ES2297468T3 - Airbag de rodilla. - Google Patents

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ES2297468T3 ES04766996T ES04766996T ES2297468T3 ES 2297468 T3 ES2297468 T3 ES 2297468T3 ES 04766996 T ES04766996 T ES 04766996T ES 04766996 T ES04766996 T ES 04766996T ES 2297468 T3 ES2297468 T3 ES 2297468T3
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ES04766996T
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Flor Neira Sarmiento
Rene Hipolito Del Valle Alonso
Alfredo Gonzalo Lopez
Ruth MUÑOZ MELGAR
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Dalphi Metal Espana SA
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Airbag destinado a la retención de las rodillas de los ocupantesde vehículos automóviles durante una colisión constituido por unsaco inflable (11), un generador de gas (7) que proporciona el gas para inflar el saco, un tubo difusor (9), conectado al generador de gas (7), que se fija al saco inflable (11) a lo large de unode sus lados, un alojamiento metálico (13, 39) para soportar elconjunto del airbag y fijarlo al vehículo y una cubierta de protección (15, 17, 35) en el que el saco se pliega de manera que en la dirección Y quede una parte sin plegar. El airbag tiene un volumen reducido, se integra fácilmente en la estructura del automóvil y puede posicionarse muy rápidamente en caso de colisión sin riesgo de que pueda desplegarse entre las rodillas del ocupante.

Description

Airbag de rodilla.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un airbag destinado a retener las rodillas del ocupante de un vehículo automóvil en caso de choque o colisión del vehículo o cualquier otra situación que ponga en peligro su integridad física.
Antecedentes de la invención
La función de un airbag de rodillas es proteger las extremidades inferiores del ocupante durante una colisión así como ayudar al buen posicionamiento del ocupante para que el resto de sistemas de retención funcionen correctamente.
Para ello es fundamental que el airbag de rodillas se coloque en su posición final lo antes posible.
Los airbag de rodillas conocidos se suelen colocar debajo de la columna de dirección del coche. En esa zona hay multitud de piezas. El volumen ocupado por el airbag de rodillas es pues un parámetro muy importante, ya que no sólo no debe tener interferencia con ninguna otra pieza del entorno, sino que debe respetar una holgura mínima. Si el saco está muy empaquetado y plegado para reducir su volumen, tarda en desplegarse y se posiciona demasiado tarde sin proteger por ello correctamente las extremidades inferiores y el movimiento de la pelvis del ocupante del vehículo. En relación a esta problemática, se conocen propuestas basadas en una optimización del plegado del saco para controlar adecuadamente su despliegue.
Se conocen los airbag de rodillas del documento EP 1310408 que muestra las características del preámbulo de la reivindicación 1 y que comprende un tubo difusor conectado al generador de gas fijado al saco inflable, estando este saco plegado, y un alojamiento para soportar el montaje del airbag al vehículo. Se conoce del documento EP 0957007 un método para plegar airbags.
Por otra parte, en los airbag de rodillas conocidos se suelen usar generadores de gas con diámetros entre 25 y
30 mm. que, unidos al resto de componentes, suponen que el volumen del airbag sea superior al deseable. En la técnica conocida, las soluciones aportadas a este problema se basan en la utilización de materiales que faciliten la reducción del volumen.
Sumario de la invención
La presente invención propone un airbag de rodilla que aporta unas soluciones satisfactorias a los problemas mencionados: tiene un volumen reducido y se integra fácilmente en la estructura del automóvil.
El airbag según la invención comprende, como los airbags conocidos, un saco inflable, un generador de gas y una cubierta de protección, y, a diferencia de ellos: un tubo difusor conectado al generador de gas y que se fija al saco inflable a lo largo de uno de sus lados, un alojamiento metálico para soportar el conjunto del airbag y fijarlo al vehículo. A su vez, el saco se pliega de manera que, en estado plegado, tenga una parte sin plegar en la dirección Y.
En su configuración final, el airbag debe tener la mayor anchura posible en la dirección Y y la menor altura posible que resulten compatibles con la configuración de la zona del vehículo donde se fija.
A la vista de las distintas posibilidades de integración del airbag en la estructura del vehículo se contemplan dos variantes de realización: en la primera la cubierta se fija rígidamente al alojamiento metálico; en la segunda la cubierta se fija mediante unos medios que permitan una cierta holgura de movimientos respecto al alojamiento.
Una forma de plegado del saco que permite alcanzar las características mencionadas contempla un primer plegado de los bordes laterales del airbag, dejando, como se ha dicho una parte no plegada en la dirección Y para facilitar al máximo el despliegue, y, después, un plegado en la dirección del despliegue en una primera parte en espiral y en una segunda parte en acordeón.
La presencia del tubo difusor mencionado permite, por un lado, ubicar al generador de gas en una posición conveniente dentro de la estructura del vehículo lo que facilita un mejor aprovechamiento del volumen disponible en el vehículo y, por otro lado, favorece el flujo del gas.
Por su parte, el reducido nivel de empaquetamiento del saco y su estado prácticamente desplegado en la dirección Y permiten que pueda posicionarse muy rápidamente minimizándose el riesgo de que pueda desplegarse entre las rodillas del ocupante.
Otras características y ventajas de la presente invención se desprenderán de la descripción detallada que sigue de una realización ilustrativa, y en ningún sentido limitativa, de su objeto en relación con los dibujos que se acompañan.
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Descripción de las figuras
La Figura 1 es una vista esquemática de los elementos básicos de un airbag de rodilla según la presente invención.
La Figura 2 es una vista esquemática en perspectiva y en despiece ordenado de un airbag de rodilla según la presente invención.
La Figura 3 es una vista esquemática en perspectiva de un airbag de rodilla una vez montado completamente, según una primera realización de la invención.
La Figura 4 es una vista en perspectiva del alojamiento metálico del airbag de rodilla representado en la Figura 3.
La Figura 5 es una vista en perspectiva del saco del airbag de rodilla representado en la Figura 3 en estado plegado.
La Figura 6 es una vista en sección transversal del airbag de rodilla representado en la Figura 3 ubicado en un vehículo automóvil.
La Figura 7 es una vista esquemática en perspectiva de un airbag de rodilla según una segunda realización de la invención.
La Figura 8 es una vista en perspectiva de la cubierta del airbag de rodilla representado en la Figura 7, desde su interior.
La Figura 9 es una vista esquemática de la cubierta del airbag de rodilla representado en la Figura 7 desde su exterior, integrada en la plancha de a bordo del vehículo.
La Figura 10 muestra esquemáticamente las dos caras de un saco utilizable en el airbag de rodilla según la presente invención.
Las Figuras 11, 12 y 13 muestran esquemáticamente las tres etapas de un proceso de plegado del saco del airbag de rodilla según la presente invención.
Descripción detallada de la invención
Siguiendo la Figura 1 pueden observarse los elementos fundamentales del airbag de rodilla según la invención: un generador de gas 7, un tubo difusor 9 y un saco 11. El tubo difusor 9 se introduce en el saco 11 y, al tener lugar una colisión, el gas producido por el generador 7 pasa al interior del saco 11 por unos agujeros hechos en el tubo difusor 9 para desencadenar su inflado de manera que cumpla su función de retención de las rodillas del ocupante del vehículo.
Como se muestra esquemáticamente en la Figura 1, el saco 11 en estado plegado tiene una altura A muy reducida y una gran anchura L en la dirección Y del vehículo.
Siguiendo la figura 2, puede verse que el airbag también comprende un alojamiento 13 y una cubierta 15. El tubo difusor 9 se fija al alojamiento metálico 13 mediante la cooperación del tornillo 21 con la tuerca 23. Por su parte la fijación del saco 11 al tubo difusor 9 se lleva a cabo mediante las abrazaderas 25.
El tubo difusor 9 incluye en su extremo un elemento 27 para su fijación a la estructura del vehículo en cooperación con el elemento 29.
El generador de gas 7 incluye elementos de fijación 26 a la estructura del vehículo independientes de los del alojamiento 13 ilustrando la posibilidad de ubicar el generador de gas 7 y el resto del elementos del airbag en posiciones diferenciadas de la estructura del vehículo.
El alojamiento 13, constituido por una chapa metálica, sirve de soporte de los elementos fundamentales del airbag -conjunto tubo difusor 9 y saco 11- y de elemento deflector que evite que, en el momento del despliegue, el saco 11 pueda introducirse entre el panel de instrumentos.
El alojamiento 13 puede pertenecer al entorno del vehículo si permite el cumplimiento de las funciones indicadas.
Siguiendo las Figuras 4, 5 y 6 pueden verse los distintos componentes del airbag en una primera realización de la invención en la que la cubierta 17 está fijada rígidamente al alojamiento 13.
El alojamiento 13 está formado por una chapa metálica que incluye nervaduras para evitar su deformación durante el despliegue del saco 11 y cumple tres funciones:
-
Soporta el generador de gas 7.
-
Soporta el tubo difusor 9 y el saco 11.
-
Fija el conjunto del airbag a la estructura del vehículo.
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El tubo difusor 9 está unido al generador de gas 7 por un extremo y cerrado por el otro y cumple dos funciones:
-
Conducir el gas desde el generador 7 al saco 11.
-
Fija el saco 11 al alojamiento 13.
El generador de gas 7 es un generador híbrido simple.
El saco 11 que se muestra en estado plegado, mediante un procedimiento como el que se explicará en detalle más adelante, esta realizado en PA 6.6 y tiene una capacidad de 25 litros en estado desplegado.
La cubierta 17 está realizada en LDPE.
En la Figura 6 se muestra una posible ubicación del airbag en la estructura del vehículo por debajo de la cubierta plástica 18 de la columna de dirección 31 y por detrás de la plancha de a bordo 19.
Siguiendo las Figuras 7, 8 y 9 puede verse una segunda realización de la de la invención cuya diferencia fundamental con la primera realización radica en la existencia de un cubierta 35 del airbag visible adaptada al estilo de la plancha de a bordo 38. La unión de la cubierta 35 al alojamiento 39 no es rígida sino que permite un movimiento relativo que hace que se puedan absorber las tolerancias con respecto a la plancha de a bordo 38.
Siguiendo la Figura 10 que muestra esquemáticamente las caras frontal 41 y trasera 43 del saco 11 se puede observar la presencia de tirantes 45 y 47 para controlar la forma del saco durante su despliegue. Si bien la utilización de tirantes con esta finalidad es bien conocida, debe señalarse que la estructuración del airbag de rodilla de la presente invención permite la ubicación de los tirantes 47 en la zona inferior del airbag próxima al tubo difusor y entre sus orificios 8 de salida, lo que permite una reducción del volumen en esa zona y una rápida difusión del gas hacia la zona superior que entrará en contacto con las rodillas del ocupante del vehículo.
Las tres etapas del plegado del saco están ilustradas, respectivamente, en las Figuras 11-13.
La primera etapa consiste en el plegado de los laterales 51, 52 del saco, de anchura inicial LT, hacia adentro en la medida necesaria para llegar a la máxima anchura L compatible con la ubicación del airbag en el vehículo.
La segunda etapa consiste un plegado en espiral hacia dentro con una barra 45 de 40 mm dejando una parte P del saco 11 sin plegar.
La tercera etapa consiste en un plegado en acordeón hacia delante de la parte P.
De esta manera, en el airbag según la invención hay una parte sustancial del saco 11 no plegada en la dirección Y, que facilita, por un lado, el despliegue del saco y, por otro lado, que el airbag proteja eficazmente las rodillas del ocupante del vehículo al ser la anchura L suficiente para cubrirlas evitando el riesgo de que el airbag se despliegue entre ellas como sucede en algunos airbags conocidos en la técnica anterior. La anchura L debe ser la mayor posible y la anchura A la menor posible que sean compatibles con la configuración de la zona del vehículo donde se sitúe el airbag. Cualquier otro procedimiento de plegado que permitiera llegar a los mismos resultados también sería admisible para realizar esta invención.
En una realización preferente de la invención se estima que:
-
L / LT > 0,5
-
L > 35 cm.
-
A < 3,5 cm.
Aunque se han descrito y representado varias realizaciones de la invención, es evidente que pueden introducirse en ella modificaciones comprendidas dentro del alcance de la misma, no debiendo considerarse limitado éste a dichas realizaciones, sino al contenido de las reivindicaciones siguientes.

Claims (5)

1. Airbag destinado a la retención de las rodillas de los ocupantes de vehículos automóviles durante una colisión, que comprende un saco inflable (11) con el gas proporcionado por un generador de gas (7) y una cubierta de protección (15, 17, 35) del airbag, un tubo difusor (9), conectado al generador de gas (7), que se fija al saco inflable (11) a lo largo de uno de sus lados y un alojamiento metálico (13, 39) para soportar el conjunto del airbag y fijarlo al vehículo, estando el saco inflable (11) plegado de manera que en la dirección Y quede una parte sin plegar de anchura L, caracterizado porque la relación entre la anchura L de la parte plegada del saco inflable (11) y la anchura LT del saco desplegado en la dirección Y es mayor de 0,5.
2. Airbag destinado a la retención de las rodillas de los ocupantes de vehículos automóviles durante una colisión según la reivindicación 1, caracterizado porque la cubierta de protección (17) está fijada rígidamente al alojamiento (13).
3. Airbag destinado a la retención de las rodillas de los ocupantes de vehículos automóviles durante una colisión según la reivindicación 1, caracterizado porque la cubierta de protección (35) está fijada al alojamiento (39) mediante medios que permiten una holgura entre ambos para facilitar la alineación de la cubierta (35) con la cara externa de la zona del vehículo donde se fija el airbag.
4. Airbag destinado a la retención de las rodillas de los ocupantes de vehículos automóviles durante una colisión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el saco (11) incluye varios tirantes dispuestos en la zona próxima al tubo difusor (9) y entre sus orificios (8).
5. Airbag destinado a la retención de las rodillas de los ocupantes de vehículos automóviles durante una colisión según la reivindicación 4, caracterizado porque, el saco inflable (11) se pliega en tres etapas:
- en la primera, se pliegan hacia dentro sus bordes laterales (51, 52), dimensionados para que el saco plegado tenga la mencionada anchura L;
- en la segunda, se pliega el saco hacia dentro en espiral, dejando una parte P sin plegar;
- en la tercera, se pliega la parte P en acordeón hacia dentro.
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