ES2304747T3 - Dispositivo de retencion para ocupantes de vehiculos. - Google Patents

Abstract

Un dispositivo de retención para ocupantes de vehículos con un módulo de bolsa de gas (12), que comprende un generador de gas (14) para llenar una bolsa de gas (16), al menos una abertura de escape (20) formada en un componente fijo del módulo de bolsa de gas (12), por la que puede escapar el gas generado por el generador de gas (14) y conducido al interior de la bolsa de gas (16), y al menos un dispositivo de cierre (22) para la abertura de escape (20), caracterizado porque el dispositivo de cierre (22) comprende un dispositivo de ajuste y varias coberturas con diferente sensibilidad a presión, donde mediante el dispositivo de ajuste, incluso antes de un desencadenamiento del módulo de bolsa de gas (12), una determinada cobertura se lleva delante de la abertura de escape (20) para cerrar la misma hasta una presión interna de la bolsa de gas predeterminada dependiente de la respectiva cobertura y dejar expuesta la misma por desgarro al menos parcialmente al sobrepasar esta presión interna.

Description

Dispositivo de retención para ocupantes de vehículos.

La invención se refiere a un dispositivo de retención para ocupantes de vehículos con un módulo de bolsa de gas, que comprende un generador de gas para llenar una bolsa de gas, al menos una abertura de escape formada en un componente fijo del módulo de bolsa de gas por la que puede escapar el gas generado por el generador de gas y conducido al interior de la bolsa de gas y al menos un dispositivo de cierre para la abertura de escape.

Habitualmente, en un dispositivo de retención para ocupantes de vehículos de este tipo, una bolsa de gas se debe llenar lo más rápidamente posible con el gas generado por un generador de gas. Sin embargo, en determinados casos es deseable no llenar la bolsa de gas con todo el volumen disponible de gas o, de forma más general, dejar escapar gas, por lo que en el módulo de bolsa de gas se proporcionan aberturas de escape por cuya exposición se puede limitar la presión en la bolsa de gas.

En la bibliografía se describen numerosas posibilidades de solución que se han puesto como objetivo regular en el caso de un accidente la presión interna y, por tanto, el efecto de retención de la bolsa de gas dependiendo del caso de carga, considerando como parámetros de control, entre otras cosas, la masa de la persona que se tiene que proteger o la velocidad de conducción. Entre las mismas se proponen también aparatos con válvulas giratorias o correderas que regulan la corriente de gas. Otro enfoque de solución propuesto en el documento DE 198 10 537 A1 consiste en limitar la corriente de gas desde el generador de gas a la bolsa de gas dependiendo del caso de carga accionando por un dispositivo de ajuste una válvula incluso durante la conducción antes de un posible accidente.

Una solución adicional prevé limitar la presión interna que se puede conseguir aplicando en la bolsa de gas, en un caso dado, adicionalmente a una ya existente, una abertura de escape (adicional) y cerrando la misma con una membrana. La membrana estallará entonces a una presión determinada y el gas puede escapar de la bolsa de gas (véase, por ejemplo, el documento DE 296 17 586). A partir del documento genérico US 2004/0021307 A1 se conoce un módulo de bolsa de gas con varias aberturas de escape cerradas por membranas. Dependiendo de la gravedad del accidente así como de parámetros específicos del ocupante se dejan expuestas una o varias de las aberturas de escape, destruyendo de forma activa con una cápsula detonante asignada la respectiva membrana en respuesta a una señal.

Una desventaja en las soluciones de válvula que se conocen a partir del estado de la técnica consiste en que, por norma, las mismas solamente se pueden realizar con una considerable complejidad de producción. Si se quiere regular el escape de los gases de la bolsa de gas, existe además el problema de los tiempos de respuesta muy cortos que se requieren por el dispositivo de regulación, ya que todo el proceso del inflado de la bolsa de gas y de la penetración y rebote del ocupante requiere menos de 150 ms. Si se intenta, por el contrario, controlar o regular la cantidad del gas que fluye al interior de la bolsa de gas limitando la corriente de gas por una válvula, también se prolonga el tiempo de inflado, de forma que para la persona que se tiene que proteger todo el efecto de retención probablemente quedará disponible solamente en un momento posterior. Las soluciones que trabajan con una membrana que estalla no presentan el problema de los tiempos de respuesta, sin embargo, no representan dispositivos de regulación en ese sentido, ya que reaccionan solamente a un valor umbral, de hecho, al alcanzar una presión interna determinada.

Por el contrario, la invención proporciona un sistema que, por un lado, reacciona con tiempos de respuesta extremadamente cortos a la presión interna creciente en la bolsa de gas durante el inflado y, por otro lado, permite un ajuste escalonado de la presión interna máxima admisible dependiendo del caso de carga presente.

Esto se consigue de acuerdo con la invención en un dispositivo de retención para ocupantes de vehículos del tipo que se ha mencionado al principio con un módulo de bolsa de gas porque el dispositivo de cierre comprende un dispositivo de ajuste y varias coberturas con diferente sensibilidad a presión, donde mediante el dispositivo de ajuste, incluso antes de un desencadenamiento del módulo de bolsa de gas, se lleva una determinada cobertura delante de la abertura de escape para cerrar la misma hasta una presión interna de bolsa de gas predeterminada que depende de la respectiva cobertura y dejar expuesta la misma por desgarro al menos parcialmente al superar esta presión interna. En el dispositivo de retención para ocupantes de vehículos de acuerdo con la invención, por tanto, se utilizan coberturas con diferente sensibilidad a presión delante de una abertura de escape en una cubierta del módulo de bolsa de gas, un soporte del generador u otro componente fijo, en el sentido de esencialmente rígido, de forma opcional para adaptar la máxima presión interna posible y, por tanto, la dureza de la bolsa de gas, al presente caso de carga de forma individual y, de este modo, preservar al ocupante de lesiones innecesarias. Por un lado, la presión interna tiene que ser suficiente para evitar un impacto del cuerpo sobre el volante, por otro lado, una bolsa de gas demasiado dura deformaría el cuerpo de la persona que se tiene que proteger en mayor medida de lo necesario. Ya que el sistema de acuerdo con la invención no limita la corriente de gas desde el generador de gas a la bolsa de gas, es posible un inflado rápido de la bolsa de gas, de forma que para el ocupante queda disponible de forma temprana todo el efecto de retención. Por lo demás, permite reaccionar a diferentes casos de carga pudiendo adaptar la magnitud del efecto de retención por variación de la presión interna máxima.

Para conseguir un efecto de retención óptimo se proporciona preferiblemente al menos un sensor que detecta parámetros específicos del vehículo o del ocupante así como una unidad de control que procesa los parámetros y que controla el dispositivo de ajuste. Los parámetros específicos del ocupante son, a modo de ejemplo, el peso o el tamaño del ocupante del vehículo, su posición en el asiento o si el ocupante del vehículo tiene el cinturón abrochado o no. Como magnitud específica del vehículo se detecta, por ejemplo, la velocidad momentánea de conducción. De este modo, incluso durante la conducción, antes de que suceda un accidente, se puede colocar la cobertura que ofrezca al ocupante una protección suficiente con el menor riesgo de lesiones delante de la abertura de escape.

De acuerdo con una realización preferida, las coberturas se realizan con diferente grosor, por lo que, de forma sencilla se puede realizar la diferente sensibilidad a presión deseada.

Ventajosamente, el corte transversal de desgarro predeterminado de las coberturas es igual. El mismo se corresponde entonces aproximadamente al tamaño de la abertura de escape prevista en el componente fijo que, la cual, de este modo, si se requiere se deja expuesta en gran parte de su superficie.

El dispositivo de cierre comprende preferiblemente una placa con varias aberturas que están cerradas antes del alcanzar la respectiva presión interna de la bolsa de gas por una cobertura asignada. De este modo se obtiene una disposición particularmente estable. Alternativamente, evidentemente también se puede proporcionar una placa realizada de una pieza o una membrana tensada sobre un marco que se componga de varios segmentos de diferente grosor. Los propios segmentos forman entonces las coberturas.

La respectiva abertura se puede llevar por movimiento de la placa delante de la abertura de escape. Evidentemente también se podría concebir mover la abertura de escape y mantener la cobertura sin mover, ya que solamente es importante el movimiento relativo entre la cobertura y la abertura de escape.

De acuerdo con una primera realización, la placa presenta, por ejemplo, forma aproximadamente circular y se mueve de forma rotatoria por el dispositivo de ajuste. La placa está unida por un eje de giro con el componente fijo del módulo de bolsa de gas, que está colocado de tal forma que las aberturas individuales de la placa, que se disponen sobre un círculo parcial, se llevan por giro de toda la placa sobre la abertura de escape en el componente fijo.

De acuerdo con una realización adicional, la placa presenta, por ejemplo, una forma rectangular alargada y se mueve por traslación por el dispositivo de ajuste. La fijación de la placa en el componente fijo del módulo de bolsa de gas se realiza después, a modo de ejemplo, por carriles de guía, de forma que las aberturas en la placa se pueden llevar por desplazamiento lateral sobre la abertura de escape. Esta realización se caracteriza por una construcción particularmente compacta.

El dispositivo de ajuste es preferiblemente un mecanismo que se caracteriza por una construcción sencilla, bajos costes de producción y una tendencia a fallos reducida.

Para garantizar que después del desgarro de la cobertura pueda salir gas desde el espacio interno del módulo de bolsa de gas solamente por aquella abertura de la placa que se sitúa en el segmento por encima de la abertura de escape en el componente fijo hasta el espacio exterior, el dispositivo de cierre comprende preferiblemente una junta. La misma se puede proporcionar en la propia placa o en el componente fijo del módulo de bolsa de gas.

Ventajosamente, cada cobertura es una pieza de material propia. De este modo se garantiza que durante el desgarramiento de una cobertura, el desgarro no se extienda hasta las coberturas dispuestas de forma adyacente, que en realidad solamente se deben desgarrar con una mayor presión interna de la bolsa de gas.

Las coberturas son preferiblemente del mismo material. Como coberturas se consideran particularmente membranas de diferente grosor, a modo de ejemplo, películas de metal o de plástico.

Se obtienen características y ventajas adicionales de la invención a partir de la siguiente descripción de varias realizaciones preferidas mediante el dibujo adjunto. En el mismo se muestra:

- en la Figura 1, una vista esquemática de un dispositivo de retención para ocupantes de vehículos de acuerdo con una primera realización de la invención, parcialmente en un corte;

- en la Figura 2, una vista lateral del dispositivo de retención de ocupantes para vehículos de la Figura 1, y

- en la Figura 3, una vista lateral de un dispositivo de retención para ocupantes de vehículos de acuerdo con una segunda realización de la invención.

La Figura 1 muestra un dispositivo de retención para ocupantes de vehículos 10 con un módulo de bolsa de gas 12, que se proporciona particularmente para una utilización como módulo de bolsa de gas para el conductor, sin embargo, no se limita esto. El módulo de bolsa de gas 12 comprende un generador de gas 14 y una bolsa de gas 16 solamente indicada en la Figura. En un componente fijo del módulo de bolsa de gas 12 en forma de un soporte del generador 18 de chapa se proporciona una abertura de escape 20, que está cerrada mediante un dispositivo de cierre 22. En vez de, como se representa en la Figura 1, en una pared lateral, evidentemente, la abertura de escape 20 también se puede disponer en el fondo del soporte del generador 18. La bolsa de gas 16 se fija en cualquier caso de tal forma en el soporte del generador 18 que se garantiza una corriente de gas sin impedimentos entre el interior de la bolsa de gas y el dispositivo de cierre 22.

El dispositivo de cierre 22 comprende un dispositivo de ajuste en forma de un mecanismo 24 accionado por motor eléctrico, que se acciona por una unidad de control 26, que está unida a su vez con varios sensores, de los cuales solamente se muestran dos sensores 28. Los sensores 28 son, a modo de ejemplo, un sensor de masa integrado en el asiento del vehículo así como un sensor de velocidad que detecta la velocidad conducida momentáneamente.

Adicionalmente, el dispositivo de cierre 22 comprende una placa 30 (Figura 2), que está configurada de forma circular en la primera realización mostrada y que presenta varias aberturas 32, de las cuales cada una, en el estado no desencadenado del módulo de bolsa de gas 12, está cerrada por una cobertura, más exactamente: está recubierta por una membrana 34 que forma la cobertura. Las membranas 34 se componen todas del mismo material, a modo de ejemplo, una película adecuada de metal o plástico, y presentan el mismo corte transversal de desgarro, es decir, diámetro. Sin embargo, ya que las membranas 34 se realizan con diferentes grosores, para cada membrana 34 se obtiene una diferente sensibilidad a presión. En la realización mostrada, cada membrana 34 se compone de una pieza de material propia. Sin embargo, igualmente también se podría concebir proporcionar una placa dividida en segmentos con diferente grosor de material y, que por lo demás, estuviera realizada como una pieza.

Si se someten las membranas 34 a una presión creciente con el paso del tiempo, estallarán debido a sus diferentes grosores con diferentes presiones.

La placa 30 está unida por un eje de giro 36 con el soporte del generador 18 y se puede impeler por el mecanismo 24 hasta un movimiento giratorio alrededor de este eje de giro 36. De este modo se puede llevar respectivamente exactamente una membrana 34 entre la abertura de escape 20 y el espacio interno del módulo de bolsa de gas 12, donde la membrana 34 cierra en primer lugar la abertura de escape 20. La abertura de escape 20 en el soporte del generador 18 es ligeramente mayor que las aberturas 32 de la placa 30.

Entre la placa giratoria 30 y la pared del soporte del generador 18 se dispone en la zona de la abertura de escape 20 al menos una junta 38 que sirve para que, después de que se desgarre la membrana 34, pueda salir gas del espacio interno del módulo de bolsa de gas 12 solamente por aquella abertura 32 de la placa 30, que esté situada sobre la abertura de escape 20 en el soporte del generador 18. La junta 38 se aplica en el soporte del generador 18 alrededor de la abertura de escape 20 o en la placa 30, alrededor de cada una de las aberturas 32, se proporciona una de estas juntas 38.

Durante el funcionamiento del vehículo, los sensores 28 detectan constantemente uno o varios parámetros específicos del vehículo o del ocupante, como el tamaño del ocupante del vehículo, su posición en el asiento, su peso, si el ocupante del vehículo tiene el cinturón abrochado o no así como la velocidad de conducción. La unidad de control 26 calcula en base a los datos determinados el efecto de retención óptimo en un caso de retención y la presión interna de la bolsa de gas requerida mínima que conduce al efecto de retención deseado. Durante el funcionamiento, es decir, antes de un posible impacto, se coloca aquella membrana 34 delante de la abertura de escape 20 del soporte del generador 18, que ofrezca al ocupante una protección suficiente con el menor riesgo de lesiones. Esto sucede girando de forma correspondiente la placa circular 30 por el mecanismo 24.

En el caso de retención, el gas generado por el generador de gas 14 fluye a la bolsa de gas 16. La presión en el interior de la bolsa de gas 16 así como en el espacio interno del módulo de bolsa de gas 12 sigue aumentando hasta que finalmente se alcanza una presión que es suficiente para destruir la membrana 34 que se sitúa delante de la abertura de escape 20 y dejar expuesta de este modo la abertura de escape 20. De este modo se consigue una bolsa de gas blanda que no deforma el cuerpo de la persona que se tiene que proteger en mayor medida de lo necesario. Proporcionando varias membranas de diferente grosor, que, por tanto, estallan a presiones diferentes, se puede adaptar la máxima presión interna posible, y por tanto, la dureza de la bolsa de gas 16, al caso de carga presente actualmente y, por tanto, se puede preservar el ocupante del vehículo de lesiones innecesarias.

La Figura 3 muestra una realización alternativa del dispositivo de cierre 22, en la que los componentes iguales llevan las mismas referencias y en lo sucesivo solamente se detallarán las diferencias con respecto a la primera realización. En el dispositivo de cierre 22 de acuerdo con la Figura 3, la placa 30 se realiza con forma rectangular alargada y se fija mediante carriles de guía 40 de tal forma en el soporte del generador 18 que por desplazamiento lateral de la placa 30, las aberturas 32 individuales, recubiertas con membranas 34, se pueden llevar sobre la abertura de escape mayor 20 en la pared lateral del soporte del generador 18. De este modo se puede regular, con una construcción particularmente compacta, la dureza de la bolsa de gas 18 dependiendo del caso de carga.

Claims (12)

1. Un dispositivo de retención para ocupantes de vehículos con un módulo de bolsa de gas (12), que comprende

un generador de gas (14) para llenar una bolsa de gas (16),

al menos una abertura de escape (20) formada en un componente fijo del módulo de bolsa de gas (12), por la que puede escapar el gas generado por el generador de gas (14) y conducido al interior de la bolsa de gas (16), y

al menos un dispositivo de cierre (22) para la abertura de escape (20),

caracterizado porque el dispositivo de cierre (22) comprende un dispositivo de ajuste y varias coberturas con diferente sensibilidad a presión,

donde mediante el dispositivo de ajuste, incluso antes de un desencadenamiento del módulo de bolsa de gas (12), una determinada cobertura se lleva delante de la abertura de escape (20) para cerrar la misma hasta una presión interna de la bolsa de gas predeterminada dependiente de la respectiva cobertura y dejar expuesta la misma por desgarro al menos parcialmente al sobrepasar esta presión interna.

2. El dispositivo de retención para ocupantes de vehículos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque se proporciona al menos un sensor (28), que detecta parámetros específicos del vehículo o del ocupante, así como una unidad de control (26) que procesa los parámetros y que controla el dispositivo de ajuste.

3. El dispositivo de retención para ocupantes de vehículos de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque las coberturas se realizan con diferente grosor.

4. El dispositivo de retención para ocupantes de vehículos de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el corte transversal de desgarro predeterminado de las coberturas es igual.

5. El dispositivo de retención para ocupantes de vehículos de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo de cierre (22) comprende una placa (30) con varias aberturas (32), que están cerradas por una cobertura asignada antes de alcanzar la respectiva presión interna de la bolsa de gas.

6. El dispositivo de retención para ocupantes de vehículos de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque la respectiva cobertura se lleva por movimiento de la placa (30) delante de la abertura de escape (20).

7. El dispositivo de retención para ocupantes de vehículos de acuerdo con la reivindicación 5 o la reivindicación 6, caracterizado porque la placa (30) se mueve de forma rotatoria por el dispositivo de ajuste.

8. El dispositivo de retención para ocupantes de vehículos de acuerdo con la reivindicación 5 o la reivindicación 6, caracterizado porque la placa (30) se mueve con traslación por el dispositivo de ajuste.

9. El dispositivo de retención para ocupantes de vehículos de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo de ajuste es un mecanismo (24).

10. El dispositivo de retención para ocupantes de vehículos de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo de cierre (22) comprende al menos una junta (38).

11. El dispositivo de retención para ocupantes de vehículos de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque cada cobertura es de una pieza de material propia.

12. El dispositivo de retención para ocupantes de vehículos de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las coberturas son del mismo material.