ES2236818T3 - Sistema de airbag de inflado variable y volumen variable, de baja agresividad. - Google Patents
Sistema de airbag de inflado variable y volumen variable, de baja agresividad.Info
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Abstract
EL AIR BAG (11) TIENE UN COSIDO ROMPIBLE (13) QUE PROPORCIONA UN VOLUMEN INFLABLE (10) DE TAMAÑO VARIABLE, Y UN MEDIO DE CONTROL (25) PARA CONTROLAR EL NIVEL DE INFLADO.
Description
Sistema de airbag de inflado variable y volumen
variable, de baja agresividad.
La presente solicitud reivindica el beneficio de
la fecha de presentación de la Solicitud Provisional Norteamericana
con Número de Serie 60/019.172, presentada el 5 de junio de
1996.
La presente invención se refiere a un sistema de
airbag que protege a un ocupante de un vehículo a motor en caso de
colisión. Más particularmente, se refiere a un sistema de airbag que
proporciona un volumen inflable de tamaño variable y un suministro
de gas de salida variable para producir una protección óptima del
ocupante con independencia de si lleva puesto el cinturón de
seguridad y con independencia de si la velocidad de la colisión es
moderada o alta.
Las regulaciones de seguridad del Gobierno
Federal de los Estados Unidos (Norma de Seguridad Federal de
Vehículos a Motor (FMVSS) 208) exigen que los airbags de los
vehículos a motor protejan a los ocupantes de los asientos
delanteros sin cinturón en colisiones frontales contra barreras
cuando vehículo está desplazándose a 48,3 km/h en el momento del
impacto. Para lograr ese fin, los airbags deben ser relativamente
grandes, duros e inflarse rápidamente. Conjuntamente, estas
características describen un airbag que aquí se denomina como airbag
agresivo. Aunque exigido por la ley estadounidense, en algunas
ocasiones, los airbags agresivos puede provocar lesiones serias e
incluso fatales.
Esto es de lo más desafortunado dado que el
propio Estudio Estadístico de Accidentes Nacionales (NASS) del
gobierno estadounidense muestra que el 98 por ciento de los
accidentes que provocan el despliegue del airbag tienen lugar a
velocidades de colisión de 48,3 km/h o inferiores. (NASS es un
estudio estadístico continuo de accidentes de vehículos dirigido por
la Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en Autopistas
(NHTSA) del Departamento Estadounidense de Transporte.) Además, el
estudio muestra que el 80 por ciento de los despliegues de airbag
tienen lugar por debajo de los 32,2 km/h. Además, señala que ahora
aproximadamente el 75 por ciento de los ocupantes de los asientos
delanteros llevan puestos los cinturones de seguridad. Por tanto,
únicamente el 0,5% de la población (suponiendo que únicamente el 25%
de las víctimas de colisión en accidentes que tienen lugar a
velocidades de colisión de 48,3 km/h, no lleven puestos cinturones
de seguridad) necesita realmente un airbag que cumpla con la norma
gubernamental actual. El resto de la población está siendo sometida
innecesariamente a un despliegue de un airbag agresivo.
El sistema de airbag que está instalado en la
mayoría de los vehículos actualmente vendidos en los Estados Unidos
no distingue entre, o no se adapta a, las diferentes necesidades de
protección del ocupante que lleva puesto el cinturón de seguridad y
el que no lo lleva puesto. En vez de ello, debido a las regulaciones
de seguridad gubernamentales, se construye intencionadamente para
impedir que el ocupante no sujeto en una colisión grave golpee el
interior del coche desplegando agresivamente un gran airbag a una
alta velocidad de inflado.
Un airbag agresivo puede impedir que el ocupante
golpee una parte estructural del interior del vehículo. Sin embargo,
para lograr ese fin el ocupante resultará muy probablemente golpeado
por el airbag, y la probabilidad de abrasión o de lesiones más
graves es alta. Si va sujeto por el cinturón de seguridad, el
ocupante corre menos riesgo, pero a menudo aún resulta golpeado
violentamente por la bolsa al desplegarse. Si no está sujeto, el
ocupante se desplaza más rápido y más hacia delante antes de ser
golpeado por la bolsa al desplegarse y experimenta incluso efectos
dañinos mayores de las fuerzas de despliegue.
Se han ideado diversos medios para intentar
superar los peligros potenciales asociados al uso de airbags grandes
de alta agresividad. Algunos de estos dispositivos son los
siguientes:
La patente norteamericana número 3.879.056
describe un airbag con un miembro de sujeción similar a un cinturón
que limita el grado de despliegue. Cuando el ocupante impacta contra
el airbag, el miembro de sujeción se rompe, lo cual reduce la
presión del airbag y la fuerza de rebote impartida al ocupante.
La patente norteamericana número 3.990.726
describe un airbag con una costura que se abre cuando el ocupante
golpea el airbag, rebajando así la presión de la bolsa y la fuerza
de rebote.
La patente norteamericana número 5.240.283
describe un airbag con bolsas auxiliares fijadas que se inflan con
gas que es forzado dentro de las mismas desde la bolsa primaria
cuando el ocupante golpea la bolsa primaria.
La patente norteamericana número 5.282.646
describe un airbag con una válvula que controla el inflado de dos
cámaras internas. Las cámaras se comunican a través de dos
aberturas. La primera siempre está abierta y permite el flujo
inmediato de gas de inflado desde la primera cámara, que está
acoplada al inflador, hacia la segunda cámara, que está más cerca
del ocupante. La otra abertura tiene una cubierta de malla y está
cerrada normalmente por una solapa que también está fijada a la
pared que hace contacto con el ocupante. A medida que la segunda
cámara se expande, mediante inflado, a través de la primera
abertura, la pared que hace contacto con el ocupante se mueve hacia
el ocupante. Cuando esta pared alcanza una expansión predeterminada,
la pared tira de la solapa de válvula en el sentido de abrirla y
expone la segunda abertura. El airbag continúa inflándose hasta su
volumen final; es decir, hasta el grado en el que la pared que hace
contacto con el ocupante puede moverse hacia éste.
Todas las patentes anteriores se refieren a
airbags que pueden cambiar significativamente de volumen después de
cargar el ocupante, pero que tienen un suministro generador de gas
de volumen fijo. Debido a su suministro de gas de volumen fijo,
estos airbags pueden inflar adecuadamente el primer volumen o el
volumen más grande de la bolsa, pero no ambos. Si el gas en un
airbag de este tipo de sistema infla adecuadamente el primer volumen
y, tras la carga del ocupante, presenta un volumen mayor, el airbag
se comportará como si el primer volumen estuviera rajado lo cual
efectivamente dejaría sin sujetar al ocupante. De ahí que un sistema
de airbag construido de esta manera sólo podría abrirse de tal modo
que el gas se escapara hacia el volumen mayor tras el impacto del
ocupante a una velocidad equivalente a la de diseños típicos de
airbag ventilados con el fin de constituir una sujeción efectiva.
Para que sea efectivo, un sistema de airbag con un solo generador de
gas únicamente puede tener un airbag de volumen único. Por supuesto,
si se permitieran pequeños cambios de volumen, podría usarse un solo
generador de gas, pero estos pequeños cambios podrían no usarse
nunca para acomodar diferencias en el efecto de cargar el ocupante
que tienen lugar en situaciones de ocupante con cinturón o sin él, o
de velocidades de colisión moderadas o altas. Las patentes antes
citadas pertenecen a lo que desde ahora se denominarán diseños de
volumen variable e inflado fijo.
La patente norteamericana número 5.074.583
describe un sistema de airbag para el lado de pasajeros que incluye
un sensor de condición de asiento que detecta la temperatura del
compartimiento de pasajeros y la condición de asiento de un pasajero
con respecto a la posición del asiento, ángulo de reclinamiento,
tamaño del pasajero, postura del pasajero y uso del cinturón de
seguridad. Según la condición de asiento percibida, una unidad de
control determina la temporización del inflado, la presión de gas
del airbag, la cantidad de gas del airbag y la posición del airbag
con respecto al ocupante. Este sistema tiene los inconvenientes de
ser un sistema extraordinariamente pesado, complejo y costoso.
La patente norteamericana número 5.411.289
describe un sistema de airbag que tiene una fuente de generación de
gas de nivel múltiple que infla el airbag con un nivel seleccionado
de gas. El nivel de gas y los tiempos de secuencia de inflado están
controlados por una unidad de control electrónica que es sensible a
los sensores incorporados de temperatura, cinturón de seguridad y
aceleración.
Los dos sistemas patentados citados anteriormente
proporcionan una salida de generador de gas variable; sin embargo,
no se prevé un volumen de airbag variable. Aunque proporcionan algún
ajuste de la agresividad, no están diseñados para cubrir grandes
diferencias en la protección requerida como las que ocurren, por
ejemplo, a una velocidad de colisión de 19,8 km/h con un ocupante
con cinturón de seguridad frente a una velocidad de colisión de 48,3
km/h con un ocupante sin cinturón de seguridad. Las patentes antes
citadas pertenecen a lo que desde ahora se denominará diseños de
volumen fijo e inflado variable.
El despliegue de un airbag que tiene unos
volúmenes primero y segundo en respuesta a un detector de colisiones
de tal manera que se selecciona el volumen de inflado en respuesta a
la salida del detector de colisiones se describe en el documento DE
2944319.
El documento DE 2944319 describe un sistema de
airbag que comprende un airbag dividido en secciones separadas por
al menos una división soltable, proporcionando dicha al menos una
división soltable al menos un primer volumen menor y un segundo
volumen mayor; un sistema de inflado para inflar dicho airbag en el
volumen primero o segundo, usando una cantidad variable de gas de
inflado de tal manera que el airbag es inflado en el primer volumen
menor cuando se selecciona una primera cantidad menor de gas de
inflado, y en el segundo volumen mayor cuando se selecciona una
segunda cantidad mayor de gas de inflado, proporcionando dicha
segunda cantidad mayor de gas de inflado una presión suficiente en
el airbag de tal manera que se libera la división soltable y el
airbag se infla en el segundo volumen mayor; y un sensor de
colisión.
Además describe, al menos implícitamente, un
método para inflar un airbag en un vehículo que tiene un sistema de
airbag que comprende un airbag divido en una serie de secciones por
al menos una división soltable, un sensor de colisión y un sistema
generador de gas para inflar el airbag con una serie de cantidades
de gas de inflado.
Además describe un sistema de airbag que
comprende un airbag que tiene al menos un volumen primero y un
volumen segundo, en el que dicho primer volumen está definido por
una primera sección del airbag, en el que una segunda sección del
airbag está separada de la primera sección por un material
desprendible, y en el que el segundo volumen es la suma de los
volúmenes de la primera sección y la segunda sección; un sistema de
inflado para inflar dicho airbag en el volumen primero o segundo,
usando al menos una cantidad primera, segunda o tercera de gas de
inflado; y un sistema sensor de colisión.
Además describe un sistema de airbag, que
comprende un airbag que tiene al menos un primer volumen definido
por una primera sección del airbag y un segundo volumen definido por
la suma de la primera sección del airbag y una segunda sección del
airbag, estando separadas dichas secciones primera y segunda del
airbag por una división soltable; un sistema de inflado para inflar
dicho airbag en el volumen primero o segundo usando una cantidad
primera, segunda o tercera de gas de inflado; y un sensor de
velocidad de colisión.
En resumen, todas las invenciones antes citadas
intentan abordar los problemas asociados al airbag grande de alta
agresividad en grados y medios variables. Sin embargo, es necesario
un sistema de airbag que aborde totalmente estos problemas y
proporcione una protección óptima con independencia de si el
ocupante lleva puesto el cinturón de seguridad y de si la velocidad
de colisión es moderada o alta. Además, las necesidades deben
satisfacerse con un sistema de airbag que sea de construcción
sencilla, de instalación económica y compatible con el equipo
existente.
La presente invención es un sistema de airbag de
volumen variable e inflado variable para proteger al ocupante de un
vehículo en el caso de una colisión. Proporciona un sistema de
restricción de airbag que, en términos de agresividad, responde
según las condiciones de colisión con el fin proporcionar una
protección óptima al ocupante. El sistema responde de esta manera
mediante el uso de un airbag que puede inflarse en dos volúmenes
diferentes y una(s)
fuente(s) generador(as) de gas que puede(n) proporcionar al menos dos niveles de inflado. El airbag "normal" FMVSS 208 se desplegará únicamente cuando sea necesario, que es el 5 por ciento de las veces, según se muestra a continuación.
fuente(s) generador(as) de gas que puede(n) proporcionar al menos dos niveles de inflado. El airbag "normal" FMVSS 208 se desplegará únicamente cuando sea necesario, que es el 5 por ciento de las veces, según se muestra a continuación.
Las lesiones que se producen como resultado de un
despliegue del airbag agresivo puede eliminarse casi totalmente por
este sistema de airbag. Usa dos discriminadores para determinar la
naturaleza del despliegue: el uso del cinturón de seguridad y el
umbral de velocidad de colisión. Usando cifras derivadas del estudio
antes citado, la siguiente matriz de
población-colisiones muestra el porcentaje de
colisiones que se producen con respecto a un umbral de velocidad
mayor de 19,3 km/h y a un umbral mayor de 32,2 km/h para ocupantes
con cinturón y sin él.
El airbag está fabricado de material impermeable
adecuado para uso en airbag, lo cual se conoce bien en la técnica.
Su tamaño de gran volumen es típico de airbags diseñados para
proteger ocupantes sin sujeción y se venden en Estados Unidos. Es
decir, el airbag para uso en el lado del conductor tiene un diámetro
sin inflar de aproximadamente 686 a 762 mm y alberga aproximadamente
de 60 a 80 litros de gas de inflado en su modo de inflado total. El
airbag comprende paneles delantero y trasero que están unidos a lo
largo de sus bordes periféricos por unos medios que crean una
costura de alta resistencia. El pespunteado de alta resistencia es
el medio preferido; sin embargo, los paneles también pueden ser
tejidos, pegados o soldados usando soldadura de alta frecuencia. El
panel trasero tiene una abertura situada en el centro que está
reforzada y destinada a fijarse a un sistema de inflado.
El airbag de la presente invención está divido
con unos medios soltables de fijación, tales como una zona de
pespunteado desprendible, que se aplican a lo largo de la periferia
interior del airbag. Esta división proporciona un área inflable
separada en la parte central del airbag que tiene un volumen inflado
que es aproximadamente un 50 por ciento menor que el volumen inflado
de todo el airbag. La disposición de este volumen menor y la
división soltable, junto con la generación de gas variable, es clave
en la baja agresividad de la invención y en la capacidad de la misma
para proteger al ocupante en una gama de circunstancias de colisión.
Con fines de claridad, la parte central inflable de la invención se
denomina aquí como el volumen pequeño inflado o inflable, y la
totalidad del área inflable de la invención se denomina aquí como el
volumen grande inflado o inflable.
El pespunteado desprendible es el medio preferido
para dividir el airbag. Sin embargo, pueden usarse otros medios
soltables incluyendo tejedura, pegado, soldadura de alta frecuencia,
sujeción de ganchos y lazos, resortes, sujeción machihembrada y
tejido de rasgado, y adicionalmente pueden incorporarse pliegues.
Con fines de claridad, los medios soltables se identifican desde
ahora como pespunteado desprendible.
Se presentan a continuación dos realizaciones
preferidas de la invención. Los componentes y disposiciones de ambas
realizaciones permiten que el airbag se despliegue de tal manera que
proporcione los beneficios del volumen inflable de tamaño variable
así como el suministro de gas variable. La siguiente matriz, que
incorpora cifras del estudio antes citado, define los posibles
despliegues del airbag para la presente invención, la cual emplea
como discriminadores el uso del cinturón de seguridad y el umbral de
velocidad de colisión.
Nota: El % gg se refiere al
porcentaje de gas de inflado total disponible que se genera como
resultado de la selección del generador de gas o de la selección del
generador de gas con derivación
abierta.
Una primera realización preferida de la presente
invención incluye una válvula de derivación, un generador de gas, un
sensor de uso de cinturón de seguridad, un sensor de colisión y un
procesador de señal. El generador de gas puede producir suficiente
gas para inflar el volumen inflable grande del airbag. Sin embargo,
entradas procedentes del sensor de uso de cinturón de seguridad y
del sensor de colisión determinan realmente la velocidad y cantidad
de gas de inflado que fluye hacia el airbag. Este sistema funciona
según se describe a continuación.
En el momento en el que el ocupante se pone el
cinturón de seguridad, el sensor de uso de cinturón de seguridad
envía una señal al procesador de señal, el cual envía una señal a la
válvula de derivación para que se abra. Inversamente, en el momento
en el que el ocupante se quita el cinturón de seguridad, el sensor
de cinturón de seguridad envía una señal al procesador de señal que
envía una señal a la válvula para que se cierre. En el caso de una
colisión, la cual es identificada generalmente por el detector de
colisión como un cambio en la aceleración con respecto a un marco
temporal establecido que supera un umbral específico, el detector de
colisión envía una señal al generador de gas que inicia la
generación de gas. Al mismo tiempo, el detector de colisión envía
un(as) señal(es) al procesador de señal que identifica
la gravedad de la colisión, es decir, que indica la velocidad a la
cual ha ocurrido la colisión o que indica si la colisión ocurrió a,
por encima o por debajo de los diversos umbrales de velocidad. La
indicación de velocidad también puede obtenerse de un sensor
separado, tal como el velocímetro del vehículo. El procesador de
señal también puede monitorizar la velocidad del vehículo, por
ejemplo usando una entrada del sistema de velocímetro del vehículo,
de tal modo que actualiza continuamente un registro que contiene la
velocidad del vehículo. El procesador de señal evalúa la entrada del
detector de colisión (y, si es necesario, de un indicador de
velocidad separado) y la entrada más reciente del sensor de uso de
cinturón de seguridad. La respuesta del procesador depende del caso
de colisión específico según se describe a continuación.
En el caso de que la velocidad de colisión sea
mayor de 19,3 km/h, pero menor de 33,8 km/h, denominada aquí
moderada, y el ocupante lleve puesto el cinturón de seguridad, el
procesador de señal no envía ninguna señal a la válvula de
derivación, permitiéndola permanecer totalmente abierta. El gas
fluye simultáneamente hacia fuera a través de la válvula de
derivación y hacia la parte central del airbag, inflando su volumen
pequeño. Aproximadamente el 40 por ciento del gas generado por el
generador fluye hacia el airbag y el 60 por ciento fluye hacia fuera
a través de la válvula de derivación. La parte inflada del airbag es
relativamente pequeña. De este modo, en esta situación, que describe
el 60 por ciento del total de colisiones, según el estudio antes
citado, es improbable que el airbag en despliegue haga impacto
contra el ocupante o que el ocupante cargue el airbag en grado
significativo alguno. Sin embargo, en caso de tenga lugar una
sobrecarga, el gas será evacuado desde el airbag hacia el exterior a
través de la lumbrera de la válvula de derivación.
En el caso de que la velocidad de colisión sea
mayor de 32,2 km/h, denominada aquí como grave, y el ocupante lleve
puesto el cinturón de seguridad, o que la velocidad de colisión esté
por debajo de 33, 8 km/h, pero sea mayor de 19,3 km/h y el ocupante
no lleve puesto el cinturón de seguridad, el procesador de señal
envía una señal que hace que se abra parcialmente la válvula de
derivación. En estas situaciones de colisión, que abarcan el 35 por
ciento de todas las colisiones, según el estudio antes citado,
aproximadamente el 60 por ciento del gas generado fluye hacia el
airbag y el 40 por ciento fluye hacia fuera a través de la válvula
de derivación.
El gas de inflado que fluye hacia fuera a través
de la válvula de derivación es descargado fuera del compartimiento
del ocupante. Por ejemplo, puede descargarse a través del
cortafuegos hacia la bancada del motor. Una válvula de derivación
abierta o parcialmente abierta limita la presión y la cantidad de
gas que fluye hacia el airbag. Esto impide que el pespunteado
desprendible falle durante el inflado y permite que se infle
únicamente el volumen inflable pequeño del airbag.
En el caso de que la velocidad de colisión sea
mayor de 32,2 km/h y que el ocupante no lleve puesto el cinturón de
seguridad, el procesador de señal no envía señal alguna a la válvula
de derivación. La válvula permanece cerrada y, por supuesto, no
deriva gas. En vez de ello, el 100 por ciento del gas generado fluye
hacia la parte central del airbag, rompe el pespunteado desprendible
e infla el volumen inflable grande del airbag. Cuando el ocupante
impacta contra el airbag, el gas se evacua a través de aberturas que
están situadas en el exterior del pespunteado desprendible.
Una segunda realización preferida de la presente
invención comprende dos generadores de gas (o un generador de gas de
nivel doble), un sensor de colisión, un sensor de uso de cinturón de
seguridad y un procesador de señal. La siguiente descripción supone
que los dos generadores de gas tienen producciones diferentes, de
forma preferible aproximadamente el 40 por ciento y el 60 por ciento
de la producción total, de modo que el pequeño volumen central puede
inflarse en condiciones blandas o duras y de modo que conjuntamente
los dos generadores producirán suficiente gas para inflar totalmente
el volumen inflable grande.
Siempre que el ocupante se pone o se quita el
cinturón de seguridad, el sensor de cinturón de seguridad envía una
señal al procesador de señal. En el caso de una colisión, el
detector de colisión envía una(s) señal(es) al
procesador de señal que identifica la gravedad de la colisión. El
procesador de señal evalúa la entrada del detector de colisión y la
entrada más reciente del sensor de uso de cinturón de seguridad. La
respuesta del procesador depende del caso de colisión específico
según se describe a continuación.
Si el ocupante lleva puesto el cinturón de
seguridad y el umbral de velocidad de colisión es moderado, el
procesador de señal enviará una señal al generador de gas más
pequeño para iniciar el inflado. Si el ocupante lleva puesto el
cinturón de seguridad y el umbral de velocidad de colisión es grave,
o si el ocupante no lleva puesto el cinturón de seguridad y el
umbral de velocidad de colisión es moderado, el procesador de señal
enviará una señal al generador de gas más grande para iniciar el
inflado. Si el ocupante no lleva puesto el cinturón de seguridad y
el umbral de velocidad de colisión es grave, el procesador enviará
una señal a ambos generadores para iniciar el inflado. Únicamente
cuando ambos generadores de gas son activados romperá el gas el
pespunteado desprendible e inflará el volumen inflable grande del
airbag.
Las características y ventajas más singulares de
la invención son las que siguen. Proporciona un volumen inflable de
tamaño variable y un sistema de generación de gas de producción
variable para adaptarse correctamente a las diferentes necesidades
de protección del ocupante que lleva puesto un cinturón de seguridad
y del que no sufre colisiones ni moderadas ni graves. El uso del
pespunteado desprendible permite que la capacidad de todo el airbag
esté siempre disponible para el ocupante, si es necesario,
dependiendo de la velocidad de la colisión y el uso del cinturón de
seguridad. El airbag se despliega de una manera poco agresiva
principalmente debido a dos características: la porción central
inflable dividida controlada por el pespunteado desprendible y el
uso de un suministro de gas variable. El airbag o bien deja de
inflarse en un pequeño volumen inflado, apenas el 50 por ciento del
volumen inflado de todo el airbag a una presión relativamente baja o
alta, o se infla hasta su volumen inflado grande de una manera
controlada mediante el uso del pespunteado desprendible. El pequeño
volumen inflado muestra una baja agresividad en virtud del tamaño y
la producción del generador de gas. El pespunteado desprendible
minimiza la agresividad del airbag disminuyendo la rapidez y
limitando la fuerza del despliegue cuando se está inflando el
volumen inflable grande. Los mismos factores que minimizan la
agresividad también pueden limitar la fuerza de rebote que el airbag
puede ejercer sobre el ocupante. Una baja agresividad y una fuerza
de rebote pequeña dan como resultado menor número de lesiones
relacionadas con el despliegue del airbag.
La construcción no ventilada de la bolsa de
volumen menor, que, según muestran las estadísticas de accidentes,
será la restricción desplegada con el uso de la presente invención
el 95 por ciento del tiempo, proporciona ventajas adicionales.
Elimina la contaminación del aire del interior del vehículo debido a
la liberación del gas de inflado. Esto la hace especialmente
práctica para uso en casos en los que pueden ser críticos cambios en
la calidad o en la presión de aire. Asimismo, proporciona protección
al ocupante en vehículos con interiores pequeños en los que el
"humo" evacuado de un generador de gas podría provocar un
problema de escape.
En consecuencia, es un objeto de la presente
invención proporcionar una protección óptima al ocupante de un
vehículo con independencia de si lleva puesto el cinturón de
seguridad o de si la velocidad de colisión es moderada o grave.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar un sistema de airbag de vehículo protector que minimiza
la energía cinética impartida al ocupante durante todas las
situaciones de despliegue.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar un sistema de airbag de vehículo protector que minimiza
la energía de rebote impartida al ocupante tras hacer impacto contra
el airbag en la mayoría de situaciones de despliegue.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar un airbag no ventilado para proteger al ocupante de un
vehículo a motor en la mayor parte de situaciones de colisión en las
que un cambio en la calidad del aire y/o en la presión de aire
respecto de la norma es particularmente indeseable.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar un sistema de airbag que sea de funcionamiento
fiable.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar un sistema de airbag que sea de fabricación
sencilla.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar un sistema de airbag que sea de fabricación
económica.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar un sistema de airbag que sea ligero con respecto a
otros airbag.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar un sistema de airbag que sea compatible con el equipo
existente en vehículos.
La figura 1 es un diagrama esquemático de la
vista delantera del panel delantero de un airbag del lado del
conductor sin inflar de la presente invención.
La figura 2 es un diagrama esquemático de la
vista posterior del panel trasero de un airbag de lado del conductor
sin inflar de la presente invención.
La figura 3 es un diagrama esquemático de la
presente invención que muestra el volumen pequeño del airbag inflado
de la primera realización preferida de la presente invención.
La figura 4 es un diagrama esquemático de la
vista en sección superior de la presente invención que muestra el
volumen grande del airbag de la primera realización preferida de la
presente invención.
La figura 5 es un diagrama esquemático de la
vista en sección superior de la presente invención que muestra el
volumen pequeño del airbag inflado de la segunda realización
preferida de la presente invención.
La figura 6 es un diagrama esquemático de la
vista en sección superior de la presente invención que muestra el
volumen grande del airbag inflado de la segunda realización
preferida de la presente invención.
La realización preferida del airbag de lado del
conductor sin inflar de la presente invención se muestra en las
figuras 1 y 2. Las figuras 3-4 y 5-6
muestran la presente invención con el volumen pequeño del airbag
inflado y el volumen del airbag grande inflado en un sistema de
inflado que emplea una válvula de derivación (figuras
3-4) y en uno que emplea dos generadores de gas
(figuras 5-6). Estas figuras muestran una
configuración redonda para uso en el lado del conductor. Sin
embargo, el airbag de la presente invención puede usar cualquier
forma funcional, incluyendo oblonga, cuadrada y rectangular, para
uso en el lado del conductor o en el lado de pasajeros. Aunque
únicamente se muestran con detalle y se describen aquí los paneles
delantero y trasero, el airbag de la presente invención también
puede tener paneles laterales. Independientemente de la
configuración, el tamaño total del airbag de la presente invención
es el típico de los airbags actualmente fabricados. Por ejemplo,
para uso en el lado del conductor, la presente invención en una
configuración redonda, tal como la mostrada en las figuras
1-2, tiene un diámetro plano sin inflar de
aproximadamente 686 a 762 mm. El material del airbag es también
convencional. Por ejemplo, el material del airbag11 puede ser una
tela de nilón tejido con denier 420 revestida en el interior con
neopreno.
Las figuras 1 y 2 muestran los paneles delantero
10 y trasero 14 del airbag, respectivamente. Estos paneles están
unidos periféricamente de tal modo que se crea una costura a lo
largo del borde exterior. Alternativamente, los paneles pueden
unirse de tal manera que la costura esté en el interior del airbag.
Preferiblemente, los paneles están unidos por un pespunteado de alta
resistencia 12. Sin embargo, pueden usarse también otros medios de
fijación tales como adhesión y soldadura de alta frecuencia. El
pespunteado 12 está compuesto por aproximadamente dos líneas
situadas cercanamente de puntadas rectas aplicadas horizontalmente
que pueden soportar una presión de al menos 1,378952 bar antes de
romperse. Pueden aplicarse otros patrones de pespunteado de alta
resistencia. Preferiblemente, el hilo del pespunteado 12 es hilo de
nilón de 420 dernier, y las puntadas se aplican en el intervalo de 7
a 10 por 25,4 mm.
El pespunteado desprendible 13 define un área
central dentro del airbag 11 y puede soportar una presión de
aproximadamente 0,4826332 bar antes de romperse. Está fabricado
preferiblemente con hilo de nilón de alta resistencia a la rotura de
0,816 kg con puntadas aplicadas en el intervalo de 10 a 18 por cada
25,4 mm. El volumen pequeño inflable está definido por la zona del
área sin puntadas que está rodeada por la línea del pespunteado
desprendible 13 más interior. Este volumen es aproximadamente el 50
por ciento del volumen inflado de todo el airbag 11.
La figura 2 muestra agujeros de ventilación 15
situados en el panel trasero 14 del airbag dentro de la zona sin
puntadas entre el pespunteado 12 y el pespunteado desprendible 13.
Conjuntamente, estos agujeros de ventilación proporcionan
aproximadamente una o dos pulgadas cuadradas del área de
ventilación. El panel trasero 14 también tiene una entrada de gas de
inflado 16. Rodeando a la entrada 16 de gas se encuentra un refuerzo
17 que está destinado a acoplarse al sistema de inflado. La
configuración exacta de la entrada 16 y el refuerzo 17 depende de la
configuración del conector 18 del sistema de inflado que se use.
La primera realización preferida de la presente
invención se muestra en las figuras 3 y 4. Incluye una válvula de
derivación 20 con una lumbrera 29. La válvula 20 está fijada
mediante un conector 18 de fluido a la entrada 16 de gas y al
refuerzo 17. La válvula de derivación 20 también está fijada
mediante un conector 21 de fluido a un generador de gas convencional
23. La válvula de derivación 20 está conectada eléctricamente a un
procesador de señal 25 mediante un cable 30. El procesador de señal
25 está conectado eléctricamente al sensor 19 de uso de cinturón de
seguridad mediante un cable 24. Siempre que el ocupante se pone su
cinturón de seguridad, el sensor 19 de uso de cinturón de seguridad
envía un tipo de señal a través del cable 24 al procesador de señal
25, que entonces envía una señal a través del cable 30 que hace que
se abra la válvula 20. Siempre que el ocupante se quita su cinturón
de seguridad, el sensor 19 de uso de cinturón de seguridad envía una
señal diferente a través del cable 24 al procesador de señal 25, que
envía una señal, vía el cable 30, a la válvula de derivación 20 para
que ésta se cierre.
El procesador de señal 25 también está conectado
eléctricamente al sensor de colisión 22 a través de unos cables 28a
y 28b. En general, el sensor de colisión 22 detecta cambios en la
aceleración durante un espacio de tiempo establecido. Se define una
colisión como un cambio en la aceleración durante un espacio de
tiempo que supera o es mayor que un cambio establecido de
aceleración durante un espacio de tiempo establecido, conocido como
umbral de velocidad. El sensor de colisión 22 de la presente
invención es sensible y responde a dos umbrales de velocidad de
colisión: un umbral moderado cuando la velocidad de colisión es
mayor de 19,3 km/h y un umbral grave cuando la velocidad de colisión
es mayor de 32,2 km/h. El sensor 22 identifica el umbral de
velocidad de colisión y envía esa información a través de los cables
28a y 28b al procesador de señal 25.
Si el umbral de velocidad de colisión es
moderado, únicamente4 el cable 28a enviará una señal al procesador
25. Si el umbral de velocidad de colisión es grave, ambos cables 28a
y 28b enviarán una señal al procesador 25. El sensor de colisión 22
también está conectado eléctricamente mediante un cable 31 a un
generador de gas convencional 23. Cuando el sensor 22 detecta una
colisión, envía simultáneamente una señal a través del cable 31 al
generador 23 de gas, el cual inicia la generación de gas, y al
procesador de señal 25 a través de los cables 28a y 28b.
El procesador de señal 25 evalúa la entrada más
reciente procedente del sensor 19 de uso del cinturón de seguridad y
la entrada procedente del sensor 22 de colisión. A través del cable
30, el procesador de señal 25 o bien no envía señal alguna, dejando
la válvula de derivación 20 totalmente abierta o totalmente cerrada,
o bien envía una señal que abrirá parcialmente o cerrará
parcialmente la válvula de derivación 30, dependiendo de la
condición de cinturón puesto del ocupante y el umbral de velocidad
de colisión. Si la velocidad de colisión es moderada y el ocupante
lleva puesto el cinturón de seguridad, el procesador de señal 25 no
envía señal alguna a la válvula de derivación 20, permitiéndola
permanecer totalmente abierta. Si la velocidad de colisión es grave
y el ocupante lleva puesto el cinturón de seguridad o la velocidad
de colisión es moderada y el ocupante no lleva puesto el cinturón de
seguridad, el procesador de señal 25 envía una señal que hace que la
válvula de derivación 20 se abra parcialmente moviéndose desde una
posición totalmente cerrada o desde una posición totalmente abierta
hasta una posición parcialmente abierta. Si la velocidad de colisión
es grave y el ocupante no lleva puesto el cinturón de seguridad, el
procesador de señal 25 no envía señal alguna a la válvula de
derivación 20, permitiéndola permanecer totalmente cerrada.
Otro sistema de inflado preferido de la presente
invención se muestra en las figuras 5 y 6. Comprende sensores de
colisión y de uso de cinturón de seguridad, 22 y 19,
respectivamente; un procesador de señal 25; y dos generadores 26a y
26b de gas de airbag convencionales. Los dos generadores 26a y 26b
de gas tienen producciones diferentes, de preferencia
aproximadamente el 40 por ciento y el 60 por ciento del total, de
modo que el pequeño volumen central pueden inflarse en condiciones
blandas o duras y de modo que conjuntamente los dos generadores 26a
y 26b producirán gas suficiente para inflar totalmente el volumen
inflable grande del airbag 11. Preferiblemente, el generador 26a de
gas es el generador más grande, y el generador 26b de gas es el
generador más pequeño. El sensor de colisión 22 está conectado
eléctricamente al procesador de señal 25 a través de los cables 28a
y 28b. El sensor 19 de uso de cinturón de seguridad está conectado
eléctricamente al procesador 25 a través del cable 24. El procesador
de señal 25 está conectado eléctricamente a los generadores 26a y
26b de gas a través de los cables 33 y 34, respectivamente. Los
generadores 26a y 26b están conectados de forma fluida a través de
un conector 27 de fluido a la entrada 16 de gas de airbag y al
refuerzo 17.
El sensor 22 de colisión, el sensor 19 de uso de
cinturón de seguridad y el procesador de señal 25 y sus cables de
fijación funcionan como se expuso en la descripción del anterior
sistema de inflado con la siguiente excepción. En el caso de una
colisión, el procesador de señal 25 evalúa las entradas procedentes
del sensor 19 de uso de cinturón de seguridad y envía una señal a
uno o a ambos de los generadores 26a y 26b de gas que inicia el
inflado. Estas entradas definen las circunstancias específicas de la
colisión en términos de umbral de velocidad de colisión y condición
de cinturón puesto del ocupante. Si el ocupante lleva puesto el
cinturón de seguridad y el umbral de velocidad de colisión es
moderado, el procesador de señal 25 enviará una señal al generador
de gas más pequeño 26b para iniciar el inflado. Si el ocupante lleva
puesto el cinturón de seguridad y el umbral de velocidad de colisión
es grave, o si el ocupante no lleva puesto el cinturón de seguridad
y el umbral de velocidad de colisión es moderado, el procesador de
señal 25 enviará una señal al generador de gas más grande 26a para
iniciar el inflado. Si el ocupante no lleva puesto el cinturón de
seguridad y el umbral de velocidad de colisión es grave, el
procesador 25 enviará una señal a ambos generadores 26a y 26b de gas
para iniciar el inflado. Únicamente en esta última situación el gas
romperá el pespunteado desprendible 13 e inflará el volumen inflable
grande del airbag.
La presente invención también puede implementarse
en realizaciones alternativas a las realizaciones descritas
anteriormente. Una primera realización alternativa es un sistema de
airbag que emplea únicamente el uso del cinturón de seguridad como
discriminador, en vez del uso del cinturón de seguridad y del umbral
de velocidad de colisión, es una realización alternativa de bajo
coste de la invención que podría dar como resultado que se
despliegue un airbag con baja agresividad en 75 de cada 100
situaciones de colisión. Una segunda realización alternativa
incluye, además del sensor de velocidad de colisión y el sensor de
uso del cinturón de seguridad, un sensor que responde a la posición
del asiento. Si el asiento está en una posición delantera (como
sería el caso de un conductor bajo, por ejemplo de 5' 1''), el
despliegue del airbag usaría una agresividad baja. Una tercera
realización alternativa incluye, además del sensor de velocidad de
colisión y el sensor de uso de cinturón de seguridad, un sensor
sensible al peso del ocupante, y el sistema de airbag podría
factorizar el peso del ocupante para determinar el tamaño y
agresividad del despliegue del airbag.
La exposición anterior de la presente invención
se ha presentado con fines de ilustración y descripción. No pretende
ser exhaustiva o limitar la invención a las formas precisas
descritas. En particular, la presente invención puede usarse en
vehículos terrestres, marítimos y aéreos además de en automóviles.
Por ejemplo, la presente invención puede usarse en trenes, camiones,
autobuses, furgonetas, botes, barcos y aviones. Serán obvias muchas
variaciones y modificaciones de la invención aquí descrita para los
versados en la técnica a la luz de la anterior exposición, además de
las modificaciones descritas anteriormente.
La invención se define por las reivindicaciones
anexas.
Claims (44)
1. Un sistema de airbag que comprende:
- (a)
- un cinturón de seguridad que comprende un sensor (19) de uso de cinturón de seguridad;
- (b)
- un airbag (11) dividido en secciones separadas por al menos una división soltable (13), proporcionando dicha al menos una división soltable (13) al menos un primer volumen menor y un segundo volumen mayor;
- (c)
- un sistema de inflado para inflar dicho airbag (11) hasta el primer volumen menor o hasta el segundo volumen mayor, usando una cantidad variable de gas de inflado de tal modo que el airbag (11) sea inflado hasta el primer volumen menor cuando se selecciona una primera cantidad menor de gas de inflado, y hasta el segundo volumen mayor cuando se selecciona una segunda cantidad mayor de gas de inflado, proporcionando dicha segunda cantidad mayor de gas de inflado presión suficiente al airbag (11) de tal modo que la al menos una división soltable (13) sea liberada y el airbag (11) se infle hasta el segundo volumen mayor;
- (d)
- un sensor (22) de colisión sensible a al menos un primer umbral de velocidad de colisión y un segundo umbral de velocidad de colisión; y
- (e)
- un procesador (25) de señal conectado eléctricamente al sensor (22) de colisión y al sensor (19) de uso de cinturón de seguridad,
en el que el procesador de señal (25) selecciona
uno de dichos al menos volúmenes primero menor y segundo mayor y la
cantidad de gas de inflado como sigue:
- (i)
- el cinturón de seguridad está abrochado y el sensor (22) de colisión indica que la velocidad de colisión está por encima del primer umbral de velocidad de colisión, pero por debajo del segundo umbral de velocidad de colisión, se selecciona la primera cantidad menor de gas de inflado;
- (ii)
- si el cinturón de seguridad no está abrochado y el sensor (22) de colisión indica que la velocidad de colisión está por encima del segundo umbral de velocidad de colisión, se selecciona la segunda cantidad mayor de gas de inflado.
2. El sistema de airbag según la reivindicación
1, en el que una tercera cantidad intermedia de gas de inflado puede
ser seleccionada por el procesador (25) de señal, no proporcionando
dicha tercera cantidad intermedia de gas de inflado una presión
suficiente en el airbag (11) para liberar la al menos una división
soltable (13), y en el que la tercera cantidad intermedia de gas de
inflado se selecciona en el caso de una colisión que ocurra a una
velocidad de colisión por encima del primer umbral de velocidad de
colisión y por debajo del segundo umbral de velocidad de colisión
cuando el cinturón de seguridad no está abrochado.
3. El sistema de airbag según la reivindicación
2, en el que se selecciona dicha tercera cantidad de gas de inflado
en el caso de una colisión que ocurra por encima del segundo umbral
de velocidad de colisión cuando el cinturón de seguridad está
abrochado.
4. El sistema de airbag según la reivindicación
2, en el que dicho airbag (11) comprende una primera sección y una
segunda sección separadas por dicha al menos única división soltable
(13), y en el que dicha segunda sección tiene un volumen mayor que
el de dicha primera sección.
5. El sistema de airbag según la reivindicación
3, en el que la primera cantidad menor de gas de inflado es
suficiente para inflar el airbag (11) hasta el primer volumen menor
a una primera presión inferior y la tercera cantidad intermedia de
gas de inflado es suficiente para inflar el airbag (11) hasta el
primer volumen menor a una segunda presión mayor.
6. El sistema de airbag según la reivindicación
1, en el que dicho sistema de inflado comprende:
(c)(i) un primer generador (26a) de gas conectado
electrónicamente a dicho procesador (25) de señal para generar la
primera cantidad menor de gas de inflado; y
(c)(ii) un segundo generador (26b) de gas
conectado electrónicamente a dicho procesador (25) de señal para
generar una tercera cantidad intermedia de gas de inflado, en el que
la cantidad total de gas generado por los generadores (26a, 26b) de
gas primero y segundo es la segunda cantidad mayor de gas de
inflado,
en el que la tercera cantidad intermedia de gas
de inflado no proporciona presión suficiente para liberar la al
menos una división soltable (13), y
en el que dicho procesador (25) de señal
transmite señales a dichos generadores (26a, 26b) de gas primero y
segundo para iniciar la generación de gas de inflado por dicho
primer generador (26a) de gas únicamente cuando el cinturón de
seguridad está abrochado y el sensor (22) de colisión indica que la
velocidad de colisión está por encima del primer umbral de velocidad
de colisión, pero por debajo del segundo umbral de velocidad de
colisión, y para iniciar la generación de gas de inflado por dicho
primer generador (26a) de gas y dicho segundo generador (26b) de gas
cuando el cinturón de seguridad no está abrochado y la velocidad de
colisión está por encima del segundo umbral de velocidad de
colisión.
7. El sistema de airbag según la reivindicación
6,
en el que dicha primera cantidad menor de gas de
inflado es suficiente para inflar dicho primer volumen menor a dicha
primera presión inferior, dicha tercera cantidad intermedia de gas
de inflado es suficiente para inflar dicho primer volumen menor a
una segunda presión mayor, y dicha segunda cantidad mayor de gas de
inflado es suficiente para liberar la al menos una división soltable
(13) y para inflar totalmente el airbag hasta dicho segundo
volumen
mayor.
mayor.
8. El sistema de airbag según la reivindicación
2, que comprende además un sensor de posición de asiento conectado
eléctricamente al procesador (25) de señal, en el que el procesador
(25) de señal selecciona la primera cantidad menor de gas de inflado
o la tercera cantidad intermedia de gas de inflado si el asiento
está en una posición adelantada, incluso si el sensor (22) de
colisión indica que la velocidad de colisión está por encima del
segundo umbral de velocidad de colisión.
9. Un método para inflar un airbag en un vehículo
que tiene un sistema de airbag (11) que comprende
un airbag (11) dividido en una serie de secciones
por al menos una división soltable (13),
un sensor (22) de colisión sensible a una serie
de umbrales de velocidad de colisión,
un sensor (19) de uso de cinturón de
seguridad,
un procesador (25) de señal conectado
eléctricamente al sensor (19) de uso de cinturón de seguridad y al
sensor (22) de colisión, y
un sistema generador de gas conectado
eléctricamente al procesador (25) de señal para inflar el airbag
(11) con una pluralidad de cantidades de gas de inflado,
en el que el procesador (25) de señal realiza los
siguientes pasos:
(a) monitorizar el uso del cinturón de
seguridad
(b) recibir señales procedentes del sensor (22)
de colisión que indican una colisión y un umbral de velocidad de
colisión; y
(c) inflar el airbag (11) hasta un volumen
determinado por el uso del cinturón de seguridad y el umbral de
velocidad de colisión, usando una cantidad de gas de inflado
determinada por el uso del cinturón de seguridad y el umbral de
velocidad de colisión como sigue:
- (i)
- si el cinturón de seguridad está abrochado y el sensor (22) de colisión indica que la velocidad de colisión está por encima del primer umbral de velocidad de colisión, pero por debajo del segundo umbral de velocidad de colisión, se selecciona la primera cantidad menor de gas de inflado y se infla el airbag (11) hasta un primer volumen menor a una primera presión menor;
- (ii)
- si el cinturón de seguridad no está abrochado y el sensor (22) de colisión indica que la velocidad de colisión está por encima del segundo umbral de velocidad de colisión, se selecciona la segunda cantidad mayor de gas de inflado,
en el que la segunda cantidad mayor de gas de
inflado infla el airbag (11) a tal presión que se libera la al menos
una división soltable (13), permitiendo que el airbag (11) se infle
hasta un segundo volumen mayor.
10. El método según la reivindicación 9, que
comprende además el paso de:
seleccionar una tercera cantidad intermedia de
gas de inflado e inflar el airbag (11) hasta el primer volumen menor
a una segunda presión superior si (i) la colisión ocurre a una
velocidad de colisión por encima del segundo umbral de velocidad de
colisión y el cinturón de seguridad está abrochado o (ii) si la
velocidad de colisión está por encima del primer umbral de velocidad
de colisión, pero por debajo del segundo umbral de velocidad de
colisión, y el cinturón de seguridad no está abrochado.
11. El método según la reivindicación 10, en el
que dicho sistema generador de gas tiene una serie de generadores
(26a, 26b) de gas y en el que cada generador (26a, 26b) de gas puede
generar una cantidad de gas de inflado, en el que la cantidad total
de gas de inflado generada por dicha serie de generadores (26a, 26b)
de gas es suficiente para inflar totalmente el airbag (11).
12. El método según la reivindicación 10, en el
que dicho sistema generador de gas tiene una pluralidad de
generadores (26a, 26b) que comprenden unos generadores (26a, 26b) de
gas primero y segundo, y en el que dicho primer generador (26a) de
gas tiene una capacidad de generación de gas que es suficiente para
inflar totalmente dicho primer volumen menor del airbag (11).
13. El método según la reivindicación 12, en el
que dicho segundo generador (26b) de gas tiene una capacidad de
generación de gas que, cuando se añade a la cantidad de gas generada
por el primer generador (26a) de gas, es suficiente para inflar
totalmente el airbag (11).
14. El método según la reivindicación 9, en el
que dicho sistema de airbag comprende una válvula de derivación (20)
conectada eléctricamente a dicho procesador (25) de señal y en el
que dicha válvula de derivación (20) es controlada por el procesador
(25) de señal para seleccionar la cantidad de gas de inflado que se
usa para inflar el airbag (11).
15. El método según la reivindicación 14, en el
que la válvula de derivación (20) comprende una posición totalmente
abierta, una posición parcialmente abierta y una posición totalmente
cerrada, y en el que el procesador (25) de señal proporciona una
señal a la válvula de derivación (20) que ajusta a ésta en una de
entre la posición totalmente abierta, la posición parcialmente
abierta y la posición totalmente cerrada.
16. Un sistema de airbag según se reivindica en
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el sistema
de inflado comprende:
un sistema generador (32) de gas de producción
variable para inflar dicho airbag (11) hasta el primer volumen menor
o hasta el segundo volumen mayor, en el que el sistema generador
(23) de gas introduce una cantidad de entre una primera, una segunda
y una tercera cantidad de gas de inflado dentro del airbag (11),
y en el que el procesador (25) de señal controla
el inflado del airbag (11) de tal modo que:
(i) si el cinturón de seguridad está abrochado y
la velocidad de colisión está por encima del primer umbral de
velocidad de colisión y por debajo del segundo umbral de velocidad
de colisión, el airbag (11) es inflado hasta el primer volumen menor
a una primera presión inferior usando la primera cantidad de gas de
inflado,
(ii) si el cinturón de seguridad está abrochado y
la velocidad de colisión está por encima del segundo umbral de
velocidad de colisión, el airbag (11) es inflado hasta el primer
volumen menor a una segunda presión mayor usando la segunda cantidad
de gas de inflado; y
(iii) si el cinturón de seguridad no está
abrochado y la velocidad de colisión está por encima del primer
umbral de velocidad de colisión y por debajo del segundo umbral de
velocidad de colisión, el airbag (11) es inflado hasta el primer
volumen menor a una segunda presión mayor usando la segunda cantidad
de gas de inflado; y
(iv) si el cinturón de seguridad no está
abrochado y la velocidad de colisión está por encima del segundo
umbral de velocidad de colisión, el airbag (11) es inflado hasta el
segundo volumen mayor usando la tercera cantidad de gas de
inflado.
17. El sistema de airbag según la reivindicación
16, en el que el sistema generador (23) de gas de producción
variable comprende una válvula de derivación (20), conectada
conducción de fluido al airbag (11) y a un generador (23) de gas,
que tiene una posición totalmente abierta, una posición parcialmente
abierta y una posición totalmente cerrada, y en el que el procesador
(25) de señal está conectado eléctricamente a la válvula de
derivación (20) a fin de controlar la posición de la válvula de
derivación (20) para proporcionar la cantidad primera, segunda o
tercera de gas de inflado.
18. El sistema de airbag según la reivindicación
17, en el que el procesador (25) de señal controla la válvula de
derivación (20) para:
introducir la primera cantidad de gas de inflado
dentro del airbag (11) ajustando la válvula de derivación (20) en la
posición totalmente abierta,
introducir la segunda cantidad de gas de inflado
dentro del airbag (11) ajustando la válvula de derivación (20) en la
posición parcialmente abierta, e
introducir la tercera cantidad de gas de inflado
dentro del airbag (11) ajustando la válvula de derivación (20) en la
posición totalmente cerrada.
19. El sistema de airbag según la reivindicación
16, en el que el sistema generador de gas de producción variable
comprende un primer generador (26a) de gas conectado eléctricamente
al procesador (25) de señal y capaz de generar una primera cantidad
de gas de inflado, y un segundo generador (26b) de gas capaz de
generar una segunda cantidad de gas de inflado,
en el que dicho procesador (25) de señal controla
los generadores (26a, 26b) de gas primero y segundo para producir
las cantidades primera, segunda y tercera de gas de inflado.
20. El sistema de airbag según la reivindicación
16, en el que dicho primer volumen menor y dicho segundo volumen
mayor están definidos por una primera sección y una segunda sección
del airbag (11).
21. El sistema de airbag según la reivindicación
20, que comprende material desprendible que resiste la rotura hasta
que dicho sistema generador de gas infla la primera sección del
airbag (11) a la primera presión menor usando la primera cantidad de
gas de inflado e infla la primera sección del airbag (11) a la
segunda presión mayor usando la segunda cantidad de gas de inflado,
y en el que dicho material desprendible (13) se rompe después de que
se ha inflado totalmente la primera sección para permitir el inflado
de la segunda sección del airbag (11) usando la tercera cantidad de
gas de inflado.
22. El sistema de airbag según la reivindicación
20, en el que dicho material desprendible comprende un pespunteado
desprendible (13).
23. El sistema de airbag según la reivindicación
16, que comprende además un sensor de posición de asiento, en el que
el procesador (25) de señal también considera la posición de asiento
para determinar si inflar el airbag (11) hasta el primer volumen
menor o hasta el segundo volumen mayor, y para determinar si
introducir la primer cantidad, la segunda cantidad o la tercera
cantidad de gas de inflado dentro del airbag (11).
24. El sistema de airbag según la reivindicación
1 o 2, que comprende además un sensor sensible al peso sobre un
asiento, en el que el procesador (25) de señal también considera el
peso sobre el asiento para determinar si inflar el airbag (11) hasta
el primer volumen menor o hasta el segundo volumen mayor, y para
determinar si introducir la primer cantidad, la segunda cantidad o
la tercera cantidad de gas de inflado dentro del airbag (11).
25. Un sistema de airbag que comprende:
(a) un cinturón de seguridad que comprende un
sensor (19) de uso de cinturón de seguridad;
(b) un airbag (11) que tiene al menos un primer
volumen y un segundo volumen, en el que dicho primer volumen está
definido por una primera sección del airbag (11), en el que una
segunda sección del airbag (11) está separada de la primera sección
por un material desprendible (13), y en el que el segundo volumen
es la suma de los volúmenes de la primera sección y la segunda
sección;
(c) un sistema de inflado para inflar dicho
airbag (11) hasta el volumen primero o segundo, usando al menos una
cantidad primera, segunda o tercera de gas de inflado;
(d) un sistema sensor (22) de colisión que
comprende un detector de colisión y un indicador de velocidad; y
(e) un procesador (25) de señal conectado
eléctricamente al sensor (22) de colisión y al sensor (19) de uso de
cinturón de seguridad, en el que el procesador (25) de señal inicia
el despliegue del airbag (11) tras recibir una señal procedente del
detector de colisión indicando que está teniendo lugar una colisión,
y en el que el procesador (25) de señal selecciona uno de dichos
volúmenes primero y segundo y las cantidades primera, segunda o
tercera de gas de inflado como sigue:
- (i)
- si el cinturón de seguridad está abrochado y la velocidad de colisión está por encima del primer umbral de velocidad de colisión y por debajo del segundo umbral de velocidad de colisión, el airbag (11) es inflado hasta el primer volumen menor a una primera presión inferior usando la primera cantidad de gas de inflado,
- (ii)
- si el cinturón de seguridad está abrochado y la velocidad de colisión está por encima del segundo umbral de velocidad de colisión, el airbag (11) es inflado hasta el primer volumen a una segunda presión mayor usando la segunda cantidad de gas de inflado;
- (iii)
- si el cinturón de seguridad no está abrochado y la velocidad de colisión está por encima del primer umbral de velocidad de colisión y por debajo del segundo umbral de velocidad de colisión, el airbag (11) es inflado hasta el primer volumen a una segunda presión mayor usando la segunda cantidad de gas de inflado; y
- (iv)
- si el cinturón de seguridad no está abrochado y la velocidad de colisión está por encima del segundo umbral de velocidad de colisión, el airbag (11) es inflado hasta el segundo volumen usando la tercera cantidad de gas de inflado por rotura del material desprendible (13) que separa la primera sección de la segunda sección.
26. El sistema de airbag según la reivindicación
25, en el que dicho airbag (11) comprende una serie de secciones,
teniendo cada una de dichas secciones un volumen que puede ser
inflado por dicho sistema de inflado.
27. El sistema de airbag según la reivindicación
26, que comprende además un material desprendible que separa dicha
pluralidad de secciones y que resiste la rotura hasta que dicho
sistema de inflado llena una o más secciones del airbag (11).
28. El sistema según la reivindicación 26, en el
que dicha primera cantidad de gas de inflado es suficiente para
llenar dicha primera sección a la primera presión inferior, dicha
segunda cantidad de gas de inflado es suficiente para llenar dicha
primera sección a la segunda presión mayor, y dicha tercera cantidad
de gas de inflado es suficiente para llenar completamente dichas
secciones primera y segunda.
29. El sistema de airbag según la reivindicación
4, 16 o 28, en el que dicho sistema de inflado infla dicha primera
sección antes de inflar dicha segunda sección.
30. El sistema de airbag según la reivindicación
29, en el que dicho material desprendible (13) se rompe cuando dicha
primera sección ha sido llenada por dicho sistema de inflado,
permitiendo después que dicho sistema de inflado llene dicha segunda
sección.
31. El sistema de airbag según la reivindicación
5, 16, 20 o 30, en el que dicha primera sección está contenida
dentro de dicha segunda sección.
32. El sistema de airbag según la reivindicación
1, 16 o 25, que comprende además una válvula de derivación (20)
conectada eléctricamente a dicho procesador (25) de señal, en el que
dicha válvula de derivación (20) es controlada por el procesador
(25) de señal para seleccionar la cantidad de gas de inflado que se
usa para inflar el airbag (11).
33. El sistema de airbag según la reivindicación
16 o 32, en el que la válvula de derivación (20) comprende una
posición totalmente abierta, una posición parcialmente abierta y una
posición totalmente cerrada, y en el que el procesador (25) de señal
proporciona una señal a la válvula de derivación (20) que ajusta la
válvula de derivación (20) a una de entre la posición totalmente
abierta, la posición parcialmente abierta y la posición totalmente
cerrada.
34. El sistema de airbag según la reivindicación
32, en el que la válvula de derivación (20) comprende una posición
totalmente abierta, una posición parcialmente abierta y una posición
totalmente cerrada, y en el que el procesador (25) de señal
proporciona una señal a la válvula de derivación (20) que ajusta la
válvula de derivación (20) a una de entres la posición totalmente
abierta, la posición parcialmente abierta y la posición totalmente
cerrada para seleccionar la primera cantidad de gas de inflado, la
segunda cantidad de gas de inflado o la tercera cantidad de gas de
inflado, respectivamente.
35. El sistema de airbag según la reivindicación
25, en el que dicho sistema de inflado comprende:
(c)(i) un primer generador (26a) de gas conectado
eléctricamente a dicho procesador (25) de señal para generar la
primera cantidad menor de gas de inflado; y
(c)(ii) un segundo generador (26b) de gas
conectado eléctricamente a dicho procesador (25) de señal para
generar la segunda cantidad de gas de inflado,
en el que la tercera cantidad de
gas de inflado es el total de las cantidades primera y segunda de
gas de inflado, de tal manera que la tercera cantidad de gas de
inflado se genera iniciando el inflado de ambos generadores (26a,
26b) de gas primero y segundo, y en el que dicho procesador (25) de
señal transmite señales a dichos generadores (26a, 26b) de gas
primero y segundo para iniciar la generación de gas de inflado por
dichos generadores (26a, 26b) de gas primero y
segundo.
36. El sistema de airbag según la reivindicación
35, en el que dicho airbag (11) comprende:
(b)(i) una primera sección que tiene el primer
volumen; y
(b)(ii) una segunda sección, en el que el segundo
volumen es la suma de los volúmenes de las secciones primera y
segunda, y en el que dicha primera cantidad de gas de inflado es
suficiente para inflar dicho primer volumen a la primera presión
inferior,
dicha segunda cantidad de gas de
inflado es suficiente para inflar dicho primer volumen a la segunda
presión superior,
y
dicha tercera cantidad de gas de
inflado es suficiente para inflar totalmente dicho segundo
volumen.
37. El sistema de airbag según la reivindicación
25, que comprende además un sensor de posición de asiento, en el que
el procesador (25) de señal selecciona las cantidades primera o
segunda de gas de inflado si el asiento está en una posición
adelantada, incluso si el detector de colisión indica que la
velocidad de colisión está por encima del segundo umbral de
velocidad de colisión.
38. El sistema de airbag según la reivindicación
2, que comprende además un sensor sensible al peso sobre un asiento,
en el que el procesador (25) de señal selecciona la primera cantidad
menor de gas de inflado o la tercera cantidad intermedia de gas de
inflado si el peso sobre el asiento está por debajo de un límite
predeterminado, incluso si el sensor (22) de colisión indica que la
velocidad de colisión está por encima del segundo umbral de
velocidad de colisión.
39. El sistema de airbag según la reivindicación
25, que comprende además un sensor sensible al peso sobre un
asiento, en el que el procesador (25) de señal selecciona la primera
cantidad menor de gas de inflado o la tercera cantidad intermedia de
gas de inflado si el peso sobre el asiento está por debajo de un
límite predeterminado, incluso si el detector de colisión indica que
la velocidad de colisión está por encima del segundo umbral de
velocidad de colisión.
40. Un sistema de airbag que comprende:
(a) un airbag (11) que tiene al menos un primer
volumen definido por una primera sección del airbag (11) y un
segundo volumen definido por la suma de la primera sección del
airbag (11) y una segunda sección del airbag (11), estando separadas
dichas secciones primera y segunda del airbag (11) por una división
soltable (13);
(b) un sistema de inflado para inflar dicho
airbag (11) hasta el volumen primero o segundo, usando una cantidad
primera, segunda o tercera de gas de inflado;
(c) un sistema de cinturón de seguridad que
comprende un sensor (19) de uso de cinturón de seguridad;
(d) un sistema sensor de posición de asiento;
(e) un procesador (25) de señal acoplado a dicho
airbag (11), a un sensor (22) de velocidad de colisión y a dicho
sistema de inflado para inflar dicho airbag (11) cuando dicho
procesador (25) de señal detecta una colisión como sigue:
- (i)
- si el cinturón de seguridad está abrochado y la velocidad de colisión está por encima del primer umbral de velocidad de colisión y por debajo del segundo umbral de velocidad de colisión, el airbag (11) es inflado hasta el primer volumen a una primera presión inferior usando la primera cantidad de gas de inflado,
- (ii)
- si el cinturón de seguridad está abrochado y la velocidad de colisión está por encima del segundo umbral de velocidad de colisión, el airbag (11) es inflado hasta el primer volumen a una segunda presión mayor usando la segunda cantidad de gas de inflado;
- (iii)
- si el cinturón de seguridad no está abrochado y la velocidad de colisión está por encima del primer umbral de velocidad de colisión y por debajo del segundo umbral de velocidad de colisión, el airbag (11) es inflado hasta el primer volumen a la segunda presión mayor usando la segunda cantidad de gas de inflado;
- (iv)
- si el cinturón de seguridad no está abrochado y la velocidad de colisión está por encima del segundo umbral de velocidad de colisión y el sensor de posición de asiento indica que el asiento no está en una posición adelantada, el airbag (11) es inflado hasta el segundo volumen usando la tercera cantidad de gas de inflado, en el que la tercera cantidad de gas de inflado proporciona presión suficiente para liberar la división soltable (13) y para permitir que el gas de inflado entre en la segunda sección del airbag (11); y
- (v)
- si el cinturón de seguridad no está abrochado y la velocidad de colisión está por encima del segundo umbral de velocidad de colisión y el sensor de posición de asiento indica que el asiento está en una posición adelantada, el airbag (11) es inflado hasta el primer volumen usando la segunda cantidad de gas de inflado.
41. El sistema de airbag según la reivindicación
40, en el que la primera sección del airbag (11) es una porción
central de todo el airbag (11) separada en forma soltable de la
parte restante del airbag (11).
42. El sistema de airbag según la reivindicación
41, en el que la primera sección del airbag (11) se fija en forma
soltable al airbag (11) usando un pespunteado desprendible (13).
43. El sistema de airbag según la reivindicación
41, en el que el airbag (11) tiene una sección transversal circular,
y la primera sección del airbag (11) también tiene una sección
transversal circular.
44. El sistema de airbag según la reivindicación
43, en el que el centro de la sección transversal circular de la
primera sección del airbag (11) coincide aproximadamente con el
centro de la sección transversal circular del airbag (11).
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