alzado de una
pieza elemental de material a partir de la cual puede formarse el
colchón inflable ilustrado en la figura 1.
La figura 3 es un perfil ensamblado del colchón
inflable formado usando la pieza elemental de material mostrada en
la figura 2.
La figura 4 es una vista de perfil del colchón
inflable formado usando la pieza elemental de material mostrada en
la figura 2, que ilustra las líneas de costura en él.
Aunque el invento está ilustrado y será descrito
en relación con una realización preferida, se entenderá que ésta no
pretende, en modo alguno, limitar el invento a esa realización.
Volviendo ahora a los dibujos, en los que
elementos similares son indicados por números de referencia
similares en las distintas vistas, en la figura 1 se muestra una
restricción inflable 10 para usar con un inflador 12 para proteger a
un ocupante 14 de un vehículo del choque contra el panel de
instrumentos 16, parabrisas 18, o cualquier otra superficie interior
en caso de colisión. Como se indicará, se pretende que la
configuración de la restricción inflable ilustrada proporcione la
suficiente profundidad de cobertura, con el fin de ofrecer un grado
de protección al ocupante 14 del vehículo en varias orientaciones.
En particular, la restricción inflable está configurada para tener
un perfil arqueado generalmente profundo para proporcionar una buena
cobertura global.
La restricción inflable 10 ilustrada en la figura
1 está formada, preferiblemente, a partir de una sola pieza
elemental 20 de material, precortada, como se ilustra en la figura
2. En el invento, la pieza elemental de material 20 incluye una
porción 24 de cuerpo central alargada, limitada en cada extremo por
secciones de lengüeta 26,27 extendidas. Estas secciones 26,27 de
lengüeta extendidas se usan para formar la boquilla 30 de la
restricción inflable 10 que se acopla al inflador 12 de modo bien
conocido para los expertos en la técnica. La pieza elemental de
material 20 cuenta también con dos estructuras de panel lateral
32,34 las cuales están unidas lateralmente a lados opuestos de una
primera sección 36 de panel de cuerpo de la porción 24 de cuerpo
central. Como está ilustrado, ésta primera sección 36 de panel de
cuerpo se extiende preferiblemente desde una línea de pliegue
F-F a la línea de origen
A_{2}-A_{2} de la sección 27 de lengüeta
extendida. En la realización ilustrada y potencialmente preferida,
la porción 24 de cuerpo central incluye, además, una segunda sección
40 de panel de cuerpo que se extiende entre la línea de pliegue
F-F y A_{1}-A_{1}. La segunda
sección 40 de panel de cuerpo está próxima a la primera sección 36
de panel de cuerpo y se encuentra en relación de conexión con
ella.
Como se muestra, las estructuras de panel lateral
32,34 están unidas lateralmente a los lados opuestos de la primera
sección 36 de panel de cuerpo de la porción 24 de cuerpo central.
Además, en la realización preferida, las estructuras de panel
lateral 32,34, tienen una configuración generalmente trapezoidal tal
que las bases de los trapezoides formados sean, por tanto,
sustancialmente congruentes con los límites laterales de la primera
sección 36 de panel de cuerpo de la porción de cuerpo central. Si
bien la configuración trapezoidal de las estructuras 32, 24 de panel
lateral puede ser la preferida, en algunos casos puede ser deseable
utilizar una configuración con un número diferente de partes de
borde. A modo de ejemplo solamente, paneles laterales con hasta ocho
partes de borde pueden ser particularmente útiles para obtener las
geometrías deseadas. Además, en algunos casos, puede ser deseable
utilizar estructuras de panel lateral con perfiles sustancialmente
redondeados, incluyendo perfiles semicirculares, semielípticos o
sustancialmente parabólicos.
Como se ilustra, los segmentos limítrofes de la
segunda sección 40 de panel de cuerpo de la porción de cuerpo
central y las estructuras de panel lateral 32,34, se corresponden
entre sí preferiblemente para proporcionar una relación de
acoplamiento con superposición sustancial cuando la primera y la
segunda secciones de panel de cuerpo de la porción de cuerpo central
son plegadas hacia el interior, una hacia otra a lo largo de la
línea de pliegue F-F. Específicamente, se prefiere
que el segmento C_{1}-F sea sustancialmente
equivalente a la longitud del segmento C_{2}-F; el
segmento C_{1}-B_{1} sea sustancialmente
equivalente a C_{2}-B_{2} y el segmento
A_{1}-B_{1} sea sustancialmente equivalente al
segmento A_{2}-B_{2}.
Un perfil de la estructura de tejido plegada
resultante formada cuando se pliega la pieza elemental de material
20 a lo largo de la línea de pliegue F-F y se unen
los segmentos correspondientes por cosido u otros medios adhesivos,
se ilustra en la figura 3. Aunque este perfil sólo ilustra las
líneas de pliegue y los puntos de contacto en un lado de la
restricción inflable 10, se entiende que en la práctica se prefiere
que ambos lados de la restricción inflable sean sustancialmente
simétricos, aunque se contempla que puede estar diseñada alguna
asimetría en la restricción inflable 20 si se desea obtener una
configuración expandida final particular.
En la figura 4 la restricción inflable 10 está
ilustrada en configuración expandida mostrando las líneas de costura
a lo largo de uno de sus lados. Como se apreciará, la formación de
la restricción inflable 10 requiere sólo un cosido mínimo a lo largo
de un pequeño número de líneas de costura, relativamente rectas,
F-C, C-B, y B-A, a
cualquier lado de la pieza elemental de material 20 plegado, para
efectuar el cierre sustancial de la restricción inflable 10 excepto
por la abertura deseada en la boquilla 30, formada en la
intersección de las secciones de lengüeta extendidas 26, 27 que
puede ser unida al inflador 12 según se desee.
Se apreciará que la pieza elemental 20 de
material puede estar formada por un tejido adecuado o un material
extruído para usar en un entorno de restricción inflable en tanto el
material sea lo suficientemente flexible para permitir el plegado y
el acoplamiento requeridos de segmentos limítrofes correspondientes,
como se ilustró y describió arriba. Los materiales potencialmente
preferidos pueden incluir construcciones textiles tejidas o no
tejidas de nailon, poliéster o cualesquiera otros materiales
naturales o polímeros adecuados como bien conocen los técnicos en la
materia. Los tejidos formados de nailon 6,6 pueden ser
particularmente preferidos.
Naturalmente, se entenderá que aunque se han
ilustrado y descrito realizaciones particulares de la restricción
inflable y de la pieza elemental 20 de material, se contempla que
pueden utilizarse, también, otras múltiples realizaciones. A modo de
ejemplo solamente y no como limitación, la segunda sección 40 del
cuerpo del panel de la parte de cuerpo central podría ser
sustancialmente recta en vez de estrecharse desde la línea de
pliegue F-F hasta el final
A_{1}-A_{1}, como se ilustra en la Fig. 2. Si se
utilizase tal configuración recta, el plegado se produciría,
sustancialmente, de la misma forma que se ha descrito en lo que
antecede; sin embargo, puede ser deseable una operación de recorte
ligero, tras la formación de costuras a lo largo de los bordes
plegados de la pieza elemental de material. Además, aunque se
prefiere utilizar una única pieza elemental 20 de material
precortada en la formación de la restricción inflable, se contempla
igualmente que los diversos segmentos que constituyen la pieza
elemental de material podrían formarse por separado y unirse entre
sí antes de las operaciones de plegado y cosido previamente
descritas.
Así, aunque se han mostrado y descrito
realizaciones específicas del invento, ha de comprenderse que éste
no está limitado a ellas ya que, ciertamente, pueden introducirse
modificaciones y es indudable que a los expertos en la técnica a la
que pertenece el invento se les ocurrirán otras realizaciones que
sigan los principios de este invento. Por tanto, en las
reivindicaciones adjuntas se pretende cubrir cualesquiera de dichas
modificaciones y otras realizaciones que incorporen las
características de este invento comprendidas dentro del alcance de
las siguientes reivindicaciones.
Claims (8)
1. Un colchón de restricción de movimientos
inflable (10), formado a partir de una pieza elemental de material
(20) para usar en conjunto con un dispositivo de inflado para la
protección de un ocupante de un vehículo en caso de colisión, en el
que la pieza elemental de material (20) comprende:
una porción de cuerpo central alargada (24) que
tiene una primera sección (36) de panel de cuerpo y una segunda
sección (40) de panel de cuerpo; encontrándose la primera sección de
panel de cuerpo (36) y la segunda sección de panel de cuerpo (40) en
relación próxima una de otra a lo largo de la línea de plegado de
intersección (F-F), y siendo la primera sección de
panel de cuerpo (36) más corta que la segunda sección de panel de
cuerpo (40); y dos estructuras de panel lateral (32,34) unidas a
lados opuestos de la porción (24) de cuerpo central alargado, de tal
manera que las dos estructuras de panel lateral (32,34) estén
dispuestas en relación de enfrentadas mutuamente a lo largo de la
primera sección de panel de cuerpo (36) de la porción de cuerpo
central (24) desplazada del centro de la porción de cuerpo central
(24), de tal manera que la pieza elemental de material (20) puede
ser plegada en forma de bucle en torno a la línea
(F-F) de plegado de intersección entre la primera y
la segunda secciones de panel de cuerpo (36,40), estando los bordes
limítrofes de la segunda sección de panel de cuerpo (40) unidos a
los bordes limítrofes de la adyacente de las dos estructuras de
panel lateral con el fin de formar una estructura que puede ser
inflada con un medio de inflado, caracterizado porque la
primera y la segunda secciones (36, 40) de panel del cuerpo están
limitadas, en un extremo, por una primera sección de lengüeta
extendida (27) y una segunda sección de lengüeta extendida (26),
respectivamente, estando la primera y la segunda secciones de
lengüeta extendidas (26, 27) destinadas a formar una boquilla (30)
del colchón (10) de restricción, y porque las dos estructuras de
panel lateral (32, 34) se extienden desde la línea de plegado de
intersección (F-F) hasta la sección de lengüeta
extendida (27) que limita la primera sección (36) de panel del
cuerpo.
2. El colchón de la reivindicación 1, en el que
las dos estructuras (32, 34) de panel lateral son poligonales, con
una base y una pluralidad de bordes limítrofes sustancialmente
rectos.
3. El colchón de la reivindicación 2, en el que
las dos estructuras (32, 34) de panel lateral tienen configuraciones
generalmente trapezoidales.
4. El colchón de la reivindicación 1, en el que
los dos paneles laterales (32, 34) tienen un perfil sustancialmente
redondeado y una base lineal.
5. El colchón de una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que la segunda sección (40) de panel
del cuerpo tiene una configuración generalmente estrechada,
incluyendo partes de borde limítrofes que pueden hacerse casar, en
relación de solapamiento, con los bordes limítrofes de estructuras
(32, 34) de panel lateral adyacentes.
6. El colchón de la reivindicación 1, en el que
los dos paneles laterales (32, 34) tienen una configuración
generalmente trapezoidal, en la que las bases de la estructura de
panel lateral (32, 34) es sustancialmente congruente con, y se
extiende a lo largo de, los límites laterales del primer panel (24)
del cuerpo, teniendo la segunda sección (40) de panel del cuerpo,
del panel (24) de cuerpo central, una configuración generalmente
estrechada que incluye partes de borde limítrofes que pueden hacerse
casar, en relación de superposición, con las partes de borde
limítrofes de la estructura (32, 34) de panel lateral, mediante dos
costuras total o sustancialmente continuas.
7. El colchón de una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en el que el colchón está formado a partir
de una sola pieza elemental (20) de material precortada.
8. El colchón de una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en el que la pieza elemental de material
está fabricada a partir de segmentos formados por separado que se
unen entre sí antes de formar el colchón a partir de la pieza
elemental.
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