ES2275714T3 - Airbag con parche de obturacion para orificio de descarga de gas espesor variable. - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un airbag cuyo saco inflable (1) tiene un orificio de descarga de gas(3) practicado en el saco (1) que está obturado por un parche (14, 24, 34) que debe romperse por efecto de la presión interior y tiene un espesor variable para reducir el volumen desarrollado cuando se infla por el efecto del gas. En una de las realizaciones posibles de la invención el parche (14, 24, 34) está configurado en tramos de distinto espesor. Dentro de esa configuración, la invención comprende a su vez diferentes variantes y en particular la que utiliza un tramo central de un espesor dado, normalmente menor que el de los otros tramos, y de una superficie dependiente de la presión de rotura deseada.

Description

Airbag con parche de obturación para orificio de descarga de gas de espesor variable.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un airbag dotado de parche de obturación en el orificio de descarga de gas que proporciona una protección incrementada al conductor de un vehículo o a los acompañantes en caso de colisión.

La presente invención es de aplicación a la industria automovilística en general, y en particular al sector dedicado a la fabricación y/o instalación y/o montaje de equipos auxiliares y de dispositivos de seguridad activa en los vehículos.

Antecedentes de la invención

Se conocen en el estado actual de la técnica multitud de dispositivos inflables de seguridad o airbags destinados a amortiguar el golpe al conductor, y en su caso a los pasajeros de un vehículo automóvil en caso de que se produzca una colisión, y sobre todo si esa colisión se produce frontalmente.

Los airbag conocidos, situados habitualmente en zonas delanteras y laterales de los vehículos, consisten en una bolsa o saco plegado, expandible y estanco al aire, que se infla con un gas cuando se detecta un colisión o golpe en el automóvil. Dicho saco dispone de una abertura u orificio en su pared para el escape del gas momentos después de su inflado, y una vez que ha cumplido con la misión amortiguadora.

También es conocido utilizar una membrana o parche adicional para obturar el citado orificio de salida del gas con el fin de conseguir que la salida del gas no se realice de forma inmediata, sino solamente después de que se haya alcanzado una presión interna previamente establecida, consiguiendo así que el saco se mantenga más tiempo hinchado y mejorando la presión del saco en el momento de amortiguar el golpe al pasajero. El parche se rompe o despega para dejar salir el gas del interior del saco una vez amortiguado el golpe, y en virtud de la presión ejercida sobre el airbag por el cuerpo del ocupante alcanzada en el interior del saco.

Los parches de obturación del orificio de salida del gas conocidos hasta el momento presentan diferentes características derivadas tanto del material con el que se fabrican como de las formas adoptadas, viéndose afectados por determinados inconvenientes que hacen que no resulten idóneos para todas las aplicaciones. Así, los parches de tejido adolecen de falta de uniformidad en la presión a la que rompen debido a la variabilidad de las características que ofrece el tejido en sí. Igualmente, los parches de plástico se rompen antes o después, según la presión ejercida, debido a la falta de uniformidad de las características mecánicas del plástico variables según la temperatura a la que se encuentre. Por otro lado, existen parches con líneas de rotura predefinidas pero tienen el inconveniente de que se pueden romper antes de alcanzar la presión prefijada debido a una tensión localizada en el momento del despliegue del airbag.

Por ello en la técnica conocida se considera que los parches de silicona de espesor constante son los más convenientes, puesto que se trata de un material que presenta mayor estabilidad en la variación de la presión de rotura con la temperatura. Véase en este sentido el documento EP 1 022 198 Al, en el cual está basado el preámbulo de la reivindicación 1.

Uno de los problemas de esos parches de silicona de espesor constante es que desarrollan un volumen considerable al deformarse e hincharse antes de romperse, por lo que es necesario disponer de mucho espacio libre alrededor de la zona donde puede ubicarse el parche hinchado. Esto plantea el inconveniente de que si el parche tocara con algún elemento del vehículo o con el ocupante antes de hincharse no se rompería en el momento adecuado, ocasionando una importante reducción en el nivel de la efectividad y protección que debe proporcionar a los ocupantes del automóvil. Por su parte, el gran volumen del parche inflado limita las posibilidades de ubicación del orificio de ventilación del saco. De modo que para evitar esos problemas resultaría extremadamente ventajoso disponer de un airbag con un parche que no se deforme excesivamente al hincharse, sin perder resistencia ni efectividad.

Elementos de espesor no constante para sellar orificios de descarga de airbag se conocen en la técnica.

El documento EP 0835787 describe una hoja de metal, plástico o aluminio ajustada a la pared del airbag. La hoja puede estar cosida, pegada o soldada a la pared del airbag, y tiene al menos una línea de desgarro de separación formada como una impresión. La hoja tiene una sección plana dispuesta en la zona del orificio de ventilación que tiene un espesor reducido con relación a la sección plana remanente.

El documento GB 2306409 describe un airbag que comprende una válvula que está inicialmente en la posición cerrada, pero que puede ser abierta para permitir expulsar del saco de aire el gas contenido en el airbag, abriéndose la válvula en respuesta a una señal, proporcionándose medios para generar la señal de apertura de la válvula una vez que el saco está al menos parcialmente inflado. En una realización, la válvula, actuada por medios pirotécnicos, comprende un elemento de un material de un espesor predeterminado que comprende una zona de menor espesor, estando adaptada la carga pirotécnica para quemar parte de la zona de menor espesor.

Sumario de la invención

La presente invención propone un airbag en el que se consigue que el parche de obturación del orificio de ventilación no se hinche en exceso durante el proceso de inflado del saco del airbag para que evitar que, en lugar de romperse por alcanzarse en su interior una determinada presión lo haga anticipadamente al entrar en contacto con algún elemento del vehículo, impidiendo el correcto funcionamiento del airbag.

Ese objetivo se logra con parches de espesor variable en los que la deformación de las zonas de mayor espesor es más pequeña y por ello el volumen total que desarrolla el parche hinchado antes de la rotura es mucho menor que el que desarrollaría un parche de espesor constante y uniforme.

Un objetivo adicional es el de controlar apropiadamente la presión de rotura del parche.

A este efecto, y según la invención, el parche está configurado en tramos de distinto espesor. En un parche de espesor variable por tramos, la rotura no se produce necesariamente en uno de los tramos de menor espesor, aunque estén situados en los extremos, contra lo que parecería esperable a primera vista, sino que tiende a producirse en el centro, el punto donde se alcanza la mayor deformación.

En una configuración preferente, el tramo central es el menor espesor, no tanto porque con ello se intente provocar la rotura del parche por el centro, cuanto porque ello facilita el control de la presión de rotura. Se ha observado en ese sentido que, para un espesor determinado del tramo central, su dimensión resulta determinante de la presión de rotura, por lo que, para un orificio de ventilación de un determinado diámetro, se pueden conseguir parches con distintas presiones de rotura, variando únicamente la dimensión del tramo central del parche.

El parche según la presente invención está hecho de silicona.

Por su parte, el parche se fija a la pared del saco mediante técnicas de pegado, cosido, soldadura o similar.

Estas y otras características y ventajas de la invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción detallada de las realizaciones de la invención que se llevarán a cabo seguidamente, con fines ilustrativos y no limitativos y con referencia a los dibujos que se acompañan.

Descripción de las figuras

La Figura 1 muestra una vista en perspectiva de un airbag cuyo saco tiene un orificio de ventilación con parche de obturación.

Las Figuras 2a, 2b y 2c son vistas esquemáticas de un parche de obturación de espesor constante, conocido en la técnica, en planta y en sección transversal, tanto en reposo como inflado, respectivamente.

Las Figuras 3a, 3b y 3c son vistas esquemáticas de un parche de obturación de espesor variable según la presente invención, en planta y en sección transversal, tanto en reposo como inflado, respectivamente.

Las Figuras 4a, 4b y 4c son vistas esquemáticas de un parche de obturación según la presente invención, con tramos de tres espesores, en planta y en sección transversal, tanto en reposo como inflado, respectivamente.

Las Figuras 5a, 5b y 5c son vistas esquemáticas de un parche de obturación según la presente invención con tramos de dos espesores, en planta y en sección transversal, tanto en reposo como inflado, respectivamente.

Descripción detallada de la invención

En la Figura 1 se representa un airbag que comprende un saco 1 expandible de características convencionales, un generador 2 de gas, asimismo convencional, para expandir dicho saco en el momento necesario, con el fin de ocasionar que el saco se coloque en la posición adecuada para amortiguar el movimiento del ocupante del vehículo derivado de un golpe o situación similar, absorbiendo su energía cinética en caso de deceleración brusca. Dicho saco 1 tiene un orificio 3 en su pared para la descarga del gas, cubierto por un parche 4 fijado a la pared del saco, de manera que el parche 4 es de material más débil que el saco 1. El parche 4 tiene la funcionalidad de permitir que el generador 2 de gas expanda el saco 1 rápidamente, limitando el flujo de escape del gas a través del orificio 3 durante la expansión del saco.

Según la invención, un parche de espesor variable permite, en comparación con un parche de espesor constante, la reducción del volumen alcanzado en su estado inflado, antes de romperse por efecto de la presión del gas.

Las Figuras 2a, 2b y 2c representan, a efectos de referencia un parche 4 de espesor constante conocido en la técnica, aplicado sobre un orificio de ventilación de forma circular. El parche inflado 4' sigue una forma de un arco de herradura a partir de los bordes del saco 1 y tiene un volumen considerable.

Si bien los parches de espesor variable según la invención pueden tener varias formas, las preferentes son las que utilizan tramos de distinto espesor como las representadas en las Figuras relativas a la invención.

Siguiendo las Figuras 3a, 3b y 3c, puede observarse un parche 14 según la invención con tramos 10 y 11 de distinto espesor. El parche inflado 14' de espesor variable desarrolla un volumen considerablemente menor que el desarrollado por un parche de espesor constante 4'. En contra de lo que podría parecer a primera vista, el parche tenderá a romperse por el centro del tramo 11' y no por las zonas laterales 10', aunque el espesor de estas sea menor.

Otra forma de realización mostrada en las Figuras 4a, 4b y 4c es la de un parche 24 con tres tramos 20, 21 y 22 de anchuras distintas. En el parche inflado 24', puede verse que las zonas 21' de mayor espesor limitan de forma sensible el volumen desarrollado durante el inflado en comparación con un parche de espesor constante 4'. Utilizando esta forma de parche se ha encontrado que la presión de rotura depende de la dimensión de la zona central. Para una determinada área de ventilación y unos determinados espesores de los tramos 20, 21 y 22, un aumento del diámetro D22 de 5 mm implica una reducción de la presión de apertura de aproximadamente 50 mbar.

Otra forma de realización que, como la anterior, logra simultáneamente los objetivos de reducir el volumen desarrollado por el parche inflado y controlar la presión de rotura es la mostrada en las Figuras 5a, 5b y 5c en la que se observa un parche 34 con dos zonas 30 y 31 de diferente espesor. En este caso, la dimensión de la zona central, es decir D31, también determinará la presión de rotura del parche para unos espesores determinados de las zonas 30 y 31.

Una ventaja importante de estos parches con un tramo central de menor espesor y dimensión variable en función de la presión de rotura requerida es que permiten que se pueda cubrir con un mismo diseño un amplio espectro de orificios de ventilación y presiones de rotura. Esta ventaja es especialmente significativa en comparación con los parches de espesor constante en los que, aparte de desarrollar volúmenes de inflado considerables, hay que modificar el espesor cada vez que se quiera aumentar o disminuir la presión de rotura.

El parche objeto de la presente invención se realizará preferiblemente moldeando silicona.

No se considera necesario hacer más extenso el contenido de la presente descripción para que un experto en la materia pueda comprender su alcance y las ventajas que aporta, así como para llevar a cabo la realización práctica del invento.

Aunque se han descrito y representado varias realizaciones de la invención, es evidente que pueden introducirse en ella modificaciones comprendidas dentro del alcance de la misma, no debiendo considerarse limitado éste a dichas realizaciones, sino al contenido de las reivindicaciones siguientes.

Claims (4)

1. Airbag con parche de obturación para el orificio de descarga de gas para amortiguar el movimiento de los ocupantes del vehículo en caso de colisión, que comprende un saco (1) expandible, un generador (2) de gas para hinchar dicho saco y al menos un orificio (3) en la pared del saco (1) para la descarga del gas, cubierto por un parche (14, 24, 34) hecho de silicona fijado a la pared del saco, rompiéndose dicho parche debido al efecto del gas cuando éste alcanza una presión interior predeterminada, caracterizado porque el citado parche (14, 24, 34) comprende al menos dos secciones (10, 11; 20, 21, 22; 30, 31) de diferente espesor dispuesto de tal forma que el volumen desarrollado por el parche durante su inflamiento sea considerablemente menor que el desarrollado por un parche (4') de silicona de espesor constante con la misma presión de rotura.

2. Airbag con parche de obturación para el orificio de descarga de gas según la reivindicación 1, caracterizado porque el parche de obturación (14, 24, 34) está configurado en al menos tres secciones, siendo al menos dos de ellas de diferente espesor.

3. Airbag con parche de obturación para el orificio de descarga de gas según la reivindicación 2, caracterizado porque el parche de obturación (24, 34) comprende una sección central (22, 31) de menor espesor que las demás secciones.

4. Airbag con parche de obturación para el orificio de descarga de gas según la reivindicación 1, caracterizado porque el citado parche (14, 24, 34) está fijado a la pared del saco (1) por medio de técnicas de pegado, de cosido o de soldadura.