MXPA97009005A - Inflador de sistema de bolsa de aire - Google Patents

Abstract

Se da a conocer un mecanismo de válvula (40) para controlar la liberación de gas (52) desde un recipiente a presión (50). Cuando se presenta una colisión, el gas (52) se libera inicialmente desde un recipiente a presión (50). El gas (52) recorre a través de un mecanismo de válvula (40), el cual regula el volumen del gas (52) que fluye a través de la válvula desde el recipiente a presión (50), hasta una restricción inflable del ocupante del vehículo (30). Cuando se infla, la restricción del ocupante del vehículo (30) restringe a un ocupante de un vehículo durante una colisión. Al controlar el flujo de gas hacia adentro de la bolsa de aire (30) en los tiempos apropiados, la válvula alcanza las características de absorción de energía de la bolsa deseadas, para cada situación de choqueúnica. La válvula utiliza una presión piloto y un elemento accionador (86) para controlar el flujo, mediante el control delárea de sección transversal de la trayectoria del flujo de gas a través del sistema de válvula (40).

Description

INFLADOR DE SISTEMA DE BOLSA DE AIRE Antecedentes de la Invención L Campo de la Invención La presente invención se refiere en general a dispositivos de seguridad para proteger a los pasajeros de vehículos en movimiento. De una manera más particular, la presente invención se refiere a un ensamble de válvula utilizado para controlar el flujo del gas presurizado desde .un recipiente a alta presión, hacia un ensamble de bolsa de aire en un vehículo en movimiento, para proteger a los pasajeros de lesiones por colisiones. 2¿_ Antecedentes de la Técnica En la técnica se conocen diferentes dispositivos de seguridad de vehículos y sistemas de restricción de pasajeros. Estos dispositivos protegen a los pasajeros de los vehículos, tales como automóviles, aeroplanos, y trenes, de lesiones en el caso de una colisión. El valor de las bolsas de aire, gue se inflan en respuesta a las colisiones para proteger a los pasajeros de los vehículos en movimiento, ha llegado a ser ampliamente reconocido. Las bolsas de aire son efectivas para reducir el índice de lesiones a los pasajeros de los vehículos equipados con estos sistemas. Las bolsas de aire son particularmente efectivas cuando se utilizan en conjunto con dispositivos de seguridad convencionales, tales como cinturones de seguridad de las piernas o de los hombros. En un automóvil convencional, la protección de la bolsa de aire para el conductor típicamente se instala en el cubo del volante de dirección del vehículo. La bolsa de aire misma es una bolsa expansible plegada construida de una tela adecuada. Se conecta un inflador que contiene un propelente de azida de sodio, con el interior de la bolsa de aire. Sobre el impacto, un circuito de encendido enciende la carga de azida de sodio, la cual genera rápidamente una descarga de gas caliente que llena la bolsa de aire. El gas escapa desde el cubo del volante de dirección, y se expande enfrente del conductor, acojinando al conductor cuando el conductor es lanzado hacia adelante por el impacto, e impidiendo que el conductor golpee la superficie interna dura del vehículo. Existes muchos problemas asociados con la inflación de una bolsa de aire con el gas caliente desde un inflador de azida de sodio. La azida de sodio es un producto químico peligroso. En adición, se libera un tremendo calor cuando se infla la bolsa de aire, que puede quemar potencialmente la cara, los brazos, las manos y las piernas de un ocupante. Debido a los inconvenientes de la tecnología de azida de sodio, incluyendo la toxicidad, las quemaduras, las explosiones, las preocupaciones por el medio ambiente, los gases irritantes y nocivos, y la degradación química, existe una necesidad de un sistema de inflación efectivo que no dependa de la azida de sodio. Una alternativa al inflador de azida de sodio, es un inflador híbrido que utiliza una fuente de gas comprimido en conjunto con un producto químico pirotécnico, para aumentar la presión cuando se infla la bolsa de aire. El inflador híbrido puede eliminar la azida de sodio como un componente, aunque todavía utiliza productos químicos y un proceso de combustión para inflar la bolsa de aire que produce emisiones gaseosas indeseadas. En adición, el diseño híbrido es complejo y puede no ser confiable. El diseño del inflador híbrido utiliza una fuente de gas comprimido como parte de su medio de inflación. En la técnica también se conocen diseños de inflador de "gas frío" de fuente comprimida convencionales. Estos sistemas utilizaban gas comprimido puro almacenado para inflar la bolsa de aire. Una de las principales preocupaciones que ha impedido que se incorporen los infladores de gas frío en los vehículos, es que la salida del inflador es afectada por los extremos de temperatura ambiente. Se requiere que un inflador de bolsa de aire funcione en temperaturas de -40 grados Celsius (-40 grados Fahrenheit) a 98 grados Celsius (208 grados Fahrenheit) , que son los posibles extremos encontrados en diferentes lugares durante las condiciones de invierno frío y verano caliente. Para un fuente comprimida de un volumen fijo, se sabe por la Ley de Boyle, que la presión del gas se incrementa o disminuye en proporción a la temperatura ambiente, y se puede determinar mediante la ecuación: (Pl) (TI) = (P2) (T2) . Así, por ejemplo, un recipiente presurizado hasta 420 kg/cm2 a la temperatura ambiente (70 grados Fahrenheit) , tendría su presión interna afectada por los extremos de temperatura como sigue: a -40 grados Celsius, presión interna = 332.85 kg/cm2 a 98 grados Celsius, presión interna = 529.9 kg/cm2 Este ejemplo muestra la manera en que los extremos de temperatura afectan dramáticamente las presiones de almacenamiento, y por consiguiente, afectan el flujo de salida total del volumen de gas que inflará la bolsa de aire. Como un resultado de esta gran variación en la presión del recipiente, un inflador diseñado para llenar la bolsa de aire hasta proporciones apropiadas, en condiciones de temperatura alta, llenaría la bolsa de aire solamente hasta una fracción del nivel deseado durante las condiciones de frío extremo, produciendo de esta manera características de absorbencia desfavorables para el ocupante del vehículo durante un impacto. Por otra parte, si el inflador se diseñara para tener características de llenado de bolsa apropiadas, en los extremos de baja temperatura, la bolsa de aire se llenaría hasta una presión alta indeseable, provocando posiblemente que la bolsa de aire se desgarrara en las costuras. En adición, una alta presión produciría una bolsa de aire muy "dura" cuando el ocupante del vehículo haga contacto con la bolsa de aire. Ambas situaciones extremas son deseables. Los infladores más comunes son pirotécnicos, y utilizan un proceso de combustión para generar su salida de gas . Este proceso de combustión también es afectado por los extremos de temperatura, pero no hasta la misma magnitud que un inflador de gas comprimido almacenado. Los infladores híbridos utilizan una fuente de gas comprimido, que es afectada por los extremo de temperatura hasta el mismo grado que los infladores de gas comprimido almacenado. Sin embargo, estos diseños híbridos también incorporan elementos pirotécnicos para generar su salida de gas, la cual varía menos con la temperatura. Por consiguiente, la variación global del diseño híbrido es menor que el diseño de gas comprimido almacenado puro. Todos los diseños de inflador son afectados por las variaciones de temperatura, hasta algún grado, y se debe resolver el problema de las presiones variables, y se debe compensar para proporcionar una protección apropiada bajo todas las condiciones extremas. Otra preocupación asociada con un inflador de gas almacenado a alta presión, es que su flujo de salida de gas durante la abertura inicial del recipiente, por naturaleza, es muy violenta y agresiva. Cuando se libera el gas no regulado hacia adentro de la bolsa de aire, puede provocar una carga inducida por alta tensión en la bolsa de aire misma, o al ocupante, si el ocupante está cerca de la bolsa de aire cuando se abre. Por consiguiente, es importante proporcionar algún elemento para regular el gas a medida que sea liberado desde la fuente de gas comprimido hacia adentro de la bolsa de aire durante la etapa de abertura inicial del recipiente. Otro inconveniente de los infladores de gas almacenado estándares y de otros infladores convencionales, es que no pueden adaptar su salida para proporcionar características de inflación de bolsa de aire apropiadas, basándose en diferentes variables de choque que afectan al impacto del ocupante con la bolsa de aire. La efectividad de la bolsa de aire puede depender de la manera en que se infla la bolsa de aire en respuesta a cualquier colisión particular. Cada colisión tiene características particulares, tales como la velocidad del vehículo antes del choque, y el peso del ocupante del vehículo. Por consiguiente, es importante, para la máxima seguridad del ocupante, controlar la velocidad de inflación de la bolsa de aire, basándose en estas características específicas. Cada condición de choque afecta a las características de absorbencia deseadas de la bolsa de aire. Dadas las muchas variables que se presentan durante cada choque único, es conveniente que el inflador adapte su salida para llenar la bolsa de aire hasta la proporción apropiada, y el nivel de presión interna para acoplarse mejor con todas las variables de choque inmediatas, y por lo tanto, que proporcione al ocupante las mejores características de desaceleración de la bolsa de aire posibles. Un ejemplo de posibles variables de choque son: la severidad del choque, la temperatura ambiente, el peso del ocupante. - la posición del ocupante. el cinturón de seguridad. abrochado/desabrochado . Las bolsas de aire de la técnica anterior no protegen a todos los ocupantes igualmente. Las bolsas de aire de la técnica anterior están diseñadas de tal manera que proporcionan la mayor protección para un ocupante particular -en general, un hombre de 50 años en promedio sin cinturón de seguridad, que representa el tamaño y peso medio de la población de ocupantes, de 75.5 kilogramos, a una velocidad del choque de 48 kilómetros por hora en una barrera rígida.

La bolsa de aire se despliega con las mismas características en cada choque sin considerar cualquiera de las variables anteriormente mencionadas, las cuales varían en todos los choques. Por consiguiente, un pasajero, cuyo tamaño y peso sean considerablemente diferentes del rango promedio, experimentará características de desaceleración menos que ideales de la bolsa de aire. Un ocupante más pequeño y más ligero tendrá una tendencia a rebotar de la bolsa de aire, y se puede lesionar por este rebote. Un ocupante más grande y más pesado puede desinflar la bolsa de aire, y con la energía restante, impactar el volante o lesionar al ocupante. Debido a las altas fuerzas experimentadas cuando se despliega la bolsa de aire, una bolsa de aire tiene el potencial de ocasionar un gran daño en condiciones de choque no ideales. Durante una condición de choque moderada con un ocupante pequeño, podría ser indeseable que se desplegara la bolsa de aire con su alta fuerza normal, ya que la interacción del ocupante con la bolsa de aire podría ocasionar lesiones por el despliegue. Ya que una gran mayoría de choques en los accidentes del mundo real no son ideales, se puede ver la necesidad de un inflador que pueda variar dependiendo de las condiciones cambiantes . Varias referencias de la técnica anterior tratan de resolver estos problemas. Por ejemplo, la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 5,400,487, expedida para Gioutsos y colaboradores, para un Variable Inflation System for Vehicle Safety Restraint, ilustra un sistema de inflación para un sistema de bolsa de aire operado por gas. El diseño crea una salida variable hacia adentro de la bolsa de aire, mediante la incorporación de múltiples generadores de gas que se pueden iniciar cuando es señalado por un procesador de choque. Para realizar la tarea de una sintonización fina de la salida del gas hacia adentro de la bolsa de aire, se requieren varios generadores, ya que el uso de solamente dos generadores separados solamente permitiría una bolsa de llenado muy bajo, o una bolsa muy dura. Aunque los múltiples generadores pueden proporcionar las características de llenado de la bolsa deseadas finales, los costos de estos múltiples generadores son significativos. Se requieren detonadores y generadores químicos adicionales. La Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 5,209,510, expedida para Mamiya, para un Airbag Restraint System for Motor Vehicle, describe un sistema de bolsa de aire en donde la inflación de la bolsa de aire puede variar dependiendo de si el choque fue a alta velocidad (más de 30 kilómetros por hora) o baja velocidad (menos de 30 kilómetros por hora) . Esta inflación variable también se realiza mediante la utilización de múltiples generadores de gas. En adición, este diseño solamente trata de acomodar la variable de velocidad. Otras patentes que también tratan de alcanzar velocidades de inflación variables, incluyen la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 5,368,329, expedida para Hock para un Dual Stage Inflator, y la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Número 5,221,109, expedida para Marchant, para un Airbag Inflator Having Vents to Termínate Inflation. De conformidad con lo anterior, existe una necesidad de un sistema de bolsa de aire con una sola fuente de inflación y un válvula que pueda controlar las características de la inflación de la bolsa de aire dependiendo de diferentes variables. También existe una necesidad de un sistema de inflación de bolsa de aire de gas frío, que no tenga productos químicos tóxicos, y que no queme a las personas que la bolsa de aire está tratando de proteger, y que no ocasione daño al medio ambiente cuando se deseche . Un inflador de gas almacenado que pueda compensar los extremos de temperatura y regular el gas de flujo de salida para obtener la velocidad de llenado deseada, elimina muchas de las preocupaciones mencionadas anteriormente.

Compendio de 1» ipvencjfR La presente invención resuelve los problemas discutidos anteriormente. El inflador está diseñado para compensar las múltiples variables de choque, y para proporcionar una velocidad y presión de llenado de bolsa de aire, para desacelerar mejor al ocupante, dadas las condiciones de choque específicas . La presente invención permite que el flujo sea suficientemente rápido para inflar la bolsa de aire dentro de un período de tiempo suficientemente corto, mientras que también se controla el flujo hacia adentro de la bolsa de aire, para prevenir lesiones al ocupante por la bolsa de aire que se está inflando. Por ejemplo, en los casos en donde el despliegue completo de la bolsa de aire provocaría más daño que protección al ocupante, se disminuiría la velocidad de inflación de la bolsa. En un vehículo se monta un dispositivo de restricción de la bolsa de aire. El sistema de la bolsa de aire comprende una bolsa de aire inflable que se puede colocar en diferentes lugares para proteger a un conductor, al pasajero frontal, a los pasajeros sentados atrás, o a otro ocupante del vehículo. Un alojamiento de bolsa de aire contiene un sistema inflador. Un cilindro de gas comprimido contiene gas a una alta presión. En un extremo del cilindro de gas comprimido, hay un elemento para liberar el gas desde el cilindro. El elemento pude ser un ensamble de boquilla comprendido de un disco de explosión que pueda abrirse para liberar el gas presurizado para llenar la bolsa de aire. El disco de explosión se puede marcar. Se puede utilizar un dispositivo accionador para abrir o "explotar" el disco de explosión, liberando de esta manera el gas desde el cilindro. Este elemento de abertura del disco de explosión puede ser un detonador, un accionador de pistón, un cortador, un proyectil, un iniciador, un cohete, u otro tipo de dispositivo de abertura.

El inflador incorpora un mecanismo de válvula que: (1) abre el recipiente a alta presión para empezar a llenar la bolsa de aire, (2) regula la velocidad de llenado de la bolsa de aire, y (3) desactiva (disminuye) el llenado de la bolsa en el momento apropiado para lograr las características absorbentes de energía de la bolsa de aire deseadas para cada conjunto único de condiciones de choque. El flujo de gas desde el cilindro de gas comprimido hacia adentro de la bolsa de aire, es controlado por un carrete que puede variar el flujo de gas desde el cilindro de gas comprimido hacia adentro de la bolsa de aire, basándose en diferentes condiciones de choque, mediante la variación del área de sección transversal del flujo de gas. Las variables de choque se pueden enviar como entradas a un algoritmo de procesador de choque. El procesador determina el tiempo apropiado para empezar a desplegar la bolsa de aire, y el tiempo apropiado para proporcionar una segunda señal con el fin de controlar el nivel apropiado de presión en la bolsa, para alcanzar las características óptimas de la bolsa, basándose en la variables de entrada de choque dadas. Los diseños de inflador para los diferentes lugares del vehículo, tales como el conductor, el pasajero, o el asiento trasero de un automóvil, varían dependiendo de la localización. El tamaño y la forma del recipiente, y el hardware del componente de válvula, se pueden adaptar a la "envoltura" de empaque única de cada localización, y a los requerimientos de presión del recipiente. Otras características de la presente invención llegarán a quedar más claras a partir de la siguiente descripción detallada.

Breve Descripción de los Dibulos La Figura 1 es una vista en cortes del sistema inflador y el ensamble de válvula de la presente invención. La Figura 2 es una vista en cortes acercada del inflador y la válvula de la presente invención. La Figura 3 ilustra una modalidad alternativa que incorpora un detonador o generador de gas para ajustar la posición del carrete. La Figura 4A es una vista en cortes amplificada del ensamble de válvula. La Figura 4B ilustra una explosión de flujo hacia afuera que está siendo semi-restringida por el carrete. La Figura 4C ilustra la abertura del orificio adicional por el movimiento del carrete. La Figura 4D ilustra la etapa de flujo completo hacia afuera del dispositivo. La Figura 4E ilustra el dispositivo cuando se dispara el segundo dispositivo de activación, se corta el flujo, y en recipiente se purga lentamente.

La Figura 5 es una vista lateral del inflador instalado en el tablero de un automóvil típico. La Figura 6 es una vista lateral del inflador instalado en otro lugar del tablero de un automóvil típico. La Figura 7 es un esquema del circuito de control de la presente invención. La Figura 8 es un escenario de curva PSI de la bolsa para un ejemplo típico del control de presión del ensamble de la bolsa de aire. La Figura 9 es una vista lateral en cortes de una modalidad alternativa del carrete y la cavidad del carrete. La Figura 10 es una vista lateral en cortes de una modalidad alternativa del carrete y la cavidad del carrete, que se puede utilizar para controlar el flujo de gas desde un inflador pirotécnico convencional.

Descripción Detallada de la Invención En las Figuras 1 y 2 se muestra la modalidad preferida del ensamble de válvula 40 del inflador 42 de la presente invención. Un recipiente a presión 50, tal como un recipiente a presión DOT estándar 39, contiene gas presurizado 52. El gas presurizado 52 puede ser nitrógeno, argón, dióxido de carbono, aire, helio, o cualquier gas inerte. Se puede localizar un tubo de llenado 14 en una pared del recipiente presurizado 50. El gas presurizado se introduce en el recipiente a presión a través de un tubo de llenado 14. También se puede colocar un sensor de presión 90 sobre la pared del recipiente presurizado 50, para detectar y medir la presión en el recipiente. En ensamble de válvula 40 de la presente invención se asegura al recipiente a presión 50. En la modalidad ilustrada en las Figuras 1 y 2, el ensamble de válvula 40 se conecta al recipiente a presión 50 por medio de una conexión rosca 44. En una modalidad alternativa, el ensamble de válvula se puede conectar al recipiente presurizado directamente sin utilizar un sistema roscado, mediante la soldadura del ensamble de válvula al recipiente. Las soldadoras 8 como se ilustran en la Figura 2 , también se pueden utilizar en conjunto con una conexión roscada 44. En adición, también se puede utilizar cualquier otro elemento de conexión conocido en la técnica para conectar la válvula al recipiente. Como se ilustra en la Figura 2, en esta modalidad se ilustra un elemento de abertura de recipiente 36 como un detonador 46 unido al lado no presurizado de un disco de explosión 48. El elemento de abertura de recipiente puede ser cualquier otro dispositivo de abertura pirotécnico o elemento de inducción de ruptura conocido en la técnica. Se utiliza una roldana 106 para asegurar el disco de explosión 48 en su lugar. Se conecta un alambre conductor 104 al detonador 46 para permitir que se active el detonador 46. También se puede utilizar un elemento de abertura alternativo, tal como una accionador con un pistón que se pueda mover desde una posición retraída hasta una posición extendida. En la Figura 2, también se ilustra un filtro 108.

Este filtro puede impedir que entre el desecho desde el disco de explosión 48 al ensamble de válvula 40. El filtro 108 u otro elemento de soporte colocado en el mismo lugar, también se puede utilizar para soportar un elemento de abertura accionador en la modalidad alternativa en donde se utiliza un accionador para abrir el disco de explosión. Corriente abajo desde el disco de explosión 48, colocado adentro del ensamble de válvula 40, está el elemento regulador de flujo 54. En la modalidad ilustrada, el elemento regulador 54 incorpora un carrete equilibrado 56. El carrete 56 se coloca adentro de la cavidad de carrete 58, y puede deslizarse adentro de la cavidad de carrete 58 en la dirección del eje del carrete 56. El carrete 56 es generalmente cilindrico, pero tiene una porción indentada 60 con un diámetro más pequeño que aquel de la porción externa 61. La relación de la porción indentada 60 con las paredes internas de la cavidad del carrete 58 crea una compuerta de flujo hacia afuera 64, como se ilustra en la Figura 4A, a través de la cual se libera el aire desde el recipiente 50, y entra a la bolsa de aire 30. La Figura 9 ilustra una modalidad alternativa del carrete 56 y una cavidad de carrete 58. En esta modalidad, se alinea la trayectoria de flujo a través del ensamble de válvula. La porción indentada del carrete 60 es mucho más grande que en la modalidad preferida, y la porción externa 61 es relativamente mucho más pequeña . La bolsa de aire 30, ilustrada en la Figura 1, se pliega y se asegura a una lata de reacción 34 que rodea al sistema inflador 42. La bolsa de aire puede inflarse hacia adentro del compartimiento del ocupante del vehículo. La bolsa de aire misma se puede hacer de diferentes materiales, siendo el más comúnmente utilizado en la actualidad, un material de nylon de alta resistencia. La bolsa de aire también se puede hacer de nuevos materiales compuestos que se están desarrollando actualmente para bolsas de aire. Como una alternativa a una "bolsa de aire", se puede incorporar cualquier otra restricción flexible que se pueda inflar para proteger a un ocupante de un vehículo, en la presente invención. Para insertar inicialmente el carrete 56 en la cavidad de carrete 58, un extremo de la cavidad está abierto. Después de que se inserta el carrete en la cavidad, se puede asegurar un tapón 6 sobre el extremo abierto de la cavidad del carrete, asegurando al carrete adentro de la cavidad. El carrete 56 se puede colocar inicialmente mediante la utilización de resortes centradores 62, que actúan sobre cada uno de los extremos del carrete. Se pueden utilizar resortes de distintos materiales, siendo cada uno afectado por la temperatura ambiente, para ajustar la posición inicial del carrete por la temperatura que afecte a las fuerzas de resorte, haciendo que el carrete 56 ajuste su posición. La posición del carrete 56 se puede configurar de tal manera que, bajo condiciones frías, el carrete 56 se mueva para abrir una compuerta de flujo hacia afuera inicial más grande 64, mientras que, bajo condiciones calientes, el carrete 56 se mueve hasta una posición con una abertura inicial más restringida de la compuerta de flujo hacia afuera 64. Este carrete 56 también se puede establecer previamente en su posición inicial, y se puede mantener en su lugar mediante detenciones o un dispositivo de rompimiento. El carrete 56 se utiliza para controlar el flujo de gas 52 desde el recipiente 50 hacia adentro de la bolsa de aire 30, mediante el ajuste del tamaño de la compuerta de flujo hacia afuera 64, mediante el deslizamiento del carrete adentro de la cavidad de carrete 58. El carrete 56 se "equilibra", porque el gas que fluye a través de la porción indentada del carrete, no mueve al carrete en cualquier dirección perpendicular al flujo del gas. Como un resultado del diseño "equilibrado" de los carretes 56, el gas presurizado 52 que pasa a través de la compuerta de flujo hacia afuera 64, no mueve el carrete 56. El gas 52 no fuerza al carrete 56 para deslizarse, en su dirección lateral, perpendicular al flujo de gas presurizado 52. El flujo de gas actúa de una manera uniforme sobre cada lado del carrete 56, equilibrando los efectos de la presión. Por consiguiente, las presiones de gas de flujo hacia afuera altas no interferirán con la regulación del control y la posición del carrete 56 y el flujo de gas hacia adentro de la bolsa de aire 30. Por consiguiente, el carrete 56 puede controlar la explosión de flujo de aire agresiva inicial encontrada con un inflador de gas comprimido. El carrete 56 controla la velocidad del gas 52 que fluye desde el recipiente presurizado 50, utilizando presiones piloto para ajustar el tamaño de la compuerta de flujo hacia afuera 64. Se localiza un volumen A en un extremo del carrete 56, adentro de un extremo de la cavidad del carrete. De una manera similar, se localiza un volumen B en el otro extremo del carrete, adentro del otro extremo de la cavidad del carrete 58. Los volúmenes A y B se pueden sellar de la porción indentada del carrete y la trayectoria de flujo del gas, colocando anillos O alrededor de la porción del carrete sobre cada lado del carrete. Los anillos O también permitirán que el carrete se deslice adentro de la cavidad del carrete. De una manera alternativa, el carrete puede recorrer sobre un valero u otro elemento conocido en este campo. La presión adentro del ensamble de válvula 40 se dirige hacia el volumen B por medio de los orificios piloto 68, mostrados en esta modalidad incorporados en el carrete 56 mismo. En las modalidades alternativas, el orificio piloto se puede colocar en otros lugares. Por ejemplo, los orificios se pueden colocar en las paredes de la cavidad del carrete. A medida que se incrementa la presión piloto en el volumen B, la presión hace que el carrete 56 se mueva hacia el volumen A, como se ilustra en las Figuras 4B y 4C. Cuando el carrete se mueve hacia el volumen A, se incrementa el tamaño de la compuerta del flujo hacia afuera 64, incrementando el flujo de gas hacia adentro de la bolsa de aire 30 hasta un nivel deseable. Los orificios piloto 70 que llevan hasta el volumen A, también se pueden incorporar en el diseño del carrete 56. Estos orificios pueden agregar control adicional al movimiento del carrete 56 y al tamaño de la compuerta de flujo de salida 64. Para permitir que la válvula compense las diferentes temperaturas, los orificios piloto 68 y 70 se pueden hacer de un material sensible a la temperatura distinto. Ya que las áreas de sección transversal de los orificios piloto 68 y 70 entonces variarían de una manera diferente en respuesta a los cambios de temperatura, este diseño puede controlar las presiones en el volumen A y en el volumen B con respecto a las variaciones de temperatura, y por consiguiente, cambiar el tamaño de la compuerta de flujo hacia afuera 64 en respuesta a las diferentes temperaturas. En las modalidades alternativas, no hay orificios piloto que conecten al volumen A o al volumen B con la trayectoria del flujo de gas. Los orificios piloto se pueden utilizar en conjunto con el orificio de liberación de presión o de ventilación ambiental 74, como se describe más adelante, para reducir la acumulación de presión en el volumen A cuando el carrete se mueve y comprime el volumen A. Como se ilustra en las Figuras 1 y 2, se puede colocar un abridor 28, que puede ser un dispositivo pirotécnico, tal como un cohete, iniciador, detonador, accionador de pistón, o cualquier otro elemento conocido en la técnica de abertura de un orificio, sobre el lado del volumen B del ensamble de válvula 40. El abridor 28 se puede colocar adentro o sobre un orificio de ventilación 26 que conecte al volumen B con el área afuera del ensamble de válvula. Se utiliza adhesivo 24, tal como epoxi conductor, para asegurar el abridor 28 en el orificio de ventilación 26. Se conectan alambres conductores 104 al abridor 28 para permitir que se active el abridor. El abridor 28 puede abrir el orificio de ventilación 26 en el volumen B, reduciendo de esta manera la presión en el volumen B hasta un nivel más bajo que la presión en el volumen A. Esto hace que el carrete 56 se mueva de regreso hacia el volumen B, como se ilustra en la Figura 4E. El orificio de ventilación ambiental de liberación de presión 74, también se puede hacer de un material sensible a la temperatura, que además proporcionaría control sobre el movimiento del carrete, dependiendo de la temperatura de la válvula. En adición, el ajuste del tamaño del orificio de ventilación 74, en conjunto con las variables de entrada de tiempo real, también se puede utilizar para ajustar el flujo de gas hacia adentro de la bolsa de aire durante la inflación de la bolsa de aire. El tamaño del orificio de ventilación 74 en el volumen A impacta directamente el movimiento del carrete a través del tiempo. Un orificio de ventilación más grande.74 puede producir una inflación más agresiva, o puede compensar la agresión reducida ocasionada por las presiones reducidas del recipiente resultante de los extremos de temperatura fría. Un orificio de ventilación más pequeño 74 puede producir una inflación de la bolsa menos agresiva, o puede compensar la mayor agresión ocasionada por las presiones incrementadas del recipiente resultante de extremos de alta temperatura. La agresividad del llenado de la bolsa también se puede ajustar para acoplarse mejor a las variables de tiempo real únicas para cualquier choque específico. En adición a controlar el tamaño del orificio de ventilación 74 como un resultado de los efectos de la temperatura, el tamaño del orificio también se puede ajustar mediante un dispositivo que se enlaza a los sensores y a un algoritmo de procesador. Los ajustes del tamaño del orificio se pueden hacer de acuerdo con entradas de tiempo real. Un dispositivo para ajustar el tamaño del orificio de ventilación 74, puede ser un solenoide, un motor de servo, un elemento piezoeléctrico, hidráulica, un accionador lineal, o cualquier otro elemento conocido en la técnica de ajustar el área de flujo a través de un orificio. La Figura 1 también ilustra un esquema simple de los componentes básicos de los circuitos activadores . Los circuitos son energizados por una batería 96. Cuando el procesador 86 determina que se ha presentado una colisión, se envía una señal de despliegue 98 a través de los alambres conductores 104, hasta detonador 46, abriendo de esta manera el recipiente de presión 50. Cuando el procesador 86 determina que se debe reducir el flujo a través del ensamble de válvula 40, el procesador envía una segunda señal, la señal de corte 100, a través de otros alambres conductores 104, hasta el abridor 28, abriendo de esta manera el orificio de ventilación 26. En una modalidad alternativa, como se ilustra en el Figura 3, se puede colocar otro dispositivo pirotécnico, tal como un cohete, u otro generador de gas 38, sobre el lado del volumen A del ensamble de válvula 40. Este cohete 38 puede generar gas que incrementa la presión en el volumen A, moviendo de esta manera el carrete 56 de regreso hacia el volumen B. En otras modalidades alternativas, se puede utilizar un solenoide, un dispositivo de servo, un accionador lineal, o cualquier otro dispositivo conocido en este campo, para controlar el movimiento del carrete 56. La Figura 7 ilustra un esquema más detallado del circuito 80 de la presente invención. Se conecta un sensor de aceleración 82 a través de una tarjeta de Memoria de Acceso Directo (RAM) 84 en un procesador 86 que tiene la capacidad para realizar un algoritmo basándose en diferentes entradas. Como se ilustra en la Figura 7, otras entradas hacia el procesador 86, pueden ser el sensor del cinturón de seguridad 88, un sensor de presión (por ejemplo, kilogramos por centímetro cuadrado) 90 que se ajusta para la compensación de temperatura, un sensor de la posición del ocupante 92, y un sensor del peso del ocupante 94. Las señales desde el algoritmo en el procesador 86, se pueden enviar al detonador 46 y al abridor 28. Se envía una señal de choque 102 desde un sensor de choque o sensor de aceleración 82, hasta el procesador 86. La señal de choque 102 hace que el elemento de abertura de recipiente 36, tal como el detonador 46 y el disco de explosión 48, ilustrados en la Figura 2, se abra, permitiendo que escape el gas presurizado 52 desde el recipiente 50. La forma de flujo del recipiente 50 es regulada por el movimiento del dispositivo de control de flujo - el carrete 56. Cuando es determinado por el algoritmo en el procesador 86 como el tiempo apropiado, en respuesta a las diferentes condiciones de entrada de choque enviadas desde los sensores 88 a 94, se activa el abridor 28, moviendo al carrete 56 hacia el volumen B, y fluyendo el gas hacia adentro de la bolsa de aire, para obtener las características de desaceleración de bolsa apropiadas. El dispositivo pirotécnico o abridor 28 recibe una señal de corte 100 enviada desde el procesador 86, que abre el orificio de ventilación 26 en el volumen B, reduciendo de esta manera la presión en el volumen B. El flujo a través de la compuerta de flujo de salida 64 desactiva "corta" dependiendo de la circunstancias de choque específicas. La rápida reducción en la presión en el volumen B, comparándose con la presión más alta en el volumen A, hará que el carrete 56 se mueva de regreso hasta una posición de "corte" de flujo final, como se ilustra en la Figura 4E, reduciendo el tamaño de la compuerta de salida de válvula 64, y el flujo de gas hacia adentro de la bolsa de aire 30, hasta un flujo o purga limitada benigna. En la modalidad alternativa ilustrada en la Figura 3, el cohete 38 recibe una señal de corte 100 enviada desde el procesador 86, y se activa, creando presión adicional en el volumen A. El flujo a través de la compuerta de flujo de salida 64, entonces disminuye o "corta" dependiendo de las circunstancias de choque específicas, a medida que el carrete se mueve de regreso hacia el volumen B. El rápido incremento en la presión en el volumen A, como un resultado de la quemadura pirotécnica del cohete 38, hará que el carrete 56 se mueva de regreso hacia su posición original o hacia otro punto de reposo final, como se ilustra en la Figura 4E, reduciendo el tamaño de la compuerta de salida del recipiente 64, y el flujo de gas hacia adentro de la bolsa de aire 30, hasta un flujo o purga limitada benigna. El cohete 38 se puede diseñar para tener un "índice de quemadura" para mover el carrete 56 hasta el punto de "corte" muy rápidamente, mientras que al mismo tiempo, mantiene la presión en el volumen A, para mantener el carrete 56 en la posición de corte a través de toda la purga del recipiente. En las modalidades alternativas, el flujo del gas a través de la válvula no necesita ser controlado por el algoritmo del procesador 86. La válvula se puede diseñar para ajustar el flujo de gas a través de la válvula, simplemente utilizando las ventilas de presión y los orificios para ajustar la posición de carrete 56. La presión del recipiente de almacenamiento y su volumen, se pueden establecer en un nivel que cubra el extremo alto previamente calculado o el peor extremo dentro de los porcentajes razonables de posibles variables durante los choques potenciales. Un ejemplo de esta condición de alto extremo, es una persona promedio de 95 años en un choque de alta severidad, sin cinturón de seguridad, en una condición ambiente fría. Siempre que el ocupante de este escenario no sea dañado cuando se despliegue la bolsa de aire bajo estas condiciones, se vaciaría todo el contenido del recipiente hacia adentro de la bolsa, sin necesidad de corte del flujo. Dado el otro posible extremo, tal como una persona promedio de 50 años en un choque de baja severidad, o en donde el ocupante esté sentado cerca de la bolsa de aire, en una condición ambiente de alta temperatura, el inflador cortaría el llenado de la bolsa pronto para proporcionar características de la bolsa que no sean para "endurecer", y que no lesionen .al ocupante, haciendo que el ocupante rebote desde la bolsa de aire o a través de la parte posterior del ocupante. En este escenario, el inflador simplemente purga el gas restante de una manera benigna, para impedir que se incremente más la presión de la bolsa de aire. Mostrado corriente abajo desde el carrete 56, en las Figuras 1 y 2, está el difusor de salida o desviador de empuje 72. El desviador puede ser un cilindro 76 con orificios 78 orientados alrededor de su perímetro, para provocar una desviación de empuje neutra a medida que sale el gas del ensamble de válvula 40 hacia adentro de la bolsa de aire 30 ó la lata de reacción 34, como se ilustra en la Figura 1. El gas que fluye desde el ensamble de válvula 40 sale a través de un difusor/desviador de empuje 72 hacia adentro de la bolsa de aire 30. Como se ilustra en la Figura 1, una lata de reacción 34 puede alojar al inflador, y proporciona una conexión para la bolsa de aire 30. En adición, la lata de reacción 34 puede proporcionar una conexión para una cubierta decorativa protectora para el inflador 42, y también proporciona un elemento para montar el inflador 42 en la estructura del tablero de instrumentos de vehículo (tablero) 12. El inflador 42 se puede hacer simple o sofisticado, dependiendo de la aplicación, proporcionando las entradas de choque deseadas para controlar la abertura y las características a la medida del inflador. Para las aplicaciones después del mercado, en donde puede haber omisión para incorporar sensores específicos, tales como sensores de peso y posición, se puede utilizar el uso de un interruptor manual. Por ejemplo, el interruptor normalmente podría tener por omisión el establecimiento para un "niño", pero el ocupante del vehículo puede cambiar la posición hasta un establecimiento de "adulto", que cambiaría las características de la bolsa de aire 30 cuando se infle en respuesta a una colisión. De una manera alternativa, un interruptor de límite simple instalado en el área del asiento, puede detectar el peso real del ocupante, y se puede instalar de tal manera que una persona más ligera o un niño no active el interruptor mientras que una persona cuyo peso es mayor que un límite previamente determinado active el interruptor. Este interruptor de límite realiza la misma función que un interruptor manual. En adición, el interruptor de límite elimina la posibilidad del error humano de una posición inapropiada del interruptor. Un interruptor de límite también puede ser una alternativa de bajo costo para un transductor de peso que sea capaz de obtener el peso específico real del ocupante del pasajero. La Figura 8 ilustra una posible línea de presión -tiempo para el sistema de ensamble de válvula. La figura ilustra la presión cambiante del gas que se está liberando desde el ensamble de válvula 40 hacia adentro de la bolsa de aire 30 en relación con el tiempo. Cuando se detecta primeramente el choque, la presión inicial en la válvula es cero, ya que no se ha activado el elemento inductor de ruptura. Una vez que se envía la señal desde el sensor de aceleración 82 hasta el algoritmo de procesador 86, el procesador envía una señal al elemento de abertura de recipiente 36, y se activa el detonador 46. Como se ilustra en la Figura 8, la presión se eleva rápidamente hasta que la bolsa sale del ensamble. Luego disminuye rápidamente la presión. El carrete 56 ajusta su posición y se incrementa la presión. En el momento apropiado, se activa el abridor 28, y se inicia el corte de flujo. El carrete 56 vuelve a ajustar, y disminuye la presión. El inflador se puede ajustar para alcanzar las curvas de presión deseadas para diferentes entradas, incluyendo: (1) desaceleración durante el choque, (2) si el cínturón de seguridad estaba abrochado o desabrochado, (3) la temperatura ambiente o la presión del recipiente, (4) y el peso del pasajero o conductor, y la posición del ocupante en relación con la bolsa de aire. El inflador se puede diseñar para las condiciones de entrada, tales como los niveles de severidad del choque, que pueden ser interpretadas por el algoritmo del sensor de choque en el procesador 86. El tiempo de compensación de temperatura puede ser determinado por la entrada del sensor de presión 90 hacia el algoritmo, ya que la temperatura ambiente afecta a la presión de almacenamiento. El sensor de cinturón de seguridad 88 se puede utilizar como una entrada para el algoritmo en el procesador 86, para determinar diferentes características de la bolsa de aire para un ocupante con cinturón abrochado o desabrochado. En adición, ahora están llegando a estar disponibles el peso y la posición del ocupante. Una característica adicional de la presente invención, es que puede mitigar los efectos de una inflación indeseada. Si la bolsa de aire se activa de una manera inadvertida, ya sea que falle el disco de explosión, que se active inadvertidamente el elemento de ruptura, o que ocurra cualquier otro evento que no fuera señalado por el algoritmo de choque, el procesador 86 puede activar el abridor 28 para cortar el flujo de salida total, y permitir que el recipiente 50 se purgue con seguridad. Esta abertura inadvertida puede ser determinada por el algoritmo en el procesador 86. Esta característica de seguridad impide la posibilidad de lesionar al ocupante del vehículo por el despliegue no intencional de la bolsa de aire, y también ayuda a reducir la posibilidad del "efecto de susto" que puede hacer que el conductor choque. El despliegue inadvertido podría ser detectado por el tensor de presión 90, el cual detecta una aguda caída de presión que se presenta sin la señal de activación desde el procesador 86. Esta característica de seguridad no está disponible en los diseños de inflador de la técnica anterior. Otra preocupación con los infladores de fuente comprimida, es la necesidad de proporcionar un segundo disco de explosión, para permitir que se rompa durante la sobrépresurización del recipiente que se presente durante un incendio del vehículo. La adición de este segundo disco de explosión, agrega otra posibilidad de falla. Sin embargo, en el presente diseño, la sobre-presurización puede ser detectada por sensor de presión, y de esta manera, el procesador puede activar el elemento de abertura del recipiente y el corte de flujo de una manera simultánea, permitiendo de esta manera que el recipiente se purgue de una manera benigna. Por consiguiente, no hay necesidad de un segundo disco de explosión evaluado a una presión más baja que disminuya la confiabilidad global.

El sistema de bolsa de aire se puede colocar e inflar para restringir a un ocupante durante un impacto frontal o lateral, o un impacto desde cualquier otra dirección, montando el sistema de bolsa de aire en posiciones apropiadas. Las Figuras 5 y 6 ilustran dos diseños para conectar el inflador de la presente invención en un vehículo típico 10, bien sea por el fabricante o después del mercado. En la Figura 5, el ensamble está configurado en una posición básicamente horizontal. El sistema de inflación 20 se coloca en el tablero 12 del vehículo 10. Una jaula de bolsa de aire de perfil bajo 32, que contiene a la bolsa de aire 30, se monta sobre el extremo frontal del tablero 12. De una manera alternativa, el sistema puede estar en una posición más vertical colocada adentro del tablero 12 del vehículo 10. Esta colocación podría acomodar limitaciones de instalación. La Figura 6 ilustra otra colocación del sistema de inflación 20. En esta configuración, el recipiente presurizado 50 y el ensamble de válvula 40, se pueden colocar en un lugar remoto a una distancia desde la jaula de la bolsa de aire 32. La Figura 6 ilustra la jaula de la bolsa de aire 32 colocándose sobre el frente del tablero 12. Los otros componentes del sistema de inflación 20, el recipiente de presión 50, y el ensamble de válvula 40, se colocan sobre el lado opuesto del tablero 12. Un conducto 18 conecta el recipiente de presión 50 y el ensamble de válvula 40 con la jaula de la bolsa de aire 32. En adición a los lugares ilustrados en las Figuras 5 y 6, el sistema de bolsa de aire de la presente invención se puede colocar sobre la porción trasera de un asiento o descanso de cabeza, sobre el tablero enfrente de un ocupante, o en cualquier otro lugar deseado. El sistema de bolsa de aire puede asegurarse de una manera temporal o permanente en estas posiciones. La invención se puede incorporar en otras formas específicas sin apartarse del espíritu o de las características esenciales de la invención. Por ejemplo, el inflador puede tener diferentes diseños para los diferentes lugares, del conductor, del pasajero etcétera, y diferentes tamaños, formas, y hardware del componente de válvula del recipiente. En adición, el ensamble de válvula de la presente invención se puede utilizar para aplicaciones diferentes que inflar bolsas de aire, en donde se necesite controlar el flujo de fluido. El ensamble de válvula se puede utilizar con una fuente de gas comprimido, como se describió anteriormente, o de una manera alternativa, se puede incorporar con un diseño híbrido. La válvula también se puede utilizar con infladores generadores de gas conocidos en la técnica, para controlar la velocidad de inflación de la restricción, si se desea, y proporcionar una disminución o corte del flujo. Por consiguiente, los infladores generadores de gas se pueden utilizar con sensores y algoritmos para proporcionar un flujo de salida controlado, basándose en variables de choque específicas . Por ejemplo, como se ilustra en la Figura 10, la válvula se puede utilizar para agregar control a un inflador pirotécnico convencional. En esta modalidad, la válvula tiene dos liberaciones. La válvula puede dirigir el gas liberado a través de una ventila externa 110, de tal manera que el gas no entre a la bolsa de aire o a otra restricción. De una manera alternativa, cuando se mueve el carrete 56 hasta otra posición, el gas liberado puede salir de la válvula a través de una ventila de restricción 112, y de esta manera entrar a la bolsa de aire o a otra restricción. Mediante el control de la liberación del gas a través de las dos ventilas, se pueden controlar las características de inflación de la bolsa de aire. Esta modalidad puede ser igual que las modalidades descritas anteriormente, si se proporciona un elemento adicional para ventilar la presión creciente del gas desde la fuente generadora de gas a alta presión después de que se activa el corte de flujo. Cuando se desactiva o se ahoga el flujo de salida desde la fuente generadora de gas a alta presión, la presión de gas rápidamente se incrementaría adentro del recipiente a presión, haciendo potencialmente que el recipiente explote como un resultado de las altas presiones internas. Por consiguiente, se puede incluir un dispositivo de liberación de presión separado, tal como un disco de explosión, para ventilar con seguridad cualquier acumulación de presión excesiva en el recipiente. Por consiguiente, la presente modalidad se considera en todos los aspectos como ilustrativa y no restrictiva, indicándose el alcance de la invención por las siguientes reivindicaciones, en lugar por la descripción anterior.

Claims (19)

REIVINDICACIONES

1. Un regulador de inflación para un sistema que tiene una fuente de gas presurizado liberable y un dispositivo inflable, comprendiendo este regulador: un alojamiento de ensamble de válvula que tiene una cavidad en el mismo, y una entrada y una salida que se comunican con esta cavidad, para definir una trayectoria de flujo a través de la cavidad, adaptándose la entrada para conectarse a la fuente, y adaptándose la salida para conectarse al dispositivo,- y un miembro movible normalmente forzado hasta una posición inicial, y que tiene una porción externa dispuesta en un acoplamiento deslizable adentro de la cavidad, y una porción abierta dispuesta en la trayectoria de flujo, definiendo el miembro movible un primer volumen entre el alojamiento y el primer extremo del miembro movible, y un segundo volumen entre el alojamiento y un segundo extremo del miembro movible, disponiéndose la porción externa parcialmente en una configuración restrictiva con una porción de cuando menos la entrada y la salida, para determinar un área de sección transversal inicial de la trayectoria de flujo, desplazándose de una manera controlable el miembro movible, de tal manera que la porción externa se remueve cuando menos parcialmente de la porción de la cuando menos una de la entrada y la salida, incrementando por lo mismo el área de sección transversal de la trayectoria de flujo.

2. Un regulador como se describe en la reivindicación 1, el cual incluye además un primer orificio piloto que se comunica con la trayectoria de flujo y el primer volumen, de tal manera que la presión se incrementa en el primer volumen cuando está presente la presión en la trayectoria de flujo, para mover al miembro movible en una dirección hacia el segundo volumen, seleccionándose .el diámetro del orificio piloto para controlar la velocidad de desplazamiento del miembro movible.

3. Un regulador como se describe en la reivindicación 2, el cual incluye además un segundo orificio piloto que se comunica con la trayectoria de flujo y el segundo volumen, de tal manera que la presión se incrementa en el segundo volumen cuando está presente la presión en la trayectoria de flujo, para impedir el movimiento del miembro movible hacia el segundo volumen.

4. Un regulador como se describe en la reivindicación 3, en donde el alojamiento incluye un orificio de ventilación que se comunica con el segundo volumen externo al alojamiento, para purgar la presión desde el segundo volumen.

5. Un regulador como se describe en la reivindicación 3, en donde el segundo orificio piloto se dispone en el miembro movible.

6. Un regulador como se describe en la reivindicación 2, en donde el primer orificio piloto se dispone en el miembro movible.

7. Un regulador como se describe en la reivindicación 1, en donde el ensamble de válvula incluye una abertura que se comunica con un primer volumen seleccionado y el segundo volumen externo del ensamble de válvula, y un dispositivo que responde a una señal eléctrica dispuesto sellablemente en la abertura, comprendiendo además el regulador: un circuito que responde a un estado actual de las condiciones variables de entrada en el medio ambiente del sistema de restricción, para desarrollar una primera señal eléctrica para aplicarse al dispositivo cuando se presentan ciertas condiciones variables, removiéndose cuando menos parcialmente el dispositivo desde la abertura en respuesta a la señal eléctrica, para mover al miembro movible hasta una posición dinámica en la cual la trayectoria de flujo tiene un área de sección transversal para establecer una velocidad de flujo reducida a través de la trayectoria de flujo, en un valor previamente seleccionado, para existir sobre el estado actual de tiempo real de las condiciones variables.

8. Un regulador como se describe en la reivindicación 7, en donde el circuito incluye: una pluralidad de sensores, respondiendo cada uno de los sensores a una respectiva de las condiciones variables, desarrollando cada uno de los sensores una segunda señal eléctrica como una función de la respectiva de esas condiciones variables; un procesador que responde a la segunda señal desde cada uno de los sensores, para desarrollar la primera señal eléctrica, como una función de la segunda señal eléctrica desde cada uno de los sensores; un dispositivo que responde a la segunda señal eléctrica, para provocar el accionamiento del miembro movible hasta la posición dinámica.

9. Un regulador como se describe en la reivindicación 7, en donde la abertura se comunica con el primer volumen externo del ensamble de válvula.

10. Un regulador como se describe en la reivindicación 7, en donde la abertura se comunica con el segundo volumen externo del ensamble de válvula.

11. Un regulador como se describe en la reivindicación 1, el cual comprende además un primer resorte en el primer volumen, dispuesto de una manera acoplable entre el ensamble y el miembro movible, y un segundo resorte en el segundo volumen, dispuesto acoplablemente entre el ensamble y el miembro movible, teniendo cada uno del primer resorte y el segundo resorte una constante de resorte respectiva seleccionada para determinar la posición inicial del miembro movible .

12. Un regulador como se describe en la reivindicación 11, en donde cada uno del primer resorte y el segundo resorte, respectivamente, tienen un coeficiente de expansión de temperatura seleccionado para determinar una temperatura dependiendo de la posición inicial del miembro movible .

13. Un regulador como se describe en la reivindicación 1, en donde el miembro movible en un carrete que tiene una porción externa generalmente cilindrica en un acoplamiento axial deslizable adentro de la cavidad, y una porción indentada adentro de la trayectoria de flujo.

14. Un regulador como se describe en la reivindicación 13, en donde el carrete incluye un primer orificio piloto que se comunica con la trayectoria de flujo y el primer volumen, de tal manera que la presión se incrementa en el primer volumen cuando está presente la presión en la trayectoria de flujo, para mover el carrete en una dirección hacia el segundo volumen, seleccionándose el diámetro del orificio piloto para controlar el desplazamiento del carrete.

15. Un regulador como se describe en la reivindicación 14, en donde el carrete incluye un segundo orificio piloto que se comunica con la trayectoria de flujo y el segundo volumen, de tal manera que la presión se incrementa en el segundo volumen cuando está presente la presión en la trayectoria de flujo, para impedir el movimiento del carrete hacia el segundo volumen.

16. Un regulador como se describe en la reivindicación 15, en donde el alojamiento incluye un orificio de ventilación que se comunica con el segundo volumen externo del alojamiento, para purgar la presión desde el segundo volumen .

17. Un regulador como se describe en la reivindicación 13, en donde el ensamble de válvula incluye una abertura que se comunica con uno seleccionado del primer volumen y el segundo volumen externo al ensamble de válvula, y un dispositivo que responde a la señal eléctrica dispuestos sellablemente en la abertura, comprendiendo además el regulador: un circuito que responde a un estado actual de las condiciones variables de entrada en el medio ambiente del sistema de restricción, para desarrollar una primera señal eléctrica para aplicarse al dispositivo cuando se presentan ciertas condiciones variables, removiéndose cuando menos parcialmente el dispositivo de la abertura en respuesta a la señal eléctrica, para mover al miembro movible hasta una posición dinámica en donde la trayectoria de flujo tiene una área de sección transversal para establecer una velocidad de flujo reducida a través de la trayectoria de flujo en un valor previamente seleccionado, para existir sobre el estado actual de tiempo real de las condiciones variables .

18. Un regulador como se describe en la reivindicación 17, en donde el circuito incluye: una pluralidad de sensores, respondiendo cada uno de los sensores a una respectiva de las condiciones variables, desarrollando cada uno de los sensores una segunda señal eléctrica como una función de la respectiva de estas condiciones variables,- un procesador que responde a la segunda señal desde cada uno de los sensores, para desarrollar la primera señal eléctrica como una función de la segunda señal eléctrica desde cada uno de los sensores,- un dispositivo accionador que responde a la segunda señal eléctrica, para accionar el carrete hasta la posición dinámica.

19. Un regulador como se describe en la reivindicación 17, en donde la abertura se comunica con el primer volumen externo del ensamble de válvula. 21. Un regulador como se describe en la reivindicación 17, en donde la abertura se comunica con el segundo volumen externo al ensamble de válvula. 22 Un regulador como se describe en la reivindicación 13, el cual comprende además un primer resorte en el primer volumen, dispuesto de una manera acoplable entre el ensamble y el carrete, y un segundo resorte en el segundo volumen, dispuesto de una manera acoplable entre el ensamble y el carrete, teniendo cada uno del primer resorte y el segundo resorte, una constante de resorte respectiva seleccionada para determinar la posición inicial del carrete. 22. Un regulador como se describe en la reivindicación 21, en donde cada uno del primer resorte y el segundo resorte, respectivamente, tienen un coeficiente de expansión de temperatura seleccionado para determinar una posición inicial dependiente de la temperatura, del carrete. 23. Un regulador de inflación para un sistema que tiene una fuente de gas presurizado liberable y un dispositivo inflable, comprendiendo este regulador: una válvula que tiene un miembro movible accionable, y un orificio de flujo de área de sección transversal variable, en donde la posición inicial de este miembro determina un área de sección transversal inicial del orificio, siendo este orificio para comunicar la fuente de gas presurizado y el dispositivo; y un circuito que responde a un estado actual de condiciones variables de entrada en el medio ambiente del sistema de restricción, para accionar el miembro movible hasta una posición dinámica en donde el área del orificio variable tiene un área de sección transversal para establecer una velocidad de flujo a través del orificio en un valor previamente seleccionado, para existir sobre el estado actual de tiempo real de las condiciones variables. 24. Un regulador como se describe en la reivindicación 23, en donde la válvula incluye una primera cámara y una abertura que se comunica con la cámara externamente a la válvula, formando el miembro movible cuando menos una pared de la primera cámara, teniendo el miembro un tubo piloto que comunica el orificio con la cámara, incluyendo además este circuito un material dispuesto sellablemente en.la abertura, haciendo el controlador que el material se remueva de la abertura cuando se presenta una de dichas condiciones. 25. Un regulador como se describe en la reivindicación 23, en donde la válvula incluye una primera cámara, una segunda cámara, y una primera abertura que comunica la primera cámara con el dispositivo inflable, teniendo el miembro movible un primer orificio piloto que comunica el orificio con la primera cámara, y un segundo orificio piloto que comunica el orificio con la segunda abertura. 26. Un regulador como se describe en la reivindicación 25, en donde la primera abertura incluye un material de pared que tiene un coeficiente de expansión térmica previamente determinado. 27. Un regulador como se describe en la reivindicación 23, en donde la válvula incluye un alojamiento generalmente cilindrico que tiene una primera pared de extremo y una segunda pared de extremo, siendo este miembro un carrete en un acoplamiento deslizable axial adentro del alojamiento, disponiéndose un primer resorte de una manera acoplable entre la primera pared y un primer extremo del carrete, y disponiéndose un segundo resorte de una manera acoplable entre la segunda pared y un segundo extremo del carrete. 28. Un regulador como se describe en la reivindicación 27, en donde el primer resorte y el segundo resorte tienen cada uno, un coeficiente de expansión de temperatura seleccionado para establecer una posición estática del carrete . 29. Un regulador como se describe en la reivindicación 27, en donde el primer resorte y el segundo resorte tienen cada uno, una constante de resorte seleccionada para establecer una posición estática del carrete. 30. Un regulador como se describe en la reivindicación 23, en donde el circuito incluye: un sensor que responde a cuando menos una de las condiciones variables que desarrolla una primera señal eléctrica como una función de una de las condiciones variables; un procesador que responde a la primera señal, para desarrollar una segunda señal eléctrica como una función de la primera señal eléctrica,- un dispositivo que responde a la segunda señal eléctrica, para provocar el accionamiento del miembro movible hasta la posición dinámica. 31. Un sistema como se describe en la reivindicación 23, en donde este circuito incluye: una pluralidad de sensores, respondiendo cada uno de los sensores a una respectiva de las condiciones variables, desarrollando cada uno de los sensores una primera señal eléctrica como una función de la respectiva de las condiciones variables,- un procesador que responde a la primera señal desde cada uno de los sensores, para desarrollar una segunda señal eléctrica como una función de la primera señal eléctrica desde cada uno de los sensores,- un dispositivo accionador que responde a la segunda señal eléctrica, para accionar el miembro movible hasta la posición dinámica. 32. Un regulador de inflación para un sistema de restricción inflable de un ocupante de un vehículo, teniendo este sistema una fuente de gas presurizado inmediatamente liberable y un dispositivo inflable, comprendiendo este regulador: una válvula que tiene un miembro movible accionable, y un orificio de flujo de área de sección transversal variable, en donde la posición inicial del miembro determina el área de sección transversal del orificio, siendo este orificio para comunicar la fuente de gas presurizado y el dispositivo; y un circuito que responde a un estado actual de las condiciones variables de entrada en el medio ambiente del sistema de restricción, para accionar el miembro movible hasta una posición dinámica en donde esta área del orificio variable tiene un área de sección transversal para establecer una velocidad de flujo a través del orificio en un valor previamente seleccionado, para existir sobre el estado actual de tiempo real de las condiciones variables. 33. Un regulador como se describe en la reivindicación 32, en donde la válvula incluye una primera cámara y una abertura que se comunica con esta cámara externamente a la válvula, formando el miembro movible cuando menos una pared de la primera cámara, teniendo este miembro un tubo piloto que comunica este orificio con la cámara,-incluyendo el circuito además un material dispuesto de una manera sellable en la abertura, haciendo el controlador que el material se remueva de la abertura al presentarse una de dichas condiciones. 34. Un regulador como se describe en la reivindicación 32, en donde la válvula incluye una primera cámara, una segunda cámara, y una abertura que comunica a la primera cámara con el dispositivo inflable, teniendo el miembro movible un primer orificio piloto que comunica este orificio con la primera cámara, y un segundo orificio piloto que comunica este orificio con la segunda abertura. 35. Un regulador como se describe en la reivindicación 34, en donde la primera abertura incluye un material de pared que tiene un coeficiente de expansión térmica previamente determinado. 36. Un regulador como se describe en la reivindicación 32, en donde la válvula incluye un alojamiento generalmente cilindrico que tiene una primera pared de extremo y una segunda pared de extremo, y un carrete en un acoplamiento axial deslizable adentro del alojamiento, disponiéndose el primer resorte de una manera acoplable entre la primera pared y un primer extremo del carrete, y disponiéndose un segundo resorte de una manera acoplable entre la segunda pared y un segundo extremo del carrete. 37. Un regulador como se describe en la reivindicación 36, en donde el primer resorte y el segundo resorte tienen cada uno, un coeficiente de expansión de temperatura seleccionado para establecer una posición estática del carrete. 38. Un regulador como se describe en la reivindicación 36, en donde el primer resorte y el segundo resorte tienen cada uno, una constante de resorte seleccionada para establecer una posición estática del carrete. 39. Un regulador como se describe en la reivindicación 32, en donde el circuito incluye: un sensor que responde a cuando menos una de las condiciones variables que desarrolla una primera señal eléctrica como una función de una de las condiciones variables ,- un circuito que responde a la primera señal para desarrollar una segunda señal eléctrica como una función de la primera señal eléctrica,- un dispositivo que responde a la segunda señal eléctrica para probar el accionamiento del miembro movible hasta la posición dinámica. 40. Un sistema como se describe en la reivindicación 32, en donde el circuito incluye: una pluralidad de sensores, respondiendo cada uno de los sensores a una respectiva de las condiciones variables, desarrollando cada uno de los sensores una primera señal eléctrica como una función de la respectiva de estas condiciones variables,- un procesador que responde a la primera señal desde cada uno de los sensores, para desarrollar una segunda señal eléctrica como una función de la primera señal eléctrica desde cada uno de los sensores,- un dispositivo que responde a la segunda señal eléctrica, para provocar el accionamiento del miembro movible hasta la posición dinámica. 41. Un sistema de restricción de un ocupante de vehículo, el cual comprende: una fuente de gas presurizado liberable que incluye un recipiente, un disco de explosión, y un dispositivo de abertura dispuesto próximo al disco de explosión,- una restricción inflable; un primer sensor para detectar la desaceleración de un vehículo de motor, para desarrollar una primera señal eléctrica, disparándose el dispositivo de abertura en respuesta a la primera señal; una válvula que tiene un miembro movible accionable, y un orificio de flujo de área de sección transversal variable, en donde la posición inicial del miembro determina un área de sección transversal inicial del orificio, siendo este orificio para comunicar el gas presurizado con la fuente y el dispositivo; y un circuito que responde a un estado actual de condiciones variables de entrada en el medio ambiente del sistema de restricción, para accionar el miembro movible hasta una posición dinámica en donde el área del orificio variable tiene un área de sección transversal para establecer una velocidad de flujo a través del orificio en un valor previamente seleccionado, para existir sobre el estado actual de tiempo real de las condiciones variables. 42. Un sistema como se describe en la reivindicación 41, en donde la válvula incluye una primera cámara y una abertura que se comunica con esta cámara externamente a la válvula, formando el miembro movible cuando menos una pared de la primera cámara, teniendo este miembro un tubo piloto que comunica este orificio con la cámara, incluyendo el controlador además un material sellablemente dispuesto en la abertura, haciendo el controlador que el material se remueva de la abertura al presentarse una .de dichas condiciones. 43. Un sistema como se describe en la reivindicación 41, en donde la válvula incluye una primera cámara, una segunda cámara, y una primera abertura que comunica a la primera cámara con el dispositivo inflable, teniendo el miembro movible un primer orificio piloto que comunica este orificio con la primera cámara, y un segundo orificio piloto que comunica este orificio con la segunda abertura. 44. Un sistema como se describe en la reivindicación 43, en donde la primera abertura incluye un material de pared que tiene un coeficiente de expansión térmica previamente determinado. 45. Un sistema como se describe en la reivindicación 41, en donde la válvula incluye un alojamiento generalmente cilindrico que tiene una primera pared de extremo y una segunda pared de extremo, y un carrete en un acoplamiento axial deslizable adentro del alojamiento, disponiéndose el primer resorte de una manera acoplable entre la primera pared y un primer extremo del carrete, y disponiéndose el segundo resorte de una manera acoplable entre la segunda pared y un segundo extremo del carrete. 46. Un sistema como se describe en la reivindicación 45, en donde el primer resorte y el segundo resorte tienen cada uno, un coeficiente de expansión de temperatura seleccionado para establecer una posición estática del carrete. 47. Un sistema como se describe en la reivindicación 45, en donde el primer resorte y el segundo resorte tienen cada uno, una constante de resorte seleccionada para establecer una posición estática del carrete. 48. Un sistema como se describe en la reivindicación 41, en donde el circuito incluye: un sensor que responde a cuando menos una de las condiciones variables que desarrolla una primera señal eléctrica como una función de una de las condiciones variables ,- un procesador que responde a la primera señal para desarrollar una segunda señal eléctrica como una función de la primera señal eléctrica,- un dispositivo accionador que responde a la segunda señal eléctrica para accionar el miembro movible hasta la posición dinámica. 49. Un sistema como se describe en la reivindicación 41, en donde el circuito incluye: una pluralidad de sensores, respondiendo cada uno de los sensores a una respectiva de las condiciones variables, desarrollando cada uno de los sensores una primera señal eléctrica como una función de la respectiva de las condiciones variables; un procesador que responde a la primera señal desde cada uno de los sensores, para desarrollar una segunda señal eléctrica como una función de la primera señal eléctrica desde cada uno de los sensores,- un dispositivo accionador que responde a la segunda señal eléctrica para accionar el miembro movible hasta la posición dinámica.