ES2214184T3

ES2214184T3 - Dispositivo inflable de sujecion de la cabeza.

Info

Publication number: ES2214184T3
Application number: ES00108006T
Authority: ES
Inventors: Alexander Heilig; Lothar Zink
Original assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Current assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Priority date: 1999-04-23
Filing date: 2000-04-19
Publication date: 2004-09-16
Anticipated expiration: 2020-04-19
Also published as: JP2000335301A; EP1046550A3; DE50005112D1; US6474733B1; EP1046550B1; DE29907245U1; EP1046550A2

Abstract

Apoyo para la cabeza con un cojín de protección inflable (2) que se activa en el caso de una colisión por alcance, un cuerpo del apoyo para la cabeza (7), un acolchado (3) y una funda (4) que recubre el acolchado (3), estando dispuesto el cojín de protección (2) entre el cuerpo del apoyo para la cabeza (7) y el acolchado (3), y estando unida la funda (4) por su contorno exterior con el cuerpo del apoyo para la cabeza (7), por medio de un jaretón de conexión anular (5; 21), donde el jaretón de conexión (5; 21) enlaza con su borde interior con el contorno exterior de la funda (4) y va fijado con su borde exterior al cuerpo del apoyo para la cabeza (7; 86), caracterizado porque cuando está inactivado el cojín de protección (2) el jaretón de conexión (5; 21) se mantiene en estado tenso gracias a unos elementos tensores (22; 40) y cuando está activado el cojín de protección (2) se encuentra en estado estirado y permite una separación limitada del contorno exterior de la funda (4) con respecto alcuerpo del apoyo para la cabeza (7).

Description

Dispositivo inflable de sujeción de la cabeza.

La invención se refiere a un apoyo para la cabeza con un cojín de protección inflable que se activa en el caso de una colisión por alcance.

Un apoyo para la cabeza conforme a esta especie se describe en la patente WO 98/57818. Ésta muestra un apoyo para la cabeza regulable con un cojín de protección inflable, con un cuerpo del apoyo para la cabeza, un acolchado y una funda que recubre el acolchado, estando dispuesto el cojín de protección entre el cuerpo del apoyo para la cabeza y el acolchado, y estando unida la funda por su contorno exterior al cuerpo del apoyo para la cabeza mediante unos medios de conexión, y estando formados los medios de conexión por un brazo de conexión con forma especialmente anular, que con su borde interior está unido al contorno exterior de la funda o del acolchado y que por su borde exterior va fijado al cuerpo del apoyo para la cabeza.

En el caso de una colisión por alcance el mayor peligro de lesiones para un ocupante del vehículo se encuentra en la zona de la columna vertebral, debido a las fuerzas de cortadura y de flexión, si la cabeza no está apoyada contra el apoyo para la cabeza. Pero generalmente sucede esto, ya que durante el viaje el ocupante del vehículo adopta con frecuencia posiciones cambiantes y cómodas, pero que no son óptimas desde el punto de vista de la seguridad. Para reducir este peligro de lesiones se han desarrollado apoyos para la cabeza en los que por una parte se incrementa la superficie de apoyo del acolchado del apoyo para la cabeza por medio de un cojín de protección inflable, y por otra parte se acerca a la cabeza. Para hacer posible el movimiento del acolchado del apoyo para la cabeza, en los apoyos para la cabeza conocidos se emplea, o bien un tejido de funda elástico o en el tejido de la funda están previstas unas costuras que se abren al inflarse el cojín de protección, dejando así libre una zona plisada de la funda y permitiendo por lo tanto que se dilate el cojín de protección. La consecuencia de esto es que después de activarse el cojín de protección la funda queda destruida de modo irreversible. Además, la colocación de estas costuras de rasgado exige un trabajo adicional no despreciable en la fabricación del apoyo para la cabeza. Si se utiliza un material de funda elástico, se limita notablemente la elección del material debido a las características de elasticidad exigidas, lo que repercute en los costes y en las posibilidades ópticas de diseño del apoyo para la cabeza.

La invención crea un apoyo para la cabeza con un cojín de protección inflable en el que se puede incrementar la superficie de apoyo acercándola a la cabeza, sin que en el acolchado o en la funda sea preciso prever costuras de rasgado o se tenga que utilizar un tejido de funda elástico. En el apoyo para la cabeza objeto de la invención, el cojín de protección está dispuesto entre el cuerpo del apoyo para la cabeza y el acolchado, estando unida la funda o el acolchado por su contorno exterior al cuerpo del apoyo para la cabeza, por medio de un jaretón de conexión anular, donde el jaretón de conexión enlaza con su borde interior con el perímetro exterior de la funda o del acolchado y va fijado por su borde exterior al cuerpo del apoyo para la cabeza, donde el jaretón de conexión se mantiene en estado tenso gracias a unos medios tensores, cuando está inactivado el cojín de protección, y cuando está activado el cojín de protección se encuentra en estado estirado y permite una separación limitada del contorno exterior de la funda o del acolchado con respecto al cuerpo del apoyo para la cabeza. De esta manera, el acolchado del cojín de protección se puede aproximar a la cabeza y se puede incrementar la superficie de apoyo sin destruir la funda ni el acolchado. El acolchado y/o la funda pueden volver a sus posiciones originales después de una activación.

Otras características y ventajas de la invención se deducen de la siguiente descripción y de los dibujos, en los que están representadas a título de ejemplo formas de realización de la invención, y a los que se hace referencia en la descripción. En los dibujos, las figuras muestran:

Fig. 1 una sección a través de un apoyo para la cabeza según una primera forma de realización de la invención, en estado inactivado;

Fig. 2 una sección a través de un apoyo para la cabeza de la figura 1, en estado activado;

Fig. 3 una sección a través de un apoyo para la cabeza según una segunda forma de realización de la invención, en estado inactivado;

Fig. 4 una vista del apoyo para la cabeza de la figura 3, desde la cara posterior;

Fig. 5 una sección a través de un apoyo para la cabeza según una tercera forma de realización de la invención, en estado inactivado;

Fig. 6 el apoyo para la cabeza de la figura 5, en estado activado;

Fig. 7a la vista de un apoyo para la cabeza según una cuarta forma de realización de la invención, en una vista oblicua desde delante;

Fig. 7b una vista del apoyo para la cabeza de la figura 7a, en una vista oblicua desde atrás, en estado inactivado;

Fig. 7c una sección a través del apoyo para la cabeza de la figura 7a;

Fig. 7d una vista del apoyo para la cabeza de la figura 7a, en estado activado;

Fig. 7e una sección a través del apoyo para la cabeza de la figura 7a, en estado activado;

Fig. 8 una sección esquemática a través de un asiento de un vehículo con un sistema de activación según una primera forma de realización de la invención, estando inactivado el apoyo para la cabeza;

Fig. 9 una sección esquemática a través del asiento del vehículo de la figura 8, estando activado el apoyo para la cabeza;

Fig. 10 una sección esquemática a través de un asiento de vehículo por un sistema de activación según una segunda forma de realización de la invención, en estado inactivado; y

Fig. 11 el asiento de vehículo de la figura 10 estando activado el apoyo para la cabeza.

El apoyo para la cabeza representado en las figuras 1 y 2 comprende una fuente de gas 1, por ejemplo, un generador de gas pirotécnico o un cartucho de gas a presión, y un cojín de protección inflable 2, que están previstos entre un acolchado 3 y un cuerpo del apoyo para la cabeza 7. La funda 4 está prolongada por un medio de conexión realizado como jaretón de conexión 5, que va plegado en un alojamiento en la cara posterior del cuerpo del apoyo para la cabeza 7 y que va fijado en una ranura en el cuerpo del apoyo para la cabeza 7 por medio de una tira de apriete 6. El jaretón de conexión 5 lleva una costura periférica 10 mediante la cual el jaretón de conexión 5 va sujeto al cuerpo del apoyo para la cabeza 7 mediante una pestaña 9 fijada a una tapa 8. La tapa 8 va sujeta al cuerpo del apoyo para la cabeza 7 mediante un dispositivo de retención que comprende unos enganches de enclavamiento 11 formados en la tapa 8 con respectivamente un tope 16 y unos puentes 12 formados en el cuerpo 7, que llevan respectivamente un pasador 13 que va guiado desplazable en ellos. Los dos pasadores 13 están unidos entre sí por medio de un elemento de tracción 14, por ejemplo, una cinta de tracción, que va guiada a través de orificios 15 en el cuerpo 7, y que transcurre entre el cojín de protección 2 y el acolchado 3. El cuerpo 7 va fijado a un estribo del apoyo para la cabeza 18 mediante una abrazadera de fijación 17.

En el caso de una colisión por alcance se activa la fuente de gas 1, que infla el cojín de protección 2. Al ir aumentando de tamaño el cojín de protección 2, mediante la cinta de tracción 14 tira de los pasadores 13 fuera de los puentes 12. De esta manera quedan libres los topes 16 de los enganches de enclavamiento 11. Por medio del acolchado 3 y de la funda 4, el cojín de protección genera al mismo tiempo una fuerza de tracción en el jaretón de conexión 5, por lo que la costura 10 que está sujeta por la pestaña 9 saca la tapa 8 hacia atrás fuera del cuerpo 7 hasta que la tapa 8 queda retenida por los topes 16 de los enganches de enclavamiento 11 en los puentes 12 (véase la figura 2). El cojín de protección 2 va desplazando el acolchado 3 alejándolo del cuerpo 7, hasta que el jaretón de conexión 5 ha sido sacado completamente fuera del alojamiento posterior en el cuerpo 7 y queda estirado. Debido a la dilatación del cojín de protección 2 en dirección vertical se estira al mismo tiempo el acolchado 3 con lo cual aumenta la superficie de apoyo para la cabeza.

Se puede ver por lo tanto claramente que mediante la activación del apoyo para la cabeza no sufren daño ni la funda ni el acolchado, puesto que no están previstas costuras de rasgado. Para que el apoyo para la cabeza se pueda volver a utilizar basta simplemente con sustituir la fuente de gas y eventualmente el cojín de protección 2. Todos los demás componentes se pueden volver a colocar fácilmente en su estado original, plegando nuevamente el bucle 5 dentro del alojamiento posterior en el cuerpo 7 del cuerpo del apoyo para la cabeza, ensartando de nuevo los pasadores y volviendo a colocar la tapa 8. Mediante la retención de la tapa 8 por medio de los topes 16 en los enganches de enclavamiento 11 se evita el peligro para los ocupantes del vehículo debido a piezas sueltas. En lugar del acolchado 3 con la funda 4 se puede utilizar también un acolchado en el que la funda forme parte de la superficie, o cuya superficie permita prescindir de una funda independiente, en cuyo caso el jaretón de conexión 5 se fija directamente al acolchado.

En la descripción de las siguientes formas de realización se utilizan para los componentes ya conocidos esas mismas referencias, de manera que para los componentes en cuestión se puede remitir a la descripción anterior.

En el apoyo para la cabeza representado en las figuras 3 y 4 la funda 4 va prolongada más allá del extremo del acolchado 3 y va fijada directamente en la ranura del cuerpo del apoyo para la cabeza 7 mediante la tira de apriete 6. La funda 4 forma un bucle 21 que se mantiene bajo tensión gracias a un medio de tracción que transcurre por su interior en forma de un cordón tensor 22. El cordón tensor 22 sale por dos orificios 23 del bucle 21 y pasa alrededor de un pasador 24, que descansa desplazable en una conformación en el cuerpo 7. El pasador 24 lleva fijado un elemento de tracción 25, por ejemplo, una cinta, que se conduce a través de un orificio 26 del cuerpo, entre el cojín de protección 2 y el acolchado 3, y que por su otro extremo va fijado al cuerpo 7. El alojamiento en la cara posterior del cuerpo 7 va cerrado mediante una tapa 31, que va fijada al cuerpo 7 mediante enganches de enclavamiento 32. Al activar la fuente de gas 1 y al inflarse el cojín de protección 2 se saca el pasador 24 fuera de su guía dejando libre al cordón tensor 22. De esta manera se puede abrir el bucle 21, estirándose el acolchado y separándolo del cuerpo tal como se había descrito para la figura 1.

Además de las ventajas ya descritas para la figura 1, esta forma de realización ofrece la ventaja de que la tapa 31 permanece en el cuerpo 7, y por lo tanto el apoyo para la cabeza sigue presentando por la cara posterior una superficie cerrada incluso estando disparado. El bucle 21 también se puede formar mediante un jaretón de conexión cosido directamente a la funda 4 o al acolchado, para lo cual se puede utilizar convenientemente un material más económico.

En el apoyo para la cabeza representado en las figuras 5 y 6, el bucle 21 se mantiene bajo tensión por medio de un elemento de tracción elástico 40. Este elemento de tracción elástico puede ser, por ejemplo, una cinta elástica helicoidal, que al inflarse el cojín de protección 2 se alarga debido a la tensión en la funda 4, de tal manera que el acolchado 3 se puede estirar y desplazar separándolo del cuerpo 7. Una vez que baja la presión en el cojín de protección 2, el bucle 21 de la funda 4 vuelve a ser recogido nuevamente bajo la tapa 31 por la tensión de la cinta elástica helicoidal, de manera que el acolchado vuelve a adoptar su forma original. En esta forma de realización resulta especialmente ventajoso el que el apoyo para la cabeza vuelve por sí mismo nuevamente a su forma original.

En las figuras 7a a 7e se puede ver un apoyo para la cabeza 80 según una cuarta forma de realización de la invención, donde el acolchado se compone de una parte fija 88 y de una parte móvil 83. La parte móvil 83 del acolchado rodea al apoyo para la cabeza en su mayor parte, en estado no activado (figuras 7a, 7b y 7c). Los extremos superior e inferior de la parte móvil 83 del acolchado están unidos respectivamente al cuerpo 86 del apoyo para la cabeza por medio de un tejido elástico 84, 85. Este tejido elástico 84, 85 está recogido en un alojamiento del cuerpo 86, donde pasa por encima de unas barras de reenvío formando bucles. En estado activado (figuras 7d y 7e), la parte de acolchado 83 es estirada y separada del cuerpo 86 al inflarse el cojín de protección 2, tal como se ha descrito anteriormente, estirándose el tejido elástico 84, 85. Después de bajar la presión en el cojín de protección 2, el acolchado vuelve a ser recogido a su posición de origen debido a la tensión en el tejido elástico 84, 85. Por el hecho de que la banda 84, 85 va guiada formando bucles alrededor de las barras de reenvío se dispone de una longitud suficiente de la banda elástica 84, 85, lo que permite la dilatación necesaria para la carrera de la parte acolchada 83.

En esta forma de realización no se necesitan elementos tensores adicionales. También sobra una tapa independiente por la cara posterior ya que en estado inactivo el apoyo para la cabeza queda totalmente rodeado por las partes acolchadas 83, 88. Esto ofrece la ventaja adicional de que el apoyo para la cabeza presenta todo alrededor una superficie continua y acolchada. En lugar de la cinta elástica colocada en bucles existe también la posibilidad de utilizar uno o varios muelles de tracción, si bien en estos casos el borde superior y el borde inferior del acolchado móvil 83 se tienen que reforzar en los puntos de fijación de los muelles.

Las figuras 8 y 9 muestran un asiento del conductor 50 con un respaldo 53 y un apoyo para la cabeza 51. El apoyo para la cabeza comprende un cojín de protección inflable 60 y una fuente de gas 59, que se activa por medio de un dispositivo activador. El dispositivo activador lleva un mecanismo de apertura 58, un sensor de presión 54 realizado como placa de presión y un sensor de aceleración 57, que están unidos entre sí mediante un elemento de tracción 56, por ejemplo, un cable de acero o un cable de mando. En el caso de una colisión por alcance, un ocupante del vehículo 52, sentado en el asiento del vehículo 50, es comprimido contra el respaldo 53 debido a su inercia, con lo cual desplaza la placa de presión 54 venciendo la fuerza de los muelles de retroceso 55. El sensor de aceleración 57 solamente deja libre el cable de tracción 56 cuando la aceleración alcance el valor correspondiente a una colisión por alcance, de tal manera que el movimiento de la placa soporte se transmite entonces a través del cable de tracción al mecanismo de apertura 58, que abre la fuente de gas 59, por ejemplo, un cartucho de gas, para inflar de esta manera el cojín de protección 60. Debido a la función del sensor de aceleración 57, el elemento de tracción 56 queda pillado mientras no se detecta ninguna colisión por alcance, de manera que la fuente de gas no se puede activar simplemente empujando hacia adentro la placa de presión 54, lo que sucedería, por ejemplo, si un ocupante del vehículo se dejara caer con fuerza en el asiento.

La invención crea por lo tanto también un dispositivo de activación para un apoyo de cabeza inflable sin recurrir a componentes electrónicos o pirotécnicos, que impide con seguridad la activación si no hay ninguna colisión por alcance o si el asiento en cuestión no está ocupado. Debido a la ausencia de componentes electrónicos y pirotécnicos el sistema no depende de una alimentación de energía exterior y es menos propenso a averías. No obstante, es perfectamente posible utilizar alternativamente para inflar el cojín de protección un generador de gas pirotécnico.

En las figuras 10 y 11 el sensor de presión está realizado como una burbuja de gas 74 alojada en el respaldo 53, que por medio de un tubo flexible está en comunicación con el cojín de protección inflable 77 del apoyo para la cabeza 51, a través del sensor de aceleración 76. El sensor de aceleración 76 lleva una válvula 78 que mantiene bloqueado el tubo flexible 75 hasta que en el caso de una colisión por alcance se detecte la aceleración correspondiente. En el caso de una colisión por alcance (figura 11), el ocupante del vehículo 52 es comprimido contra el respaldo 53 y presiona el gas de la burbuja 74 a través del tubo flexible 75 sobre la válvula 78 abierta en el cojín de protección 77, que de esta manera se infla y puede realizar su efecto protector tal como se ha descrito anteriormente, al aumentar su tamaño y acercar el apoyo para la cabeza. Mediante el dispositivo de activación descrito en las figuras 8 a 11 se impide también que el cojín de protección 77 del apoyo para la cabeza 51 sea inflado cuando no esté ocupado el asiento en cuestión.

Debido a la ausencia de componentes electrónicos pirotécnicos esta forma de realización tampoco depende de un suministro de energía exterior y debido al menor número de componentes mecánicos es todavía más sencilla y por lo tanto menos propensa a averías. Sin embargo, también aquí se puede emplear alternativamente para inflar el cojín de protección un generador de gas pirotécnico.

Claims

1. Apoyo para la cabeza con un cojín de protección inflable (2) que se activa en el caso de una colisión por alcance, un cuerpo del apoyo para la cabeza (7), un acolchado (3) y una funda (4) que recubre el acolchado (3), estando dispuesto el cojín de protección (2) entre el cuerpo del apoyo para la cabeza (7) y el acolchado (3), y estando unida la funda (4) por su contorno exterior con el cuerpo del apoyo para la cabeza (7), por medio de un jaretón de conexión anular (5; 21), donde el jaretón de conexión (5; 21) enlaza con su borde interior con el contorno exterior de la funda (4) y va fijado con su borde exterior al cuerpo del apoyo para la cabeza (7; 86), caracterizado porque cuando está inactivado el cojín de protección (2) el jaretón de conexión (5; 21) se mantiene en estado tenso gracias a unos elementos tensores (22; 40) y cuando está activado el cojín de protección (2) se encuentra en estado estirado y permite una separación limitada del contorno exterior de la funda (4) con respecto al cuerpo del apoyo para la cabeza (7).

2. Apoyo para la cabeza (7), con un cojín de protección inflable (2) que se activa en el caso de una colisión por alcance, un cuerpo del apoyo para la cabeza (7; 86), un acolchado (3; 83), estando situado el cojín de protección (2) entre el cuerpo del apoyo para la cabeza (7; 86) y el acolchado (3; 83), estando unido el acolchado (3; 83) por su contorno exterior con el cuerpo del apoyo para la cabeza (7; 86) por medio de un jaretón de conexión anular (5; 21, 84; 85), enlazando el jaretón de conexión (5; 21, 84; 85) con su borde interior con el contorno exterior del acolchado (3, 83), y estando fijado su borde exterior al cuerpo del apoyo para la cabeza (7, 86), caracterizado porque cuando está inactivado el cojín de protección (2) el jaretón de conexión (5; 21) se mantiene en estado tenso gracias a unos elementos tensores (22; 40) y cuando está activado el cojín de protección se encuentra en estado estirado y permite una separación limitada del contorno exterior del acolchado (3; 83) con respecto al cuerpo del apoyo para la cabeza (7; 86).

3. Apoyo para la cabeza según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el jaretón de conexión (5; 21; 84; 85) está dispuesto en el interior del apoyo para la cabeza.

4. Apoyo para la cabeza según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el jaretón de conexión (84; 85) es de un material que puede dilatar elásticamente.

5. Apoyo para la cabeza según la reivindicación 3, caracterizado porque como elemento tensor en la cara posterior del cuerpo (7) está prevista una tapa (8) que va sujeta al cuerpo (7) por un dispositivo de retención (11; 12; 13; 16), y porque el jaretón de conexión (5) va pillado entre el cuerpo (7) y la tapa (8).

6. Apoyo para la cabeza según la reivindicación 5, caracterizado porque la tapa (8) lleva por la cara próxima al cuerpo (7) una pestaña periférica (9), que encaja en un alojamiento formado en la cara posterior del cuerpo (7), y porque el jaretón de conexión (5) presenta un regruesamiento formado en particular por una costura (10), en el que ataca la pestaña (9).

7. Apoyo para la cabeza según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque en el jaretón de conexión (21) están formados por lo menos dos bucles, porque como elemento tensor está previsto un elemento de tracción (22) que va guiado a través de los bucles, y porque el elemento de tracción (22) pasa además por un dispositivo de retención (24, 25) en el cuerpo (7), que mantiene tensado el elemento de tracción (22).

8. Apoyo para la cabeza según las reivindicaciones 5, 6 ó 7, caracterizado porque el dispositivo de retención (11, 12, 13, 16; 24, 25) lleva por lo menos un pasador de retención (13; 24) que va sujeto desmontable en un alojamiento en el cuerpo (7), y un elemento de tracción (14; 25) que transcurre entre el acolchado (3) y el cojín de protección (2), que al inflarse el cojín de protección (2) ataca al pasador de retención (13; 24) soltándolo del alojamiento (12; 24), con lo cual se abre el dispositivo de retención.

9. Apoyo para la cabeza según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque en el jaretón de conexión están formados unos bucles (21), y porque como elemento tensor está previsto un elemento de tracción anular elástico (40) que pasa a través de estos bucles (21).