ITTO950318A1

ITTO950318A1 - Gonfiatore a due stadi con modulo di sfiato per cuscini d'aria lato passeggero

Info

Publication number: ITTO950318A1
Application number: IT95TO000318A
Authority: IT
Inventors: Jitendrea Patel; Allen Breed; Torbjorn Thuen; Russel Brantman
Original assignee: Breed Automotive Tech
Priority date: 1994-05-04
Filing date: 1995-04-21
Publication date: 1996-10-21
Also published as: DE19515980A1; GB2289029A; IT1279134B1; JPH08207696A; CA2148516A1; FR2719531A1; US5513879A; GB9508616D0; SE9501618L; KR950031701A; SE9501618D0; ITTO950318A0

Abstract

Un gonfiatore a due stadi per il passeggero è disposto in un modulo a imbuto accoppiato ad un cuscinusura a prova di manomissione con almeno una delle coppe formate con tacche per essere afferrate mediante un utensile allo scopo di facilitare il montnati. Il secondo stadio rapido viene acceso passiv detonatore è fissato in posizione mediante un accoppiamento a scatto. Un recipiente contenente pastiglie di materiale generatore di gas è trattenuto nella camera mediante un accoppiamento a interfereettono lo sfiato di scarico della pressione del cuscino d'aria per proteggere ulteriormente i passeggeri in cattiva posizione anche se il cuscino non è ancora spiegato. Preferibilmente, il modulo è mo filtro fuori dall'involucro entro un cuscino d'aro inviino il gas sfiatato entro il quadro portastrumenti, minimizzando così le particelle rilasciate nel compartimento passeggeri. gonfiaggio.

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per Invenzione Industriale di

La presente invenzione si riferisce a gonfiatori per cuscini d' aria, e più in particolare ad un gonfiatore per cuscino d'aria e modulo adatti per gonfiare rapidamente un cuscino d'aria sul lato passeggero mentre riduce il danno ad un occupante fuori di posizione disposto vicino al quadro portastrumenti nel momento di spiegamento del cuscino d'aria, e per minimizzare le particelle rilasciate nel compartimento passeggeri dai gas di sfiato.

Sinora il maggiore sforzo nella progettazione di sistemi a cuscino d'aria è stato rivolto a cuscini d'aria per il lato dell'autista dell'autoveicolo. Questi sistemi comprendono tipicamente tre elementi: un sensore accelerometro per rilevare l'accelerazione di un autoveicolo, un gonfiatore che risponde al rilevamento di decelerazione e che genera un gas di gonfiaggio e un cuscino gonfiabile accoppiato al gonfiatore con fori di sfiato nel cuscino. I gonfiatori di questi tipi di sistemi sono gonfiatori a stadio singolo che generano un grande volume di gas in un tempo molto breve. Lo sfiato del gas viene effettuato mediante fori di sfiato nel cuscino che diventano efficaci soltanto dopo che il cuscino d'aria è stato completamente spiegato. Questi sistemi sono perfettamente adatti per il lato guidatore poiché la posizione del guidatore è nota e perciò il cuscino può essere sagomato e posizionato in modo che esso si gonfi rapidamente durante la collisione in modo da proteggere il guidatore senza danneggiarlo. I gonfiatori a stadio singolo sono pure ben adatti per il lato passeggero in automobili relativamente grandi aventi una scocca morbida. Tuttavia questi tipi di gonfiatori sono troppo lenti per le piccole automobili aventi una scocca rigida, in cui la decelerazione si propaga al compartimento passeggeri più rapidamente rispetto alle automobili grandi. Inoltre, se un gonfiatore a stadio singolo viene accelerato, esso spiega il cuscino d'aria troppo rapidamente, cosicché esso può danneggiare il passeggero specialmente se il passeggero é in una posizione errata. Inoltre, lo sfiato attraverso il cuscino d'aria non provvede una eliminazione della pressione per un passeggero in una posizione errata prossima al quadro portastrumenti.

In considerazione degli inconvenienti suddetti della tecnica precedente, uno scopo della presente invenzione è quello di provvedere un gonfiatore a due stadi adatto per autoveicoli più piccoli, più rigidi .

Un ulteriore scopo è quello di provvedere un gonfiatore che provveda un gonfiaggio graduale passivo in modo da provvedere la protezione per un passeggero fuori dalla posizione.

Ancora un altro scopo è quello di provvedere un sistema gonfiatore con sfiato incorporato nel modulo a imbuto del gonfiatore anziché nel cuscino così da provvedere un precoce scarico della pressione per un passeggero fuori dalla posizione in vicinanza del quadro portastrumenti .

Un ulteriore scopo è quello di sfiatare i gas e il materiale particellare sospeso entro il quadro portas trurnenti, così da minimizzare la quantità di materiale particellare rilasciata nel compartimento passeggeri .

Altri scopi e vantaggi dell'invenzione risulteranno evidenti dalla descrizione seguente.

In breve, un sistema gonfiatore costruito secondo la presente invenzione compirende un goniiatore passivo a due stadi funzionante come una sorgente di gas di gonfiaggio, un modulo a imbuto per incanalare il gas e per montare il gonfiatore in un autoveicolo, e un cuscino d'aria accoppiato al modulo a imbuto per ricevere il gas di gonfiaggio. Il modulo a imbuto comprende pure aperture di sfiato per sfiatare il cuscino d'aria preferibilmente entro il quadro portastrumenti. Sono pure provvisti deflettori per separare il gas di gonfiaggio dal gas sfiatato.

La figura 1 illustra una vista posteriore di un gonfiatore a due stadi costruito secondo la presente invenzione;

la figura 2 illustra una vista in sezione in pianta del gonfiatore della figura 1 presa secondo il piano di traccia 2-2:

la figura 3 illustra una vista in sezione laterale del gonfiatore della figura 1 presa secondo il piano di traccia 3-3;

la figura 4 illustra una vista frontale del modulo a imbuto del gonfiatore contenente il gonfiatore delle figure da 1 a 3;

la figura 5 illustra una vista laterale del modulo a imbuto della figura 4 con la parete terminale rimossa; e

la figura 6 illustra una vista in sezione dall'alto parziale del modulo a imbuto delle figure 4 e 5.

Come illustrato nella figura 1, il sistema gonfiatore 10 costruito secondo la presente invenzione è costituito da un gonfiatore 12 montato in un modulo a imbuto del gonfiatore 14. Il gonfiatore 12 comprende una porzione centrale 16 avente una forma sostanzialmente tubolare. Assialmente verso l'esterno della porzione 16 si estendono due appendici tubolari 18, 20, provviste ognuna di perforazioni 22. Un tubo 26 è fissato sulla porzione 16, come illustrato.

Come si vede in maggiore dettaglio nella figura 2, la porzione centrale 16 è suddivisa in due camere semi ci1indriche 28, 30 mediante una parete 32. La parete 32 comprende uno strato di isolamento 32A e un filtro delle scorie 32B. Le camere 28, 30 sono separate dalle appendici 18, 22 mediante rispettive piastre di diffusione 34, 36. Ognuna di queste piastre di diffusione è provvista di fori 38, 40 da ognuna delle camere 28, 30, i quali fori sono ricoperti da fogli di rottura quali 42. Aperture o feritoie 44 provvedono una comunica:ione tra le camere 2B, 30 attraverso lo strato di isolamento 32A. La camera 28 è riempita con capsule relativanente gramdi 45 generatrici di gas che generano un gas ad una velocità relativanente bassa. La camera 30 è riempita con un numero maggiore di capsule più piccole 46 che generano gas ad una velocità molto maggiore rispetto alle capsule 45. Il tubo 26 è collegato ad una camera 48 formata all'interno dell'involucro 16 e contenente un sensore di accelerazione 50. Il sensore 50 può essere sia un sensore meccanico che comprende una carica per avviare pirotecnicamente un intensificatore, sia può essere un detonatore elettrico.

Le appendici 18, 22 hanno ognuna una rispettiva parete cilindrica interna 52, 54 che incanala i gas dalla porzione centrale 16 a rispettivi filtri di scoria anulari 56, 58. Due filtri anulari fini 60, 62 sostanzialmente coestensivi con gli assi delle appendici 18, 20, rispettivamente, vengono utilizzati per filtrare il materiale particellare fine dai gas prima della loro uscita attraverso i fori 22.

Come detto precedentemente, il gonfiatone 12 è montato su un modulo a imbuto 14. Come illustrato in maggiore dettaglio nelle figure da 4 a & , il modulo a imbuto 14 ha un involucro di sopporto 15 formato da una parete posteriore arrotondata 70, due pareti terminali 71A, 71E) e una parete inferiore 75. Queste pareti definiscono un collare generalmente rettangolare 72 con una apertura frontale 74. La parete inferiore 75 si estende in avanti tangenzialmente dalla parete posteriore 70, come si vede nella figura 5 e è formata con due aperture oblunghe 75, 78 che si estendono parallele all'asse longitudinale del gonflatore 12.

Il modulo a imbuto 14 è pure provvisto di due staffe rigide verticali 80, 82 formate dallo stesso materiale del resto del modulo, ad esempio da lamiera di acciaio o alluminio. La staffa 80 è costituita da due porzioni: una porzione inferiore 31 e una porzione superiore 83, che si vedono nella figura 5. La porzione inferiore 81 è generalmente a forma di L ed ha due gambe 85, 87 fissate alla parete inferiore 75. La porzione superiore 83 ha una parete 89 a forma di C che si estende parallelamente alla parete terminale 71A e sagomata in modo da circondare e fissare l'estensione tubolare 18 del gonfiatore 12. La parete 89 è pure perpendicolare e fissata alla gamba 87. La parte superiore 83 ha pure un'altra parete 91 che si estende parallelamente alla parete 89 e si estende parallela alla apertura 74. La staffa 82 è l'immagine speculare della staffa 80.

Montato sulla reggetta 80 vi è un deflettore 84. Come si vede meglio nella figura 6, il deflettore 84 è formato da due strati di tessuto 86 con un inserto metallico 96 per la rigidità. Preferibilmente, il tessuto 86 è formato dallo stesso tessuto del cuscino d'aria, cosicché esso sia termoresistente. Il deflettore 84 è suddiviso in due porzioni. Una porzione 88 è rigidamente montata sulla parete 91 della staffa 80 con mezzi di fissaggio 90, come illustrato nella figura 4. L'altra porzione 92 forma una falda del deflettore libera diruotare in posizione rispetto alla porzione 88, come illustrato nella figura 6 dalla freccia A. La staffa 82 ha un deflettore simile 98. Aperture 76 e 78 si estendono tra i deflettori 84, 98.

Il collare 72 è sagomato e dimensionato per sostenere un cuscino d'aria impaccato 100 illustrato nella figura 5. Il cuscino d'aria 100 si adatta nel collare 72. I deflettori sono normalmente sollecitati dal loro tessuto ad una configurazione piana illustrata a linea piena nelle figure 4 e 6, cosicché non interferiscono con il cuscino d'aria 100.

Il sistema gonfiatore 10 è normalmente installato nel quadro portastrumenti 102 (figura 5) con il pacco di cuscino d'aria 100 rivolto verso un passeggero e disposto dietro ad un elemento di rottura 104. Il sensore 50 viene quindi armato attraverso il tubo 26. Quando una decelerazione anormale viene rilevata dal sensore 50, esso avvia le capsule lente 45. Il gas generato da queste capsule crea una pressione positiva nella camera 28 che rompe i fogli 42 che ricoprono i fori 38 permettendo al gas dalla camera 28 di scorrere assialmente attraverso le appendici 18, 20 attraverso i filtri della scoria 56, 58, i filtri fini 60, 62 e infine attraverso i fori di uscita 22.

Una volta al di fuori del gonfiatore, il gas viene incanalato dall'involucro del modulo a imbuto e più partisolarmente dalla parete posteriore 70, dalla parete inferiore 75 e dalla gamba orizzontale 87 della porzione inferiore della staffa 81, verso l'apertura 74 così da forzare ad aprirsi il cuscino d'aria 100 in 100' (figura 5). Quando il gas scorre attraverso l'apertura 74, come indicato dalle frecce B e C nella figura 6, esso forza i deflettori 84, 98 a ruotare in avanti nella direzione della freccia A. I deflettori 84, 98 e le staffe 80, 82 assicurano che in questo stadio iniziale il gas non scorra fuori attraverso le aperture 76, 78.

Inizialmente, il calore generato nella camera 28 è limitato dalla parete isolante 32A in modo da assicurare che le capsule 46 non vengano avviate prematuramente . Una volta che le capsule 45 sono state avviate, una parte del gas prodotto nella camera 28 scorre attraverso le aperture 44 e il filtro della scoria 32B entro la camera 30 in modo che infine anche le capsule 46 vengano avviate.

C os ì , i l se condo stad i o ra pi do v i e ne a c ceso passivamente, in un modo controllato, mediante comunicazione del gas caldo dal primo stadio. Il gas generato da queste ultime capsule fa rompere i fogli 42 che ricoprono i fori 40 ed esce rapidamente dal gonfiatore per gonfiare ulteriormente il cuscino d'aria 100'. Mentre il cuscino d'aria 100' si espande verso il passeggero, se si riscontra una condizione di sovrapressione, quale un passeggero fuori dalla posizione, i gas possono sfuggire attraverso le aperture dello sfiato dell'imbuto 76, 78 come indicato dalle frecce D ed E e provvedono un efficace scarico della pressione. Inoltre, i gas sfiatati ad ogni momento scorrono entro il quadro portastrurnenti e non nel compartimento passeggeri. Perciò, il materiale particeliare nei gas sfiatati viene mantenuto al minimo nel compartimento passeggeri

In questo modo, viene provvisto un gonfiatore a due stadi passivo il quale gonfia il cuscino d'aria dapprima ad una velocità lenta per ridurre i danni ad un passeggero fuori posto, e quindi ad una velocità elevata per completare la formazione del cuscino d'aria. Per ridurre ulteriormente i danni ad un passeggero vicino al quadro portastrurnenti, lo sfiato di scarico della pressione ha luogo attraverso le aperture 76, 78 nel modulo a imbuto anche se il cuscino non è ancora stato spiegato. Inoltre, durante lo spiegamento normale, poiché i gas sfiatati escono nel quadro portastrumenti, i passeggeri sono protetti dal materiale particeliare formato durante la produzione del gas.

Evidentemente si possono apportare numerose modifiche all'invenzione senza scostarsi dal suo scopo quale definito nelle rivendicazioni allegate.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. - Sistema a cuscino d'aria comprendente: un gonfiatore per produrre un gas di g onfiaggio; mezzi di sopporto per sopportare detto gonfiatore in un autoveicolo; e un cuscino d'aria accoppiato a detto sopporto per ricevere detto gas di gonfiaggio; in cui detti mezzi di sopporto comprendono mezzi di sfiato per sfiatare il gas sfiatato da detto cuscino d'aria.
2. - Sistema secondo la rivendicazione 1, in cui detto mezzo di sopporto comprende un involucro e mezzi disposti in detto involucro per incanalare detto gas verso detto cuscino d'aria.
3. Sistema secondo la rivendicazione 2, in cui detto involucro di sopporto comprende inoltre mezzi di separazione per separare detto gas di gonfiaggio da detto gas sfiatato. 4. - Sistema secondo la rivendicagione 1, in cui detto gonfiatore genera passivamente detto gas di gonfiaggio in due stadi. 5. - Sistema di cuscino d'aria a due stadi, comprendente : un mezzo gonfiatore per generare passivamente gas di gonfiaggio in due stadi; mezzi di sopporto per sopportare detto mezzo gonfiatore, detto mezzo di sopporto comprendendo una apertura di sfiato; e un cuscino d'aria accoppiato a detto sopporto per ricevere detto gas di gonfiaggio, detto cuscino d'aria essendo posizionato per sfiatare un gas sfiatato attraverso detta apertura di sfiato entro il mezzo di sopporto. 6. - Sistema secondo la rivendicazione 5, in cui detto mezzo gonfiatore comprende un involucro tubolare del gonfiatore con una pluralità di fori disposti perifericamente intorno a detto involucro del gonfiatore. 7. - Sistema secondo la rivendicazione 6, in cui detto mezzo di sopporto comprende mezzi a canale per incanalare detto gas di gonfiaggio da detti fori a detto cuscino d'aria. 8. - Sistema secondo la rivendicazione 6, in cui detti mezzi a canale comprendono un deflettore avente una porzione ad aletta ruotati le trauna prima posizione ed una seconda posizione. 9. - Sistema secondo la rivendicazione 8, in cui detta porzione ad aletta in detta seconda posizione è disposta per separare detto gas di gonfiaggio da detto gas sfiatato. 10. - Sistema secondo la rivendicazione 5, in cui detto mezzo gonfiatore comprende un involucro del gonfiatore avente una prima ed una seconda camera, detta camera contenendo un primo ed un secondo materiale generatore di gas, rispettivamente . 11. - Sistema secondo la rivendirazione 10, in cui detto primo materiale rilascia gas nel gonfiatore ad una velocità minore di detto secondo mater iale. 12. - Sistema secondo la rivendicazione 11, in cui una parete di isolamento coopera nel limitare il calore generato nella prima camera dalla esposizione a detto secondo materiale. 13. - Sistema secondo la rivendicazione 11, in cui detto gonfiatore comprende inoltre soltanto un detonatore per innescare detto primo materiale in risposta ad una decelerazione. 14. - Sistema secondo la rivendicazione 5, in cui sono provviste aperture tra gli stadi per accendere il secondo stadio passivamente mediante una comunicazione di gas caldo dal primo stadio. 15. - Sistema secondo la rivendicazione 5, in cui le aperture di sfiato provvedono un mezzo per provvedere uno scarico della pressione anche se i l cuscino d'aria non è ancora stato spiegato. 16. - Sistema secondo la rivendicazione 5, in cui sono provvisti mezzi a imbuto per sfiatare il gas sfiatato entro il quadro portastrumenti di un veicolo allo scopo di minimizzare le particelle rilasciate nel compartimento passeggeri,