BRPI0721578B1 - Airbag device - Google Patents

Abstract

dispositivo airbag. a presente invenção se refere a uma disposição de airbag para um passageiro de assento na frente em um veículo a motor, em cuja disposição é montado um dispositivo aírbag (10) numa condição acondicionada no painel de instrumentos do veículo (18), o dispositivo airbag (10) sendo configurado de modo que quando na condição inf lada e desdobrada, em que o mesmo é interposto entre o painel e o passageiro do assento da frente, o saco inflado é mais largo no seu lado superior, sobre uma região de impacto (24c) mais próxima do passageiro de assento na frente, do que no seu lado inferior adjacente ao painel, sendo mais estreito na sua extremidade adjacente ao painel do veículo do que na sua extremidade mais próxima ao passageiro do assento da frente.

Description

"DISPOSITIVO AIRBAG" [001] A presente invenção refere-se aos chamados dispositivos tipo airbag, usados para proteção de ocupantes de veículos a motor de possíveis danos causados por situações de colisões. Esse dispositivo airbag é inflado rapidamente em uma situação de colisão por meio de um gerador de gás pirotécnico ou um dispositivo insuflador, a partir de uma condição acondicionada, na qual o saco dobrado está contido em um compartimento atrás de um painel interior deslocável, para uma condição totalmente inflada, na frente do ocupante do veículo para o qual o mesmo é idealizado.

[002] A presente invenção, particularmente, refere-se a um dispositivo airbag montado em um painel de instrumentos, para um passageiro de assento frontal de um veículo a motor. Esse airbag para esse passageiro, normalmente, deve ser significativamente maior que um correspondente airbag para o motorista do veículo, pelo fato de que o dispositivo airbag do motorista é normalmente montado no cubo do volante da direção e, assim, mais próximo do indivíduo para o qual ele é pretendido do que o dispositivo airbag do passageiro que é montado no painel de instrumentos. Esses dispositivos tipo airbag de maior tamanho para os passageiros que são sentados na parte da frente dos veículos devem, conseqüentemente, ter um volume significativamente maior que aquele para o dispositivo airbag do motorista, exigindo quantidades significativas de tecido e dispositivos insufladores de maior tamanho, que são relativamente caros e pesados.

[003] Um objetivo da presente invenção é proporcionar em um veículo a motor, um dispositivo airbag de reduzido volume para um passageiro de assento frontal, se comparado com dispositivos tipo airbag de passageiros de assento frontal conhecidos, tornando possível o uso de um menor insuflador e, possivelmente, um insuflador do mesmo tipo que o usado para os dispositivos tipo airbag dos motoristas.

[004] De acordo com a presente invenção, é proporcionada um dispositivo airbag para um passageiro de assento frontal de um veículo a motor, compreendendo um dispositivo airbag, o qual é montado em uma condição acondicionada no painel de instrumentos do veículo, caracterizada pelo fato de que o dispositivo airbag é de tal modo configurado que quando na sua posição inflada, a condição desdobrada em que o mesmo é interposto entre o painel e pára-brisa do veículo e, também, entre qualquer ocupante do assento frontal de passageiro, o referido saco é mais largo no seu lado superior, mais próximo do ocupante, do que no seu lado inferior.

[005] Preferivelmente, o dispositivo airbag é ainda de tal modo configurado, que na sua condição inflada desdobrada, o saco inflado é mais estreito na sua extremidade adjacente ao painel do veículo do que na sua extremidade mais próxima do assento frontal de passageiro.

[006] Preferivelmente, o dispositivo airbag é configurado, de modo a espalhar a sua área de contato com o pára-brisa do veículo e painel de instrumentos, após o impacto de um passageiro do assento frontal com o saco.

[007] Uma modalidade da invenção é descrita abaixo, por meio de exemplo, fazendo-se referência aos desenhos anexos, nos quais: as figuras ΙΑ, 1B e 1C representam, respectivamente, uma vista em projeção vertical lateral, uma vista em projeção vertical frontal e uma vista plana tomada de cima, de um dispositivo airbag de acordo com a presente invenção, em seu estado totalmente inflado e desdobrado; - a figura 2A representa uma vista que mostra dois painéis laterais de tecido e um painel de interface do dispositivo insuflador do dispositivo airbag; a figura 2B mostra um painel principal do dispositivo airbag; a figura 2C mostra os painéis laterais da figura 2A, ponteados por costura ao painel de interface do dispositivo insuflador da figura 2A; - a figura 3A representa uma vista lateral que mostra o dispositivo airbag em uma condição inflada, totalmente desdobrado, em um veiculo de teste, com um boneco de teste na posição do assento frontal do passageiro do veiculo; - a figura 3B é uma vista plana tomada de cima dos elementos da figura 4A; - a figura 4A representa uma vista diagramática em seção vertical, conforme a linha IV-IV da figura IA; e - a figura 4B é uma vista similar à da figura 4A, porém, ilustrando a deformação do dispositivo airbag contra o painel de instrumentos do veiculo, quando o passageiro do assento frontal se submete a um impacto contra o saco, em uma situação de colisão.

[008] A figura IA mostra uma vista lateral de um dispositivo airbag de passageiro de assento frontal (10) totalmente inflado e indica, pelas linhas tracejadas, o pára-brisa (14) e painel de instrumentos (18) de um veiculo no qual o dispositivo airbag está instalado. Na região indicada por (20), o airbag é preso a um dispositivo insuflador (não mostrado), conhecido per si, montado dentro de uma cavidade (não mostrado) no painel de instrumentos, o dito dispositivo airbag na condição acondicionada antes do uso ou desdobramento, sendo também acomodado em uma cavidade sob o painel, por exemplo, de plástico leve, encaixado de modo destacável no dito painel, também, de uma maneira conhecida per si. Conforme pode ser observado nas figuras IA a 1C, o dispositivo airbag na sua configuração inflada é geralmente alongado em uma direção anterior e posterior e, conforme visualizado nas vistas laterais da figura IA, o saco, como um todo, se curva posteriormente e descendentemente, seguindo a curvatura do painel de instrumentos, proporcionando uma superfície superior que é convexa em relação a um plano vertical anterior e posterior, e uma superfície inferior que, em tal plano, é côncava em relação à maior parte de seu comprimento, a partir da extremidade dianteira do saco, para a parte adjacente à extremidade traseira do saco.

[009] O dispositivo airbag é formado de uma pluralidade de painéis de tecido inicialmente planos, compreendendo um painel principal alongado (24), conforme mostrado na figura 2B, dois painéis laterais (26) mostrados na figura 2A e um painel de interface com o dispositivo insuflador (28), igualmente mostrado na figura 2A. Conforme mostrado na figura 2A, os painéis laterais (26) são de formato geralmente reniforme, correspondendo ao formato do caso inflado, conforme a vista lateral (figura IA) . O painel de interface do dispositivo insuflador é um painel relativamente pequeno, o qual é ponteado em cada extremidade com as arestas côncavas dos painéis (26), dispostos em uma relação de reflexão de imagem, conforme mostrado nas figuras 2A e 2C, nas regiões dianteiras dessas arestas côncavas, correspondendo à região (20) indicada na figura IA. O painel de interface (28), preferivelmente, é de construção reforçada para engate com um do insuflador e apresenta uma abertura central (30), através da qual tal dispositivo insuflador pode passar gás dentro do saco, de modo a inflar o mesmo.

[010] O painel principal (24) compreende uma porção (24A) que se estende a partir de uma extremidade para aproximadamente um terço da extensão do painel e que aumenta progressivamente na largura a partir de sua extremidade livre, na qual corresponde, substancialmente em largura, com a largura da aresta frontal do painel de interface do dispositivo insuflador (28), para uma largura máxima em uma localização indicada pela linha pontilhada (24B) na figura 2B, a partir de cuja localização o painel se torna gradualmente cônico na largura sobre uma região central (24C), aqui também referida como região de impacto, uma vez que será a região engatada pelo corpo de um passageiro do assento frontal em uma situação de impacto. A partir de uma localização indicada pela linha pontilhada (24D), na extremidade da região (24C), distante da porção (24A), o painel principal sobre uma região (24E) ainda se afunila, de uma maneira ligeiramente mais aguda, para uma localização (24F), na qual ele é relativamente estreito; a parte restante (24G) do painel principal tendo uma largura substancialmente uniforme ou se afunilando apenas de forma pouco acentuada na direção de seu final extremo e distante da porção (24A), em cuja extremidade, o painel principal corresponde em largura com a aresta traseira do painel de interface do dispositivo insuflador (28).

[011] Na montagem do saco, após o ponteamento por costura do painel (28) aos painéis laterais (26), conforme mostrado na figura 2C, as arestas terminais das porções (24A) e (24G) são, respectivamente, ponteadas nas arestas frontais e traseiras do painel (28) e as arestas laterais do painel (24) são ponteadas às correspondentes arestas periféricas dos painéis (26), as posições finais relativas das respectivas partes do painel (24) sendo conforme indicado nas figuras IA a 1C. Conforme mostrado nas figuras 2A e 2C, as arestas frontais e traseiras do painel (28) são geralmente côncavas, para se casar com as arestas terminais geralmente convexas do painel (24) e com a aresta traseira do painel (28), que termina em porções de etiqueta ou de nesga (28A), afunilando com os respectivos terminais estreitos. As porções de etiqueta ou nesga (28A) facilitam a costura das extremidades arredondadas da aresta terminal da porção (24G) do painel principal ao painel (28) e painel (26). Essas porções de etiqueta ou nesga evitam uma concentração de esforços e, conseqüentemente, a localização de fraqueza e de ruptura potencial na região em que os painéis (26), (28) e (24) se encontram, cuja fraqueza poderia também resultar, se esses painéis se encontrassem em um canto agudo de ângulo reto. Deverá ser observado, logicamente, que a parte do saco provida pelos painéis (26) , (28) poderia ser feita na forma de uma única peça, como um painel único. Entretanto, um uso mais econômico do material de tecido do saco, no volume de produção desses sacos, é possível com os painéis do formato ilustrado.

[012] Deverá ser entendido do exposto acima que a extremidade dianteira do dispositivo airbag, conforme visualizado nas figuras IA e 1B, diverge ascendentemente da localização do painel (28), enquanto que a superfície superior do saco, provida pela porção traseira da porção (24A) e pela região de impacto (24C) diverge posteriormente da parte da frente do saco para a região de impacto mais ampla, depois, se estreitando uma vez mais sobre a extremidade traseira arredondada curva do saco e sobre a superfície inferior do saco, pelo que o saco é mais largo na sua superfície superior do que na sua superfície inferior. Assim, o saco inflado pode ser considerado como tendo na seção transversal vertical um formato que é de aproximadamente o de um triângulo invertido.

[013] Alguns testes demonstraram que a profundidade do dispositivo airbag inflado, a partir da região de impacto sobre a superfície superior do saco para a porção mais estreita subjacente à superfície do saco, deve ser, pelo menos, de 400 mm, e que a largura transversal do saco inflado na região de impacto deve, igualmente, ser de pelo menos 400 mm. Do mesmo modo, os testes estabeleceram que a extensão de todo o saco inflado, a partir de sua extremidade frontal para sua extremidade traseira, idealmente, é de aproximadamente 750 mm.

[014] Conforme observado acima, o saco inflado apresenta uma larga região de impacto no seu lado superior, e uma região inferior relativamente mais estreita, antes do ocupante do assento do passageiro colidir com o dispositivo airbag.

[015] A figura 3A mostra um passageiro em um assento de passageiro da parte da frente de um veículo a motor, com o dispositivo airbag (10) totalmente inflado. A condição ilustrada corresponde com aquela que se poderia obter em uma situação de colisão frontal, em um instante logo antes do passageiro do assento frontal ter começado a se mover para frente, de modo acentuado em relação ao veículo. Conforme mostrado, a extremidade traseira do dispositivo airbag se dispõe no colo do passageiro e será entendido que em uma situação de colisão, a cabeça e o tronco do passageiro irão balançar para frente e para baixo, de modo que a cabeça do passageiro irá bater no dispositivo airbag, na metade da região de impacto (24C).

[016] A figura 3B mostra que o saco inflado é mais largo na sua extremidade adjacente ao passageiro do que na sua extremidade dianteira adjacente ao painel de instrumentos e pára-brisa. Quando o saco é inflado, a parte da frente do referido saco, provida pela porção (24A) adjacente ao painel (28), faz contato com a superfície interior do pára-brisa para aumentar a estabilidade do referido saco.

[017] A figura 4A é uma vista um pouco diagramática do dispositivo airbag inflado, em seção transversal, ao longo da linha IV-IV da figura 1, notadamente, ao longo da região de impacto (24C) e ao longo de uma região do lado subjacente do dispositivo airbag, em contato com o painel de instrumentos (18) . A figura 4A ilustra como o saco inflado, antes do passageiro sofrer o impacto, apresenta, de forma acentuada em tal seção transversal, a forma aproximada de um triângulo invertido junto com a superfície superior, tornando a região de impacto (24C) substancialmente mais larga que a superfície inferior do saco. 0 saco pode apresentar tiras internas que servem para controlar o formato do saco quando inflado. O saco pode também apresentar suspiros de segurança, ou suspiros de tubos com cilhas de aperto (não mostrado), em conformidade com a prática normal do segmento da técnica, por exemplo, controlado pelas tiras ou filamentos dentro do saco.

[018] A figura 4B é uma seção transversal esquemática da vista correspondente à figura 4A, porém, mostrando uma situação em que o passageiro (a cabeça do passageiro é indicada por (H) na figura 4B) se submeteu ao impacto com o saco inflado, assim, o saco se tornando comprimido e a região inferior inicialmente mais estreita se espalhando sobre uma superfície maior do painel de instrumentos. Dessa forma, a superfície de suporte pela qual o painel de instrumentos suporta o saco inflado se torna ampliada, na medida em que o ocupante do assento se choca com o dispositivo airbag. Um efeito causado pelo espalhamento do saco observado acima com relação ao impacto do ocupante é de proporcionar características de absorção de energia particularmente favoráveis. Assim, enquanto que na forma convencional, um orifício de suspiro no saco serve para permitir ao gás ser descarregado lentamente do mesmo, desacelerando o ocupante do assento, no dispositivo descrito com referência aos desenhos, o saco é primeiro espalhado ou nivelado contra o painel de instrumentos e pára-brisa, antes do saco se tornar totalmente comprimido. Quando o saco, tendo um primeiro espalhamento conforme descrito, é comprimido, a pressão do gás dentro do saco se eleva e o gás é forçado para fora, através dos orifícios dos suspiros.

[019] Conforme pode ser entendido do exposto acima, o saco é de forma aproximadamente triangular invertida, em seção transversal perpendicular a sua direção de máximo alongamento e essa forma do saco proporciona uma medida de relaxamento ou perda de movimento na contenção do ocupante proporcionada pelo saco inflado. Assim, uma maior restrição aplicada ao ocupante do assento em uma situação de colisão é retardada, até que a cabeça e o tronco do ocupante tenham se engajado mais totalmente ao saco. De fato, a cabeça do ocupante é permitida de ainda se movimentar, diferentemente do que seria com um saco convencional, de modo que não ocorre indesejável dobramento do pescoço do ocupante para trás, como pode ocorrer com o uso de dispositivos tipo airbag convencionais.

REIVINDICAÇÕES

Claims (3)

1. Dispositivo airbag, para um passageiro de assento frontal de um veiculo a motor, compreendendo um airbag (10) montado em sua condição acondicionada no painel de instrumentos (18) do veiculo, em que o dispositivo airbag é de tal modo configurado que quando em sua condição inflada, desdobrada, na qual o mesmo é interposto entre o painel de instrumentos (18) e o para-brisas (14) do assento do veiculo e também entre qualquer outro ocupante do assento frontal de passageiro, o saco inflado é mais largo no seu lado superior (24C) , mais próximo do ocupante, do que no seu lado inferior (24F, 24G) , tendo um formato em corte transversal vertical de triângulo invertido, em que o airbag é formado de um painel alongado (24), um par de painéis laterais (26) e um painel de interface do dispositivo insuflador (28), o qual possui uma abertura central (30) através do qual o dispositivo insuflador pode passar gás para dentro do airbag (10) para inflar o airbag (10), e em que cada um dos painéis laterais (26) são ponteados ao painel de interface do dispositivo insuflador (28), e em que: os painéis laterais (26) são curvos e geralmente em formato reniforme; e o airbag (10) em sua condição inflada e ausente de qualquer força aplicada ao mesmo por um ocupante do assento de passageiro, se curva descendentemente, apresentando uma superfície superior (24C) que é convexa em relação a um plano vertical anterior e posterior e a uma superfície inferior (24F, 24G) que é côncava em um plano vertical anterior e posterior, caracterizado pelo fato de que o airbag (10) é de tal modo configurado, que na sua condição inflada desdobrada, o saco inflado (10) é mais estreito na sua extremidade adjacente ao painel do veículo (18) do que na sua extremidade mais próxima do assento frontal de passageiro, de modo a espalhar sua área de contato com o painel de instrumentos do veiculo (18) sob impacto de um passageiro do assento frontal com o airbag (10).

2. Dispositivo airbag, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o saco (10) , quando no seu estado inflado é alongado em uma direção anterior e posterior, ou seja, na direção a partir de sua conexão com o painel do veiculo (18), na direção das costas do assento do passageiro da frente.

3. Dispositivo airbag, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro painel de tecido (24) proporciona as superfícies superior (24C) e inferior (24F, 24G) do airbag quando no estado inflado e aumenta em largura a partir de partes terminais opostas (24A, 24G), na direção de uma região intermediária (24C) de máxima largura, em que as respectivas arestas longitudinais do painel principal (24) são ponteadas às arestas periféricas dos respectivos painéis laterais (26).