ES2235594B1 - Sistema de proteccion lateral para automoviles constituido por paneles de amortiguamiento expansibles y por un sistema de desplazamiento transversal de los asientos delanteros. - Google Patents
Sistema de proteccion lateral para automoviles constituido por paneles de amortiguamiento expansibles y por un sistema de desplazamiento transversal de los asientos delanteros.Info
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Abstract
La invención se basa en un sistema de protección integral exterior y interior, del conjunto vehículo-pasajeros en accidentes donde el lateral sufre choques considerables. El sistema exterior tiene por objetivo absorber impactos laterales, mientras que el mecanismo interior redistribuye el espacio útil del habitáculo en caso de impacto para ofrecer protección adicional a los pasajeros delanteros.
Description
Sistema de protección lateral para automóviles
constituido por paneles de amortiguamiento expansibles y por un
sistema de desplazamiento transversal de los asientos
delanteros.
Toda clase de vehículos con dos o más puertas
laterales.
El problema de la seguridad lateral de los
vehículos preocupa cada vez más a los conductores y a las empresas
de automoción debido al gran número de accidentes graves que
ocasiona. Este hecho ha provocado la aparición en los últimos años
de nuevos sistemas de seguridad lateral.
En la actualidad, el estado de la técnica puede
resumirse con las siguientes invenciones:
En la patente U.S. nº 6,460,667 del 8 de octubre
del 2002, se describe un sistema de seguridad lateral consistente
en parachoques con una matriz de estructura de nido de abeja. Para
impactos con vehículos hasta 4 km/h, la estructura absorbe la
energía cinética del impacto de forma elástica, sin deformación.
Para velocidades de impacto hasta 15 km/h, la estructura absorbe
toda la energía cinética del impacto deformándose.
En la patente U.S. nº 6,470,273 del 22 de octubre
del 2002, se detalla el funcionamiento de un sistema de aviso de
colisión para automóviles. El sistema contiene sensores de luz
visible y de infrarrojos, situados en la parte delantera, posterior
y lateral del vehículo. Cuando un objeto entra en el campo de
detección de los sensores, éstos emiten unas señales eléctricas que
generarán un aviso al conductor para que evite el accidente.
En la patente U.S. nº 6,438,475 del 20 de agosto
del 2002, se presenta un sistema de detección de accidente de un
vehículo automóvil, formado por un sensor "bola en tubo"
(Ball-In-Tube) y un acelerómetro
conectado a una CPU. En función de las señales de los sensores, la
CPU decide si tiene que activarse el airbag del vehículo y cuándo
debe hacerlo.
En la patente U.S. nº 6,428,041 del 6 de agosto
del 2002, se expone un sistema Airbag para un vehículo automóvil,
que consta de bolsas de aire que se despliegan gracias a generadores
de aire en caso de accidente, a partir de diferentes sensores. En
particular, si el airbag encuentra un obstáculo (como un pasajero
fuera de su posición) el despliegue de la bolsa se ralentiza.
En la patente U.S. nº 6,452,535 del 17 de
septiembre del 2002, se presenta un método y sistema para evitar
los choques entre automóviles. Tanto el vehículo "huésped" como
el vehículo "objetivo" disponen de emisores que emiten
continuamente. Las señales recibidas por el huésped permiten
calcular la distancia al objetivo. Cuando el sistema detecta el
peligro de accidente, avisa a ambos coches y da las instrucciones
precisas a cada uno para evitar el choque.
En la patente U.S. nº 6,237,991 del 29 de mayo
del 2002 (propiedad de Daimler-Chrysler AG), se
presenta un sistema de protección lateral, situado en cada puerta,
cada asiento y en la consola central del vehículo. Cuando se
produce un impacto lateral, unas barras situadas dentro del asiento
se despliegan horizontalmente, hasta entrar en contacto con la
puerta y la consola central, de forma tal que se constituye un eje
horizontal en el vehículo capaz de absorber la energía del impacto
lateral.
La finalidad de la invención es dar una solución
al problema de la gran vulnerabilidad del conjunto
vehículo-pasajeros en accidentes donde el lateral
sufre choques considerables. Mediante un sistema integral de
protección lateral se pretende aumentar la seguridad pasiva de los
vehículos automóviles turismos frente a impactos laterales.
La invención se basa en un sistema de protección
integral exterior e interior. El sistema exterior
tiene por objetivo absorber impactos laterales, mientras que el
mecanismo interior redistribuye el espacio útil del habitáculo en
caso de impacto para ofrecer protección adicional a los pasajeros
delanteros.
La invención consiste en aplicar dos nuevos
mecanismos de seguridad lateral:
- i)
- Un mecanismo interior que consiste en aprovechar el espacio útil del habitáculo –o lo que es lo mismo, aprovechar el espacio libre que ofrece el habitáculo– redistribuyendo los elementos del habitáculo (asientos delanteros y espacio central). De este modo, en el momento de impacto los asientos delanteros se desplazan transversalmente hacia el centro del habitáculo.
- ii)
- Un mecanismo de protección exterior que consiste en un conjunto de paneles expansibles situados en las puertas. Este sistema se integra dentro de la estética del automóvil, pues está oculto detrás de la chapa metálica del revestimiento de las puertas y lateral. En caso de impacto, los paneles se expanden hacia el exterior del vehículo, ampliando el lateral del vehículo para poder disipar gran cantidad de energía cinética antes de la colisión con el propio habitáculo.
Para un correcto funcionamiento de dicho sistema
integral de protección lateral debe considerarse un equipo de
sensores de posición y velocidad situados a lo largo de los
laterales del vehículo. Estos sensores se encargan de avisar a la
unidad de control de cualquier objeto que se acerque al vehículo.
La unidad de control se encarga de interpretar los datos de los
sensores y, en caso de impacto inminente, dar la orden de activar
los sistemas de protección lateral con antelación suficiente para
garantizar un uso eficiente de los mismos.
Tanto el sistema de seguridad interno
(desplazamiento lateral de los asientos) como el sistema externo
(paneles extensibles) se activan simultáneamente con los sensores
situados en las puertas delanteras del vehículo. Cuando estos
sensores detectan un objeto situado a una distancia corta del
vehículo y con una velocidad de aproximación superior a un cierto
límite, la unidad de control da la orden de activación de ambos
sistemas.
Los asientos delanteros de un vehículo turismo
convencional sólo admiten un movimiento- longitudinal para
satisfacer las necesidades ergonómicas del ocupante. Dicho
movimiento se efectúa mediante unas guías de desplazamiento. En
condiciones de conducción, los asientos deben estar fijos, por lo
cual precisan de un sistema de anclaje.
Nuestra invención consiste en permitir un
movimiento transversal de los asientos delanteros en el momento de
un impacto lateral para disminuir las posibles lesiones sobre los
usuarios. A diferencia del movimiento longitudinal propio de los
asientos delanteros de los vehículos, este nuevo desplazamiento
horizontal no puede ser accionado por el usuario, sino que tiene
lugar unos instantes antes del impacto
lateral.
lateral.
El funcionamiento de la invención consiste
en:
- 1)
- Generación de una señal eléctrica de aviso del impacto lateral inminente mediante unos sensores de posición y velocidad situados en el exterior de las puertas.
- 2)
- Procesamiento de esta señal en la Unidad de Control.
- 3)
- Propagación de la señal a los actuadores electromagnéticos situados debajo de los asientos delanteros.
- 4)
- Liberación de las fijaciones transversales de los asientos.
- 5)
- Movimiento transversal de los asientos gracias a la fuerza ejercida por el muelle en tensión.
La invención consta de un conjunto de piezas
instaladas debajo de los asientos delanteros, tal y como muestra la
Figura 1. Cada asiento delantero (1) contiene dos sistemas como el
descrito en la Figura 2, uno en la parte delantera del asiento y
otro en la parte posterior.
El asiento delantero del vehículo va fijado a la
pieza (8). Éste puede desplazarse longitudinalmente a través las
guías (5) y (13), fijadas a la estructura del vehículo (2), para
que el usuario pueda ajustarlo a su voluntad.
La parte del asiento que se desplaza en el
interior de esta guía y lo fija a ella son las fijaciones (3) y
(11). Estas fijaciones se unen al asiento mediante las barras
articuladas (4) y (12). En funcionamiento normal, éstas barras
están en posición vertical.
En la articulación (9) actúa un cilindro (7),
unido en el extremo opuesto a la articulación (10). Dentro de este
cilindro se encuentra protegido un muelle, en tensión en
funcionamiento normal, que ejerce continuamente una fuerza en la
dirección de su eje y en el sentido de fuera hacia dentro.
Las fijaciones (3) y (11) impiden el giro del
asiento sobre las barras (4) y (12) en funcionamiento normal,
gracias a actuadores electromagnéticos situados en su interior.
Cuando la unidad de control ordena la puesta en
marcha del sistema, una señal eléctrica llega a los actuadores
electromagnéticos situados dentro de (3) y (11), que liberan al
asiento. Éste, bajo la fuerza ejercida por el muelle, gira sobre
las barras (4) y (12), desplazándose lateralmente hacia el interior
del vehículo, y verticalmente hacia abajo.
El asiento gira sobre las barras (4) y (12) hasta
encontrarse con las piezas (6) y (14), que ejercen de tope, dejando
el asiento en una posición horizontal.
Finalmente, el asiento se ha desplazado la
longitud de las barras (4) y (12) tanto horizontalmente hacia el
centro del vehículo como verticalmente hacia abajo.
Las puertas son la única barrera que se interpone
entre el objeto o vehículo que impacta y los ocupantes en caso de
accidente lateral. La protección lateral estándar de los vehículos
actuales es claramente mejorable; por dicho motivo se ha ideado este
sistema que, respetando las funciones de las puertas e integrándose
en las mismas, permite obtener un alto grado de protección.
La invención consiste en la interposición de una
bolsa o colchón de aire entre el objeto que impacta y el propio
vehículo. Esta bolsa o colchón se encuentra plegada en posición de
reposo en el interior de la puerta por lo que no afecta a la
aerodinámica del vehículo.
El funcionamiento consiste en:
- 1)
- Generación de dos señales continuas de distancia al objeto y de velocidad de aproximación del mismo mediante unos sensores situados en el exterior del vehículo en la zona de posible impacto.
- 2)
- Procesamiento de las señales y comparación con el mapa que relaciona las distancias al vehículo y velocidad de aproximación del mismo en la Unidad de Control.
- 3)
- Envío de una señal de activación hacia los generadores de gas pirotécnicos situados en el interior de las puertas. Esta señal se envía también al sistema de desplazamiento de los asientos delanteros.
- 4)
- Generación de gas e inflado de las bolsas a la presión suficiente por parte de los generadores de gas pirotécnicos.
- 5)
- Desplazamiento hacia el exterior de las bolsas activadas junto con el panel exterior solidario a éstas.
Como vemos en las Figuras 3, 4 y 5 el sistema
consta de una serie de elementos instalados dentro de la puerta y
en el exterior del vehículo. En el exterior, en la zona lateral, van
situados en cada puerta los sensores de distancia de objetos
externos y de velocidad de aproximación de los mismos (15).
Estos sensores emiten señales de forma continua
hacia la unidad de control, que procesa y compara las señales
continuamente para determinar si se encuentra o no en estado de
activación de los sistemas de protección interior y exterior.
En caso afirmativo la unidad de control envía las
pertinentes señales de activación al sistema de desplazamiento de
los asientos y hacia los generadores de gas pirotécnicos (16).
Éstos, al recibir la señal, se activan y generan el gas necesario
para inflar las bolsas (17) con la presión suficiente para el
impacto, como muestra la Figura 4.
Estas bolsas se encuentran plegadas en el
interior de las puertas o paneles exteriores, ocultas por la chapa
de revestimiento externa (18) en posición de reposo, y al llenarse
desplazan consigo el revestimiento externo, que actúa como
protector de la bolsa y que sirve para distribuir más uniformemente
las fuerzas sobre la misma.
El sistema se completa con unas barras (19)
situadas detrás de cada bolsa y solidarias al armazón de la puerta,
que sirven para transmitir la energía a la estructura de la puerta
(20) y, ésta, a su vez, al resto de la estructura del vehículo.
Además, consta de unos tacos de goma (21) interpuestos en el
interior de la bolsa entre el panel y las barras, que oficia de
amortiguante en caso de que el recorrido de las bolsas haga tope
(ver Figura 5).
Figura 1. Vista del sistema de protección
interior global.
Figura 2. Mecanismo encargado de desplazar
transversalmente el asiento.
Figura 3. Puerta con el panel de amortiguamiento
en estado de reposo.
Figura 4. Puerta con el panel de amortiguamiento
activo.
Figura 5. Detalle del interior del mecanismo de
protección exterior.
La invención consta de un conjunto de piezas que
se instalan en la parte inferior de los asientos delanteros. Cada
asiento dispone de dos sistemas de desplazamiento transversal, uno
situado en la parte anterior y el otro en la parte posterior (ver
Figura 1).
La mayor parte de las piezas están fijadas
mecánicamente. El asiento delantero del vehículo va fijado a la
pieza (8), como muestra la Figura 2. Éste, puede desplazarse
longitudinalmente a través de las guías (5) y (13), fijadas a la
estructura del vehículo (2) (placa sólida), para que el usuario
pueda ajustarlo a su voluntad.
La pieza de enlace de la invención con el asiento
(8), consiste en una barra prismática de longitud igual a la
anchura del asiento. Así pues, cada asiento se respalda en dos
piezas tales como (8). Estas, a su vez, son aguantadas por dos
barras articuladas: (4) y (12). Dichas barras articuladas enlazan
con la estructura del vehículo (2) mediante las guías correderas
(5) y (13). Estas guías deben permitir el desplazamiento
longitudinal de los asientos.
Nuestra invención incluye un movimiento adicional
en el conjunto guías correderas-barras articuladas.
Se trata de un giro o rotación de las barras articuladas respecto al
eje longitudinal del vehículo. Se completa un movimiento de giro
cuando las barras articuladas chocan contra los topes (6) y (14)
soldados sobre la estructura del vehículo (2). El giro máximo
permitido es de 90º. Cuando esto sucede, la pieza que soporta el
asiento (8) se ha desplazado transversalmente, o lo que es lo
mismo, el asiento se ha movido transversalmente. La invención
consiste en permitir el desplazamiento transversal sólo en
condiciones determinadas.
En condiciones normales, ya sea de conducción o
cuando se ajusta el asiento, la invención sólo permite un
movimiento longitudinal. La invención bloquea el grado de libertad
correspondiente a un giro respecto al eje longitudinal cuando las
barras (4) y (12) están en posición vertical (ver Figura 2). En este
caso, las fijaciones (3) y (11) bloquean cualquier opción de
giro.
La barra cilíndrica está unida a la pieza de
sujeción (8) y a la estructura del vehículo (2) mediante dos
articulaciones de sujeción (9) y (10). Las articulaciones están
soldadas a la pieza de respaldo (8) y a la estructura del vehículo
(2), respectivamente. El cilindro (7) incluye un muelle en tensión
en funcionamiento normal. De este modo, el muelle ejerce
continuamente una fuerza en la dirección de su eje y en el sentido
de fuera hacia dentro.
El posible giro hacia el centro del vehículo del
conjunto formado por el asiento y las piezas (4), (8) y (12)
permanece hasta que la unidad de control envíe una señal eléctrica a
los actuadores electromagnéticos soldados dentro de (3) y (11),
para que liberen dicho conjunto. Este conjunto, bajo la fuerza
ejercida por el muelle situado en el interior del cilindro (7),
gira sobre las uniones de las barras (4) y (12) con las piezas (3) y
(11), respectivamente, desplazándose lateralmente hacia el centro
del vehículo, y verticalmente hacia abajo. El conjunto gira hasta
que la pieza (8) sobre la cual está situado el asiento, se
encuentra con las piezas (6) y (14), que ejercen de tope, dejando el
asiento en una posición horizontal.
Este sistema consta de un conjunto de piezas
instaladas en el interior de las puertas de un vehículo automóvil.
Dentro de la estructura de cada puerta (20), se encuentra plegada en
funcionamiento normal de reposo una bolsa de aire (17). Esta bolsa
de aire es solidaria por el lado exterior a un panel de
revestimiento exterior (18), parte integrante de la chapa metálica
exterior del vehículo. Por el lado interior, esta bolsa de aire está
fijada a la estructura de la puerta (20). En esta estructura se
encuentran dispuestos los generadores pirotécnicos de gas (16),
capaces de llenar la bolsa de aire y desplazar el panel exterior en
un tiempo muy corto, anterior al momento del impacto.
En el interior de la puerta se encuentran también
unas barras rígidas (19) solidarias al armazón de la puerta (20),
éste a su vez fijado al resto de la estructura del vehículo.
En cada puerta, sobre estos paneles exteriores
están situados los sensores de velocidad y posición (15).
Finalmente, unos tacos de goma (21) interpuestos en el interior de
la bolsa entre el panel y las barras ofician de amortiguante en
caso de que el recorrido de las bolsas haga tope.
Claims (3)
1. Dispositivo de seguridad lateral para
vehículos automóviles destinado a minimizar las consecuencias sobre
los ocupantes del vehículo de un choque lateral, puesto en
funcionamiento a partir de sensores situados en las puertas del
automóvil, caracterizado porque consta de un sistema
automático de desplazamiento lateral de los asientos delanteros en
el momento del impacto y de un sistema de paneles expansibles en el
exterior de las puertas delanteras y traseras.
2. Dispositivo de seguridad lateral para
vehículos automóviles destinado a minimizar las consecuencias sobre
los ocupantes del vehículo de un choque lateral, puesto en
funcionamiento a partir de sensores situados en las puertas del
automóvil, según la reivindicación 1, caracterizado porque
el sistema automático de desplazamiento lateral de los asientos
está compuesto por: unas barras articuladas que enlazan el asiento
con la guía de desplazamiento longitudinal del asiento, de una
fijación que impide el giro de las barras en funcionamiento normal
y de un muelle que permite el movimiento del asiento instantes
antes del impacto lateral.
3. Dispositivo de seguridad lateral para
vehículos automóviles destinado a minimizar las consecuencias sobre
los ocupantes del vehículo de un choque lateral, puesto en
funcionamiento a partir de sensores situados en las puertas del
automóvil, según la reivindicación 1, caracterizado porque
el sistema de paneles expansibles del exterior de las puertas
delanteras y traseras está compuesto por: una bolsa de aire plegada
en el interior de la puerta que se hincha con gases pirotécnicos
instantes antes del impacto, con un panel exterior solidario a
ellas y unas barras de protección en el interior de la puerta.
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| FD2A | Announcement of lapse in spain |
Effective date: 20230224 |