BRPI0520157B1 - dispositivo de limitação de força para ser empregado em um veículo automotor - Google Patents

Abstract

unidade de limitação de força para um veículo automotor. a presente invenção refere-se a um dispositivo de limitação de força para ser empregado em um veículo automotor, que é designado para o ajuste da absorção de uma força que ocorre em uma situação de perigo no veículo automotor entre duas peças que se movem uma em relação à outra, inclui um dispositivo cinemático de absorção de energia com uma configuração tal que, no caso de um perfil predeterminado da diferença de velocidade das peças movidas uma em relação à outra em caso de perigo, seja possível concretizar diferentes níveis de limitação de força em função da massa das peças movidas e do impulso que ocorre no caso de perigo. nesse sentido, o dispositivo de limitação de força para um dispositivo de retração de cinto autobloqueável é constituído por um eixo de cinto que retém o cinto e que está alojado em uma caixa, sendo que o sistema de massas que responde à rotação do eixo de cinto na direção de desenrolamento é constituído por uma série de massas pendulares (16) com dois braços dispostas pela periferia do eixo de cinto e apoiadas de modo pendular em torno de um ponto central de apoio (17) fixo à caixa, as quais, nas duas posições finais de seus movimentos pendulares, por meio de um dente (19) disposto em suas duas extremidades, engrenam na endentação externa (15) de um anel dentado (13) a ser acoplado ao eixo de cinto em caso de perigo e que gira com este, de tal modo que a oscilação da respectiva massa pendular (16), ao ocorrer a rotação do anel dentado (13) em relação às massas pendulares (16), seja gerada por meio do deslizamento dos flancos de dente, dos dentes (19) formados nas massas pendulares (16), nos flancos de dente da endentação externa (15) do anel dentado (13).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVO DE LIMITAÇÃO DE FORÇA PARA SER EMPREGADO EM UM VEÍCULO AUTOMOTOR".

[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de limitação de força para ser empregado em um veículo automotor, que é designado para o ajuste da absorção de uma força que ocorre em uma situação de perigo no veículo automotor entre duas peças que se movem uma em relação à outra.

[002] Os dispositivos de limitação de força desse tipo são empregados particularmente em sistemas de segurança de veículos e possibilitam aí a absorção de uma força de estirar o cinto no sistema de segurança do veículo que ocorre em um caso de colisão, na medida em que o dispositivo de limitação de força possibilita uma saída limitada do cinto em relação a um componente que retenha o cinto. Esses dispositivos de limitação de força são empregados tanto em sistemas de segurança de veículos que trabalham rotativamente sob a forma de dispositivos de retração de cinto de segurança, de preferência auto-bloqueáveis e também combinados com retesadores, quanto sob a forma de simples dispositivos de retesamento, como por exemplo sob a forma de retesadores guarnecidos finais, porém também no caso de sistemas de segurança de veículos que operam linearmente, nos quais o cinto fica retido em uma peça guarnecida, a qual é móvel linearmente, por exemplo por meio de uma disposição de êmbolo-cilindro com a finalidade de um retesamento ou de um ajuste de uma saída de cinto regulada.

[003] No entanto, é desejável que um dispositivo de limitação de força também seja integrado a outros pontos de um veículo automotor, para aproveitar, para uma aniquilação de energia, os movimentos relativos, que ocorrem juntamente com um impacto, entre duas peças do veículo automotor como, por exemplo, entre um pára-choques e o chassi do veículo.

[004] Um dispositivo de limitação de força previsto, no caso de um dispositivo de retração de cinto de segurança, como parte de um sistema de segurança de veículo é conhecido a partir da EP 1 222 097 B1, por exemplo. Nesse caso, o dispositivo de limitação de força é constituído, inicialmente, por uma barra de torção, cuja uma de suas extremidades está ligada com o eixo de cinto e cuja outra extremidade, em caso de perigo, pode ser fixada à caixa por meio de um dispositivo de bloqueio apropriado. Se no caso de um acidente, devido à aceleração do veículo, respectivamente devido à desaceleração do veículo, ocorrer um deslocamento para frente dos ocupantes do veículo presos pelo cinto e, consequentemente, ocorrer uma força correspondente de estiramento do cinto que atua sobre o eixo de cinto, então o eixo de cinto, juntamente com uma simultânea torção da barra de torção, pode girar em um determinado valor, de tal modo que ocorra uma saída do cinto através de um correspondente movimento de rotação do eixo de cinto. Desse modo, ocorre uma absorção da força que retém os ocupantes ao ocorrer o movimento deles para a frente. No caso dos dispositivos conhecidos de retração de cinto, é previsto um segundo dispositivo de limitação de força sob a forma de uma massa de inércia acoplável ao eixo de cinto, massa esta cuja ação é sobreposta à ação de resposta da barra de torção. Em função da velocidade com que a pessoa presa pelo cinto executa seu movimento para frente, consequentemente também em função dos dados de ocupante da pessoa presa pelo cinto, a massa de inércia colocada em rotação pelo eixo de cinto torna-se ativa com sua inércia, de tal modo que devido a isso torna-se ativo um componente adicional, que destrói energia e assim limita a força.

[005] Ao dispositivo conhecido de retração de cinto de segurança, respectivamente ao seu dispositivo de limitação de força, acha-se correlacionada a desvantagem de que a ação do dispositivo de limitação de força depende dos ocupantes, especialmente de seus tamanhos, pesos e também de suas posições de assento no veículo, assim como também da gravidade do acidente, ou seja, do impulso transmitido aos ocupantes no caso de perigo e das forças de aceleração que ocorrem depois disso. Desse modo, no que se refere à ação do dispositivo de limitação de força resultam diferentes níveis de força que só podem ser ajustados e regulados com grande esforço em relação aos ocupantes presos pelo cinto, a fim de se evitar uma solicitação muito forte dos ocupantes pelo sistema de cinto de segurança no caso de um acidente.

[006] Por isso, a invenção tem como objetivo configurar um dispositivo de limitação de força do tipo mencionado ao início, de tal modo que a sua resposta e a sua ação ocorram independentemente das condições de enquadramento de um acidente. Especialmente, no caso de se usar um dispositivo de limitação de força desse tipo para um sistema de segurança de veículo que proteja um ocupante de um veículo, além disso a limitação de força tem que ser eficaz independentemente dos dados relativos aos corpo, respectivamente à posição de assento do ocupante.

[007] Em sua concepção básica, a invenção prevê que o dispositivo de limitação de força inclua um dispositivo cinemático de absorção de energia com uma configuração tal que, no caso de um perfil predeterminado da diferença de velocidade das peças movidas uma em relação à outra em caso de perigo, seja possível concretizar diferentes níveis de limitação de força em função da massa das peças movidas e do impulso que ocorre no caso de perigo.

[008] Com isso, a invenção se separa do conceito que serve de base para os conhecidos dispositivos de limitação de força, ou seja, de executar um controle do dispositivo de limitação de força em função das condições de enquadramento constatadas de um acidente, em sistemas de segurança de veículos automotores, especialmente, porém também da força de estiramento do cinto proveniente do ocupante. Em vez disso, a invenção aproveita a experiência de que um acidente, no que se refere aos efeitos de forças de aceleração, respectivamente de desaceleração, dura um período de tempo delimitável, em média aproximadamente 70 ms. Com isso, de acordo com a invenção, o sistema de limitação de força pode ser dimensionado de tal modo que ele trabalhe durante esse período seja definido correspondentemente a um movimento relativo máximo das peças correspondentes entre si. Através do dimensionamento do dispositivo de limitação de força é possível fixar velocidades separadamente do movimento relativo, como por exemplo, para diferentes configurações do veículo. Já que o movimento relativo possível das peças entre si encontra-se definido por intermédio da velocidade ajustada de seu movimento e do período de duração do funcionamento do dispositivo de limitação de força, então o movimento relativo se concretiza independentemente da magnitude das acelerações atuantes, respectivamente das forças, e se acha definido apenas pelo período ajustável construtivamente segundo exemplos de execução da invenção ou pelo período que ocorre efetivamente no caso de um acidente, de forças de aceleração, respectivamente de desaceleração, que atuem correspondentemente. Em outras palavras, o movimento relativo de peças do veículo automotor, que serve para a limitação de força, desenvolve-se de modo correspondente à construção predeterminada do dispositivo de limitação de força, independentemente de como é constituída a aceleração, respectivamente a desaceleração do veículo respectivamente condicionada pela gravidade de acidente.

[009] Na medida em que um dispositivo de limitação de força seja empregado em um sistema de segurança de veículo que proteja um ocupante de veículo e que apresente uma bobina de cinto que gire em relação a um chassi ligado fixamente com um veículo, então, no caso de um acidente, ocorre uma desaceleração deslocada temporalmente do veículo e dos ocupantes que é condicionado pelas elasticidades existentes no sistema de cinto de segurança, por exemplo, e nas estruturas de assento e, portanto, que é inevitável, respectivamente não é influenciável. Essa desaceleração deslocada temporalmente tem como consequência uma diferença de velocidade entre o movimento do veículo e o movimento dos ocupantes, que pode ser detectada por meio de testes correspondentes especificamente para o veículo. No caso de aplicação da concepção da invenção, ocorre o pré-ajuste de uma velocidade constante de estiramento da faixa de cinto da bobina de cinto, de tal modo que assim a diferença de velocidade entre o veículo e o ocupante deve ser ajustada como constante, com a consequência de que uma aceleração adicional não pode ser ajustada a partir de uma diferença de velocidade adicional que se ajuste durante o estiramento da faixa de cinto, e que a desaceleração absoluta do ocupante corresponde à desaceleração absoluta do veículo. Com isso, a unidade de limitação de força pode ser dimensionada de modo exatamente correspondente, de tal modo que, durante um impacto, o ocupante percorra respectivamente o curso de deslocamento à frente predeterminado que se encontra disponível em um veículo, ou seja, independentemente de eventuais parâmetros externos. Com a velocidade de estiramento pré-ajustada, também fica aproximadamente conhecida a velocidade com que o ocupante atinge um airbag, por exemplo, de tal modo que, desse modo, é possível ajustar o comportamento de inflar do airbag. Na medida em que o sistema de segurança do veículo inclua uma coluna de direção que pode ser empurrada para dentro, então também será possível ajustar a inserção da coluna de direção de modo correspondente à velocidade de impacto do ocupante do veí- culo, de tal modo que no geral resulte o menor esforço de carga possível sobre o ocupante do veículo.

[0010] Em uma aplicação desse tipo, desse modo, em caso de impacto será controlada uma saída limitada do cinto que segura um ocupante do veículo afivelado, para o ajuste de uma absorção da força de estiramento de cinto com a velocidade de saída definida pela frequência do sistema de massas colocado em oscilação.

[0011] Para tanto, em uma primeira forma de execução da invenção, é previsto que a excitação do sistema de massas para alcançar sua frequência de oscilação ocorre por meio do estiramento da faixa de cinto que ocorre em caso de perigo, e a saída do cinto é determinada em função do tempo de duração da força de estiramento do cinto em ação, sendo que pode ser previsto que o estiramento possa ser convertido, por meio de componentes que cooperem mecanicamente, na excitação de oscilação do sistema de massas. O princípio básico desse exemplo de execução baseia-se, portanto, no fato de que o estiramento de cinto que ocorre ao início do acidente, por meio da rotação a ele correlacionada do eixo de cinto na direção de estiramento do cinto, coloca o sistema de massas em oscilação.

[0012] Alternativamente, para todos os casos de uso possíveis do dispositivo de limitação de força de acordo com a invenção pode ser previsto que a excitação do sistema de massas para alcançar sua frequência de oscilação ocorre por meio de um acionamento externo que pode ser ativado em caso de perigo e que seja atuante por um período predeterminado, como por exemplo ocorre em um mecanismo de relógio. Para tanto, segundo um exemplo de execução da invenção pode ser previsto que o acionamento externo seja configurado como sistema de massas de mola pré-tensionado. Nesse caso, deve-se ter cuidado para que as endentações do sistema de massas acionado com a peça móvel acionada seja configurado de tal modo que seja assegura- do uma engrenagem duradoura das respectivas endentações.

[0013] Na medida em que a frequência de oscilação seja influenciável pelo dimensionamento construtivo do sistema de massas, então de acordo com exemplos de execução da invenção pode ser previsto que seja ajustada uma frequência constante de oscilação do sistema de massas pelo período de tempo de funcionamento do sistema de massas. No entanto, também é previsto que seja ajustada uma frequência degressiva ou mesmo progressiva do sistema de massas, de tal modo que com isso seja possível predeterminar uma alteração da dimensão da limitação de força durante a ocorrência do acidente.

[0014] Pode ser previsto que seja prevista uma desconexão da oscilação que se torne ativa ao final do intervalo de tempo e que produza uma posição de repouso do sistema de massas, a fim de fixar, respectivamente limitar, a medida desejada do estiramento da faixa de cinto.

[0015] Detalhadamente, em uma aplicação do princípio da invenção acima, que pode ser empregado em geral, em um dispositivo de retração de cinto autobloqueável com um eixo de cinto que retenha o cinto e que esteja alojado em uma caixa, pode ser previsto que o sistema de massas que responde à rotação do eixo de cinto na direção de desenrolamento seja constituído por uma série de massas pendula-res com dois braços dispostas pela periferia do eixo de cinto e apoiadas de modo pendular em torno de um ponto central de apoio fixo à caixa, as quais, nas duas posições finais de seus movimentos pendu-lares, por meio de um dente disposto em suas duas extremidades, engrenam na endentação externa de um anel dentado a ser acoplado ao eixo de cinto em caso de perigo e que gira com este, de tal modo que a oscilação da respectiva massa pendular, ao ocorrer a rotação do anel dentado em relação às massas pendulares, seja gerada por meio do deslizamento dos flancos de dente, dos dentes formados nas mas- sas pendulares, nos flancos de dente da endentação externa do anel dentado. Para assegurar esse deslizamento deve-se escolher eventualmente uma endentação achatada, eventualmente mesmo arredondada, no sentido de uma endentação deslizante.

[0016] Em formas de execução alternativas respectivas, nesse caso pode ser previsto que, em disposição simétrica, sejam dispostas duas, quatro ou mesmo seis massas pendulares opostas uma à outra, sendo que a invenção não se acha limitada a uma quantidade determinada de massas pendulares. Para se evitar um desbalanceamento que ocorra eventualmente durante a circulação das massas pendulares, pode ser previsto que as massas pendulares sejam dispostas e dimensionadas de tal modo que os seus movimentos se compensem mutuamente.

[0017] Na medida em que segundo um exemplo de execução da invenção é previsto que seja prevista uma mola anelar envolvendo as massas pendulares em suas periferias externas, com ressaltos nela configurados que atingem as regiões das massas pendulares localizadas sobre os dentes das massas pendulares, então, devido à tensão prévia gerada pela mola anelar, com isso se fixa um limiar de resposta para a entrada em ação das massas pendulares, de tal modo que o sistema de massas, constituído pelas massas pendulares com mola anelar, seja colocado em oscilação somente ao ocorrer uma ultrapas-sagem de uma força inicial proveniente da rotação do eixo de cinto com anel dentado.

[0018] Segundo um exemplo de execução da invenção é previsto que as massas pendulares em sua disposição envolvam totalmente o anel dentado e se sobreponham uma à outra em suas extremidades externas; a isso se correlaciona a vantagem de uma respectiva transmissão do movimento das massas pendulares individuais uma para a outra, de tal modo que a frequência de oscilação seja melhor conser- vada.

[0019] Segundo outros exemplos de execução da invenção, é previsto que ao sistema de massas sejam alocadas adicionalmente uma ou mais molas, formando-se assim um sistema oscilante, por meio do qual se torna possível concretizar um controle de tempo devido ao fato de que a mola, respectivamente as molas, absorvem a oscilação própria do sistema de massas, respectivamente das massas pendulares.

[0020] Nesse sentido, segundo um primeiro exemplo de execução da invenção, a isso referente, é previsto que a massa pendular, em uma de suas extremidades, esteja ligada com uma mola adicional que controla a oscilação da massa pendular. Para tanto, segundo um exemplo de execução é previsto que a mola, em sua outra extremidade, seja pregada fixa ao local.

[0021] O controle de tempo pode ser melhorado na medida em que o sistema de molas atuante sobre as massas pendulares seja complementado por massas adicionais, que também atuam de modo absorvente. Com a assim possível influência dos tempos de oscilação, assim como também da frequência de oscilação, o dispositivo de limitação de força de acordo com a invenção também pode ser adaptado às diferentes características de desaceleração de diferentes veículos. Nesse caso, o sistema de massa de mola deve ser dimensionado de tal modo que a força de amortecimento atuante sobre a massa pendular no caso de ressonância própria seja sempre maior do que a energia fornecida através do movimento da peça de veículo que se move, como por exemplo, através da rotação do eixo de cinto com anel dentado. Já que as massas pendulares devem oscilar com uma alta frequência, aproximadamente até 2.000 Hertz, então pode ser necessário o emprego de uma mola bastante dura.

[0022] Nesse sentido, em uma primeira forma de execução é previsto que uma massa adicional seja inserida na mola entre o seu en- ganchamento na massa pendular e sua fixação imóvel. Com a inserção de uma massa adicional é possível ajustar uma modificação da frequência de oscilação, respectivamente o tempo de oscilação, de tal modo que o sistema de massa possa ser adaptado à característica de desaceleração de veículo de diferentes veículos.

[0023] Em uma outra forma de execução pode ser previsto que a mola, em sua outra extremidade, fique chocada contra uma alavanca de dois braços apoiada pivotavelmente, cujo outro braço pode ser atingido por um excêntrico de conexão ligado com o anel dentado, ao ocorrer a rotação do anel dentado.

[0024] Alternativamente pode ser previsto que a mola, com sua outra extremidade, fique chocada contra um braço instalado junto à massa pendular e que uma massa de inércia adicional fique inserida na mola entre seu enganchamento na massa pendular e seu engan-chamento no braço.

[0025] Segundo exemplos de execução é previsto que a massa pendular, como parte do sistema de massas colocado em oscilação, seja atingida por um elemento de freio que freia sua oscilação, sendo que o ajuste de uma frenagem, respectivamente amortecimento, correspondente pode ocorrer em função da posição de assento dos ocupantes do veículo. O sistema de massas de mola deve ser dimensionado de tal modo que a força de frenagem das massas pendulares, em caso de ressonância própria, seja sempre maior do que a energia fornecida. Então a frequência própria também sempre determina o espaço de tempo da possível saída da faixa de cinto.

[0026] Segundo exemplos de execução da invenção, o elemento de freio pode ser constituído por sapatas de freio que atinjam lateralmente a massa pendular ou por um elemento de amortecimento que amorteça a oscilação da massa pendular, ou pode ser previsto que a oscilação da massa pendular seja regulável, respectivamente possa ser freada, por meio de um dispositivo de controle que trabalhe ele-tromecanicamente.

[0027] Em uma forma de execução da invenção, o sistema de massas que responde à rotação do eixo de cinto na direção de desenrolar também pode ser disposto no interior do eixo de cinto que é configurado oco e que apresenta um espaço oco. Em um exemplo de execução previsto para isso pode ser previsto que no eixo de cinto, em seu espaço oco, seja disposta pelo menos uma massa pendular de dois braços apoiada de modo pendular, respectivamente com um dente disposto em suas extremidades externas, dente este que, nas duas posições finais do movimento pendular da massa pendular, engrena respectivamente na endentação externa de um elemento de barra que se estende axialmente para dentro do espaço oco do eixo de cinto e que está ligado, com resistência à rotação, com uma cabeça perfilada como parte do sistema de bloqueio pelo lado do dispositivo de retração de cinto, de tal modo que a oscilação da respectiva massa pendular seja gerada, ao ocorrer a rotação do eixo de cinto com a massa pendular em relação ao elemento de barra, por meio de deslizamento dos flancos de dente dos dentes formados na massa pendular nos flancos de dente da endentação externa do elemento de barra.

[0028] Em uma forma alternativa de execução da invenção, em uma aplicação em um dispositivo de retração de cinto autobloqueável, com um eixo de cinto que retém o cinto e que está alojado em uma caixa, pode ser previsto que o sistema de massas seja constituído por uma massa pendular apoiada de modo fixo à caixa com um pino de controle que engata em uma curva de comando circulante em caso de perigo e desse modo controla a oscilação da massa pendular, e a curva de comando acha-se configurada em uma roda de controle a ser acoplada ao eixo de cinto em caso de perigo e que gira junto com este, de um modo tal que a oscilação da massa pendular, ao ocorrer a rotação da roda de controle em relação ao pino de controle, seja gerada por meio dos movimentos do pino de controle sustentado pela massa pendular, na curva de comando.

[0029] Correlacionada a isso acha-se a vantagem de que o dimen-sionamento da curva de comando pode ajustar a oscilação segundo a frequência e o tempo. Desse modo, segundo exemplos alternativos de execução da invenção, pode ser previsto que a curva de comando apresente uma trajetória uniforme com uma frequência constante de oscilação da massa pendular ou uma trajetória variável com uma frequência variável de oscilação da massa pendular. Do mesmo modo, nesse exemplo de execução também pode ser previsto que a curva de comando, em sua extremidade, apresente um rebaixo de retenção para o pino de controle para a fixação da massa pendular.

[0030] Pode ser ainda previsto que uma massa adicional fique acoplada à massa pendular por meio de uma engrenagem, para nesse caso também poder executar uma adaptação às características de desaceleração de veículo de diferentes veículos.

[0031] Além do emprego do novo princípio funcional para a limitação de força em um eixo de cinto como parte de um sistema de segurança de veículo, a concepção da invenção se estende também a aplicações do princípio funcional a outros pontos de um veículo automotor. Nesse sentido, segundo um exemplo de execução da invenção pode ser previsto que as peças que se movem relativamente uma à outra sejam uma peça ligada fixamente com o veículo automotor e a coluna de direção que se move linearmente em caso de impacto como componente móvel do veículo automotor. Na medida em que, portanto, o volante pode ser disposto de modo flexível junto com a coluna de direção que o sustenta, é previsto que o movimento de retração da coluna de direção para dentro de uma peça fixa ao veículo seja amortecido.

[0032] Alternativamente pode ser previsto que as peças que se movem relativamente uma à outra sejam uma peça ligada fixamente com o veículo automotor e uma peça do chassi que seja móvel em caso de impacto como componente móvel linearmente do veículo automotor. Nesse sentido, no caso de um impacto frontal ou pela traseira, uma peça do chassi pode ser disposta de modo deslocável em relação a uma outra peça do chassi, sendo que o movimento de deslocamento pode ser amortecido por meio do princípio funcional de acordo com a invenção.

[0033] Na medida em que atualmente os pára-choques são dispostos de modo móvel em relação ao veículo para absorver impactos mais leves, torna-se possível usar também um movimento de retração de um pára-choques desse tipo como parte de carroceria móvel para a execução de uma limitação de força em caso de impacto. Nesse sentido, segundo um exemplo de execução da invenção é previsto que as peças móveis relativamente uma em relação à outra sejam uma peça ligada fixamente com o veículo automotor e uma peça móvel de carroceria como componente móvel linearmente do veículo automotor em caso de impacto.

[0034] Mais uma vez, a invenção, em um outro exemplo de execução, prevê o emprego do novo princípio de limitação de força em um sistema de segurança de veículo que opere linearmente, com uma peça guarnecida que retém o cinto e que é móvel em relação a um componente fixo ao veículo, peça esta cujo movimento possibilita uma saída limitada do cinto.

[0035] No caso dessas peças móveis linearmente, no que se refere a uma execução construtiva do dispositivo de limitação de força, segundo um exemplo de execução é previsto que o componente fixo ao veículo seja configurado em forma cilíndrica e que o componente móvel em relação a ele apresente um tubo móvel no cilindro, sendo que o cilindro, em sua parede interna, é munido de uma endentação e que no tubo fica disposta pelo menos uma massa pendular com movimento pendular no tubo e apoiada até o respectivo choque contra a parede de cilindro, massa pendular esta que, com dentes formados um em frente ao outro, em suas duas posições finais, engrena respectivamente com a endentação do cilindro, de um modo tal que a oscilação da massa pendular, durante o movimento longitudinal do tubo em relação à parede de cilindro, seja gerada por meio do deslizamento dos flancos de dente dos dentes formados na massa pendular nos flancos de dente da endentação interna do cilindro, de um modo tal que o movimento do tubo seja controlado com uma velocidade de avanço definida pela frequência do movimento pendular.

[0036] Nesse caso, pode ser previsto que no tubo seja disposta uma série de massas pendulares com respectivos movimentos pendu-lares em sentidos opostos.

[0037] Para a fixação de um limiar de resposta pode ser previsto que o tubo no cilindro fique pré-tensionado por meio de uma mola em sua posição de partida.

[0038] Nos desenhos são reproduzidos exemplos de execução da invenção, que serão descritos a seguir. Mostra-se: figura 1: um diagrama com uma exposição da inter- relação entre a aceleração do veículo "a", o curso de deformação "s" no veículo e a duração do acidente "t"; figura 2: um diagrama com uma exposição da inter- relação entre a aceleração do veículo "a", a massa ativa dos ocupantes "m" e a força de contenção "f que ocorre no cinto tira-colo; figura 3: uma vista de cima sobre o lado de bloqueio de um dispositivo de retração de cinto de segurança, com um sistema de massas de acordo com a invenção como dispositivo de limitação de força; figura 4: o objeto da figura 3 em uma outra forma de execução; figura 5: o objeto da figura 3 em uma outra forma de execução; figura 6: uma massa pendular individual do sistema de massas segundo a figura 3, com uma mola adicional, em uma exposição esquemática; figura 7: o objeto da figura 6 em uma outra forma de execução; figura 8: uma massa pendular individual do sistema de massas segundo a figura 3, com um sistema adicional de massas de mola, em uma exposição esquemática; figura 9: o objeto da figura 8 em uma outra forma de execução; figura 10: uma massa pendular individual do sistema de massas, com um meio de amortecimento adicional, em uma exposição esquemática; figura 11: o objeto da figura 10 em uma outra forma de execução; figura 12: o objeto da figura 10 em uma outra forma de execução; figura 13: o eixo de cinto de um dispositivo de retração de cinto de segurança, com o sistema de massas disposto em seu interior, servindo de dispositivo de limitação de força; figura 14: o objeto da figura 3, respectivamente da figura 4, em uma outra forma de execução contendo uma curva de comando; figura 15: uma vista de cima sobre um dispositivo de li- mitação de força, disposto em um sistema que opera linearmente, com sistema de massas; figura 16: o objeto da figura 15 em uma outra forma de execução; figura 17: a cooperação do dispositivo de limitação de força com um sistema de segurança de veículo para um ocupante de veículo, em uma exposição esquemática.

[0039] As concepções que servem de base para a invenção serão explicadas inicialmente mais uma vez com base nos diagramas mostrados nas figuras 1 e 2.

[0040] A partir da exposição segundo a figura 1 torna-se evidente que uma ocorrência de acidente ocorre independentemente das condições de enquadramento do acidente em um intervalo de tempo estreito, cujo valor médio aproximado pode ser considerado como os 70 ms já mencionados. Na figura 1 acha-se registrada desaceleração de veículo "a" pelo curso de deformação "s" das respectivas peças de veículo e pelo período de tempo (t) para um acidente. Testes de impacto correspondentes com veículos automotores mostram que os resultados de teste se situam essencialmente dentro da área pontilhada, de onde resulta especialmente o período de tempo estreito no qual ocorre a deformação do veículo (curso de deformação s) em função do impulso de acidente, isto é, a aceleração de veículo que ocorre, concretamente a desaceleração de veículo que ocorre. Os resultados de medição mostrados através da área pontilhada confirmam assim que a ci-nemática no impacto segue a correlação básica t - V2s/T j isto é, comum curso de deformação crescente resulta um impulso mais duro, sendo que a duração do impacto no essencial permanece constante.

[0041] Na figura 2 é mostrada a correlação entre novamente a aceleração de veículo "a", da massa (do tórax) de um ocupante de veículo (m) que atua na região do cinto tira-colo, e a força de cinto (f) que atua no cinto tira-colo. Matematicamente, a força de cinto resulta como produto da massa x aceleração (f = m x a). Conforme mostrado, essa relação matemática simples não se aplica, contudo para os limitadores de força de cinto conhecidos do estado da técnica porque devido à desaceleração do ocupante de veículo que ocorre com retardamento de tempo em relação ao veículo se estabelece uma diferença de velocidade entre o movimento do veículo automotor e o movimento do ocupante de veículo, que traz consigo uma grandeza adicional variável para a aceleração de veículo "A" na figura 2. Com isso, a relação matemática f = ma não tem validade para esse caso de aplicação.

[0042] Na medida em que no estado da técnica os conhecidos limitadores de força de cinto partem de um valor de força fixamente estabelecido, como por exemplo, 3.000 N, podem ser estabelecidas diferentes combinações de acelerações (a) e massas (m) no sistema tridimensional de coordenadas apenas em um plano paralelo ao plano básico. Diferentemente disso, a área aberta no diagrama segundo a figura 2 mostra as forças de contenção (f) respectivamente válidas diferentemente ao se aplicar a invenção em função das combinações de acelerações de veículos (a) e massas (m). Nesse sentido, vale o ponto central A para um caso de carga de uma massa atuante sobre o cinto em diagonal de 14 kg e uma aceleração de 350 m/s2 correspondendo aproximadamente a 35 g, para a qual se estabelece uma força de contenção de cerca de 5.000 N. A massa total do ocupante distribui-se no caso de carga pelas duas seções de faixa de cinto e pelos três pontos de aparafusamento no veículo. A massa suposta na figura 2 representa, nesse caso, a massa atuante sobre o ponto superior do cinto em diagonal. Na medida em que, de acordo com a invenção, é evitada uma diferença de velocidade entre o veículo e a pessoa, então a aceleração de veículo, respectivamente a desaceleração de veículo, permanece igual no caso de outros ocupantes com diferentes dados de ocupantes, de tal modo que para uma pessoa menor correspondente ao ponto B com uma massa de poucos 10 kg constata-se, a uma aceleração constante do veículo de 35 g, uma força de contenção de cerca de 3.500 N. De modo correspondente, para os ocupantes segundo o ponto C com uma massa (de tórax) de 20 kg vale uma força de contenção correspondentemente alta de cerca de 6.500 N. As setas pontilhadas mostram as forças de contenção que se estabelecem quando, com uma massa (de tórax) constante dos ocupantes do veículo, cair a aceleração de veículo (a), ou seja, o impacto torna-se menor. Nesse caso, resulta uma queda linear das forças de contenção (f).

[0043] No que se refere aos exemplos de execução construtivos da invenção, na figura 3 é mostrado um dispositivo de retração de cinto de segurança autobloqueável, tal como ele pode ser tomado, por exemplo, também do estado da técnica. O dispositivo de retração de cinto de segurança apresenta uma caixa 10 com um quadro 11 em forma de U, no qual acha-se alojado giratoriamente um eixo de cinto, não mostrado, que serve de suporte para uma faixa de cinto que pode ser enrolada sobre ele. Sobre o lado de bloqueio do dispositivo de retração de cinto de segurança, respectivamente da caixa 10, que é mostrada na figura 1 em uma vista de cima, acha-se apoiado de modo pivotável radialmente um disco dentado 12 sobre o eixo de cinto não mostrado, disco este que se acha envolvido por um anel dentado 13, alojado giratoriamente na caixa 10, com uma endentação interna 14. A endentação do disco dentado 12 e a endentação interna 14 do anel dentado 13 são dimensionadas nesse caso de tal modo que ao ocorrer uma engrenagem do disco dentado 12 na endentação interna 14 do anel dentado 13, ao girar o eixo de cinto na direção de estiramento do cinto conforme a seta 21, o anel dentado 13 será arrastado junto na direção da seta 21.

[0044] O anel dentado 13 está munido, pelo lado de fora, de uma endentação externa 15. Além disso, o anel dentado 13, em sua perife- ria externa, está circundado e confinado por três massas pendulares 16 dispostas simetricamente, sendo que cada massa pendular 16 acha-se alojada na caixa 10 por meio de um apoio giratório 17 disposto centralizadamente, de tal modo que cada massa pendular 16 possa executar um movimento pendular em torno de seu respectivo apoio giratório 17, movimento este que é indicado pela seta 22. A massa pendular 16, nesse caso, está configurada respectivamente com dois braços, com braços 18 que se estendem de ambos os lados do apoio giratório 17, sendo que nas extremidades externas dos braços 18 acha-se respectivamente disposto um dente 19, com o qual a respectiva massa pendular, em suas duas posições finais pendulares, engrena na endentação externa 15 do anel dentado 13. As endentações da en-dentação externa 15, respectivamente dos dentes 19 da massa pendular 16, são dimensionadas de tal modo que, ao ocorrer a rotação do anel dentado 13 na direção de rotação segundo a seta 21, os correspondentes flancos de dente deslizem uns nos outros e devido ao anel dentado 13 em rotação as massas pendulares 16 são colocadas em um movimento pendular, respectivamente são aí retidas, fazendo com que o dente 19, em um lado da massa pendular, fique engrenado com a endentação externa 15 do anel dentado 13, enquanto o dente oposto 19 fica sem engrenar com a endentação externa, sendo que ao continuar a rotação do anel dentado 13 em relação a essa massa pendular, o dente 19 da massa pendular que se encontra engrenado em primeiro lugar é empurrado para fora e devido a isso a massa pendular 16 é pivotada de tal modo que o seu dente oposto 19 é empurrado para engrenar com a endentação externa 15 do anel dentado 13. Na continuação da rotação do anel dentado 13 em relação a essa massa pendular, o processo de movimentação ocorre ao contrário, de tal modo que a massa pendular 16, ao ocorrer a rotação do anel dentado 13, é mantida em um movimento pendular devido à engrenagem alternada de seus dentes externos 19, sendo que, ao mesmo tempo, porém a respectiva engrenagem alternada dos dentes 19 da massa pendular 16 não permite uma rotação desimpedida do anel dentado 13, e em vez disso, em função da frequência do movimento pendular, fica fixada à possível velocidade de rotação do anel dentado 13.

[0045] No caso de um acidente, por intermédio de um sistema de controle sensível à faixa de cinto e/ou sensível ao veículo, não mostrado, embora suficientemente conhecido em dispositivos de retração de cintos autobloqueáveis, ocorre um deslocamento do disco dentado 12 para engrenar com a endentação interna 14 do anel dentado 13. Na medida em que, inicialmente, o anel dentado 13 fica fixado por meio de um pino de rompimento, não mostrado, para fixar um limiar de resposta para a entrada em marcha do sistema de massas, então, depois da ultrapassagem de uma força correspondente, ocorre uma rotação do anel dentado 13 na direção da seta 21. Nesse caso, - conforme já descrito - o anel dentado 13, por meio de sua endentação externa 15, empurra as massas pendulares 16 com os seus dentes 19, dispostas sobre a sua periferia externa, para cima de um de seus lados, sendo que as massas pendulares 16, por meio de seus dentes 19 dispostos no outro lado delas, engrenam de novo na endentação externa 15. Durante esse processo, as massas pendulares 16 individuais são aceleradas e retardadas alternadamente, fazendo com que a energia seja reduzida. Nesse caso, quanto maiores forem as forças de aceleração atuantes sobre as massas pendulares, maiores serão as forças de desaceleração que ocorrem ao mesmo tempo devido ao movimento pendular delas. Com isso, o anel dentado e, por conseguinte também, devido ao seu acoplamento através do disco dentado 12, o eixo de cinto podem girar tão somente com aquela velocidade de rotação que é permitida pelas massas pendulares que estão oscilando naquele compasso, de tal modo que o estiramento na faixa de cinto por meio de rotação do eixo de cinto na direção de desenrolamento é determinado tão somente pela oscilação do sistema de massas impulsionado, respectivamente introduzido, pelo movimento de rotação do eixo de cinto, e, portanto, independentemente da força de estiramento de cinto que atua sobre a faixa de cinto.

[0046] Enquanto que no estado da técnica a quantidade da faixa de cinto estirada para fora era determinada no essencial pela magnitude da força de cinto que esteja atuando e que, por exemplo, torce mais ou menos uma barra de torção usada como dispositivo de limitação de força, já no caso do sistema de massas empregado de acordo com a invenção, a quantidade da faixa de cinto que pode ser estirada para fora, respectivamente a quantidade estirada para fora, depende tão somente do período de tempo em que opere o sistema de massas. Na medida em que, segundo a experiência, uma ocorrência de acidente esteja concluída depois de cerca de 70 ms, então o sistema de massas pode ser dimensionado de tal modo que sua função termine após aproximadamente esse período de tempo, de tal modo que não ocorra mais nenhum outro estiramento do cinto e a faixa de cinto fique fixada à caixa por meio do anel de desaceleração estacionado. Como não é mostrado mais detalhadamente, pode ser previsto que seja prevista uma desconexão de oscilação que entre em ação ao final da seção de tempo ajustada e que produza uma posição de repouso do sistema de massas.

[0047] No exemplo de execução mostrado, o sistema de massas formado pelas massas pendulares 16 está disposto na caixa 10 do dispositivo de retração de cinto; também é possível colocar esse sistema de massas no lado frontal correspondente do eixo de cinto.

[0048] O exemplo de execução evidente na figura 4 difere do exemplo de execução descrito anteriormente devido ao fato de que as massas pendulares 16 distribuídas pela periferia do anel dentado 13 se sobrepõem na direção de rotação conforme a seta 21, na medida em que em uma das massas pendulares 16 seja configurado um ressalto de sobreposição 23 sobressaído na direção de rotação, o qual se apóia sobre um recuo de sobreposição 24 configurado na massa pendular 16 que é adjacente na direção de rotação. Desse modo, é possível se prescindir da formação de um dente 19 sob o ressalto de sobreposição. Com isso se torna possível sincronizar adicionalmente o movimento pendular de cada uma das massas pendulares 16.

[0049] O exemplo de execução mostrado na figura 5 corresponde à forma de execução descrita na figura 3. Em vez do pino de rompimento mencionado na figura 3, no caso do exemplo de execução mostrado na figura 5 é prevista uma mola anelar 20 envolvendo por fora as massas pendulares, mola esta que pré-tensiona uniformemente todas as massas pendulares. Com essa mola anelar define-se uma forma inicial que tem que ser superada antes que o sistema de massas comece a operar. Nesse sentido, esforços de carga ínfimos do eixo de cinto, por meio de uma força de estiramento que atua sobre a faixa de cinto abaixo do limiar de resposta definido pela mola anelar 20, não levam a uma rotação do anel dentado 13 com o movimento das massas pendulares 16 do sistema de massas assim impulsionado. Ao mesmo tempo, as respectivas endentações e a mola anelar 20 podem ser configuradas e fixadas de um modo tal que, ao final do processo de limitação de força, com um repouso do sistema de massas, a própria endentação de bloqueio do dispositivo de retração de cinto vá sempre ficar estacionada de um modo tal que seja obtida a sincronização dos elementos de controle do dispositivo de retração de cinto au-tobloqueável para o bloqueio sensível à faixa de cinto e/ou sensível ao veículo. Com isso, torna-se possível usar várias vezes sucessivamente a função da limitação de força impulsionada pelo sistema de massas.

[0050] Além disso, no caso de se usar várias massas pendulares é possível prever que estas operem sincronicamente ou se movam as-sincronicamente. Em caso isolado, desse modo ocorre uma influência sobre a medida da limitação de força.

[0051] Pode ser adequado influenciar adicionalmente o movimento das massas pendulares 16, especialmente com vistas a um controle planejado do tempo. Nesse sentido, para isso, na massa pendular 16, respectivamente nas massas pendulares 16, podem atuar respectivamente sistemas de mola ou mesmo sistemas de massas de mola ou outros elementos de freagem ou de amortecimento, a fim de influenciar o tempo de oscilação e/ou a frequência de oscilação das massas pendulares. Nesse caso, os elementos de controle adicionais podem ser dimensionados de tal forma que a saída de faixa de cinto, determinada pela rotação do anel dentado 13 admitida pelas massas pendulares, possa ser ajustada variavelmente em relação ao impulso do veículo.

[0052] Na forma de execução mais simples, conforme a figura 6, é prevista uma mola 25 que, por meio de uma de suas extremidades, encontra-se chocada contra um braço 18 de uma correspondente massa pendular 16 e, por meio de sua outra extremidade, encontra-se chocada contra um apoio fixo à caixa 26. Na medida em que no caso de um movimento pendular da massa pendular 16 em uma das direções, é preciso superar adicionalmente a força da mola 25, então com isso limita-se o tempo do movimento pendular.

[0053] No exemplo de execução mostrado na figura 7, a correspondente extremidade da mola 25 encontra-se chocada contra uma alavanca 27 à parte, a qual está disposta giratoriamente em torno de um ponto de rotação 28 fixo à caixa. A alavanca 27 está configurada com dois braços, com um primeiro braço 29 servindo de ponto de batente para a mola 25 e com um segundo braço 30, sendo que o segundo braço 30 chega a entrar na região de rotação do anel dentado 13 e aí encosta em um excêntrico 31 formado no anel dentado 13. Ao ocorrer a rotação do anel dentado 13, em um momento predeterminado a força da mola 25 é modificada por meio do excêntrico 31 chocado contra a alavanca 27 e, desse modo, o comportamento pendular da respectiva massa pendular 16 é influenciado.

[0054] Nos exemplos de execução mostrados nas figuras 8 e 9, o sistema de mola segundo a figura 6 é complementado por uma massa adicional 32, de tal modo que se forma um sistema de massas de mola que também influencia a frequência de oscilação e o tempo de oscilação da correspondente massa pendular 16. Para tanto, no exemplo de execução mostrado na figura 8 insere-se uma massa adicional 32 na mola 25 que é projetada com duas partes.

[0055] No exemplo de execução mostrado na figura 9, a mola 25, incluindo a massa 32, por meio de uma de suas extremidades, encontra-se chocada contra a massa pendular 16 e, por meio de sua outra extremidade, encontra-se chocada contra um braço de alavanca 33 localizado na própria massa pendular 16.

[0056] É ainda possível um controle do movimento pendular na medida em que, conforme a figura 10, um elemento de freio 34, mostrado em sombreado, atua sobre a massa pendular 16, elemento este que exerce uma força de frenagem, indicada por setas 34a, sobre a massa pendular 16.

[0057] No exemplo de execução mostrado na figura 11, é previsto um elemento de amortecimento 35 que trabalha mecanicamente, o qual pode ser configurado, por exemplo, como disposição de êmbolo-cilindro.

[0058] No exemplo de execução mostrado na figura 12, à massa pendular 16 encontra-se alocado um elemento de amortecimento 36 que trabalha de modo eletromecânico.

[0059] Na figura 13 é mostrado o alojamento do sistema de mas- sas, que trabalha como dispositivo de limitação de força, no interior do eixo de cinto de um dispositivo de retração de cinto de segurança. O sistema de massas, nesse caso, é construído como o sistema de massas descrito em relação à figura 3, respectivamente em relação às figuras de 3 a 5. Na medida em que no caso de um dispositivo de retração de cinto de segurança conhecido do estado da técnica, o correspondente eixo de cinto 70 fica ligado frontalmente com uma cabeça perfilada 71 a ser travada de modo fixo à caixa em caso de acidente, de um modo tal que, com a finalidade de limitação de força, o eixo de cinto 70 possa continuar a girar em relação à cabeça perfilada bloqueada 71, então o eixo de cinto 70 é configurado como corpo oco com um espaço oco interno 72, sendo que na parede do eixo de cinto 70, pelo lado de dentro, estão apoiadas massas pendulares 16 correspondentes, distribuídas pela periferia, com dentes externos 19, tal como é descrito em relação à figura 3. A endentação externa 15 correspondente, para a engrenagem da massa pendular 16 com dentes 19, acha-se configurada em um elemento de barra 73 sustentado pela cabeça perfilada 71 e que alcança axialmente até dentro do espaço oco 72 do eixo de cinto 70, elemento este que está ligado fixamente com a cabeça perfilada 71. Em caso de bloqueio, se ocorrer um bloqueio da cabeça perfilada 71, então o passo de cinto retido, na faixa de cinto enrolada sobre o eixo de cinto 70, levará a uma outra rotação do eixo de cinto 70 em relação à cabeça perfilada 71, respectivamente em relação ao elemento de barra 73 com ela ligado fixamente, sendo que, devido à continuação da rotação do eixo de cinto, as massas pendulares 16 com seus dentes 19, dispostas no espaço oco 72, deslizam respectivamente na endentação externa 15 do elemento de barra 73, de tal modo que seja gerado o movimento pendular das massas pendulares 16 que é usado para a limitação de força.

[0060] Como não mostrado detalhadamente, para o acionamento da massa pendular, respectivamente das massas pendulares, não se pode usar a rotação do anel dentado provocada pela força da faixa de cinto; em vez disso, também é possível prever um acionamento externo que opere como um tipo de mecanismo de relógio, como por exemplo sob a forma de um sistema de massas de mola pré-tensionado que excite, respectivamente controle, o movimento das massas pendulares ao longo de um período de tempo predeterminado. Nesse caso, entre a massa pendular e o acionamento externo pode ser disposta uma engrenagem que pode ser projetada tanto com auto-bloqueio, quanto sem autobloqueio.

[0061] O exemplo de execução mostrado na figura 14 corresponde, no essencial, aos exemplos de execução mostrados nas figuras 3 e 4, mas se baseia em um outro tipo de introdução do movimento de rotação do eixo de cinto na oscilação pendular de uma massa pendular correspondente. Nesse exemplo de execução, apenas uma massa pendular 40 está disposta de modo pendular em torno de um ponto de rotação 41 fixo à caixa, sendo que na extremidade livre da massa pendular 40 encontra-se assentada uma massa adicional 42, a qual se acha conectada à massa pendular 40 por meio de uma engrenagem 43. Com isso, aumenta-se no total a inércia de massa da massa pendular 40, ou seja, levando-se em conta a engrenagem 43 intercalada. A massa pendular 40, por meio de um pino de controle 44 distante dela, engrena em uma roda de comando 45 disposta giratoriamente na caixa 10 do dispositivo de retração de cinto, sendo que a roda de comando 45, de modo similar ao anel dentado 13, é munida de uma en-dentação interna 46, para a qual se pode dirigir o disco dentado 12 que é dirigível para fora, de um modo tal que o movimento de rotação do eixo de cinto possa ser convertido em um correspondente movimento de rotação da roda de comando 45 na direção da seta 21.

[0062] Na roda de comando 45 é prevista uma curva de controle 47 que decorre em forma espiral e que é configurada sob a forma de uma cavidade incorporada frontalmente à roda de comando 45, curva esta na qual é guiado o pino de controle 44 da massa pendular 40. A curva de controle 47 predeterminada possui uma trajetória tal que desse modo sejam gerados movimentos pendulares correspondentes da massa pendular 40 com massa adicional 42 em torno do ponto de rotação 41. Nesse caso, a curva de controle 47 tem nitidamente uma forma achatada em sua seção 49, de tal modo que nessa região é maior a saída da faixa de cinto ao longo da unidade de tempo e a força de faixa de cinto diminui correspondentemente. Na região final 50 da curva de controle 47, a curva de controle 47 apresenta nesse caso também uma trajetória mais íngreme, a fim de se obter uma desaceleração maior e para terminar então em um rebaixo de parada 51, que ao ser alcançado por parte do pino de controle 44 termina a continuação do movimento pendular da massa pendular 40 e, por conseguinte, também a possível saída da faixa de cinto. A curva de controle 47, que pode ser projetada com configuração variável, possibilita assim uma adaptação da saída de faixa de cinto predeterminada, respectivamente controlada, à respectiva característica de desaceleração do veículo correspondente.

[0063] Nas figuras 15 e 16, por fim, é mostrado um sistema que opera linearmente, no qual o movimento relativo, que surge em caso de impacto, de seus componentes entre si deve ser convertido em uma limitação de força. Nesse caso, pode se tratar, por exemplo, de uma coluna de direção que pode ser empurrada para dentro de uma peça fixa ao veículo e que serve de suporte para o volante. Detalhadamente na figura 15 é prevista uma peça fixa ao veículo configurada como cilindro 55, peça esta que é munida de uma endentação interna 62. No cilindro 55 acha-se guiada de modo deslocável uma coluna de direção tubular 56 que serve de suporte de um volante 57, na qual, no exemplo de execução mostrado, duas massas pendulares 59 estão dispostas com mobilidade de rotação em torno de pontos de rotação fixos 60. A coluna de direção 56 apresenta brechas 58 opostas uma à outra, através das quais podem passar dentes 61 dispostos nas massas pendulares 59, ao ocorrerem movimentos pendulares da massa pendular 59, até engrenarem na endentação interna 62 do cilindro 55. A evolução do movimento ocorre como descrito em relação à figura 3, na medida em que, ao ocorrer uma entrada da coluna de direção 56 no cilindro 57, os dentes 61 das massas pendulares 59 deslizam sobre um dos lados do cilindro 55 da endentação interna 62 e, com isso, se liberam daí e ao mesmo tempo, devido ao seu movimento pendular, sobre o lado oposto, engrenam com a endentação interna 62 do cilindro 55. Para o apoio do movimento de entrada acha-se disposta uma mola 63 no cilindro 55, a qual define a força inicial a ser superada e, ao mesmo tempo, pode garantir um recuo da coluna de direção 56 após o final do processo de limitação de força, tal como é descrito basicamente também em relação aos exemplos de execução segundo as figuras 3 e 5.

[0064] No exemplo de execução mostrado na figura 16 ocorrem basicamente as mesmas condições, sendo que em vez das duas massas pendulares 59 mostradas na figura 15 são previstas quatro massas pendulares 59, que se estendem na direção longitudinal da coluna de direção 56 e são correspondentemente configuradas com dois braços, com dentes 61 dispostos em cada braço. Nesse sentido, a função descrita em relação à figura 1 das massas pendulares 16 deve ser transmitida basicamente ao exemplo de execução da figura 16.

[0065] Como não mostrado detalhadamente, uma disposição desse tipo também pode ser aplicada em um sistema de cinto de segurança que opere de modo linear, na medida em que, por exemplo, em vez da coluna de direção 56 seja possível inserir uma peça guarnecí- da, servindo de suporte de um cinto de segurança, no cilindro 55. Do mesmo modo pode ser previsto que nesse caso possam ser previstos movimentos relativos de uma peça móvel de veículo, tal como um pára-choques ou uma região parcial de uma longarina de veículo, para dentro do cilindro 55 servindo de peça fixa ao veículo.

[0066] A cooperação de uma saída de cinto, controlada quanto ao tempo e à velocidade, conforme o exemplo de execução explicado anteriormente, pode ser novamente evidenciada com base na figura 17. Um ocupante de veículo 71 sentado sobre um assento 70 é mostrado ao final do curso de deslocamento para a frente possibilitado pela saída controlada da faixa de cinto 72, no qual a cabeça do ocupante 71 atinge um airbag 73 que está sendo inflado. Nesse caso, o airbag 73 desenrolou-se a partir de um volante 74, o qual, por seu lado, assenta em uma coluna de direção 76 configurada de modo a poder ser empurrada para dentro.

[0067] Já que a velocidade da saída da faixa de cinto 72 é predeterminada por um dispositivo de retração de cinto, não mostrado, então podem ser ajustadas a velocidade de enchimento, respectivamente a velocidade de ventilação, do airbag 73, por um lado, assim como a velocidade de entrada da coluna de direção 76, sendo que a soma da velocidade relacionada ao airbag e da velocidade relacionada à coluna de direção deve corresponder à velocidade de saída do cinto. No caso de uma configuração desse tipo, resulta no geral um esforço de carga mínimo possível sobre o ocupante de veículo 71.

[0068] As características do objeto destes documentos evidenciadas na descrição acima e no desenho podem ser essenciais separadamente ou em quaisquer combinações entre si para a concretização da invenção em suas diferentes formas de execução.

REIVINDICAÇÕES

Claims (41)

1. Dispositivo de limitação de força para ser empregado em um veículo automotor, que é disposto para o ajuste da absorção de uma força que ocorre em uma situação de perigo no veículo automotor entre duas peças que se movem uma em relação à outra, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de limitação de força é formado por um sistema de massas (16, 40, 59) que é colocado em oscilação com uma frequência predeterminada em caso de perigo, sistema este que controla o movimento de pelo menos uma peça móvel (12, 13, 56) em relação à outra peça com uma velocidade definida em função da frequência de oscilação.

2. Dispositivo de limitação de força de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as peças móveis uma em relação à outra são componentes de um sistema de segurança de veículo que apresenta uma bobina de cinto que gira em relação a um quadro (11) fixo ao veículo, sistema este que, em caso de impacto, controla uma saída limitada do cinto que retém um ocupante de veículo afivelado, com a velocidade de saída definida peça frequência do sistema de massas (16, 40) colocado em oscilação.

3. Dispositivo de limitação de força de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a excitação do sistema de massas (16, 40) para alcançar sua frequência de oscilação ocorre por meio do estiramento da faixa de cinto que ocorre em caso de perigo, e a saída do cinto é determinada em função do tempo de duração da força de estiramento do cinto em ação.

4. Dispositivo de limitação de força de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o estiramento de cinto pode ser convertido, por meio de componentes (12, 13) que cooperam mecanicamente, na excitação de oscilação do sistema de massas.

5. Dispositivo de limitação de força de acordo com a reivin- dicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a excitação do sistema de massas (16, 40) para alcançar sua frequência de oscilação ocorre por meio de um acionamento externo que pode ser ativado em caso de perigo e que é atuante por um período predeterminado.

6. Dispositivo de limitação de força de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o acionamento externo é configurado como sistema de massas de mola pré-tensionado.

7. Dispositivo de limitação de força de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de que se acha ajustada uma frequência de oscilação, constante ao longo da seção de tempo, do sistema de massas (16, 40, 59).

8. Dispositivo de limitação de força de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de que se acha ajustada uma frequência de oscilação, degressiva ao longo da seção de tempo, do sistema de massas (16, 40, 59).

9. Dispositivo de limitação de força de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de que se acha ajustada uma frequência de oscilação, progressiva ao longo da seção de tempo, do sistema de massas (16, 40, 59).

10. Dispositivo de limitação de força de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizado pelo fato de que é prevista uma desconexão da oscilação que se torna ativa ao final do intervalo de tempo e que produz uma posição de repouso do sistema de massas (16, 40, 59).

11. Dispositivo de limitação de força de acordo com qualquer uma das reivindicações de 2 a 5, para um dispositivo de retração de cinto autobloqueável com um eixo de cinto que retém o cinto e que está alojado em uma caixa, caracterizado pelo fato de que o sistema de massas que responde à rotação do eixo de cinto na direção de de-senrolamento é constituído por uma série de massas pendulares (16) com dois braços dispostas pela periferia do eixo de cinto e apoiadas de modo pendular em torno de um ponto central de apoio (17) fixo à caixa, as quais, nas duas posições finais de seus movimentos pendu-lares, por meio de um dente (19) disposto em suas duas extremidades, engrenam na endentação externa (15) de um anel dentado (13) a ser acoplado ao eixo de cinto em caso de perigo e que gira com este, de tal modo que a oscilação da respectiva massa pendular (16), ao ocorrer a rotação do anel dentado (13) em relação às massas pendulares (16), seja gerada por meio do deslizamento dos flancos de dente, dos dentes (19) formados nas massas pendulares (16), nos flancos de dente da endentação externa (15) do anel dentado (13).

12. Dispositivo de limitação de força de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que duas massas pendulares (16) opostas uma à outra estão dispostas em uma disposição simétrica.

13. Dispositivo de limitação de força de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que quatro massas pendulares (16) opostas uma à outra estão dispostas em uma disposição simétrica.

14. Dispositivo de limitação de força de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que seis massas pendulares (16) opostas uma à outra estão dispostas em uma disposição simétrica.

15. Dispositivo de limitação de força de acordo com qualquer uma das reivindicações de 11 a 14, caracterizado pelo fato de que as massas pendulares (16) estão configuradas de tal modo que os seus movimentos se compensem mutuamente.

16. Dispositivo de limitação de força de acordo com qualquer uma das reivindicações de 11 a 15, caracterizado pelo fato de que é prevista uma mola anelar (20) envolvendo as massas pêndula- res (16) em suas periferias externas, com ressaltos nela configurados que atingem as regiões das massas pendulares (16) localizadas sobre os dentes (19) das massas pendulares (16).

17. Dispositivo de limitação de força de acordo com qualquer uma das reivindicações de 11 a 16, caracterizado pelo fato de que as massas pendulares (16), em sua disposição, envolvem totalmente o anel dentado (13) e se sobrepõem uma à outra em suas extremidades externas.

18. Dispositivo de limitação de força de acordo com qualquer uma das reivindicações de 11 a 17, caracterizado pelo fato de que a massa pendular (16), em uma de suas extremidades, está ligada com uma mola adicional (25) que controla a oscilação da massa pendular (16).

19. Dispositivo de limitação de força de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a mola (25), em sua outra extremidade, encontra-se chocada de modo fixo ao local.

20. Dispositivo de limitação de força de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que na mola (25), entre seu enganchamento na massa pendular (16) e sua fixação imóvel, acha-se inserida uma massa adicional (32).

21. Dispositivo de limitação de força de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a mola (25), em sua outra extremidade, fica chocada contra uma alavanca (27) de dois braços apoiada pivotavelmente, cujo outro braço (30) pode ser atingido por um excêntrico de conexão (31) ligado com o anel dentado (13), ao ocorrer a rotação do anel dentado (13).

22. Dispositivo de limitação de força de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a mola (25), com sua outra extremidade, fica chocada contra um braço (33) instalado junto à massa pendular (16) e que uma massa de inércia adicional (32) fica inserida na mola (25) entre seu enganchamento na massa pendular (16) e seu enganchamento no braço (33).

23. Dispositivo de limitação de força de acordo com qualquer uma das reivindicações de 11 a 17, caracterizado pelo fato de que a massa pendular (16) encontra-se atingida por um elemento de freio (34, 35, 36) que freia a sua oscilação.

24. Dispositivo de limitação de força de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o elemento de freio é constituído por sapatas de freio (34) que atingem lateralmente a massa pendular (16).

25. Dispositivo de limitação de força de acordo com qualquer uma das reivindicações de 11 a 17, caracterizado pelo fato de que massa pendular (16) encontra-se atingida por um elemento de amortecimento (35) que amortece a sua oscilação.

26. Dispositivo de limitação de força de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que o elemento de amortecimento (35) é constituído por um sistema de êmbolo-cilindro que trabalha hidraulicamente.

27. Dispositivo de limitação de força de acordo com qualquer uma das reivindicações de 11 a 17, caracterizado pelo fato de que a oscilação da massa pendular (16) é controlável por meio de um dispositivo de controle (36) que trabalha eletromecanicamente.

28. Dispositivo de limitação de força de acordo com qualquer uma das reivindicações de 2 a 4, para um dispositivo de retração de cinto autobloqueável com um eixo de cinto que retém o cinto e que está alojado em uma caixa, caracterizado pelo fato de que o sistema de massas que responde à rotação do eixo de cinto (70) na direção de desenrolamento está disposto no interior do eixo de cinto (70) que é configurado oco e que apresenta um espaço oco (72).

29. Dispositivo de limitação de força de acordo com a rei- vindicação 28, caracterizado pelo fato de que no eixo de cinto (70), em seu espaço oco (72), está disposta pelo menos uma massa pendular (16) de dois braços apoiada de modo pendular, respectivamente com um dente (19) disposto em suas extremidades externas, o qual, nas duas posições finais do movimento pendular da massa pendular (16), engrena na endentação externa (15) de um elemento de barra (73) que se estende axialmente para dentro do espaço oco (72) do eixo de cinto (70) e que está ligado, com resistência à rotação, com uma cabeça perfilada (71) como parte do sistema de bloqueio pelo lado do dispositivo de retração de cinto, de um modo tal que a oscilação da respectiva massa pendular (16), ao ocorrer a rotação do eixo de cinto (70) com massa pendular (16) em relação ao elemento de barra (73), é gerada pelo deslizamento dos flancos de dente dos dentes (19) formados na massa pendular (16) nos flancos de dente da endentação externa (15) do elemento de barra (73).

30. Dispositivo de limitação de força de acordo com qualquer uma das reivindicações de 2 a 4, para um dispositivo de retração de cinto autobloqueável com um eixo de cinto que retém o cinto e que está alojado em uma caixa, caracterizado pelo fato de que o sistema de massas é constituído por uma massa pendular (40) apoiada de modo fixo à caixa, com um pino de controle (44) que engrena em uma curva de controle (47) que circula em caso de perigo e que desse modo controla a oscilação da massa pendular (40), e a curva de controle está configurada em uma roda de comando (45) a ser acoplada ao eixo de cinto em caso de perigo e que gira com ela, de tal modo que a oscilação da massa pendular (40), ao ocorrer a rotação da roda de comando (45) em relação ao pino de controle (44), é gerada pelos movimentos do pino de controle (44), sustentado pela massa pendular (40), na curva de controle (47).

31. Dispositivo de limitação de força de acordo com a rei- vindicação 30, caracterizado pelo fato de que a curva de controle (47) apresenta uma trajetória uniforme com uma frequência constante de oscilação da massa pendular (40).

32. Dispositivo de limitação de força de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que a curva de controle (47) apresenta uma trajetória variável com uma frequência variável de oscilação da massa pendular (40).

33. Dispositivo de limitação de força de acordo com qualquer uma das reivindicações de 30 a 32, caracterizado pelo fato de que a curva de controle (47), em sua extremidade, apresenta um rebaixo de parada (51) para o pino de controle (44), para a fixação da massa pendular (40).

34. Dispositivo de limitação de força de acordo com qualquer uma das reivindicações de 30 a 32, caracterizado pelo fato de que uma massa adicional (42) encontra-se acoplada à massa pendular (40) por intermédio de uma engrenagem (43).

35. Dispositivo de limitação de força de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as peças móveis uma em relação à outra são uma peça (55) ligada fixamente com o veículo automotor e a coluna de direção (56), móvel linearmente em caso de impacto, como componente móvel linearmente do veículo automotor.

36. Dispositivo de limitação de força de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as peças móveis uma em relação à outra são uma peça (55) ligada fixamente com o veículo automotor e uma peça móvel, em caso de impacto, do chassi como componente móvel linearmente do veículo automotor.

37. Dispositivo de limitação de força de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as peças móveis uma em relação à outra são uma peça ligada fixamente com o veículo automotor e uma peça de carroceria móvel, em caso de impacto, como com- ponente móvel linearmente do veículo automotor.

38. Dispositivo de limitação de força de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as peças móveis uma em relação à outra são componentes de um sistema de segurança de veículo que opera linearmente, com uma peça guarnecida que retém o cinto e que é móvel linearmente em relação a um componente (55) disposto de modo fixo ao veículo, peça esta cujo movimento possibilita uma saída limitada do cinto.

39. Dispositivo de limitação de força de acordo com qualquer uma das reivindicações de 35 a 38, caracterizado pelo fato de que o componente fixo ao veículo é configurado em forma cilíndrica e que o componente (55) móvel em relação a ele apresenta um tubo (56) móvel no cilindro, sendo que o cilindro (55), em sua parede interna, é munido de uma endentação (62) e que no tubo (56) fica disposta pelo menos uma massa pendular (59) com movimento pendular no tubo e apoiada até o respectivo choque contra a parede de cilindro, massa pendular esta que, com dentes (61) formados um em frente ao outro, em suas duas posições finais, engrena respectivamente com a endentação (62) do cilindro (55), de um modo tal que a oscilação da massa pendular (59), durante o movimento longitudinal do tubo (56) em relação à parede de cilindro, seja gerada por meio do deslizamento dos flancos de dente dos dentes (61) formados na massa pendular (59) nos flancos de dente da endentação (62) do cilindro (55), de um modo tal que o movimento do tubo (56) seja controlado com uma velocidade de avanço definida pela frequência do movimento pendular.

40. Dispositivo de limitação de força de acordo com a reivindicação 39, caracterizado pelo fato de que no tubo (56) está disposta uma série de massas pendulares (59) com respectivos movimentos pendulares opostos um ao outro.

41. Dispositivo de limitação de força de acordo com a rei- vindicação 39 ou 40, caracterizado pelo fato de que o tubo (56) no cilindro (55) encontra-se pré-tensionado por uma mola (63) para sua posição de partida.