ES2288668T3 - Amortiguador modulable de gas pirotecnico. - Google Patents
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Abstract
Sistema de absorción de energía (1) para dispositivos de seguridad en un vehículo automóvil, que comprende un generador de gas pirotécnico (5, 50, 60, 70) y un pistón de deslizamiento (7) que se puede desplazar en una cámara de amortiguación (2), siendo apto dicho generador (5, 50, 60, 70) para liberar gases en dicha cámara (2) para amortiguar el pistón (7), caracterizado porque el generador de gas (5, 50, 60, 70) suministra una cantidad variable de gas y porque la cámara de amortiguación (2) comprende un dispositivo de regulación de la presión (4) que se activa más allá de una presión umbral.
Description
Amortiguador modulable de gas pirotécnico.
El campo de la técnica de la invención es el de
la seguridad del automóvil que implica sistemas de absorción de
energía, para amortiguar, por ejemplo, el desplazamiento de ciertas
piezas que han sido puestas en movimiento durante un choque
mecánico del vehículo automóvil con un elemento exterior y que son
susceptibles de generar lesiones importantes, si no son
amortiguadas.
Los sistemas de absorción según la invención
podrán adaptarse más particularmente, por ejemplo, para amortiguar
un parachoques de un vehículo automóvil en caso de choque frontal
del vehículo a baja velocidad, para proteger los miembros
inferiores de un ocupante de un vehículo automóvil, para amortiguar
el impacto de un peatón contra el capó del vehículo, para limitar
de manera modulable, durante el impacto, el esfuerzo ejercido por
un ocupante de un vehículo automóvil sobre su cinturón de seguridad
o para amortiguar el impacto del conductor contra una columna de
dirección. Estas diferentes piezas, principalmente el capó o la
columna de dirección, si no son amortiguadas, pueden constituir
para el peatón o el conductor un tope fijo apto para convertirse
durante el impacto en una fuente de lesiones importantes.
Los dispositivos de absorción de energía ya han
sido objeto de varias solicitudes de patente.
La solicitud de patente EP 0 550 321 se refiere
a un gato pirotécnico de carrera amortiguada que puede ser
utilizado en cualquier tipo de sistema de absorción de energía. Este
gato comprende un generador de gas pirotécnico, un pistón, una
cámara de combustión de materias pirotécnicas y una cámara de contra
presión así como una cámara intermedia comprendida entre dicha
cámara de combustión y un extremo de un pistón. Un canal conecta la
cámara intermedia a la cámara de contra-presión. Los
gases emitidos por el generador ponen bajo presión la cámara
intermedia para oponerse al movimiento del pistón y de esta manera
amortiguar su carrera, siendo conducida una parte de dichos gases
por el canal hacia la cámara de contra-presión.
Los sistemas de absorción de energía según la
invención poseen un generador de gas pirotécnico que puede
suministrar una cantidad de gas variable que permite a dichos
sistemas tener en cuenta ciertos parámetros como la velocidad del
vehículo en el momento del choque y la morfología del conductor. Por
lo tanto, se adaptan fácilmente a un gran número de
configuraciones. Además, están dotados con un dispositivo que
permite regular la presión en la cámara de amortiguación, lo que
les hace particularmente efectivos y fiables.
El objeto de la presente invención se refiere a
un sistema de absorción de energía para un dispositivo de seguridad
en un vehículo automóvil que comprende un generador de gas
pirotécnico y un pistón de deslizamiento que se puede desplazar en
una cámara de amortiguación, siendo apto dicho generador para
liberar gases en dicha cámara para amortiguar el pistón,
caracterizado porque el generador de gas suministra una cantidad
variable de gas y porque la cámara de amortiguación comprende un
dispositivo de regulación de la presión que se activa más allá de
una presión umbral alcanzada en dicha cámara.
El sistema según la invención podrá colocarse,
por ejemplo, entre el parachoques de un vehículo automóvil y la
estructura portadora del parachoques para amortiguar el movimiento
del parachoques en caso de choque frontal del vehículo. Durante el
accidente, el parachoques avanza gracias a un dispositivo
específico, por ejemplo, provisto con accionadores pirotécnicos y a
continuación es amortiguado por el sistema de absorción según la
invención. Esto permitirá principalmente, cuando el choque se
produce a baja velocidad, evitar la deformación del chasis y de
esta manera reducir los costes de reparación del vehículo después
del accidente.
El sistema según la invención podrá utilizarse
igualmente para amortiguar el movimiento de un capó de un vehículo
automóvil después del impacto de un peatón contra dicho capó. En
este último caso, cuando el vehículo automóvil percute con un
peatón de manera frontal, el capó del vehículo se eleva a una cierta
altura pivotando alrededor de un eje de rotación colocado hacia la
parte delantera del vehículo. Por regla general, el peatón bascula
y va a percutir con el capó del vehículo. El sistema de absorción
según la invención colocado debajo del capó permite amortiguar el
movimiento del capó creado por impacto del peatón contra dicho capó.
El sistema según la invención podrá ser utilizado igualmente para
proteger los miembros inferiores de un ocupante de un vehículo
automóvil colocando dicho sistema detrás de la plancha del borde del
vehículo o para limitar de manera modular el esfuerzo ejercido por
un ocupante de un vehículo automóvil sobre su cinturón de seguridad
durante un impacto o para amortiguar el impacto del conductor contra
la columna de dirección durante una colisión.
Los sistemas de absorción según la invención
funcionan a continuación de un choque del vehículo automóvil contra
un elemento exterior. Dichos sistemas experimentan una primera fase
de armamento que consiste en rellenar de gas la cámara de
amortiguación antes de que el pistón inicie el menor desplazamiento.
Cuando, por ejemplo, el sistema según la invención es utilizado
para amortiguar el movimiento de un parachoques en caso de choque
frontal como se ha indicado anteriormente, el desplazamiento del
parachoques solidario del pistón del dispositivo, provoca un
desplazamiento de dicho pistón y la cámara de amortiguación llena de
gas amortigua durante la carrera de dicho pistón.
\newpage
Para la buena comprensión del texto, hay que
distinguir dos categorías de sistemas de adaptación según la
invención:
- -
- los de una sola fase de funcionamiento;
- -
- los de dos niveles de funcionamiento. Éstos se distinguen de los de la primera categoría por el hecho de que en medio de la carrera del pistón, se enciende una nueva serie de cargas pirotécnicas para incrementar la presión en la cámara de amortiguación y endurecer la amortiguación del pistón. Las características del primer nivel de funcionamiento son en todo punto idénticas a las de la fase de funcionamiento de la primera categoría de sistema de absorción. L segundo nivel comienza a partir del encendido de la nueva serie de cargas pirotécnicas.
Las nociones de "amortiguación" y de
"absorción" son idénticas.
De una manera ventajosa, la cámara secundaria
separa la cámara de amortiguación y el generador de gas pirotécnico
y una válvula de no retorno aísla las dos cámaras.
De manera preferente, la válvula de no retorno
solamente permite el paso de los gases en el sentido que va desde
la cámara secundaria hacia la cámara de amortiguación. De esta
manera, en caso de sobrepresión en la cámara de amortiguación, los
gases no podrán subir a la cámara secundaria.
De manera ventajosa, los gases emitidos a la
cámara secundaria modifican los parámetros de funcionamiento del
dispositivo de regulación de la presión.
Con preferencia, el dispositivo de regulación de
la presión está en conexión con la cámara secundaria y los gases
emitidos a dicha cámara secundaria ejercen una presión sobre dicho
dispositivo. Así, el dispositivo de regulación de la presión
conecta a la vez la cámara de amortiguación y la cámara secundaria
situada aguas arriba de ésta. Dicho dispositivo está condicionado
por la presión que reina en la cámara secundaria antes de actuar al
nivel de la cámara de amortiguación.
De una manera ventajosa, la cámara de
amortiguación y la cámara secundaria ejercen cada una de ellas una
presión sobre el dispositivo de regulación de presión según una
misma dirección, pero en sentido opuesto.
De manera preferente, el dispositivo de
regulación de presión está alojado en un canal que conecta la cámara
de amortiguación a la cámara secundaria, poseyendo dicho canal una
abertura sobre el exterior.
Ventajosamente, el dispositivo de regulación de
presión es una válvula constituida por un muelle central que
comprende en cada uno de sus extremos una pieza de obturación.
De manera preferida, la pieza de obturación de
la cámara de amortiguación está constituido por una bola y la pieza
de obturación de la cámara secundaria está constituida por un pistón
secundario.
Según un primer modo de realización preferido de
la invención, el generador de gas comprende una pluralidad de
cargas pirotécnicas.
De manera ventajosa, el dispositivo de encendido
permite iniciar las cargas pirotécnicas independientemente las unas
de las otras.
Con preferencia, el dispositivo de encendido
puede iniciar varias cargas pirotécnicas simultáneamente.
Ventajosamente, el dispositivo de encendido
puede iniciar las cargas pirotécnicas con una demora temporal. De
esta manera, la presencia de varias cargas pirotécnicas en el seno
de un mismo sistema de absorción permite una gran flexibilidad de
utilización de éste, puesto que el dispositivo de encendido que le
está asociado permite, por una parte, seleccionar las cargas
pirotécnicas a iniciar en combustión y, por otra parte, definir su
cronología de iniciación. Así las cargas pueden ser iniciadas
simultáneamente con demoras temporales parametrables para mejorar
las condiciones de funcionamiento del dispositivo de absorción.
De manera ventajosa, todas las cargas
pirotécnicas implicadas en el sistema de absorción según la
invención tienen características diferentes en lo que se refiere al
nivel de su composición química, de su geometría, de su dimensión o
de su masa. Las características del dispositivo de encendido
asociadas a las características de las cargas pirotécnicas ofrecen
así una multiplicidad de combinaciones que permiten tratar un número
grande de configuraciones.
De manera preferente, cada una de las cargas
está dispuesta en un alojamiento provisto con un órgano de cierre
abatible.
De manera ventajosa, los órganos de cierre están
dimensionados para resistir la presión de la cámara secundaria y
para ceder solamente bajo la presión de encendido de las cargas
correspondientes.
Según otro modo de realización preferido de la
invención, el generador de gas comprende una carga pirotécnica
alojada en una cámara de combustión provista con un órgano de
cierre, y un dispositivo de obturación de dicha cámara. De esta
manera, después de la puesta en combustión de la carga pirotécnica,
el dispositivo de obturación es activado para cerrar la cámara de
combustión y para detener la producción de gas en la cámara
secundaria. Los gases se acumulan en la cámara de combustión y
terminan provocando la rotura del órgano de cierre que permite
entonces su evacuación hacia el exterior.
Ventajosamente, el dispositivo de obturación
comprende un generador de gas pirotécnico y una pieza móvil apta
para desplazarse bajo el efecto de dichos gases para obturar la
cámara de combustión. Se trata de una pieza de corredera que se
desliza en un recinto bajo el efecto de los gases emitidos por un
generador de gas para obturar la cámara de combustión.
La invención se basa igualmente en un
procedimiento de amortiguación de dos niveles que implica un
sistema de amortiguación según la invención, caracterizado
porque
- i)
- en una primera fase, al menos una carga pirotécnica es encendida provocando, por una parte, la puesta bajo tensión del dispositivo de regulación de la presión y, por otra parte, la puesta bajo tensión de la cámara de amortiguación,
- ii)
- en una segunda fase, durante la presión en la cámara de amortiguación, cuyo volumen disminuye bajo el efecto del desplazamiento del pistón sometido a una solicitación extrema, alcanza un valor umbral, el dispositivo de regulación de la presión, cuyas características dependen de la presión en la cámara secundaria, se activa para evacuar gases y para mantener una presión constante en la cámara de amortiguación, impidiendo la cámara de no retorno cualquier subida de los gases a la cámara secundaria,
- iii)
- en una tercera fase, se encienden otras cargas pirotécnicas de los generadores para incrementar la presión en la cámara de amortiguación y, por lo tanto, aumentar la amortiguación de dicho pistón, repitiéndose los acontecimientos de la segunda fase del procedimiento durante la tercera fase.
Los dispositivos de absorción de energía según
la invención presentan la doble ventaja de ser poco voluminosos y de
una gran eficacia. Son poco voluminosos en la medida en que el
sistema de amortiguación no existe, en tanto que el generador de
gas no es activado y se crea en forma de un aflujo gaseoso que no
necesita la intervención de piezas sólidas suplementarias
especialmente concebidas para esta función de amortiguación. Son de
una gran modularidad, puesto que una multiplicidad de las cargas
pirotécnicas puestas en juego permite un buen control de la presión
inicial de amortiguación, pudiendo adaptarse ésta, además, a la
morfología del conductor y a la velocidad del vehículo automóvil en
el momento del choque. Por último, los dispositivos de absorción
según la invención son de concepción simple, puesto que el
dispositivo de regulación de la presión de la cámara de
amortiguación está condicionado por una fuente gaseosa ya
existente.
Se da a continuación la descripción detallada de
tres modos de realización preferidos de la invención con referencia
a las figuras 1 a 9.
La figura 1 muestra una vista esquemática de
corte axial de un sistema de absorción según la invención provisto
con un generador de gas de cuatro cargas pirotécnicas.
Las figuras 2, 3 y 4 representan el sistema de
absorción de la figura 1 en diferentes estados de su
funcionamiento.
Las figuras 5, 6 representan el sistema de
absorción de la figura 1 en dos estados diferentes de un segundo
nivel de funcionamiento.
La figura 7 es una vista de un generador de gas
pirotécnico de una carga de un sistema de absorción según la
invención.
La figura 8 es una vista de un generador de gas
pirotécnico de dos cargas de un sistema de absorción según la
invención que tiene un funcionamiento de dos niveles.
Con referencia a la figura 1, un sistema 1 de
absorción según la invención comprende una cámara de amortiguación
2, una cámara secundaria 3, un dispositivo de regulación de presión
4 y un generador de gas 5. La carga de amortiguación 2 está
delimitada por un cilindro hueco 6, en el que está alojado un pistón
7 que presenta un cuerpo 8 cilíndrico prolongado por un vástago
cilíndrico 9 de diámetro más reducido, siendo el diámetro de dicho
cuerpo 8 sensiblemente inferior al diámetro interno de la cámara de
amortiguación 2. El pistón 7 comprende un dispositivo de no retorno
bajo la forma de bolas 10 insertadas en un espaciamiento 16 situado
entre el cuerpo 8 del pistón 7 y la pared interna de la cámara de
amortiguación 2. Se trata de un espaciamiento anular 16 que posee
una sección variable, una de cuyas partes puede recibir un a bola
10.
La cámara secundaria es cilíndrica y tiene una
forma en L que presenta dos partes cilíndricas perpendiculares la
una con relación a la otra y de diámetros diferentes. Dicha cámara
secundaria 3 está conectada a la cámara 2 de amortiguación, de tal
manera que las dos cámaras 2, 3 tienen una forma global en U. En su
extremo que entra en comunicación con la cámara de amortiguación 2,
la cámara secundaria 3 comprende una válvula 11 de no retorno
materializada por un resorte y una bola 12 encerrada en un cilindro
hueco provisto en cada uno de sus dos extremos con un abertura, de
tal manera que la bola 12 obtura una de las dos aberturas bajo el
efecto del resorte que está ligeramente pretensado, siendo el
diámetro de dicha bola 12 superior al diámetro de la abertura
contra la que se apoya. Con relación a la cámara secundaria 3, la
bola 12 está colocada aguas arriba del resorte. Dicho de otra
manera, las dos cámaras 2, 3 están aisladas la una de la otra por
dicha válvula 11. El dispositivo de regulación de presión 4 está
colocado en un canal que conecta la cámara de amortiguación 2 y la
parte de la cámara secundaria 3 que está paralela a dicha cámara de
amortiguación 2. El canal en el que está alojado el dispositivo de
regulación de presión 4 y la parte de la cámara secundaria 3 que
comprende una válvula 11 están paralelos entre sí y están
perpendiculares a la cámara de amortiguación 2 así como a la otra
parte de la cámara secundaria 3. El dispositivo de regulación de
presión 4 está constituido por una válvula de escape, que comprende
un muelle central que tiene en cada uno de sus extremos una pieza de
obturación, constituida por una bola 13 por la que obtura la cámara
de amortiguación 2 y está constituida por un pistón 14 secundario
por el que obtura la cámara secundaria 3. El muelle central está
ligeramente pretensado y rechaza a la vez la bola 13 y el pistón 14
secundario. El canal que aloja el dispositivo de regulación de
presión 4 presenta en su parte central, que es la parte que aloja
el muelle, una abertura 15 sobre el exterior del sistema 1 de
absorción. El generador 5 de gas pirotécnico está conectado al
extremo libre de la cámara secundaria 3.
Con referencia a la figura 7, según un primer
modo de realización preferido de la invención, el generador 50
presenta cuatro cargas pirotécnicas 51 alojadas cada una de ellas en
un alojamiento cilíndrico 52 que comprende en uno de sus extremos
un dispositivo de encendido 53 y en el oro extremo un órgano de
cierre abatible 54 calibrado para romperse bajo el efecto de la
presión de encendido, pero para resistir la presión de la cámara
secundaria 3.
Con referencia a la figura 8, según un segundo
modo de realización preferido de la invención, el generador 60
comprende una carga pirotécnica 61 alojada en una cámara de
combustión 62 provista con un órgano de cierre abatible 63 y con un
sistema de encendido 66, y u dispositivo de obturación 64 de dicha
cámara 62. El dispositivo de obturación 64 posee un generador de
gas 65 y una pieza de corredera 67 apta para desplazarse bajo el
efecto de los gases emitidos por dicho generador 65 para cerrar la
cámara de combustión 62. El generador 60 desemboca sobre la cámara
secundaria 3.
Con referencia a la figura 9, según un tercer
modo de realización preferido de la invención, el generador 70
comprende dos generadores 60 del tipo representado en la figura 8,
encolados el uno con el otro y desembocando todos los dos sobre la
cámara secundaria 3. Cada uno de los dos generadores 60 posee aguas
arriba de la cámara secundaria 3 un órgano de cierre abatible 71
que permite evitar el inicio de la combustión de uno de los dos
generadores 60 por el otro generador 60.
El modo de funcionamiento de un sistema de
absorción según la invención, que comprende los tres modos de
realización descritos anteriormente, es el siguiente.
Según un primer modo de realización preferido de
la invención, con referencia a la figura 2, dos de las cuatro
cargas pirotécnicas 51 del generador 50 son puestas en combustión,
provocando la apertura de los órganos de cierre 54 de su
alojamiento respectivo 52. Los gases que invaden la cámara
secundaria 3 siguiendo las flechas de la figura pasan entonces por
la válvula 11 siguiendo la flecha antes de invadir la cámara de
amortiguación 2. La presión de la cámara secundaria 3 actúa sobre el
cilindro secundario 14 del dispositivo de regulación de presión 4,
acentuando la compresión del muelle central de dicho dispositivo 4 y
aumentando la fuerza de apoyo de la bola 13 que obtura la cámara de
amortiguación 2.
Se trata de la fase de armamento del sistema de
absorción. El sistema según la invención será utilizado, por
ejemplo, como absorbedor del desplazamiento del parachoques de un
vehículo automóvil que experimenta un choque frontal. Durante el
accidente, en primer lugar, el parachoques avanza en dirección del
elemento exterior contra el que se produce el choque. Bajo el
efecto del impacto del vehículo, el parachoques es amortiguado a
continuación gracias al sistema de absorción según la invención. Con
referencia a la figura 3, durante el impacto, el parachoques
experimenta, por lo tanto, un desplazamiento brutal que implica al
pistón 7, del que es solidario, según un sentido que acentúa la
salida de su vástago 9 hacia el exterior de la cámara de
amortiguación 2. Con referencia a la figura 4, la cámara de
amortiguación 2 se comprime entonces bajo el efecto del
desplazamiento del pistón 7 y, más allá de una presión umbral en el
interior de dicha cámara 2, la bola 13 es rechazada, creando una
abertura para los gases que se escapan entonces por la abertura 15
del canal que aloja el dispositivo de regulación de la presión 4.
La amortiguación de dicho pistón 7 se efectúa a presión
constante.
Los sistemas de absorción que tienen dos niveles
de funcionamiento presentan una fase suplementaria que sigue a la
fase descrita anteriormente. Con referencia a la figura 5, esta
segunda fase comienza durante el encendido de una tercera carga
pirotécnica 51, mientras el pistón 7 continúa su carrera en la
cámara 2 puesta bajo presión por los gases emitidos de la
combustión de las primeras cargas pirotécnicas 51. Los gases
suministrados por la combustión de esta carga 51 suplementaria
llegan a la cámara de amortiguación 2, después de haber cerrado el
dispositivo de regulación de presión 4 por medio de la presión
ejercida sobre dicho dispositivo 4 por los gases nuevamente
producidos en la cámara secundaria 3. Con referencia a la figura 6,
este aflujo de gas suplementario en la cámara de amortiguación 2
aumenta la amortiguación del pistón 7 y provoca de nuevo una
activación del dispositivo de regulación de presión 4 para evacuar
una parte del gas de dicha cámara 2. Durante esta segunda fase, la
amortiguación del pistón 7 se incrementa y se efectúa una presión
constante.
El modo de funcionamiento del segundo modo de
realización preferido de la invención difiere del primer modo de
realización descrito anteriormente, al nivel del suministro de los
gases por el generador pirotécnico, siendo todas las otras fases
idénticas. Con referencia a la figura 8, la carga 61 pirotécnica
situada en la cámara de combustión 62 es encendida por el sistema
de encendido 66 y los gases suministrados invaden entonces la
cámara secundaria 3. Al cabo de un tiempo predeterminado, el
dispositivo de obturación 64 se activa bajo el efecto del encendido
de su generador 65 de gas, provocando el desplazamiento de la pieza
de corredera 67 en un espacio de deslizamiento para cerrar la
cámara de combustión 62. Los gases se acumulan entonces en dicha
cámara 62 y terminan por romper el órgano de cierre 63 para
evacuarse hacia el exterior. Con un generador de este tipo de gas
60, que permite emitir una cantidad variable de gas en función del
instante de activación del dispositivo de obturación 64, el sistema
de absorción según la invención solamente puede tener una fase de
funcionamiento.
El modo de funcionamiento del tercer modo de
realización preferido de la invención difiere del primer modo de
realización anterior descrito con relación a un sistema de absorción
de dos niveles de funcionamiento, al nivel del suministro de los
gases por el generador pirotécnico 70, siendo todas las otras fases
idénticas. Con referencia a la figura 9, la primera fase es
pilotada por la combustión del primer generador de gas 60 conforme
a la descripción hecha para el segundo modo de realización preferido
de la invención. La segunda fase es pilotada por la combustión del
segundo generador 60 que es similar al primer generador.
Como se describe anteriormente, el sistema de
absorción según la invención podrá ser adaptado para diferentes
aplicaciones, como por ejemplo para amortiguar el movimiento de un
capó de un vehículo automóvil cuando un peatón percute sobre dicho
capó, para amortiguar el movimiento de una columna de dirección para
el impacto del conductor contra dicha columna o para modular,
durante un impacto, el esfuerzo ejercido por un ocupante de un
vehículo sobre su cinturón de seguridad.
Claims (22)
1. Sistema de absorción de energía (1) para
dispositivos de seguridad en un vehículo automóvil, que comprende
un generador de gas pirotécnico (5, 50, 60, 70) y un pistón de
deslizamiento (7) que se puede desplazar en una cámara de
amortiguación (2), siendo apto dicho generador (5, 50, 60, 70) para
liberar gases en dicha cámara (2) para amortiguar el pistón (7),
caracterizado porque el generador de gas (5, 50, 60, 70)
suministra una cantidad variable de gas y porque la cámara de
amortiguación (2) comprende un dispositivo de regulación de la
presión (4) que se activa más allá de una presión umbral.
2. Sistema de absorción según la reivindicación
1, caracterizado porque una cámara secundaria (3) separa la
cámara de amortiguación (2) y el generador de gas (5, 50, 60, 70)
pirotécnico, y porque una válvula de no retorno (11) aísla las dos
cámaras (2, 3).
3. Sistema de absorción según la reivindicación
2, caracterizado porque el dispositivo de regulación de la
presión (4) está en conexión con la cámara secundaria (3) y porque
los gases emitidos en dicha cámara secundaria (3) ejercen una
presión sobre dicho dispositivo (4).
4. Sistema de absorción según la reivindicación
2 ó 3, caracterizado porque los gases emitidos en la cámara
secundaria (3) modifican los parámetros de funcionamiento del
dispositivo de regulación de la presión (4).
5. Sistema de absorción según la reivindicación
3 ó 4, caracterizado porque la cámara de amortiguación (2) y
la cámara secundaria (3) ejercen cada una de ellas sobre el
dispositivo de regulación de la presión (4) una presión según una
misma dirección, pero en sentido opuesto.
6. Sistema de absorción según una cualquiera de
las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque el
dispositivo de regulación de la presión (4) está alojado en un
canal que conecta la cámara de amortiguación (2) con la cámara
secundaria (3), poseyendo dicho canal una abertura (15) sobre el
exterior.
7. Sistema de absorción según una cualquiera de
las reivindicaciones 2 a 6, caracterizado porque la válvula
de no retorno (11) solamente permite el paso de los gases en el
sentido que va desde la cámara secundaria (3) hacia la cámara de
amortiguación (2).
8. Sistema de absorción según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el
dispositivo de regulación de la presión (4) es una válvula que está
constituida por un muelle central que comprende en cada uno de sus
extremos una pieza de obturación (13, 14).
9. Sistema de absorción según la reivindicación
8, caracterizado porque la pieza de obturación de la cámara
de amortiguación (2) está constituida por una bola (13) y porque la
pieza de obturación de la cámara secundaria (3) está constituida
por un pistón secundario (14).
10. Sistema de absorción según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el generador
de gas comprende una pluralidad (50) de cargas pirotécnicas
(51).
11. Sistema de absorción según la reivindicación
10, caracterizado porque un dispositivo de encendido permite
iniciar las cargas pirotécnicas (51) independientemente las unas de
las otras.
12. Sistema de absorción según la reivindicación
11, caracterizado porque el dispositivo de encendido puede
iniciar varias cargas pirotécnicas (51) al mismo tiempo.
13. Sistema de absorción según la reivindicación
11, caracterizado porque el dispositivo de encendido puede
iniciar las cargas pirotécnicas (51) con una demora de tiempo.
14. Sistema de absorción según una cualquiera de
las reivindicaciones 10 a 13, caracterizado porque las cargas
pirotécnicas (51) tienen características diferentes.
15. Sistema de absorción según una cualquiera de
las reivindicaciones 10 a 14, caracterizado porque cada una
de las cargas (51) está dispuesta en un alojamiento (52) provisto
con un órgano de cierre abatible (54).
16. Sistema de absorción según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el generador
de gas (60) comprende una carga pirotécnica (61) alojada en una
cámara de combustión (62) provista con un órgano de cierre (63) y
un dispositivo de obturación (64) de dicha cámara (62).
17. Sistema de absorción según la reivindicación
16, caracterizado porque el dispositivo de obturación (64)
comprende un generador de gas pirotécnico (65) y una parte
deslizable (67) apta para desplazarse bajo el efecto de dichos
gases para obturar la cámara de combustión (62).
\newpage
18. Procedimiento de amortiguación de dos
niveles, que implica un sistema de absorción (1) según una
cualquiera de las reivindicaciones 10 a 15, caracterizado
porque:
- i)
- en una primera fase, al menos una carga pirotécnica (51, 61) es encendida provocando, por una parte, la puesta bajo tensión del dispositivo de regulación de la presión (4) y, por otra parte, la puesta bajo tensión de la cámara de amortiguación (2),
- ii)
- en una segunda fase, durante la presión en la cámara de amortiguación (2), cuyo volumen disminuye bajo el efecto del desplazamiento del pistón (7) sometido a una solicitación extrema, alcanza un valor umbral, el dispositivo de regulación de la presión (4), cuyas características dependen de la presión en la cámara secundaria 3), se activa para evacuar gases y para mantener una presión constante en la cámara de amortiguación (2), impidiendo la cámara de no retorno (11) cualquier subida de los gases a la cámara secundaria (3),
- iii)
- en una tercera fase, se encienden otras cargas pirotécnicas (51, 61) de los generadores (50, 70) para incrementar la presión en la cámara de amortiguación (2) y, por lo tanto, aumentar la amortiguación de dicho pistón (7), repitiéndose los acontecimientos de la segunda fase del procedimiento durante la tercera fase.
19. Utilización de un sistema de absorción
según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17 para amortiguar
un parachoques de un vehículo automóvil en caso de choque frontal
del vehículo.
20. Utilización de un sistema de absorción según
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17 para proteger los
miembros inferiores de un ocupante de un vehículo automóvil.
21. Utilización de un sistema de absorción según
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17 para amortiguar el
impacto de un peatón contra el capó de un vehículo automóvil.
22. Utilización de un sistema de absorción según
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17 para amortiguar una
columna de dirección de un vehículo automóvil.
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| DE19945844A1 (de) * | 1999-09-24 | 2001-03-29 | Sachsenfeuerwerk Gmbh | Druckbeaufschlagbare Betätigungseinrichtung mit pyrotechnischer Gaserzeugung |
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