ES2215664T3 - Asiento de seguridad. - Google Patents

Abstract

Asiento de seguridad, especialmente para un automóvil, con un elemento de casquete (2) que va fijado a la carrocería del vehículo (30) y que comprende en una sola pieza una zona para los pies (4), una zona de asiento (3) y una zona de respaldo (1), caracterizado porque el elemento de casquete (2) presenta unas paredes laterales (5) que en la zona para los pies (4) están unidas formando una estructura (12) en forma de cajón.

Description

Asiento de seguridad.

La invención se refiere a un asiento de seguridad, especialmente para un automóvil con las características del preámbulo de la reivindicación 1. Para esto se han tenido en cuenta especialmente la configuración de la forma del asiento, la fijación del asiento en la estructura de la carrocería del vehículo y el equipamiento del asiento de seguridad.

En el transporte de personas en automóviles, en particular cuando se emplean automóviles en espectáculos relacionados con el deporte del motor, cada vez son mayores los riesgos de lesiones para los ocupantes de los vehículos debido a las altas velocidades con que se circula y a los riesgos de accidentes o colisiones que ello conlleva.

Especialmente en las carreras de automóviles, como por ejemplo, en las carreras de coches de turismo, que se celebran con vehículos destinados a la circulación por carretera y que por lo tanto no han sido concebidos exclusivamente para el deporte de las carreras, existe el peligro de que en el caso de un accidente o de una colisión el conductor o su acompañante sufran graves lesiones.

Esto sucede especialmente si el vehículo es embestido lateralmente por otro vehículo y por lo tanto se deforma el habitáculo. También en caso de vuelco o si se incendia el vehículo, se produce un peligro extremo para sus ocupantes.

También en el caso de un choque lateral, está en grave peligro el ocupante por la penetración de las partes laterales de la carrocería dentro del habitáculo, ya que por regla general es muy poca la estructura de la carrocería disponible para absorber la energía.

En los sistemas de asientos conocidos existe también el peligro de que el asiento se desplace con el torso del ocupante en dirección hacia el centro del vehículo, pero en cambio las piernas permanecen en su posición original, debido a la estructura de la carrocería, produciéndose un quiebro del ocupante del vehículo en la zona de la pelvis y de la columna vertebral, tal como está representado en la figura 7a.

En el caso de un impacto combinado lateral y frontal con activación del airbag, en los sistemas de asiento conocidos se produce un desplazamiento de la posición del torso del ocupante con relación a la posición del volante, debido al desplazamiento lateral de la posición del asiento, de manera que el efecto del airbag queda muy limitado o incluso se ve impedido. Esto sucede principalmente cuando tiene lugar primeramente el impacto lateral y a continuación el impacto frontal, tal como se muestra en las figuras 6a y 7a.

También en caso de vuelco y con la subsiguiente deformación de la estructura del techo se reduce al mínimo el espacio de supervivencia para el ocupante.

Por la patente DE 43 37 019 se conoce un asiento de seguridad para automóvil realizado como un asiento de cubeta, anclado a la carrocería del vehículo pero móvil en su anclaje. El asiento de cubeta presenta una zona para los pies, una zona de asiento y una zona de respaldo, pudiendo desplazarse el asiento de seguridad en su conjunto, con relación al habitáculo, en el caso de fuerzas exteriores que actúen sobre el automóvil.

La invención tiene como objetivo crear un asiento de seguridad de la clase citada inicialmente que ofrezca a los ocupantes de un vehículo una protección óptima frente a las consecuencias de un accidente.

Este objetivo se resuelve de acuerdo con la invención mediante un asiento de seguridad que presenta las características de la reivindicación 1.

Por la configuración antes descrita del asiento de seguridad objeto de la invención se incrementa notablemente la seguridad pasiva de un ocupante de un vehículo y, en particular, se reducen al mínimo o se evitan totalmente las consecuencias de las lesiones debidas a diferentes clases de accidentes tales como impacto frontal, impacto lateral, vuelco o incendio.

Dado que el asiento de seguridad está realizado de tal manera que la zona para los pies queda rodeada de una estructura en forma de cajón de alta resistencia, que forma una unidad con la cubeta del asiento propiamente dicho, en el caso de un choque frontal se garantiza que las piernas del ocupante quedan protegidas contra lesiones y se impide la penetración de partes del vehículo en la zona para los pies.

El sistema de pedales se encuentra también firmemente unido con la estructura del asiento y por lo tanto se impide la posibilidad de desplazamiento de los pedales con relación al ocupante, lo que reduce también el riesgo de las lesiones típicas causadas por la penetración de los pedales en la zona para los pies.

También en el caso de un impacto lateral se incrementa la seguridad pasiva mediante un asiento de seguridad conforme a la invención, puesto que si bien por regla general es muy poca la estructura de la carrocería disponible para absorber la energía en el caso de impacto lateral, sin embargo el ocupante sigue protegido por la estructura de alta resistencia que lo rodea, en particular por el casquete lateral del asiento de seguridad, que impide la penetración de partes laterales de la carrocería en el espacio de supervivencia del ocupante.

Mediante el asiento de seguridad se evitan también efectos de cortadura entre las extremidades inferiores y el torso del ocupante, al estar reforzada la zona para los pies en forma de cajón y la cubeta del asiento propiamente dicha forma una estructura integral con un espacio para los pies, cerrada y de alta resistencia, que en el caso de un impacto lateral únicamente se puede desplazar dentro de la estructura del vehículo como unidad completa.

Al integrar un soporte de la columna de dirección en la estructura del asiento de seguridad se mantiene también en todos los casos la correspondencia geométrica entre la cabeza del ocupante y la posición del airbag en el caso de un impacto combinado frontal-lateral.

Además de esto, el respaldo del asiento de seguridad objeto de la invención sobresale hacia arriba de la cabeza del ocupante, de manera que por la resistencia de su estructura queda garantizado un espacio de supervivencia suficiente para el ocupante en caso de deformación de la estructura del techo a causa de un vuelco.

Para proteger la cabeza del ocupante contra movimientos laterales extremos y evitar que la cabeza golpee contra partes de la carrocería la estructura del asiento lleva integrada una protección lateral adicional de la cabeza, que al igual que la zona de la columna vertebral, en el elemento del asiento, va forrada de una espuma para absorber los impactos.

El asiento de seguridad objeto de la invención es especialmente adecuado para vehículos terrestres, acuáticos y aéreos, es decir en general para medios destinados al transporte de personas. El asiento de seguridad objeto de la invención se puede emplear muy especialmente, entre otros usos, en motoras de competición, y en aeronaves, que por su construcción extremadamente ligera ofrecen sólo muy poca protección estructural a los ocupantes.

En las subreivindicaciones se exponen unos perfeccionamientos preferidos del asiento de seguridad objeto de la invención.

La presente invención se describe a continuación con mayor detalle sirviéndose de ejemplos de realización preferidos, en combinación con los correspondientes dibujos. Las figuras de éstos muestran:

Fig.1 una vista de un ejemplo de realización del presente asiento de seguridad, en una vista frontal oblicua,

Fig. 2 una vista del ejemplo de realización, posterior oblicua,

Fig. 3 una vista explosionada de los distintos elementos del efecto de realización del asiento del vehículo,

Fig. 4 una vista esquemática del ejemplo de realización del asiento de seguridad, integrado en un automóvil,

Fig. 5 una vista de la disposición estructural del ejemplo de realización del asiento de seguridad,

Figs. 6a, 6b un vehículo con un asiento convencional y un vehículo con el ejemplo de realización del asiento de seguridad, ambos en el momento de un impacto combinado lateral y frontal, y

Figs. 7a, 7b un vehículo con un asiento convencional y un vehículo con el ejemplo de realización del asiento de seguridad, ambos en el momento de un impacto lateral.

Tal como está representado en las figuras 1 a 5, el presente asiento de seguridad comprende un elemento de casquete 2 dentro del cual están realizadas integradas una zona de asiento 3, una zona de respaldo 1 y una zona para los pies 4.

El asiento de seguridad está realizado de tal manera que en la zona para los pies 4 presenta una estructura sensiblemente en forma de cajón, formada por las paredes laterales 5 del elemento de casquete 2, una pared del fondo 7 realizada continua a lo largo de toda la cara inferior del asiento del vehículo y una pared de cubierta 8 que une las dos paredes laterales 5 en la zona para los pies 4. La zona para los pies presenta preferentemente una estructura básicamente cónica, que aumenta de altura y anchura desde adelante hacia atrás. La zona de transición entre las paredes laterales 5 y la pared del techo 8 puede presentar las aristas redondeadas, pero también puede ser angular.

Tanto las paredes laterales 5 como la pared del techo 8 presentan en la zona para los pies una serie de orificios (preferentemente uno en cada una), destinados principalmente a la ventilación y al acceso desde el exterior a la zona para los pies 4. Hacia delante y hacia atrás, la zona para los pies está realizada preferentemente abierta, de manera que también se facilita la circulación.

En el extremo anterior de la zona para los pies 4 hay un sistema de pedales 21, tal como está representado en las figuras 3 y 4, firmemente unido al asiento de seguridad, preferentemente a la pared del fondo 7. Mediante el sistema de pedales 21 se controla la conducción del vehículo. El sistema de pedales comprende preferentemente para esto un pedal del acelerador, un pedal del freno y un pedal del embrague. No obstante, puede haber en la zona de los pies del asiento de seguridad otros pedales o palancas de mando adicionales para otras funciones.

Mediante la unión firme del sistema de pedales con el asiento de seguridad se asegura que en el caso de un accidente, en particular de un choque central, los pedales no puedan ser empujados de forma incontrolada dentro de la zona para los pies del conductor.

La zona para los pies 4 del asiento de seguridad presenta al menos en su extremo inferior y en su extremo superior sendos elementos de refuerzo en forma de marco, 18, 19, destinados a dar rigidez al elemento de casquete 2.

En la zona delantera de los pies hay un elemento de refuerzo inferior en forma de marco 18, preferentemente en forma de U, situado encima del sistema de pedales 21, de manera que se extiende desde la pared del fondo 7 a lo largo de la cara exterior de una de las paredes laterales 5 a lo largo de la pared del techo 8, a lo largo de la segunda pared lateral 5 para llegar de nuevo a la pared del fondo 7.

De forma similar hay configurado un elemento de refuerzo superior en forma de marco 19 en el extremo posterior de la zona para los pies, preferentemente rematando el extremo posterior de la pared del techo 8 de la zona para los pies 4, en un punto del elemento de casquete 2, en el que la zona para los pies realiza la transición a la zona de asiento del asiento de seguridad.

El elemento de refuerzo superior en forma de marco 19 se diferencia del elemento de refuerzo inferior en forma de marco 18 por cuanto en su tramo situado encima de la pared del techo 8, preferentemente en o cerca de un plano de simetría vertical central en la dirección longitudinal del asiento, presenta un soporte 20 para la columna de dirección. Este soporte para la columna de dirección 20 está realizado preferentemente como agujero pasante en la dirección longitudinal del asiento de seguridad para poder sujetar una columna de dirección sin desplazamiento en el asiento de seguridad.

De esta manera se asegura que especialmente en el caso de un choque frontal o también en el caso de un choque lateral, se mantenga la posición del volante y por lo tanto la del airbag situado en el mismo, con relación a la cabeza del conductor o del acompañante situados en el asiento de seguridad y la columna de dirección y el airbag se desplazan, en caso de choque, junto con el conductor y el asiento de seguridad, tal como está representado en las figuras 6b y 7b.

En la zona de la cabeza del asiento de seguridad, las paredes laterales 5 del elemento de casquete 2 están realizadas prolongadas hacia arriba y hacia adelante de manera que forman unos apoyos laterales de la cabeza 6 que impiden que en el caso de un choque lateral del vehículo la cabeza del ocupante del vehículo pueda ser lanzada incontroladamente hacia un lado, y de esta manera pueden evitarse lesiones en la zona de las vértebras cervicales.

Para ello los apoyos laterales de la cabeza 6 de las paredes laterales 5 están realizados prolongados hacia arriba tanto que junto con un apoyo posterior de la cabeza 10 formado integralmente mediante la pared posterior 9, levantada hacia arriba del asiento de seguridad, forman una protección contra el vuelco 11.

Si en el curso de un accidente del vehículo éste vuelca y por este motivo se hunde el techo, de manera que hubiera que temer lesiones para el ocupante debido a que se haya reducido el espacio libre para la cabeza en la cabina del pasajero, la protección contra el vuelco asegura siempre un espacio libre suficiente para la cabeza del ocupante, que está sujeto en el asiento de seguridad, al contrarrestar la protección contra el vuelco 11 un hundimiento excesivo del techo del vehículo, al estar apoyado el asiento del vehículo respecto al piso del habitáculo del vehículo.

La parte posterior del respaldo del asiento de seguridad está realizada preferentemente como cuerpo hueco. De esta manera no solo se incrementa la rigidez del asiento de seguridad sino que se crea un espacio adicional aprovechable.

Para que en el caso de accidente o vuelco el ocupante del vehículo no pueda ser lanzado fuera del asiento, los cinturones de seguridad van fijados a derecha e izquierda en el elemento de asiento 3 o en el elemento de casquete 2, de forma semejante a los cinturones de un coche de carreras convencional.

En la forma del elemento de asiento 3 y/o en la zona del respaldo 1, que están realizadas integradas en el elemento de casquete 2 del asiento de seguridad, está previsto al menos a lo largo de la parte central de la zona del respaldo 3 un elemento 23 para absorber los impactos, por ejemplo, una banda acolchada de espuma, para proteger la espalda de la persona que ocupa el asiento.

Igualmente están dotados de elementos para absorber los impactos 23 el apoyo posterior de la cabeza 10 y los apoyos laterales de la cabeza 6, al menos por sus caras interiores, logrando un acolchado y un incremento de la protección para los ocupantes en el caso de un choque del vehículo.

En la cara exterior de la zona posterior del elemento de casquete 2 se forma además un espacio útil 24, que está limitado hacia el exterior por una parte de respaldo 17 desmontable, por la cara posterior de la zona de respaldo 1 formada en el elemento de casquete 2 y lateralmente por las paredes laterales 5 del elemento de casquete 2.

El espacio útil sirve para reforzar toda la estructura del asiento así como para alojar un depósito de un agente extintor 13 y dar rigidez a toda la estructura del asiento, como parte de una instalación extintora de incendios 14 integrada en el asiento de seguridad. De esta manera se crea un sistema de salvamento próximo al conductor que resulta eficaz incluso si el vehículo ha sufrido grandes daños y otros sistemas de salvamento comparables relativos a la carrocería ya no funcionan debido a la avería. El sistema extintor de incendios 14 comprende además un sistema de tuberías 15 que preferentemente está integrado también en el elemento de casquete 2 y que puede dispensar líquido extintor a través de unas toberas de salida 16 situadas en la zona de la cabeza y en la zona del cuerpo del ocupante. Además de esto está integrado un sistema de detección de incendios. De esta manera la lucha contra el incendio tiene lugar concretamente en el lugar en el que se encuentra el respectivo ocupante del vehículo y dada la disposición preferente de las toberas de salida directamente encima de la cabeza del ocupante, éste queda especialmente protegido contra lesiones graves causadas por el incendio.

Debido a esta disposición de las toberas de salida a lo largo de la estructura del asiento se logra una distribución óptima del agente extintor en todo el entorno directo del ocupante. Debido a la disposición del sistema extintor a prueba de choques dentro de la estructura del asiento se obtiene una mayor seguridad contra fallos de la instalación a causa del accidente, ya que debido al desplazamiento del asiento con relación a la estructura del vehículo no se pueden arrancar tuberías de alimentación ni cables de mando.

Todo el asiento de seguridad está realizado en una construcción monocasco, empleando materiales compuestos de fibra y formando una estructura de panal de abeja, o empleando otros materiales adecuados. Gracias a esta forma de construcción resulta también extremadamente ligero, de manera que a pesar de su alta resistencia se puede integrar y montar sin problemas en el espacio interior del vehículo y se puede sacar fácilmente del vehículo para realizar trabajos de mantenimiento o similares.

El asiento está unido rígidamente a la estructura de la carrocería mediante elementos de fijación adecuados, por ejemplo, tornillos o mediante pegado, reforzando de esta manera la rigidez total de la carrocería. La fijación sin embargo está realizada en función de la carga. En el caso de una solicitación excesiva o de una carga sumamente fuerte, por ejemplo, debido a un impacto frontal o lateral, el asiento de seguridad se desprende como conjunto del piso del habitáculo o de la carrocería del vehículo y se desplaza alejándose del impacto, de manera que se conserva el espacio libre para el ocupante.

Naturalmente, el empleo de este asiento de seguridad no está limitado a los automóviles. Cabe imaginar su empleo, por ejemplo, en vehículos aéreos y acuáticos. Tampoco se limita la realización a integrar un solo espacio útil. Cabe imaginar otros espacios de alojamiento para sistemas de comunicación o sistemas electrónicos de mando, por ejemplo, en la zona para los pies y en la zona lateral. También se pueden integrar o unir con el elemento de casquete otras estructuras o soportes de refuerzo.

Soltando los elementos de fijación correspondientes se puede sacar la víctima del accidente con el asiento completo, después de separar en la forma usual la estructura del techo. De esta manera se pueden evitar, por ejemplo, lesiones en la columna vertebral al realizar los trabajos de rescate.

Claims (17)

1. Asiento de seguridad, especialmente para un automóvil, con un elemento de casquete (2) que va fijado a la carrocería del vehículo (30) y que comprende en una sola pieza una zona para los pies (4), una zona de asiento (3) y una zona de respaldo (1), caracterizado porque el elemento de casquete (2) presenta unas paredes laterales (5) que en la zona para los pies (4) están unidas formando una estructura (12) en forma de cajón.

2. Asiento de seguridad según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de casquete (2) está totalmente cerrado por su parte inferior mediante una pared de suelo (7) y que presenta al menos en la zona para los pies (4) una estructura en forma de cajón (12).

3. Asiento de seguridad según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque en el caso de que actúe una carga, el asiento de seguridad se puede desplazar como conjunto con relación a la carrocería del vehículo.

4. Asiento de seguridad según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el elemento de casquete (2) presenta unas paredes laterales (5) que en la zona de la cabeza de la persona están realizadas como apoyos laterales de la cabeza (6) y porque en la zona para los pies (4) están unidas entre sí por medio de una pared del fondo (7) y una pared del techo (8).

5. Asiento de seguridad según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el elemento de casquete (2) comprende una pared posterior (9) que en la zona del respaldo (1) está realizada prolongada hacia arriba más allá de la zona de la cabeza de la persona que se vaya a sentar, como apoyo posterior de la cabeza (10) y protección contra el vuelco (11).

6. Asiento de seguridad según la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque el apoyo posterior de la cabeza (10) y los apoyos laterales de la cabeza (6) llevan al menos en sus caras interiores un elemento (23) para absorber los impactos.

7. Asiento de seguridad según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque al menos a lo largo de una parte central de la zona del respaldo (1) está previsto otro elemento (23) para absorber los impactos, para proteger la espalda de la persona sentada.

8. Asiento de seguridad según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque detrás de la pared posterior (9) está formado un espacio útil (24) limitado hacia el exterior por una parte de la pared posterior desmontable (17) y dentro del cual está situado por lo menos un depósito de un agente extintor (13) de un sistema extintor de incendios (14) integrado en el asiento de seguridad.

9. Asiento de seguridad según la reivindicación 8, caracterizado porque en el elemento de casquete (2) está integrado un sistema de tuberías (15) a través del cual se puede dispensar en un caso de incendio agente extintor desde el depósito de agente extintor (13) a través de unas toberas de salida (16), sobre la persona sentada.

10. Asiento de seguridad según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el elemento de casquete (2) está reforzado al menos en la zona para los pies (4) por unos elementos de refuerzo en forma de marco (18, 19), realizados preferentemente en forma de U.

11. Asiento de seguridad según la reivindicación 10, caracterizado porque los elementos de refuerzo en forma de marco (18, 19) se extienden desde la pared del fondo (7), a lo largo de la primera pared lateral (5), encima de la pared del techo (8) y a lo largo de la segunda pared lateral (5) nuevamente hasta la pared del fondo (7).

12. Asiento de seguridad según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque está prevista una sujeción para la columna de dirección (20) firmemente unida al asiento de seguridad, en particular a una cara superior de la estructura (12) en forma de cajón del elemento de casquete (2).

13. Asiento de seguridad según la reivindicación 12, caracterizado porque el soporte para la columna de dirección (20) está realizado al menos en un elemento de refuerzo superior en forma de marco (19).

14. Asiento de seguridad según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque el elemento de casquete (2) lleva en la zona para los pies (4) un sistema de pedales (21) firmemente unido a aquél, para el manejo del automóvil.

15. Asiento de seguridad según una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque el elemento de casquete (2) presenta un orificio (22) en la zona para los pies, en una parte anterior de la estructura (12) en forma de cajón.

16. Asiento de seguridad según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el elemento de casquete (2), la zona para los pies (4), la zona de asiento (3) y la zona del respaldo (1) están fabricados integrados en construcción monocasco a base de materiales compuestos de fibra (plástico reforzado con fibra de vidrio).

17. Asiento de seguridad según una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque el elemento de casquete (2), la zona para los pies (4), la zona de asiento (3) y la zona del respaldo (1) presentan una estructura de panal de abeja.