MÓDULO DE BOLSA DE AIRE
La invención se refiere, generalmente, a un módulo de bolsa de aire, que tiene una bolsa de aire con una configuración anular o toroidal . Un módulo de bolsa de aire típico, del lado del conductor, comprende un alojamiento, un inflador, una bolsa de aire y una cubierta, montada sobre una rueda de dirección. El inflador y la bolsa de aire se ubican dentro del alojamiento y la cubierta, para proteger dicha bolsa de aire. Hay un beneficio en colocar varios dispositivos relacionados con la información sobre o cerca del centro de la cubierta, ya que esta región es fácil de ver y fácil de alcanzar por el ocupante. Sin embargo, debido a que la cubierta es una parte del módulo que se sacrifica, no es práctico colocar botones, exhibidores, interruptores y similares, en forma permanente y costosa, sobre la cubierta. La presente invención suministra un módulo de bolsa de aire que comprende una bolsa de aire, dicha bolsa de aire incluye: un panel frontal, que tiene una primera abertura; un panel posterior, substancialmente del mismo tamaño como el primer panel y que tiene una abertura central; un miembro tubular, que tiene un extremo abierto y un extremo cerrado opuesto, el extremo abierto se asegura al panel frontal a lo largo de la primera abertura y en que el interior del miembro tubular es accesible.
Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1 es una vista de conjunto de una rueda de dirección y un módulo de bolsa de aire, que incorpora la presente invención; la Figura la muestra un alojamiento, de tipo placa, alternativo; la Figura 2 es una vista de conjunto de una bolsa de aire de la presente invención; la Figura 3 es una vista en sección transversal de una bolsa de aire con un miembro tubular dentro del centro de dicha bolsa de aire; las Figura 3a es una vista superior de una bolsa de aire inflada; las Figuras 4a y 4b muestran configuraciones alternativas de una hendidura o abertura usada en un panel frontal de la bolsa de aire; las Figuras 5a-5b muestran una porción central tubular de una bolsa de aire; la Figura 5c muestra una modalidad alternativa de una porción central tubular, mostrada en las Figuras 5a y 5b;
la Figura 6 es una vista parcial en sección transversal de una porción central tubular de la Figura 5b, cosida a parte del panel frontal de la bolsa de aire; las Figuras 7 a 9 muestran una construcción alternativa de la bolsa de aire; las Figuras 10 y 11 muestran otra modalidad de la invención; la Figura 12 es una vista en sección transversal de un módulo con un alojamiento plano; la Figura 12a muestra una bolsa de aire inflada con el alojamiento de la Figura 12, tomada a lo largo de la linea en sección 12a-12a de la Figura 3a; la Figura 13 es una vista en sección transversal de un módulo que usa un alojamiento en forma de copa; la Figura 14 es similar a la Figura 3, e incluye un módulo de control colocado dentro de un elemento o porción tubular; la Figura 15 es una vista en sección transversal de un módulo de bolsa de aire con una bolsa de aire no desdoblada, que se extiende radialmente hacia fuera; la Figura 16 es una vista superior de una cubierta ej emplar ; la Figura 17 es una vista en sección transversal que muestra la bolsa de aire inflada;
la Figura 18 es una vista de planta superior de un módulo de bolsa de aire del conductor, instalada en una rueda de dirección; y la Figura 19 muestra una cubierta alternativa.
Descripción Detallada de la Invención Las Figuras 1 a 4b ilustran un módulo 20 de bolsa de aire del lado del conductor. Este módulo se asegura a una rueda de dirección 22, y más particularmente al cubo, armadura o mecanismo central 24 de la rueda de dirección. El módulo puede ser asegurado o adjunto a la rueda de dirección en cualquier manera aceptable. Por ejemplo, el módulo puede colocarse a presión en el lugar o mantenerse en este lugar, indirecta o indirectamente, usando sujetadores roscados. Dependiendo de la configuración especifica, el módulo 20 puede comprender un alojamiento 30 discreto, a menudo en forma de copa, . que tiene un fondo 31 con una abertura central 32 y los costados 34, para contener la bolsa de aire doblada. Alternativamente, el alojamiento puede ser eliminado y el módulo se puede usar la cavidad hueca del área del cubo de la rueda de dirección como un alojamiento para proteger la bolsa de aire doblada, como se muestra en la Figura la. La configuración de la bolsa puede ser variada, circular, triangular o trapezoidal, según sea necesario. En la Figura la, el alojamiento se forma por un anillo o una placa generalmente plana, también referida por el número 30, que tiene una abertura central 32 y una pluralidad de aberturas 34a-34d que reciben pernos, como se muestra en la Figura 1. El módulo incluye adicionalmente un módulo 40 de control, como se muestra en la Figura 1. Según se muestra, el módulo 40 de control es circular, pero puede variar en configuraciones y tamaños, por ejemplo,, como se muestra en la Figura 18. El módulo de control 40 puede alojar partes electrónicas de acondicionamiento de señales dentro de su porción de alojamiento. Una superficie superior, que puede ser plana o contorneada, del módulo 40 de control puede soportar uno o más dispositivos de información, tal como exhibidores o mecanismos, por ejemplo un interruptor 42 de asta, botones 44 de radio, un sistema de navegación 46 y su exhibidor 48 asociado, etc. Los alambres eléctricos 41 puede llevar señales hacia y desde el módulo 40 de control. El módulo 20 además incluye una cubierta 140 y un inflador 62, que infla la bolsa de aire 80, la cual es sólo mostrada parcialmente en la Figura 1. La configuración especifica del alojamiento, el módulo de control y la cubierta variarán con cada aplicación. Generalmente, los costados del alojamiento y la cubierta cooperarán con el módulo 40 de control para crear un canal anular cubierto, que se extiende alrededor del módulo 40 de control y en el cual se ubica la bolsa de aire doblada o comprimida. Este canal puede ser circular, triangular, ovalado, etc., como es dictado por el desempeño y las consideraciones de estilo y la configuración del alojamiento, cubierta y módulo de control. El módulo 40 de control incluye una pluralidad de pernos de montaje roscados 52, que se extienden desde un fondo 50 al módulo 40 de control. Estos pernos se extienden a través de las aberturas 58a-58d en la brida 60 de un inflador 62, . al igual que a través de varias aberturas 84a-84d en la porción de cuello 67 de la bolsa 80 de aire, asi como a través de la porción tubular 100 de la bolsa 80 de aire. El inflador incluye una pluralidad de puertas 74 de salida, a través de las cuales el gas de inflado se comunica a la bolsa de aire. Los pernos 52 de montaje pueden también extenderse a través de las aberturas en el cubo de la rueda de dirección, como un medio de sujetar el módulo a la rueda de dirección y luego fijarla en el lugar por los sujetadores, tal como las tuercas 53, como mejor se muestra en la Figura 13. La Figura 12 muestra una construcción alternativa en la cual cada sujetador 52 del módulo de control 40 se asegura a un conector 53a, ajustado a presión, que también actúa como una tuerca que retiene las varias partes del módulo 20 juntas. La punta ahusada del sujetador 53a permite que el módulo sea insertado fácilmente dentro o colocado a presión en la rueda ¾é¾ dirección, cuando se usa un sujetador cooperativo de ajuste a presión o la parte receptora de la construcción conocida, la Figura 12 también muestra el uso del alojamiento 30 de la placa plana. En este configuración, la cubierta 140 incluye las lengüetas 240 laterales opuestas, que envuelven el costado inferior del alojamiento 30 y que se emparedan entre la brida 60 del inflador y las porciones adyacentes del alojamiento. El cuello 67 de la bolsa de aire está emparedado entre la brida y el aloj amiento . La Figura 13 es una vista en sección transversal del módulo mostrado en la Figura 1, con el alojamiento 30 con paredes circulares. La porción del cuello 67 de la bolsa está también sujeta entre el fondo 31 del alojamiento y la brida 60 del inflador. Estos pernos también se extienden a través de otras aberturas en la porción de fondo de un tubo 100 de tela, que es parte de la bolsa de aire. La porción 104 de fondo se sujeta entre el fondo del módulo 40 de control y una parte cooperante del módulo, tal como el inflador, anillo, alojamiento, etc. Las Figuras 2, 3, 4a y 4b muestran los componentes principales de la bolsa 80 de aire. Esta bolsa de aire comprende un panel frontal 82, que, en la modalidad ilustrada, es circular, y un panel posterior 84, configurado similarmente . Los paneles frontal y posterior son cosidos juntos a lo largo de una costura periférica 86. Paneles que son de otras configuraciones incluyen la ovalada o rectangular, están dentro del ámbito de la presente invención. Los paneles típicamente se hacen de nylon tejido. El panel posterior 84, en su cuello 67, incluye una abertura central 88, que se ubica al interior a las aberturas de montaje 84a-84d y también en el cuello 67. En las Figuras 2 y 3, el área del cuello puede, opcionalmente, estar reforzada por un número de paneles pequeños 87a-, 87b que pueden ser de cualquier configuración conveniente, que incluye la ovalada, redonda o rectangular. Uno o ambos de estos paneles 87a, 87b también actúa como un protector de calor, que protege el panel 84 del gas calentado provisto, por el inflador 62. Cada panel 87a, 87b también incluye una abertura central 88, al igual que aberturas del sujetador, que son también identificadas por los números 84a-d. Los paneles 84, 87a, 87b son cosidos juntos, como en las costuras 86as, con las aberturas centrales respectivas 88 y las aberturas del sujetador respectivas en alineamiento, como se muestra en la Figura 3. Después que se construye la bolsa de aire, el inflador 62 es, parcial o completamente, colocado dentro de la bolsa de aire, a través de una o más aberturas 88, que incluyen el compuesto de las aberturas alineadas 88, así que las puertas de salida son interiores en la bolsa.
El panel frontal 82 incluye una hendidura 92, que va en el panel frontal dentro de los costados o elementos frontales 92a, 92b. Los extremos de la hendidura 92 pueden incluir características que reducen la tensión, si fuera necesario, tal como pequeños recortes circulares 94, como también se muestra en la Figura 4a. Los costados o elementos 92a, 92b se separan preferiblemente sólo por el espesor del instrumento usado para ranurar el panel frontal. En la Figura 4a, la hendidura tiene un ancho determinable, de canal estrecho y en la Figura 4b la hendidura es de forma ovalada, con sus costados 92a, 92b espaciados por una mayor distancia. En la Figura 4a, el espaciamiento entre los costados 92a, 92b de la hendidura es de alrededor de 1 inm y una longitud típica de la hendidura está en el intervalo de 120 a 180 MI. Como se verá abajo la hendidura 92, de un panel frontal flexible 82, será halada aparte para permitir que el módulo 40 de control sea insertado en un miembro tubular central 100 de la bolsa de aire. La longitud de la hendidura o abertura 92 debe ser de tamaño suficiente de modo que la abertura efectiva, lograda cuando se separan los costados de la hendidura 92, es suficientemente grande para permitir que el módulo 40 de control sea insertado ahí. Como se mencionó antes, la porción tubular 100 se asegura alrededor de la hendidura 92. La porción 100, generalmente tubular, como se muestra en la Figura 2, se forma con un extremo abierto 102 y un extremo cerrado 104, como se muestra en las Figuras 2, 5b y 6, y tiene un cuerpo cilindrico., La porción tubular 100 puede ser hecha de una o más piezas o paneles de material o puede ser formada como una estructura de tipo calceta tejida, de una pieza, que tiene un fondo integrado y costados y una boca o parte superior abierta. La Figura 2 muestra una de tales porciones centrales 100 colocada aparte del panel frontal 82. Las Figuras 5a.5c muestran la construcción de la porción central 100 en mayor detalle. Una modalidad alternativa de la porción 100 se muestra en la Figura 5c. En la Figura 5a, la porción central 100 se forma por un panel de núcleo 110, tejido, flexible, que es simétrico alrededor de una linea central 112 y que incluye los costados 114a, b, una parte superior 116, que tiene dos secciones de arco 116a, 116b y un fondo recto 118. Mientras los costados 114a, b de la porción central son paralelos en esta modalidad, ellos pueden estar en ángulo, como se muestra en la Figura 5c. Colocado debajo del panel de núcleo 110 de la Figura 5a está un panel 120 de extremo, que puede ser formado de un material flexible tejido, y en esta modalidad, el panel de núcleo es circular. En la Figura 5c el panel de núcleo 110 se ha doblado o enrollado sobre la linea central y los costados 114a, b cosidos juntos a lo largo de una costura 114c. En seguida, el panel 120 de extremo es cosido al fondo o extremo 118 del panel de núcleo, que cierra este extremo, para formar la porción central tubular 100, como se muestra en la Figura 2. Este panel de extremo 120 también incluye una pluralidad de aberturas 122 a-d. Cada uno de los paneles, que forman la porción tubular 100, se forma de una tela flexible, que, como se mencionó, puede ser tejida y puede estar revestida o no, dependiendo de la necesidad de controlar la permeabilidad del aire de los paneles y controlar los efectos protectores del calor. El material flexible permite que la porción central 100 sea halada, doblada y torcida, y en un sentido moldeada a la configuración necesaria. En su configuración ensamblada, el fondo 120 o el extremo cerrado 104 de la porción central 100 será colocado adyacente al inflador 60. Opcionalmente , uno o más protectores 126, 126a del calor, formados por paneles de tela flexibles, gruesos y/o recubiertos, pueden ser cosidos a o incorporados como el panel 120 de extremo. En esta manera, el gas de inflado alentado no choca directamente en el panel de fondo. El protector 126 de calor, si se usa, incluye otro conjunto de aberturas 124a-124d, que están alineadas con el conjunto de aberturas en el panel de extremo o fondo 120. Habiendo formado una porción 100 del centro tubular, es ahora conectada al panel frontal 82. Más particularmente, las secciones arqueadas superiores son
rri- ¦' ? r i i¾ifl^^ cosidas periféricamente alrededor y hendidas con la sección 116a cosida al costado 92a de la hendidura y la otra sección arqueada superior 116b cosida al costado 92b de la hendidura. La longitud de la hendidura 92 es la misma como la distancia desde el punto A al punto B, medida a lo largo de una sección arqueada curvada 116a ó 116b, como se muestra en la Figura 5b. La Figura 6 muestra una vista en sección transversal del panel frontal 82 con un costado - 92a de la hendidura cosido a una de las secciones arqueadas, tal como 116a, la costura siendo designada por el número 126. El fondo de la porción tubular 100 será fijado en el lugar por el inflador 62. La Figura 6 muestra las posiciones relativas de la porción 100 del centro tubular y el panel 82 de cara, cuando se infla la bolsa de aire. Porciones del panel frontal cerca de los puntos A y B de la porción central tubular 100 serán mantenidas más cercanas al fondo 104, es decir el inflador, de la porción central 100, y también actuarán como una atadura conforme esta construcción limite el desplazamiento hacia un ocupante de un vehículo del panel frontal 82. La dimensión más corta de la porción central 100 es a lo largo de la costura cosida 114c, al igual que en la región 114d, que está generalmente opuesta a la costura 114c. Puesto que la costura 114c en esta construcción se ubica en la atadura, durante el inflado, la costura cosida será tensada. Algunas de las siguientes modalidades vuelven a colocar la ubicación de la costura cosida 114c, de modo que no es la parte más cercana al panel del núcleo y, por lo tanto, no se someterá a tanta tensión . Las Figuras 7 a 9 muestran otra modalidad de una porción central tubular 100a. El panel de núcleo 110a incluye porciones arqueadas 116c, 116d, que son cóncavas en configuración, en oposición a la configuración generalmente convexa de las secciones arqueadas 116a, 116b. Después que los costados 114a, 114 son cosidos juntos, las porciones más cortas, aquéllas que actúan como atadura, de esta porción central 110a, se han movido en alejamiento de la costura cosida 114c. Cuando se infla la bolsa de aire, y la porción tubular 100a es tensada, las tensiones máximas ya no se colocarán a lo largo de la costura cosida 114c. La Figura 9 muestra la porción tubular central alternativa 110a cosida al panel frontal 82 y a lo largo de una costura 126. Las Figuras 10 y 11 muestran una modalidad más de una porción central tubular 100c. La porción 110c se hace de una pieza de tela, en oposición a dos paneles. Un panel de núcleo 110c de una pieza, ensamblado, forma el fondo y los costados de la porción tubular. El panel 110c de núcleo también incluirá las aberturas 122a-d encontradas previamente en el panel 120 de fondo. El panel 110c de núcleo se dobla sobre la línea central 112 y la porción lateral 114a es cosida a la porción 115a y 114b cosida a 115b. El panel 110c incluye aberturas o hendiduras adicionales 117 cerca de la intersección de cada costado y la línea central 112, que facilita el cosido de los paneles 110c. Los extremos 116a, 116b del panel 110c están arqueados y, como en la modalidad de la Figura 2, son cosidos a los costados de la hendidura 92. Beneficios de esta construcción son que los protectores del calor, si se usan, pueden ser colocados en el panel 110c del núcleo, mientras el panel de núcleo está aún plano y los protectores del calor son cosidos o pegados muy fácilmente. Ambos del panel de núcleo y los protectores del calor pueden incluir aberturas 115 impares. Cuando las aberturas 115 correspondientes son alineadas, el protector de calor se coloca apropiadamente tanto lineal como angularmente, antes del cosido. En seguida, las aberturas o agujeros de montaje 122a-d, pueden ser perforadas a través, en una operación, asegurando el alineamiento de estos agujeros y los costados del panel del núcleo pueden ser cosidos muy fácilmente, dando su configuración a la porción tubular. Mientras no se muestra, el miembro tubular, porción o elemento 100, puede ser formado como una calceta tejida de una pieza, con un fondo, costados y parte superior abierta. Los agujeros del núcleo se dobla sobre la línea central 112 y la porción lateral 114a es cosida a la porción 115a y 114b cosida a 115b. El panel 110c incluye aberturas
sujetador pueden ser formados durante el tejido o subsiguientemente cortados o quemados. En la Figura 14, que es similar a la Figura 3, la porción 100 del elemento central tubular se ubica entre la cara cosida junta y los paneles posteriores. La configuración de la bolsa de aire será similar con las otras porciones tubulares 110b o 110c. En seguida, los costados de la hendidura 92 son halados para abrirse y el módulo 40 de control se mueve al fondo o la porción 104 o al panel de extremo 120 y cada uno de los sujetadores 52 es recibido a través de una de las aberturas 122a-d del sujetador, en el fondo 104 y los protectores de calor, si se usan. Luego, el inflador 62 se coloca en la bolsa de aire a través de la abertura 88 en el panel posterior, como también se muestra en la Figura 14. .Los sujetadores 52 también se extienden a través de una de las aberturas 58a-d en la brida 60 del inflador 62. La parte superior del inflador 62 empareda el fondo 104 del miembro tubular 100 contra el fondo del módulo 40 de control . En seguida, cada perno 52 es recibido en una de las aberturas 64a-64d alrededor del cuello 67 del panel posterior 84. El cuello del panel posterior se coloca adyacente y debajo del fondo del inflador. Finalmente, el alojamiento 30, de forma de copa o plana, se coloca en los pernos que emparedan la porción de cuello del panel posterior contra la brida del inflador. Las varias partes del módulo 20 pueden ser aseguradas en su lugar por tuercas roscadas respectivas 53 o sujetadores 53a, para lograr la configuración mostrada en las Figuras 12 ó 13. Tuercas, iguales o diferentes, o sujetadores, pueden ser usados para asegurar el alojamiento, inflador y módulo de control a la rueda de dirección 22, como se muestra en la Figura 1. Antes de doblar la bolsa de aire 80, el panel frontal 82 se empuja hacia abajo, de modo que la hendidura se coloque alrededor del costado del módulo de control. En seguida, antes del doblado, la bolsa 80 de aire puede ser colocada para extenderse hacia fuera sobre los costados del alojamiento 30, como se muestra en la Figura 15. En seguida, la bolsa 80 de aire se dobla para residir dentro del espacio anular 130, entre las superficies interiores del alojamiento, el inflador y el módulo 40 de control, y la cubierta 140, asegurada alrededor del módulo 40 de control y al alojamiento 30. Alternativamente, la cubierta 140 puede primero ser unida al módulo 40 de control y la bolsa de aire doblada dentro del espacio entre el módulo de control 40 y la cubierta. En seguida, el aloj amiento30 se asegura en su lugar alrededor de la bolsa de aire doblada y retenida en el lugar por los sujetadores 53 ó 53a.
En las Figuras 1 y 13, el módulo 40 de control incluye una ranura periférica 55, la cual se usa para asegurar una abertura central 146 de una cubierta., Por ejemplo, después que la bolsa de aire se dobla, es tapada por una cubierta 140. Una vista superior de la cubierta se muestra en la Figura 16. En una modalidad, la cubierta 140 es de forma anular y comprende una pared externa cilindrica 142 con una parte superior 144 anular, que tiene un agujero central 146. El diámetro del agujero 146 es menor que el diámetro de la ranura 55, asi que el labio 147 alrededor déla abertura 146, puede deslizarse centro de la ranura y ser asegurado ahi . La cubierta 140 incluye adicionalmente una pluralidad de costuras de desgarre 148, generalmente radiales. Alternativamente, por ejemplo, la cubierta 140a, como se muestra en la Figura 19, puede incluir una abertura central 146, con primera y segunda costuras de desgarre 148, dirigidas radialmente, que se extienden alrededor de puntos a 90 y 270 grados, o a 0 y 180 grados, alrededor de la abertura central. Los extremos opuestos de las costuras de desgarre, dirigidas radialmente, se conectan a costuras de desgarre 148a, curvadas moderadamente o rectas. Cada una de estas costuras de desgarre 148a, pueden estar orientadas generalmente de manera horizontal o vertical. Conforma la bolsa de aire se infla, el labio 147 es halado fuera de la ranura 55 y la cubierta se desgarra a lo largo de cada costura 148 de desgarre, ío cual permite que cada sector o segmento 144a de la cubierta se mueva o impulsa por el pie hacia fuera, permitiendo que la bolsa de aire salga alrededor del espacio anular abierto entre la cubierta, ahora abierta, y el módulo de control. La Figura 17 muestra la bolsa de aire 80 inflada. Los paneles de la bolsa, frontal y posterior, forman un espacio anular centrado alrededor del módulo de control. Conforme se infla la bolsa de aire, la presión interna de la bolsa actúa en las paredes del elemento o porción tubular 110, 110a, 11b, empujando los costados 92a, b de la hendidura o abertura 92 a cerrare. Una bolsa de aire inflada es también mostrada en la Figura 112b. Las bolsas de aire de las Figuras 17 y 12b son las mismas, pero los alojamientos y cubiertas varían., La vista de la Figura 12b es a 90 grados de la vista de la Figura 17. En la modalidad mostrada en la Figura 12, el módulo 40 de control incluye una brida 55a, que reemplaza la ranura 55. Adicionalmente, la cubierta 140 incluye una brida rebajada 55b,. la cual se ajusta debajo de la brida 55a.