ES2232961T3 - Asiento de vehiculo. - Google Patents

Abstract

Asiento de vehículo (1) que comprende una superficie de asiento (2) y un respaldo (4), montado este último para que pueda realizar un movimiento pivotante respecto de la superficie (2) del asiento (1), que incorpora un dispositivo limitador de fuerza que absorbe la energía (11), adaptado para absorber energía cuando el respaldo (4) del asiento (1) se mueve hacia atrás debido a una fuerza ejercida por el torso de un ocupante del asiento, si el vehículo en el que está montado el asiento (1) sufre un impacto trasero, proporcionando el dispositivo limitador de fuerza que absorbe energía (11) una primera fuerza que resiste al movimiento pivotante durante un primer movimiento pivotante predeterminado, dependiendo la fuerza de resistencia durante el primer movimiento pivotante de la energía del impacto trasero, caracterizado porque el dispositivo limitador de fuerza que absorbe energía proporciona una segunda fuerza de resistencia duran-te un segundo movimiento pivotante subsiguiente. ó 3, en el que el resorte amortiguado (17) comprende un resorte (18), conectado en paralelo con un cilindro relleno de fluido (19) que contiene un pistón de doble efecto (20), donde los extremos opuestos del cilindro están interconectados por medio de una conexión en paralelo de una válvula de retención (21) y una con-tracción (22).

Description

Asiento de vehículo.

La presente invención se refiere a un asiento de vehículo y, más particularmente, a un asiento de vehículo para un vehículo de motor como un automóvil.

Se ha comprobado que si un vehículo de motor, como un coche, sufre una colisión por detrás o un impacto trasero, es decir si el vehículo que le sigue colisiona con la parte trasera del coche, los ocupantes del coche afectado pueden sufrir heridas en el cuello.

Hay que entender que durante una colisión trasera de este tipo, el vehículo objeto de la misma está sometido a una aceleración hacia adelante. Esto imprime una aceleración hacia adelante a los asientos del vehículo. El asiento y el respaldo de cada uno de los asientos ocupados se adaptan al trasero y al torso del ocupante del asiento e imprimen una aceleración importante al trasero y al torso del ocupante. Sin embargo, no se imprime de forma inmediata la aceleración correspondiente a la cabeza del ocupante. La cabeza forma parte del cuerpo, que tiene una masa importante y, por consiguiente, la cabeza tiene una inercia importante.

Por lo tanto, mientras el trasero y el torso del ocupante del vehículo son acelerados hacia adelante como resultado de la colisión por detrás, la cabeza del ocupante del vehículo permanece inicialmente fija. Esto hace que el cuello adopte inicialmente una configuración en forma de "S" al moverse hacia adelante la parte inferior del cuello, permaneciendo vertical, mientras la parte superior del cuello sigue en su posición inicial. Por consiguiente, la cabeza empieza a rotar y el cuello ocupa entonces una configuración curvada. Ulteriormente, la cabeza se mueve hacia adelante. La investigación muestra que pueden producirse heridas debidas al denominado "latigazo", cuando el cuello adopta la configuración en forma de "S", si la cabeza se mueve, respecto del torso, a una velocidad importante.

La presente invención pretende ofrecer un asiento de vehículo mejorado, en el que se reduce el riesgo de las heridas por "latigazo" que se producen al ocupante del asiento en el caso de una colisión posterior.

Según la presente invención, se presenta un asiento de vehículo que comprende una superficie de asiento y un respaldo, montado este último para que pueda realizar un movimiento pivotante respecto de la superficie del asiento, que incorpora un dispositivo limitador de fuerza que absorbe la energía, adaptado para absorber energía cuando el respaldo del asiento se mueve hacia atrás debido a una fuerza ejercida por el torso de un ocupante del asiento, si el vehículo en el que está montado el asiento sufre un impacto trasero, proporcionando el dispositivo limitador de fuerza que absorbe energía una primera fuerza que resiste al movimiento pivotante durante un primer movimiento pivotante predeterminado, y una segunda fuerza de resistencia durante un segundo movimiento pivotante subsiguiente, dependiendo la fuerza de resistencia durante el primer movimiento pivotante de la energía del impacto trasero.

Los documentos EP 0 556 884 A2 y WO 97/10117 describen asientos de vehículos correspondientes a partes del preámbulo de la reivindicación 1.

De preferencia el medio limitador de fuerza que absorbe energía comprende unos elementos que proporcionan la primera fuerza de resistencia, y constan de un dispositivo limitador de fuerza que absorbe energía, y un resorte amortiguado.

Convenientemente, el dispositivo limitador de fuerza que absorbe energía y el resorte amortiguado están conectados en serie entre el respaldo del asiento y un elemento montado en la superficie del asiento.

Ventajosamente, el resorte amortiguado comprende un resorte conectado en paralelo con un cilindro relleno de fluido que contiene un pistón de doble efecto, estando interconectados los extremos opuestos del cilindro por una conexión en paralelo de una válvula de retención y una contracción.

De preferencia, el medio limitador de fuerza que absorbe energía comprende un armazón que se encuentra dentro del respaldo del asiento y está adaptado para deformarse cuando está sometido a una fuerza predeterminada.

Ventajosamente, el medio limitador de fuerza que absorbe energía comprende un dispositivo limitador de fuerza que absorbe energía, adaptado para proporcionar dicha segunda fuerza de resistencia durante el segundo movimiento pivotante subsiguiente.

Convenientemente, el respaldo del asiento está montado para realizar un movimiento pivotante entre unos límites predeterminados respecto de un soporte, soporte que está acoplado para que pueda pivotar respecto la superficie del asiento, estando adaptado el dispositivo limitador de fuerza que absorbe energía que proporciona la segunda fuerza de resistencia durante el segundo movimiento pivotante subsiguiente, para proporcionar el soporte de resistencia en el movimiento pivotante de dicho soporte.

Para poder entender más fácilmente la invención y poder apreciar las demás características de la misma, se describe ahora la invención por medio de un ejemplo, en el que se hace referencia a las figuras adjuntas, en las cuales:

La Figura 1 es una vista esquemática, que comprende 4 ilustraciones que muestran el estado de la cabeza y del cuello de un ocupante de un vehículo en caso de colisión trasera, cuando se utiliza un asiento convencional.

La Figura 2 es una vista esquemática de un asiento según la invención.

La Figura 3 es una vista ampliada de parte del asiento de la figura 2.

La Figura 4 es un gráfico que se ofrece a modo de explicación.

La Figura 5 es una vista de un limitador de fuerza que absorbe energía, y

La Figura 6 es una vista de un limitador alternativo de fuerza que absorbe energía.

Con referencia inicialmente a la figura 1 adjunta, la ilustración A muestra la posición de la cabeza 1 y del cuello 2 del ocupante de un vehículo de motor en condiciones normales. La cabeza y el cuello ocuparían esta posición si el coche, por ejemplo, no se moviera.

Suponiendo que entonces el vehículo sufriera un impacto trasero, la parte posterior y el torso del ocupante del vehículo se moverían hacia adelante, como consecuencia del movimiento hacia adelante del vehículo y del movimiento hacia adelante del asiento montado en el vehículo. La cabeza 1 del ocupante tendería a permanecer fija. El cuello 2 del ocupante se encontraría entonces en el estado mostrado en la ilustración B. Aquí el cuello tiene una configuración en "S". Posteriormente, como se muestra en la ilustración C, la cabeza 1 se mueve hacia atrás quedando el cuello 2 en forma curvada y si la cabeza no tropieza con el reposacabezas, puede moverse hasta la posición inclinada hacia atrás mostrada en la ilustración D, en la que el cuello 2 está doblado hacia atrás (hiperextensión) con un grado de curvatura muy importante.

Se cree que si el cuello está sometido a las distorsiones mostradas en las ilustraciones A-D, la presión hidrodinámica del fluido dentro de la columna vertebral aumentará repentinamente cuando el cuello adopte la configuración en forma de "S", imprimiendo por lo tanto golpes de presión a partes del sistema nervioso central en contacto con dicho fluido. También se pueden causar daños a los ganglios. Se cree que esta es la razón por la que los pacientes que han sufrido heridas como consecuencia del denominado "latigazo" padecen durante mucho tiempo los efectos de dichas heridas. Incluso si la colisión de impacto trasero convencional se produce con una velocidad de impacto relativamente reducida, estas colisiones son responsables de un gran número de heridas relativamente graves cada año.

Aunque existen propuestas anteriores de proporcionar al asiento un respaldo que se mueve hacia atrás venciendo una fuerza frenante, en el caso de que se produzca un impacto trasero, dichas propuestas no han establecido ninguna diferencia entre un impacto trasero de baja velocidad o baja intensidad y un impacto trasero de alta velocidad o alta intensidad.

En la figura 2, se ilustra un asiento 1 que se utiliza en un vehículo como un vehículo automóvil. El asiento 1 comprende una superficie de asiento 2 adaptada para afianzarse al suelo 3 del vehículo de motor. La superficie de asiento 2 se puede afianzar al suelo 3 por medio de un carro que se desliza a lo largo de unos rieles montados en el suelo. El asiento 1 tiene un respaldo 4, que presenta un reposa cabezas 5. El respaldo 4 incorpora un armazón, uno de los cuales, 6, se puede ver en la figura 1. El brazo 6 está conectado, de forma que pueda pivotar, por medio de un pivote 7 a una placa de soporte 8 afianzada a la superficie del asiento. El elemento de armazón 6 puede pivotar en torno al pivote 7, entre una posición más avanzada como ilustra la figura 2, en la que el elemento de armazón está en contacto con un tope 9, y una posición más atrasada, en la que el elemento de armazón está en contacto con un tope 10. Un conjunto limitador de fuerza 11, que se describirá más adelante con más detalle, está conectado entre el elemento de armazón y la placa de soporte 8.

La placa de soporte 8 está realmente conectada con la superficie del asiento por medio de una conexión pivotante 12. La placa de soporte 8 puede realizar por consiguiente un movimiento pivotante en torno al eje definido por la conexión pivotante 12. La placa de soporte 8 está asociada con un dispositivo limitador de fuerza que absorbe energía 13, conectado entre la placa de soporte 8 y la superficie 2 del asiento. Por consiguiente, si la combinación del respaldo del asiento 4 y la placa de soporte 8 pivota en torno al eje del pivote 12, el dispositivo limitador de fuerza que absorbe energía 13 resiste al movimiento, absorbiendo energía.

Con referencia ahora a la figura 3, se ilustra con mayor detalle el conjunto limitador de fuerza 11.

El conjunto limitador de fuerza 11 está conectado por medio de una conexión adecuada 14 a la placa de soporte 8 y está conectado también, por medio de un dispositivo de conexión adecuado 15, al elemento de armazón 16 que forma parte del respaldo 4 del asiento. El conjunto limitador de fuerza 11 comprende una conexión en serie de un dispositivo limitador de fuerza que absorbe energía 16 y un resorte amortiguado 17. El resorte amortiguado consta de la combinación de un resorte 18 conectado en paralelo con un cilindro 19 relleno de fluido que contiene un pistón de doble efecto 20, donde los extremos opuestos del cilindro están conectados por la conexión en paralelo de una válvula de retención 21 y una contracción 22.

Si un asiento como el ilustrado y descrito con referencia a las figuras 2 y 3 se encuentra en un vehículo sometido a un impacto trasero de baja velocidad o energía, la superficie del asiento será acelerada hacia adelante mientras que el torso del ocupante del asiento tenderá a permanecer fijo debido a la inercia. El respaldo 4 del asiento entrará por lo tanto en contacto con el torso del ocupante del asiento y comenzará a acelerar el torso del ocupante del asiento. Efectivamente el torso del ocupante del asiento aplicará una fuerza dirigida hacia atrás al respaldo del asiento haciendo que, inicialmente, el respaldo 4 del asiento pivote en torno al pivote 7. El respaldo del asiento realiza por lo tanto un primer movimiento pivotante. Como la fuerza es relativamente reducida, el pistón 20 se movió hacia la derecha dentro del cilindro 19 como muestra la figura 3, contra una derivación de resistencia proporcionada por el resorte 18 que hace que el fluido presente dentro del cilindro fluya por la contracción 22. La fuerza de resistencia es por lo tanto una fuerza de resistencia relativamente baja, prácticamente constante cuando el respaldo del asiento se mueve hacia atrás, tal como lo ilustra la línea continua 23 de la figura 4, que es una representación gráfica que muestra la fuerza de resistencia con relación a la distancia del movimiento pivotante del respaldo 4 del asiento. La fuerza de resistencia es una combinación de la fuerza provista por el resorte y el efecto del fluido que sale por la contracción 22. Si el elemento de armazón 6 ha pivotado en torno al pivote 7, de tal forma que el elemento de armazón 6 se acopla al tope 10 (mostrado como el punto S en el eje del gráfico de la figura 4), si la fuerza aplicada al respaldo del asiento es suficiente, el respaldo del asiento ejecuta un segundo movimiento pivotante, durante el cual la placa de soporte pivota en torno al eje del pivote 12 y la energía es absorbida por el dispositivo limitador de fuerza que absorbe energía 13, tal como lo muestra la línea continua 24 de la figura 4.

Hay que tener en cuenta que tras el impacto, el resorte 18 se contraerá, moviendo por lo tanto el pistón 20 hacia la izquierda dentro del cilindro 19. El fluido dentro del cilindro puede circular fácilmente a través de la válvula de retención 21 para facilitar este movimiento del pistón.

Por consiguiente, si el vehículo recibe un impacto trasero suave, únicamente funcionara la unidad amortiguadora cargada con resorte 15 y si el impacto es suficientemente fuerte, actuará también el dispositivo limitador de fuerza que absorbe energía 13.

Si, en cambio, el vehículo sufre un impacto trasero de alta velocidad y alta energía, se imprimirá una aceleración muy importante a la superficie 2 y al respaldo 4 del asiento. El torso del ocupante, debido a su inercia, imprimirá una fuerza importante al respaldo 4 del asiento. La fuerza tendrá a mover el pistón 20 muy rápidamente hacia la derecha dentro del cilindro, como lo muestra la figura 3. Esto tenderá a hacer que el fluido circule muy rápidamente por la contracción 22. La contracción 22 evitará el flujo de fluido y por consiguiente la unidad amortiguada cargada con resorte 17 se volverá prácticamente rígida. El limitador de fuerza que absorbe energía 16 se extenderá por lo tanto, absorbiendo una cantidad importante de energía y proporcionando de este modo un efecto limitador de fuerza muy importante al moverse el elemento de armazón 6 del respaldo del asiento en torno al pivote 7 para acoplarse con el tope 10. Tras el acoplamiento con el tope 10, la placa de soporte 8 pivotará en torno al eje de pivote 12. Durante este movimiento pivotante, el limitador de fuerza 13 absorberá energía.

La fuerza resistente será por lo tanto elevada durante el primer movimiento pivotante, cuando el elemento de armazón 6 se mueve del tope 9 al tope 10 debido a que el limitador de fuerza que absorbe energía 16 está trabajando. Esto se muestra en la línea continua 23 de la figura 4.

Si el vehículo sufre un impacto trasero de energía y velocidad intermedia, el conjunto limitador de fuerza 11 puede funcionar de forma que durante el movimiento del armazón 6 entre el tope 9 y el tope 10, parte de la energía queda absorbida por el limitador de fuerza 14 y parte de la energía es absorbida por la unidad elástica de gas 15. Esto lo muestra la línea discontinua 27 de la figura 4.

Hay que tener en cuenta que en un asiento de vehículo como el descrito anteriormente, la reacción del asiento a un impacto trasero depende de la energía de dicho impacto. En el caso de un impacto trasero de baja energía, el torso del ocupante es efectivamente acelerado de forma muy gradual por el respaldo del asiento, minimizando de este modo el riesgo de que se produzcan heridas en el torso.

No obstante, en el caso de un impacto trasero de alta energía o alta velocidad, no es posible acelerar el torso del ocupante únicamente con una aceleración relativamente baja, permitiendo que el respaldo del asiento se mueva hacia atrás, de forma adecuada, ya que existiría el grave riesgo de que el respaldo del asiento estuviese prácticamente horizontal antes de que se hubiera imprimido al ocupante del asiento una aceleración suficiente. Esto resultaría claramente desventajoso ya que si el respaldo del asiento se acercara a la posición horizontal, el ocupante del asiento tendería a deslizarse hacia atrás saliendo del asiento, debido a la inercia, existiendo entonces un riesgo muy grande de producirse heridas graves.

Por consiguiente, en el asiento de la presente invención, si el vehículo en el que está montado el asiento se ve sometido a un impacto trasero de alta energía, el asiento responde imprimiendo al torso del ocupante una aceleración relativamente elevada, minimizando la aceleración en la medida de lo posible. En una situación intermedia, el asiento proporciona una respuesta intermedia.

Hay que tener en cuenta que en las realizaciones descritas de la invención, el respaldo del asiento realiza los dos movimientos, el primer movimiento es un movimiento pivotante en torno al punto de pivote 7 y el segundo movimiento un movimiento pivotante en torno a la conexión pivotante 12, siendo ambos movimientos de sentido contrario a un dispositivo adecuado limitador de fuerza. Hay que tener en cuenta que el segundo movimiento, en lugar de moverse en torno a un pivote como la conexión pivotante 12 podría comprender una deformación del armazón que forma el respaldo del asiento.

Hay que tener también en cuenta que, si bien en las realizaciones descritas hay dos movimientos pivotantes en torno a dos ejes de pivote, los dos movimientos pivotantes pueden realizar en torno a un solo eje de pivote.

En las figuras 2 y 3, se ilustran de forma totalmente esquemática los limitadores de fuerza que absorben energía. Se pueden utilizar limitadores de fuerza que absorben energía de tipos diferentes.

La figura 5 ilustra un tipo de limitador de fuerza que se puede utilizar, que comprende un cilindro 40, a base de un material adecuado, que define un orificio de salida 41. Dentro del cilindro se encuentra un pistón 42. El espacio entre el pistón y el orificio de salida 41 se rellena de material deformable. El material deformable puede ser plomo o material plástico. El cilindro 40 está fijo en su posición y el pistón 42 está conectado con el elemento móvil. Por consiguiente, el cilindro 40 puede estar conectado con el armazón exterior y el pistón 42 con el armazón interior. Alternativamente, el cilindro 40 puede estar conectado con la pieza lateral 48, y el pistón 42 con el elemento lateral 14 del armazón principal.

La disposición es de tal índole, que cuando se mueve el elemento móvil, este pistón 42 es empujado en el interior del cilindro 40, expulsando de este modo el material 43 que se encuentra inicialmente dentro del cilindro, a través del orificio de salida 41. Esto proporciona un efecto limitador de fuerza.

Una forma alternativa de limitador de fuerza es la que se muestra en la figura 6. Se dispone de una placa 45 que soporta dos postes 46, 47, que se extienden hacia arriba. Una cinta metálica 48 rodea prácticamente uno de los postes 47 y pasa luego a través del espacio comprendido entre el puesto 47 y 46 y posteriormente se dispone adyacente a otra parte de la cinta 48. Si se tira del extremo libre 48 de la cinta, la cinta metálica se desliza por los postes 46 y 41, deformándose la cinta metálica. Esto hará que absorba energía.

Claims (7)

1. Asiento de vehículo (1) que comprende una superficie de asiento (2) y un respaldo (4), montado este último para que pueda realizar un movimiento pivotante respecto de la superficie (2) del asiento (1), que incorpora un dispositivo limitador de fuerza que absorbe la energía (11), adaptado para absorber energía cuando el respaldo (4) del asiento (1) se mueve hacia atrás debido a una fuerza ejercida por el torso de un ocupante del asiento, si el vehículo en el que está montado el asiento (1) sufre un impacto trasero, proporcionando el dispositivo limitador de fuerza que absorbe energía (11) una primera fuerza que resiste al movimiento pivotante durante un primer movimiento pivotante predeterminado, dependiendo la fuerza de resistencia durante el primer movimiento pivotante de la energía del impacto trasero, caracterizado porque el dispositivo limitador de fuerza que absorbe energía proporciona una segunda fuerza de resistencia durante un segundo movimiento pivotante subsiguiente.

2. Asiento de vehículo según la reivindicación 1, en el que el dispositivo limitador de fuerza que absorbe energía (11) comprende unos elementos que proporcionan la primera fuerza de resistencia, que constan de un dispositivo limitador de fuerza que absorbe energía (16) y de un resorte amortiguado (17).

3. Asiento de vehículo según la reivindicación 2, en el que el dispositivo limitador de fuerza que absorbe energía (16) y el resorte amortiguado (17) están conectados en serie entre el respaldo (4) del asiento (5) y un elemento montado en la superficie (2) del asiento (1).

4. Asiento de vehículo según la reivindicación 2 ó 3, en el que el resorte amortiguado (17) comprende un resorte (18), conectado en paralelo con un cilindro relleno de fluido (19) que contiene un pistón de doble efecto (20), donde los extremos opuestos del cilindro están interconectados por medio de una conexión en paralelo de una válvula de retención (21) y una contracción (22).

5. Asiento (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el dispositivo limitador de fuerza que absorbe energía (11) comprende un armazón (6) dentro el respaldo (4) del asiento (1), adaptado para deformarse cuando está sometido a una fuerza predeterminada.

6. Asiento de vehículo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde el dispositivo limitador de fuerza que absorbe energía (11) comprende un dispositivo limitador de fuerza que absorbe energía (13), adaptado para proporcionar una segunda fuerza de resistencia durante el segundo movimiento pivotante subsiguiente.

7. Un asiento de vehículo según la reivindicación 6, en el que el respaldo (4) del asiento (1) está montado para realizar un movimiento pivotante entre unos límites predeterminados respecto de un soporte (8), soporte (8) que está acoplado para que pueda pivotar respecto la superficie (2) del asiento (1), estando adaptado el dispositivo limitador de fuerza que absorbe energía (13) que proporciona la segunda fuerza de resistencia durante el segundo movimiento pivotante subsiguiente, para proporcionar el soporte de resistencia en el movimiento pivotante de dicho soporte (8).