ES2140294B1 - Instalacion de seguridad para pasajeros de vehiculos automoviles. - Google Patents

Abstract

Instalación de seguridad para pasajeros de vehículos automóviles, que comprende un soporte (3) fijable a la parte superior del respaldo de un asiento (1), de cuyo soporte sobresalen superiormente dos montantes extremos (4) frontalmente acanalados que alojan otros tantos brazos (7) extraibles, articulados por su extremo posterior a los montantes, siendo dichos brazos extraibles hasta una posición en la que quedan dirigidos hacia el frente. Entre los brazos (7) y montantes, (4) van montadas láminas flexibles (9 y 10) transparentes que en la posición extraída de dichos brazos determinan paredes de cierre lateral, anterior y posterior, circundando la cabeza del ocupante del asiento.

Description

Instalación de seguridad para pasajeros de vehículos automóviles.

La presente invención se refiere a una instalación de seguridad para pasajeros de vehículos automóviles, instalable en los asientos de los vehículos y con la que se logra proteger las partes vitales de los pasajeros (cabeza, cuello, pecho y costados) tras producirse cualquier tipo de impacto accidental del automóvil.

Los sistemas actuales de seguridad para pasajeros se basan en la disposición de unas bolsas de nylon que se inflan por la acción de un gas procedente de un elemento detonante, que se activa cuando se detecta la gran deceleración que se desencadena en un choque o mediante el accionamiento directo de un interruptor por deformación de zonas como las puertas. Estos sistemas se complementan con un cinturón de seguridad asistido por un tensor mecánico o pirotécnico.

Estas bolsas son sólo eficaces en determinadas trayectorias del choque. Por ejemplo, un ``airbac'' frontal, como el del volante o el de la guantera, sería eficaz sólo en un choque frontal. Por este motivo actualmente se incorporan, en modelos muy concretos, bolsas de protección lateral alojadas tras los guarnecidos interiores de las puertas o, más frecuentemente, en los laterales de los asientos, para ofrecer protección en un impacto casi estrictamente lateral. Es fácil comprender que, en el mejor de los casos, los ángulos muertos, donde las bolsas no pueden actuar, son notables. Así, por ejemplo, un conductor tendría el lateral derecho sin elementos que le retengan para decelerarle y ésto es nefasto fundamentalmente para el cuello, que es el que tendría que soportar los latigazos de la cabeza, con el consecuente riesgo de lesiones cervicales que pueden desembocar en una paraplejia, tetraplejia o la muerte.

Otro problema que plantean las bolsas hinchables tradicionales es que dejan de ser eficaces en el momento inmediatamente posterior a la retención del sujeto accidentado, ya que pierden casi toda su presión para dejar visibilidad. En un accidente múltiple, por lo tanto, pierden toda su eficacia.

Por otro lado, se han producido casos en los que las bolsas hinchables no han ofrecido la protección deseada, incluso en accidentes a baja velocidad, fundamentalmente a niños y mujeres. La razón es que las bolsas hinchables tienen una acusada curvatura en la superficie de contacto con el accidentado. Esta curvatura hace que exista una zona donde el acercamiento de la bolsa al cuerpo es máximo, normalmente al nivel del pecho en personas de estatura normal, cuya cabeza golpea en la base superior de la bolsa, donde el acercamiento es mucho menor. Sin embargo, en personas de baja estatura o que conducen muy cerca del volante, la zona de máximo avance incide directamente en la cabeza, impulsándola violentamente hacia atrás y rompiendo el cuello, sobre todo si la velocidad es baja y la cabeza lleva poca inercia.

La presente invención tiene por objeto una instalación de seguridad con la que se logra la retención global del pasajero que ocupa el asiento en el que va montada dicha instalación, de modo que no deja ángulo muertos y, por ejemplo la cabeza quedaría protegida en los 360º.

Otra ventaja de la instalación de la invención es que la protección ofrecida por la misma se mantiene, con toda su eficacia, cualquiera que sea el número de impactos en un mismo accidente.

Con la instalación de la invención se eliminan los riegos que en los sistemas tradicionales se derivan de la diferente estatura o posición del pasajero, ya que la protección ofrecida por la instalación es independiente de estas circunstancias.

Por otro lado, la instalación de la invención requiere para su montaje introducir ligeras modificaciones en el asiento, en contraposición con los sistemas tradicionales que obligan a realizar importantes modificaciones en el lugar donde vayan dispuestos, tales como el volante, salpicadero, guarnecidos de las puertas, techo o montantes, etc. Por otro lado, la estibación de la instalación de la invención no produce ondas expansivas ni ondas de presión adicionales.

Por último cabe señalar que la instalación de la invención se mantiene eficaz en cualquier tipo de impacto violento sobre el automóvil, ya sea frontal, lateral o combinación de ambos y, en cualquier caso, con independencia del ángulo de incidencia con que se produzca el impacto y también del número de impactos que se puedan producir en el accidente.

De acuerdo con la presente invención, la instalación comprende un soporte acoplable y fijable en la parte superior del respaldo de los asientos del un vehículo. De la parte superior de este soporte sobresalen en sentido ascendente dos montantes extremos de estructura frontal acanalada, quedando cada uno de estos montantes situado a un lado del reposacabezas. Dentro de estos montantes acanalados se alojan otros tantos brazos extraíbles que van articulados por su extremo inferior al montante y que pueden bascular entre una posición de reposo, en la cual quedan alojados los montantes, y una posición activa, en la que quedan extraídos y dirigidos hacia el frente. Entre los brazos y montantes van montadas láminas laterales, anterior y posterior de naturaleza flexible, elásticas y transparentes.

Cuando los brazos de la instalación se encuentran en la posición inoperante, las láminas comentadas quedan recogidas dentro de los montantes, mientras que cuando se activa la instalación, las láminas son extraídas, arrastradas por los brazos, y definen paredes de cierre lateral, anterior y posterior que circundan la cabeza del ocupante del asiento, ofreciendo una protección total para la misma, de 360º.

Los montantes se elevan desde el respaldo del asiento en dirección aproximadamente vertical, sin que visualmente destaquen de forma sensible.

La activación de la instalación de la invención, al producirse una desaceleración brusca o una deformación de la carrocería, tiene lugar por sistemas tradicionales, como en las bolsas inflables, mediante sensores que enviarán impulsos eléctricos a los órganos de activación. Cuando se produce esta circunstancia, los brazos salen de los montantes, basculan en sentido descendente para quedar dirigidos hacia el frente y extienden las laminas flexibles, las cuales pueden ser todas ellas independientes o conformar una bolsa de configuración adecuada.

La extracción de los brazos se producirá mediante un tensor constituido por ejemplo por un cable o alambre enfundado que procedería por ejemplo del propio pretensor del cinturón, aprovechando el tirón que efectúan estos sistemas para retraer el cinturón de seguridad sin que queden holguras. Quizás sería necesario aumentar la potencia de estos sistemas para poder cubrir ese aumento de energía adicional, necesario para la extracción de los brazos. Esta leve modificación permitiría ahorrar el explosivo de las bolsas inflables tradicionales, permitiendo obtener una rebaja considerable de la onda expansiva provocada por los explosivos y por el inflado de las bolsas. La extracción de los brazos puede conseguirse también por un tensor adicional pirotécnico o mecánico.

El dispositivo de la invención puede incluir además dos láminas laterales adicionadas, situadas por debajo de los brazos, alojables en los laterales del respaldo y que son extraídas al activarse la instalación, mediante cables tracionadores. Estas láminas auxiliares servirían para retener el cuerpo, en impactos laterales, con objeto de decelerarlo y para que la cabeza entre en contacto con el flanco lateral de la bolsa o láminas superiores con la máxima verticalidad posible, para que el cuello no se vea sometido a balanceos que hagan peligrar su integridad.

Finalmente, la instalación de la invención dispone de medios de seguridad que bloquean la salida de los brazos cuando éstos en su caída chocan por ejemplo contra la cabeza del ocupante del asiento. El mismo sistema funciona cuando después de producirse un accidente el ocupante del asiento necesita liberarse. Para conseguir esta finalidad la instalación incluye en la base de los brazos y en sus extremos laterales sensores, constituidos por ejemplo por interruptores eléctricos, que permiten la activación de un sensor, pirotécnico o mecánico, que provoca el desacoplamiento del cable tensor de los brazos y el bloqueo de éstos.

Las características de la instalación de la invención se exponen seguidamente con mayor detalle, con ayuda de los dibujos adjuntos, en los que se muestra un ejemplo de realización no limitativo.

En los dibujos:

La figura 1 muestra en alzado posterior el respaldo del asiento de un vehículo automóvil, con la instalación de la invención.

La figura 2 es un alzado lateral del respaldo de asiento mostrado en la figura 1, con la instalación en situación inactiva.

Las figuras 3 y 4 son vistas similares a la figura 2, en las que se muestran los brazos en posiciones intermedia y final de extracción, respectivamente.

La figura 5 es una vista lateral de uno de los brazos de la instalación, con la cantonera de arrastre de las piezas laminares inferiores.

Las figuras 6 y 7 muestran, en sección según la línea de corte VI-VI de la figura 5, diferentes posiciones de la cantonera de arrastre de las láminas inferiores.

Las figuras 8 y 9 son secciones tomadas según las líneas de corte VIII-VIII y IX-IX, respectivamente de la figura 5.

La figura 10 es un alzado lateral parcial de uno de los brazos, mostrando la parte inferior de los mismos que incluye el dispositivo de bloqueo en posición inoperante.

La figura 11 es una vista similar a la figura 10, con el dispositivo de bloqueo activado.

La figura 12 es una vista similar a la figura 11, mostrando una variante de ejecución del dispositivo de bloqueo.

La figura 13 es una vista similar a la figura 1, mostrando las guías de deslizamiento de los brazos.

La figura 14 corresponde al detalle A de la figura 13, a mayor escala.

Las figuras 15 a 17 muestran un adaptador del recorrido de los brazos en posiciones de reposo, posición activada intermedia y posición de bloqueo, respectivamente.

La figura 18 es una vista similar a la figura 4, con la instalación en posición de liberación, después de su activación.

La figura 19 es una vista similar a la figura 4, incluyendo láminas inferiores de protección de mayor altura.

En las figuras 1 y 2 se muestra el respaldo 1 del asiento de un vehículo automóvil, con cabecero 2. Sobre este respaldo va montado un soporte 3 del que parten en sentido ascendente dos montantes extremos 4, situado uno a cada lado del reposacabeza 2 y relacionados, por encima de dicho reposacabeza, mediante travesaños 5.

El soporte 3 abraza lateralmente al respaldo 1 mediante ramas inferiores 6.

Tanto los montantes 4 como las ramas inferiores 6 son de estructura frontal acanalada. En cada uno de los montantes 4 se aloja un brazo 7 que, como se muestra en las figuras 10 a 12, va articulado por su extremo inferior mediante un bulón o pasador 8 al montante correspondiente. Entre los brazos 7 y los montantes 4 van fijadas láminas 9 de naturaleza flexible, elástica y transparente.

Los brazos 7 pueden bascular entre dos posiciones extremas, una de reposo mostrada en la figura 2, en la cual quedan alojados, junto con las láminas 9, en los montantes 4, y otra activa mostrada en la figura 4, en la cual quedan dirigidos hacia el frente, con las láminas 9 extraídas, pudiendo estas láminas discurrir lateralmente, entre cada brazo 7 y montante 4 correspondiente, frontalmente y posteriormente, de modo que en la posición extraída de la figura 4 ofrezcan una protección total al rodear completamente la cabeza del ocupante del asiento.

El desplazamiento de los brazos 7 desde la posición de reposo hasta la posición activa se efectúa mediante cables tensores que van conectados a dichos brazos, para traccionar de los mismos en sentido descendente, como se expondrá más adelante, y que son activados por sistemas en sí conocidos.

Los brazos 7 podrán ir relacionados entre sí mediante un travesaño intermedio, con lo cual sería suficiente disponer un solo cable tensor conectado a uno de los brazos 7.

Como se ha indicado anteriormente, las ramas inferiores 6 del soporte 3 son también de estructura frontal acanalada y en las mismas se aloja una pieza laminar flexible inferior 10 que va fijada por un borde en el interior de la rama acanalada 6, mientras que por el opuesto lleva fijada una cantonera 11 traccionable mediante un cable 12 durante la extracción del brazo 7, como se muestra en las figuras 3 y 4.

El cable 12 va unido por un extremo 13 a un elemento fijo de la lámina 9, pasa libremente a través de un orificio de la cantonera 11, apoya en una polea de cambio de dirección 14, va anclado a un punto 15 de la cantonera, pasa libremente por el extremo 16 del brazo 17, discurre a lo largo del montante 4, sobre apoyos 17 de cambio de dirección, y queda fijado finalmente por su extremo 18 a un punto intermedio del brazo 7.

Con la constitución expuesta, al producirse la basculación del brazo 7 en sentido descendente, el ramal 12a del cable tracciona de la cantonera 11, provocando la extracción de la lámina 10, hasta su salida total, mostrada en la figura 4, en la cual la cantonera 11 queda anclada al extremo del brazo 7, tal y como se muestra en las figuras 5 a 9.

La cantonera 10 dispone en su extremo inferior de un orificio 20 a través del que pasa libremente el cable 12. Como se muestra en las figuras 6, 7 y 9, los brazos 7 disponen en su extremo de un pasaje 21 en el que se introduce una patilla 22 de la cantonera 11. Ante un choque lateral el ocupante del asiento impacta contra la lámina lateral inferior 10, figura 4. Este impacto obliga a la porción protectora o de retención a curvarse, lo que implica que la patilla 22 del extremo de la cantonera 11 tienda a girar sobre sí misma, como se muestra en la figura 7, permitiendo un bloqueo por medio del diente que conforma la patilla 22, impidiendo el desacoplamiento de las piezas. Esto permitiría un óptimo anclaje, que de otro modo podría no darse, ya que el cable 12 tiende a ceder o estirarse un poco. Una vez que cesa el esfuerzo lateral sobre el elemento de retención, el suplemento elástico 23, constituido por ejemplo por un pequeño taco de goma, permitirá la recuperación de la posición inicial para evitar que el conjunto quede encasquillado cuando el usuario necesite liberarse de todos los elementos que le han cubierto tras el accidente. Si estas piezas quedasen encasquilladas, no se podrían levantar los brazos para nivelarse de las láminas o bolsa protectora 9.

Podría darse la circunstancia de que la activación de la instalación tuviera lugar cuando la cabeza del pasajero va recostada o inclinada hacia un lado, con lo que el brazo 7 del lado correspondiente chocaría con la cabeza y podría producir alguna lesión. Para evitar este inconveniente, los brazos 7 llevan montados, cerca del punto de articulación 8 con el montante, un dispositivo de bloqueo que está compuesto por una deslizadera 28 montada en el propio brazo y que incluye dientes 25, enfrentados a un sector dentado fijo 26, y un tope 27 para la retención de un cable tensor 28 que es el encargado de traccionar de los brazos 7 cuando se produce una situación de emergencia por choque o impacto del vehículo.

La deslizadera 24 puede desplazarse entre una posición inoperante, mostrada en la figura 10, en la cual los dientes 25 quedan separados del sector dentado 26 y el tope 27 retiene al tensor 28, permitiendo la libre basculación del brazo 7, y otra posición activa, mostrada en la figura 11, en la cual los dientes 25 engranan con los dientes del sector 26, bloqueando el desplazamiento del brazo 7, al mismo tiempo que el tope 27 libera el tensor 28, cesando la tracción en el brazo 7.

El desplazamiento de la deslizadera 24 desde la posición de la figura 10 a la de la figura 11 puede conseguirse mediante una cápsula detonadora 29, activable mediante sensores montados en el brazo 7.

El desplazamiento de la deslizadera 24 podría también lograrse mediante un cable 30, figura 12, que traccionaría por la deformación o desplazamiento de una varilla 31 montada en el brazo 7, como consecuencia del impacto contra la cabeza del ocupante del asiento. En la figura 12 con línea discontinua se muestra la posición 31a de la varilla antes de recibir el impacto y con línea continua y con la referencia 31 la posición deformada de la varilla, después de recibir el impacto.

En la figura 12 se muestra el punto de anclaje 18 al brazo 7 del cable 12 encargado de extraer la lámina auxiliar inferior 10, figuras 3 y 4. Si por alguna circunstancia se obstaculizara la salida de estas láminas laterales inferiores 10 por el cuerpo del ocupante del asiento, se originaria una sobretensión en el cable 12 que, para un valor prefijado conseguiría que el regruesamiento de la varilla 32, en la que se ancla el cable 12, sobrepase una gargante de retención 33, activando entonces también, por deformación de la varilla 31, el sistema de bloqueo de seguridad descrito.

Con el fin de minimizar las posibilidades de impacto del brazo 7 con la cabeza del ocupante del asiento, puede dotarse a dicho brazo de una articulación auxiliar 34, figuras 10 a 12, perpendicular a la articulación principal 8. Al mismo tiempo en los montantes 4 se conforman unas guías 35, figuras 13 y 14, para conducir los brazos 7 en su caída, de modo que ésta no se produzca según una trayectoria vertical, sino que se abra al principio y se cierre al final de la misma, con lo que el riesgo de impacto disminuirá, aunque la cabeza del usuario del asiento esté inclinada. Es importante tener en cuenta que cuanto más próximas queden las láminas flexibles a la cabeza será mucho mejor, puesto que la distancia de desaceleración de la misma aumentará. En la figura 14 con las referencias 36 y 37 se indican secciones del brazo 7 en situaciones de reposo y una vez activado, respectivamente. Con la referencia 38 se indica una acanaladura opcional con un taco de naturaleza elástica, que permitirá que el brazo 7 ceda en una retención lateral, en virtud de su pivote, para no tocar nunca el cuello del ocupante. Con la referencia 39 se indica un canal en el que se alojaría el cable 12 y que emergerían por las hendiduras 40.

Una vez producido el accidente, los pasajeros podrían liberarse de todo el envoltorio definido por las diferentes láminas ejerciendo presión en la zona de los brazos donde van dispuestos los sensores que activarían el sistema de bloqueo de seguridad, descrito con referencia a las figuras 10 a 12, provocando la liberación del cable tensor 28, con lo que los brazos 7 podrían levantarse, adoptando el conjunto la posición de liberación mostrada en la figura 18.

En las figuras 15 a 17 se representa un adaptador con el que se puede evitar el desfase que pudiera existir entre el recorrido variable del pretensor general y el recorrido que ha de efectuar el sistema de la invención. Este adaptador estaría constituido por dos piezas 50 y 51 deslizables por acanaladuras o guías 52 y 53, respectivamente. A la pieza 50 se conectaría un cable 54 que iría a la instalación y a la pieza 51 un cable 55 que iría al pretensor. El adaptador incluiría además un trinquete o diente fijo 56 que dejaría bloqueado al cable 54, en la posición de la figura 17, para evitar el levantamiento de los brazos 7 de la instalación durante los esfuerzos del choque.

Por último, en la figura 19 se muestra una variante de ejecución de las láminas inferiores 10 que serían de mayor altura para ofrecer una protección total a los laterales del cuerpo, modificándose el circuito del cable 12, tal y como se muestra en el dibujo.

Los travesaños 5 que conectan los montantes 4, figura 1, pueden presentar también una estructura frontal acanalada, para alojar las láminas de protección frontal y posterior.

Los brazos 7 pueden además servir como elementos de retención del cuerpo, en caso de vuelco. Para ello sería conveniente que estos brazos quedaran más cerrados por encima de los hombros o clavículas, mientras que los extremos quedarían más abiertos, para no obstaculizar el paso del cuerpo en choques frontales. Además el sensor de seguridad de la parte inferior de los brazos sería de activación preferentemente eléctrica. Al llegar dicho brazo al final de su recorrido, el circuito correspondiente quedaría abierto en caso de vuelco, mediante algún dispositivo para tal efecto, y durante un tiempo programado para que el pasajero, quedando retenido y apoyado sobre los sensores de seguridad en un primer momento, pudiese liberarse posteriormente.

El cable 12, figura 3, podría discurrir a lo largo del brazo 7, eliminando la trayectoria a lo largo del montante 17, suprimiéndose así tramos que podrían entrar en contacto con la cara del accidentado en caso de choques frontales.

El conjunto descrito podría ir integrado en el respaldo del asiento, para lo cual éste dispondría por su parte anterior del ranurado correspondiente.

La lámina de protección posterior, que quedaría dispuesta al activar la instalación entre la cabeza del ocupante del asiento y el reposacabezas del mismo, serviría para desacelerar el efecto de rebote o latigazo que sufre la cabeza tras un impacto frontal.

Con la constitución comentada se consigue una instalación de montaje más sencillo y económico que el de las bolsas hinchables tradicionales. Además la instalación de la invención no produce ondas de presión, al no existir elementos hinchables, lo que permitiría el montaje del sistema en las plazas traseras de un vehículo.

Claims (9)

1. Instalación de seguridad para pasajeros de vehículos automóviles, que comprende un soporte acoplable y fijable a la parte superior del respaldo de un asiento, de que sobresalen superiormente en sentido ascendente dos montantes extremos, situados uno a cada lado del reposacabezas, caracterizado porque los montantes citados están frontalmente acanalados y alojan otros tantos brazos extraíbles que van articulados por su extremo inferior al montante y pueden bascular entre una posición de reposo, en la cual quedan alojados en los montantes, y una activa en la que quedan extraídos y dirigidos hacia el frente; y porque entre los brazos y montantes citados van montadas láminas flexibles transparentes, laterales, anterior y posterior, que en la posición inoperante de los brazos quedan recogidas dentro de dichos montantes, mientras que en la posición activa quedan extraídas y definen paredes de cierre lateral, anterior y posterior, alrededor de la cabeza del ocupante del asiento, estando dichas láminas unidas entre sí, determinando una estructura a modo de bolsa; y porque el soporte citado define, por debajo de los montantes, otras tantas cámaras en cada una de las cuales se aloja, en situación plegada, una pieza laminar inferior, flexible y extraíble, estando ambas piezas laminares fijadas por un borde al interior de la cámara correspondiente y dotadas en el opuesto de una cantonera que va relacionada con el brazo, montante y láminas lateral adyacentes mediante un cable que produce la tracción de dicha cantonera hacia el frente durante la extracción del brazo hasta su posición activa, en la que quedan las cantoneras apoyadas en el extremo de los brazos y las piezas laminares extendidas hacia el frente, por debajo de dichos brazos.

2. Instalación según la reivindicación 1, caracterizada porque los montantes sobresalen por encima del reposacabezas en tramos entre los que discurre al menos un travesaño de conexión, frontalmente acanalado para alojar las láminas anterior y posterior, cuando los brazos se encuentran en su posición inoperante.

3. Instalación según la reivindicación 1, caracterizada porque los brazos citados van relacionados con un mecanismo traccionador, activable al producirse un choque del vehículo, para traccionar de dichos brazos y desplazarlos hacia su posición activa extraída, provocando el desplegado de las láminas laterales, frontal y posterior y arrastrando hacia el frente las cantoneras de las piezas laminares inferiores, para la extracción y desplegado de las mismas.

4. Instalación según las reivindicaciones 1 y 3, caracterizada porque los brazos llevan montados, cerca del punto de articulación con los montantes, un dispositivo de bloqueo de dicho brazo y de desconexión de los tensores, cuyo dispositivo es activado al chocar el brazo con un obstáculo, durante la basculación desde la posición de reposo hacia la posición activa o extraída, mediante sensores situados en dichos brazos.

5. Instalación según la reivindicación 4, caracterizada porque el dispositivo citado está constituido por una deslizadera montada en el brazo, la cual dispone de unos dientes enfrentables a un sector dentado fijo, solidario del montante, y de un toque de retención del tensor, cuya deslizadera es desplazable entre una posición inoperante, en la cual los dientes quedan separados del sector dentado y el tope retiene al tensor, pudiendo bascular los brazos libremente, y una posición activa, en la cual los dientes engranan con el sector dentado y el tope libera el tensor, quedando los brazos bloqueados.

6. Instalación según la reivindicación 5, caracterizado porque el desplazamiento de la deslizadera se produce mediante un detonador cuyo encendido tiene lugar a través de los sensores montados en el brazo.

7. Instalación según la reivindicación 5, caracterizada porque el desplazamiento de la deslizadera se produce por la tracción de un cable, originada por la deformación o desplazamiento de un elemento deformable, al chocar contra un obstáculo, durante la caída de los brazos.

8. Instalación según la reivindicación 1, caracterizada porque los brazos disponen de una articulación intermedia libre, de eje perpendicular al eje de articulación con el montante.

9. Instalación según la reivindicación 1, caracterizada porque los montantes disponen de unas guías inferiores que conducen al desplazamiento de los brazos desde la posición de reposo hacia la posición activa y provocan su separación al inicio de dicha trayectoria y su posterior aproximación, para recuperar una posición sensiblemente paralela, al final de dicha trayectoria.