BRPI1012541A2 - sistema retrator de cinto com componente posicionador - Google Patents

Abstract

SISTEMA RETRATOR DE CINTO COM COMPONENTE POSICIONADOR. A presente invenção refere-se a um sistema retrator de cinto, especialmente para conjuntos de cinto de segurança de veículos automotores, com um carretel de enrolamento do cinto 30 e um componente posicionador 50 para ativação segura do carretel para uma posição de travamento principal, bem como um processo para o bloqueio seguro de um cinto. O sistema retrator de cinto 100, 200 abrange um carretel 30 para enrolar e desenrolar um cinto; um componente posicionador 50 que pode ser liberado de uma posição inativa e pelo qual o carretel 30 pode ser bloqueado na direção de desenrolamento ou pode ser restrito; e um conjunto protensão 23,24 disparável podendo ser acionado com o carretel 30 na direção do enrolamento, em que pela liberação do conjunto de protensão 23,24 o componente posicionador 50 pode ser liberado de sua posição inativa.

Description

Í Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA . RETRATOR DE CINTO COM COMPONENTE POSICIONADOR", A presente invenção refere-se a um sistema retrator de cinto, ou seja, um mecanismo automático retrator de cinto, especialmente um conjun- todecinto de segurança de veículo, com uma bobina para enrolar e desen- rolar um cinto e com um componente posicionador.

Além disso, a invenção abrange um processo para o bloqueio seguro de um cinto em um sistema retrator de cinto.

Com o sistema de segurança de um veículo, o sistema retrator de cinto bloqueia, ou seja, trava o sistema retrator de cinto durante um aci- dente (em inglês: "crash"), ou seja, uma frenagem forte do veículo que retém a extração do cinto, isto é, a rotação do carretel na direção do desenrola- é mento para reter um passageiro preso pelo cinto.

Para que seja possibilitada aos passageiros uma colocação e retirada confortável bem como uso do cin- À “ 15 to, sistemas retratores de cinto de segurança, no regime de operação nor- mal, produzem uma rotação de bobina sem problemas na direção do desen- rolamento e do enrolamento do cinto.

São conhecidos diferentes princípios funcionais para concretizar sistema retratores de cinto desta espécie.

No presente caso, este pedido abrange também um retrator de cinto com uma bobina "flutuante" (em inglês: "floating spool), isto é, com uma bobina que pode ser movida entre uma po- sição de bloqueio principal e uma posição de liberação.

Estes sistemas são conhecidos, por exemplo, do pedido DE 60 2004 004 769. Na posição prin- cipal de bloqueio não é possível uma rotação do carretel na direção de libe- raçãodo cinto, isto é, com o carretel na posição principal de bloqueio, o sis- tema retrator de cinto cumpre a sua efetiva função de segurança.

Na posição de liberação por sua vez o carretel pode ser girado em ambas as direções.

Nesta posição do carretel, o cinto, portanto, está liberado.

A retenção do carretel "flutuante" pode ser produzida de diferen- tesformas e maneiras.

O carretel pode ser conduzido, por exemplo, em gui- as compulsórias, configuradas, por exemplo, em forma de corrediça, ao lon- go de um percurso predeterminado ou pode estar montado de forma girável.

' A movimentação do carretel da posição de liberação para a posição de blo- queio principal se verifica, no sistema retratores de cinto conhecidos, através Ô da própria tração do cinto, sendo que o movimento do carretel de volta para a posição de liberação se realiza em virtude do seu peso específico ou com auxíliode conjuntos retratores baseados, por exemplo, em mola.

A retenção, ou seja, a guarda, do carretel nos sistemas retrato- res de cinto verifica-se comumente em um mancal de um mecanismo de bloqueio de plástico bem como de um contra apoio. Tipicamente, no meca- nismo de bloqueio estão integrados sensores que também podem bloquear a rotação do carretel na direção da liberação, de modo que por ocasião de um acidente ou carretel através de uma tração do cinto, pode ser movido para a posição de bloqueio principal, a fim de proteger o passageiro contra : danos de choques. Sistemas retratores de cinto, além disso, frequentemente rece- ' 1 15 bem outras funções. Essas funções adicionais são especialmente umas fun- ções de protensão (em inglês: pretensioning) e uma função de carga ou de limitação de força (em inglês: load or force limiting).

Conjuntos limitadores de carga, conhecido especialmente na forma de carretéis com barra torsional servem para o caso de com o carretel efetivamente bloqueado mesmo assim permitir uma rotação limitada do car- retel na direção da liberação do cinto a fim de reduzir as cargas de pico atu- antes sobre os passageiros do veículo que são retidos devido à inércia por parte do cinto. Uma limitação de carga ótima para passageiros do veículo será, todavia somente lograda com a combinação do conjunto limitador de cargacom um pencionamento, ou seja, uma protensão do cinto.

Conjunto de estiramento ou de protensão possibilitam, dentro de um espaço de tempo curto, por exemplo, de aproximadamente 10 ms após a detecção de uma situação de acidente ou de perigo, acionar o carretel no conjunto de retrator de cinto a fim de esticar o cinto de segurança para que — possa cumprir de forma ótima a sua função de retenção.

Com o tempo para a protensão do cinto é relativamente curto, a protensão do cinto terá de ser feita com relativa rapidez. Neste caso apre-

. sentam-se forças relativamente intensas, por exemplo, de dois KN. Especi- almente no sistema retratores de cinto com o conjunto de protensão pirotéc- : nica, nas solicitações semelhantes a choques pode se apresentar deforma- ções no sistema global. Baseado nessas deformações pode ocorrer que du- rante e/ou imediatamente após o estiramento, o sistema não mais se movi- mente de modo correspondente as suas cinemáticas construtivas consoan- tes às funções básicas. Especialmente os sistemas sensoriais, necessários para o comando do bloqueio, geralmente conformados de material plástico, não mais podem garantir de forma otimizada a sincronização dos componen- tes de bloqueio sujeito a carga. No caso pior, embora também mais raro, pode assim ocorrer um bloqueio retardado ou ausência de bloqueio do sis- tema. Isto se aplica especialmente ao mecanismo de bloqueio acima men- , cionado. O travamento do sistema é, todavia a função de segurança deci- ' . 15 sivado sistema retrator de cinto. Portanto, também após o estiramento, ou seja, a protensão deverá estar assegurada na base de 100%. Baseado nes- tes fundamentos é oferecido um sistema retrator de cinto de acordo com a reivindicação 1 e um processo de acordo com a reivindicação 15. Outras características e vantagens da invenção resultam da descrição seguinte, que explica exemplos. de execução da invenção baseada em desenhos esquemáticos. As figuras mostram: Figura 1 um sistema retrator de cinto de acordo com a primeira modalidade da presente invenção, em perspectiva.

Figura 2 duas vistas em perspectiva de um comando posiciona- dorparausoem um sistema retrator de cinto de acordo com uma modalida- de da presente invenção.

Figura 3 vista em perspectiva de um componente de travamento para proteger o componente e posicionador em posição inativa como pode ser usada em um sistema retrator de cinto de acordo com a modalidade da presente invenção.

Figura 4 sistema retrator de cinto de acordo com uma modalida- de da presente invenção em perspectiva.

' Figura 5 a 7 vista detalhada em perspectiva da montagem de um componente posicionador em posição inativa de acordo com uma modalida- ' de da presente invenção. Figura 8 sistema retrator de cinto de acordo com uma outra mo- —dalidadeda presente invenção em perspectiva.

Figura 9 um recorte do sistema retrator de cinto da figura 8 de acordo com uma modalidade da presente invenção em uma vista superior.

Figura 10 recorte ampliado da figura 8 com representação deta- lhada da montagem e proteção do componente posicionador na posição ina- tivade acordo com a modalidade da presente invenção.

Figura 11 A até 11H um movimento compulsório do carretel pelo componente posicionador para a posição de bloqueio principal, de acordo : com uma realização da presente invenção.

No caso, de acordo com um exemplo de execução, o sistema re- Ê . 15 trator de cinto apresenta um carretel para enrolar e desenrolar um cinto, sendo que o carretel apresenta um eixo de enrolamento que é móvel entre uma posição de travamento principal e uma posição de liberação; um com- ponente posicionador, que pode ser liberado desde uma posição inativa, e pelo qual, o carretel pode ser bloqueado ou restrito na direção de desenro- lamento; bem como um conjunto de protensão que pode ser disparado para protender o cinto, sendo que pelo disparo do conjunto de protensão o com- ponente posicionador pode ser liberado da sua posição inativa e o compo- nente posicionador pode ser movido por uma posição inativa terminal na qual o componente posicionador não restringe o movimento do carretel —quandoo carretel estiver conduzido na posição de bloqueio principal.

A liberação do componente posicionador pela liberação do con- junto de protensão assegura que o componente posicionador sempre pode cumprir a sua função quando isto for necessário em virtude de deformações eventualmente incidentes. Com isto é assegurado um travamento de 100% docintoapós a protensão. Quando o componente posicionador se encontrar na posição inativa final, o cinto pode ser novamente liberado, de maneira que o cinto, após um eventual acidente, pode ser novamente afrouxado ou

É removido, isto é, poderá realizar as suas funções normais sem ser afetado pelo componente posicionador. ' Segundo uma modalidade da presente invenção, a liberação do componente posicionador poderá realizar-se pelo conjunto de protensão a- través de uma ligação direta mecânica ou fluida com o componente posiício- nador. Desta maneira, pode se concretizar uma liberação do componente posicionador especialmente simples, de custo vantajoso, robusta e confiável, correlacionado com a liberação do conjunto de protensão, ou seja, uma libe- ração acoplada do componente posicionador.

De acordo com outra modalidade da presente invenção, o siste- ma retrator de cinto possui um componente de travamento que mantém o componente posicionador na sua posição inativa e que é ativado pelo con- : junto de protensão liberado, visando a liberação do componente posiciona- . dor.

E 15 De acordo com outro exemplo de execução da presente inven- ção, verifica-se a liberação do componente posicionador promovimento do carretel quando este for acionado pelo conjunto de protensão. Desta manei- ra, pode se conseguir que o componente posicionador seja ativado quando se apresentar uma deformação de sistema que requer, ou torna provável efetivamente uma regulagem pelo componente posicionador.

Preferencialmente a rotação do carretel na direção do enrola- mento não será bloqueada pelo componente posicionador após a sua libera- ção da posição inativa, de maneira que a protensão do cinto não será preju- dicada.

De acordo com uma modalidade da presente invenção, o carre- tel do sistema retrator de cinto apresenta um eixo de rolamento que pode ser movido entre uma posição principal de travamento e uma posição de libera- ção, sendo que o eixo de enrolamento é compulsoriamente movimentado na direção da posição de travamento principal pelo componente posicionador, ou seja, é conduzido forçosamente nesta direção. Tipicamente, em um me- canismo de travamento o carretel está montado com ao menos um sensor, sendo que pela ação conjugada do componente posicionador e do meca-

nismo de travamento, o carretel pode ser forçosamente conduzido na dire- ção da posição de bloqueio principal. Após a sua liberação da posição inati- É va, o componente posicionador comanda, portanto o movimento do carretel, sendo que exerce de tal modo uma força sobre o carretel que este, ou seja, oeixodo enrolamento, com a extração incipiente do carretel que este, ou seja, o eixo de enrolamento, com a extração iniciada do cinto, é conduzido, comandado, em ação conjugada com o mecanismo travante, até a posição de bloqueio principal, com o que o cinto estará bloqueado.

De acordo cm exemplo de execução da presente invenção, já após a liberação do componente posicionador da posição inativa, a rotação do carretel ao redor do eixo de enrolamento na direção do desenrolamento, será bloqueada pelo componente posicionador, isto é, amplamente restrita.

: Portanto, o componente posicionador também pode ser designado como componente de bloqueio. Desta maneira, o carretel pode ser confiavelmente = 15 sincronizado, isto é, especialmente em um ângulo de rotação, ou seja, posi- ção de rotação adequada do eixo do carretel poderá ser conduzida para a posição de bloqueio principal.

Conforme outro exemplo de execução da presente invenção, o componente posicionador está montado girável e depois de ser girado fora da posição inativa, ou seja, da posição de descanso, exerce uma força sobre o carretel.

Segundo outra modalidade da presente invenção, o sistema re- trator de cinto apresenta uma coroa dentada fixamente ligada com o carretel, bem como um quadro, sendo que o quadro dispõe de um contorno dentado, no qual penetra a coroa dentada na posição de bloqueio principal e sendo que a coroa dentada, para o efeito de penetração na posição correta dentro do contorno dentado, pelo componente posicionador liberado pode ser con- duzido na direção do contorno dentado. A penetração em posição correta da coroa dentada no contorno dentado evita uma colisão sem encaixe imediato da coroa dentada e do contorno dentado. Com isto é evitado, por exemplo, um ricochete da coroa dentada e concomitantes deformações adicionais, sendo alcançado um travamento confiável e rápido do carretel na posição de a travamento principal. Para assegurar um encaixe na posição correta o síncrono da co- ' roa dentada no contorno dentado, o componente posicionador dispõe prefe- rencialmente de um dente para encaixe na coroa dentada, estando montado girávelem um plano da coroa dentada e/ou do contorno dentado. Tipicamente, o carretel está integrado entre o componente posi- cionador e a coroa dentada. Desta maneira, consegue-se que o componente posicionador, depois de ser liberto, possa exercer uma força sobre o contor- no dentado e, com isto sobre o carretel que pressiona o carretel também na direçãoda posição de travamento principal. Em outra modalidade exemplificada, o componente posiciona- dor, na posição inativa, está integrado em um recorte do quadro, com o que Ê pode ser conseguida uma construção especialmente simples e a custo van- tajoso do sistema retrator de cinto.

e. 15 De acordo com uma modalidade exemplificada da presente in- venção, o componente posicionador é um trinquete de encaixe, ou seja, um trinquete blocante com marcha livre que após a liberação da posição inativa penetra na coroa dentada, bloqueando o carretel na direção do desenrola- mento. Preferencialmente, a rotação do carretel na direção do enrolamento não será bloqueada pelo trinquete de encaixe após a sua liberação da posi- ção inativa. Desta maneira, o cinto, após o controle do componente posiício- nador pode continuar a ser adicionalmente estirado no carretel, ou seja, na coroa dentada, porém praticamente não mais pode ser extraído, de maneira que, um passageiro do veículo, depois já de uma fase de acidente muito prematuro pode ser retido pelo cinto.

Segundo outra modalidade exemplificada da presente invenção, o componente posicionador bem como as endentações da coroa dentada e do contorno dentado do quadro são de tal modo conformado que os eixos de enrolamento podem ser movidos pelo componente posicionador forçosa- mente até uma superposição da endentação da coroa dentada e da enden- tação do contorno dentado do quadro. O alcance da posição de travamento principal se verificará depois pelo efeito cambiante das duas endentações e a do estiramento do cinto. Todavia também é possível que o componente po- sicionador bem como as endentações da coroa dentada e do contorno den- ' tado sejam de tal modo conformados que o eixo de enrolamento, forçosa- mente conduzido pelo componente posicionador, possa ser movido até a — posiçãode travamento principal.

Para garantir o encaixe simples e confiável do componente posi- cionador no carretel, o componente posicionador na posição inativa prefe- rencialmente é pretendido, especialmente protendido por mola.

Segundo outro exemplo de execução da presente invenção, a posição inativa final é diferente da posição inativa. Deste modo, o elemento posicionador protendido pode ser avançado de modo rápido e confiável até a posição inativa final quando o carretel se encontrar na posição de travamen- 7 to principal. A seguir, modalidades de exemplos serão detalhadamente expli- a 15 cados com base em figuras.

O sistema retrator de cinto 100, apresentado na figura 1 sem co- bertura de alojamento e mecanismo travante, abrange um carretel 30 para enrolar e desenrolar um cinto não representado que é mantido flutuante den- tro de um alojamento com um quadro de aço 10 essencialmente em formato deuU.A «efetiva montagem do carretel 30 verifica-se por um mecanismo tra- vante, a ser preso no flanco 11 esquerdo do quadro 10 e através de um con- tra apoio, a ser preso no flanco 11 esquerdo do quadro 10. Por motivo de melhor visibilidade, foi abandonada uma representação do mecanismo tra- vante e do contra apoio na figura 1. Em cada lado do carretel, através de pinos31 está montada a prova de giro uma roda dentada de bloqueio 35 com uma coroa dentada 37, ou seja, com uma roda travante 36 com uma coroa dentada 38, a prova de giro, sendo que as coras dentadas 37 e 38 apresentam vários dentes — no exemplo mostrado 24 — de flancos dentados tipicamente assimétricos. Na representação respectiva, podem ser nitida- mente reconhecido somente o flanco esquerdo d quadro 11 bem como o flanco direito 12 do quadro 10, porém não o seu lado traseiro. Os flancos de quadro 11 e 12 dispõem sempre de uma abertura 13 nas quais as rodas à dentadas travantes 35, 36 com o carretel 30 podem girar o redor de um eixo de rotação o eixo de rolamento 40 do carretel 30. Além disso, está engasta- É do em cada uma das aberturas 13 uma contra endentação o contorno den- tado 15, 16, no qual penetra coroas dentadas 37, 38 em uma posição de travamento principal do carretel 30, ou seja, do eixo de enrolamento 40 es- sencialmente com fecho devido à forma.

Nesta posição o cinto não mais po- de ser desenrolado, e, portanto, o passageiro ser retido.

Em uma modalidade alternativa pode ser previsto que as coroas dentadas 37, 38, na posição de travamento principal, penetrem em contor- nos dentados 15, 16, correspondentemente nos flancos de quadro 11 e 12. O carretel 30, ou seja, o eixo de rotação 40 encontra-se em ope- ração normal, porém em uma posição de liberação, na qual o carretel 30 * pode ser girado em ambas as direções ao redor do eixo 40, podendo, por- tanto o cinto ser enrolado e desenrolado.

No caso de um acidente, o carretel + 15 30,ouseja, o eixo do carretel 40 precisa, portanto ser transferido da posição de liberação até a posição de bloqueio principal, ou seja, a posição de tra- vamento principal, o que comumente pode ser logrado pela ação conjugada do mecanismo travante e da extração do cinto.

Essencialmente isso se veri- fica pelo fato de que o mecanismo travante, no caso de desenrolamento ace- lerado dos cintos, bloqueia o carretel 30, de maneira que o carretel 30 blo- queado é puxado pela tração do cinto até a posição de travamento principal.

No quadro 10 do alojamento está fixada na parte interna, adicio- nalmente, uma placa de suporte de retrator de cinto 20. Tipicamente trata-se na placa de suporte 20 de um corpo fundido, por exemplo, de alumínio.

En- treo quadro 10e a placa de suporte 20 estão previstos um segmento de cilindro esquerdo e direito 23, 24, que representam essencialmente sessões de acionamento de idêntica construção de um conjunto de protensão con- vencional para estiramento do cinto.

O gerador de gás pirotécnico do conjun- to de protensão encontra-se atrás da luva fixadora 14 e também não pode servisto.

Após a detectação de uma situação de perigo, pela ignição da car- ga propelente do conjunto de protensão, o carretel poderá a ser acionado na direção do enrolamento que nesta ilustração e em todas as ilustrações se-

2 guintes se projeta contrário a direção dos ponteiros do relógio, podendo ser acionado ao redor do eixo de enrolamento 40. Em consequência da constru- : ção, o conjunto de protensão exerce na protensão do cinto não somente um torque sobre o carretel 30, porém também uma força, pela qual o eixo de rotação 40 do carretel 30 é forçosamente deslocado de uma posição de libe- ração em uma direção que aponta no sentido do afastamento da posição de bloqueio principal. Nesta direção encontra-se nas aberturas 13 do flanco de quadro 11 esquerdo, um recorte 17 no qual descansa de modo protegido um componente posicionador 50, protendido e protegido por um elemento de travamento, ou seja, um componente travante 60. Através de um pino 33, o carretel 30 está montado em um me- canismo travante plástico bem como em um contra apoio plástico não mos- trado. Estes mancais conseguem aceitar as forças relativamente intensas na faixa de alguns KN, exercidos pelo conjunto de protensão sobre o carretel . 15 30,nãosem uma deformação. Portanto, também o eixo de rolamento 40 em rotação será pressionado na direção do recorte 17. O eixo de enrolamento 40 será, portanto desviado na direção do recorte 17 da posição de liberação do cinto. Em consequência desta ação, pela coroa dentada 37, unida com o corpo do carretel 30, girando na posição do enrolamento e desviado na dire- çãodorecorte 17, o componente travante 60 será deslocado da posição que protege o componente posicionador 50, para uma posição de liberação. Des- ta maneira, será liberado o componente posicionador 50. Em outras pala- vras, o componente posicionador 50 será liberado por uma conexão mecâni- ca em relação ao conjunto de protensão, no presente caso pelo carretel 30 acionado pelo conjunto de protensão, ou seja, pela roda dentada de bloqueio 35, unida a prova de giro com o carretel 30.

Conforme mais adiante será detalhadamente explicado, especi- almente com relação às figuras 11 A — 11H, o componente posicionador 50 protendido gira para fora da posição inativa e passa a comandar o movimen- todo carretel 30, ou seja, o eixo de enrolamento 40. Neste processo, o com- ponente posicionador tipicamente pode se apoiar no quadro 10, no qual es- tão conformados os contornos dentados 15, 16. Pela ação conjugada do

* componente posicionador 50 com o mecanismo plástico, o eixo de enrola- mento 40, com extração incipiente do cinto, será compulsoriamente conduzi- | da na direção da posição de bloqueio principal, também com o mecanismo travante deformado.

Para tanto, o carretel 30 tipicamente está integrado en- treum componente posicionador 50 e o contorno dentado 15. Na posição de bloqueio principal, a extração do cinto está bloqueada e o passageiro do veíi- culo é protegido.

Agora, o cinto somente poderá ser continuado a ser extraí- do adicionalmente com forças definidas e intensas quando uma barra de torção opcional, integrada no eixo de rotação 40 atrás do pino 33, possibilitar umalimitação de força desta espécie.

A figura 2 apresenta duas vistas em perspectiva de uma forma de realização preferida de um componente posicionador 50, que no sistema ' de enrolamento de cinto aqui apresentados pode ser empregados.

O com- ponente posicionador 50 dispõe de uma proteção de montagem 53, de um o 15 pino51paramontagem do componente posicionador 50 e para receber uma mola que é montada protentida em um recorte 54. De modo correspondente a forma mostrada, no caso do componente posicionador 50 da figura 2 trata- se de um trinquete de encaixe cuja ponta, ou seja, dente 52 é de tal modo conformada que a ponta 52, após liberação do componente posicionador 50 da posição inativa, penetra de tal modo na coroa dentada que o carretel não é bloqueado na posição do enrolamento a fim de possibilitar uma protensão continuada do cinto, porém a direção do desenrolamento do cinto será es- sencialmente bloqueada.

Desta maneira, o passageiro do veículo já está protegido em uma fase incipiente do acidente.

Conforme mais adiante será explicado com relação as figuras 11 A — 11H é possível uma extração do cinto reduzida, tipicamente até alguns mm, e, portanto, não essencial para a segurança dos passageiros, durante a ativação inicial do componente posi- cionador 50, já que este componente de posicionador 50 tipicamente não bloqueia totalmente a movimentação de giro de um eixo de enrolamento 40 posicionado de modo flutuante na direção de extração durante a ativação inicial, porém faz este bloqueio apenas de forma limitada, mas de qualquer maneira assegura uma condução síncrona, ou seja, na posição correta, na fr posição de travamento principal.

A figura 3 apresenta o componente de travamento 60, integrado À na borda da abertura 13 no flanco do quadro 11, destinado a aprender e libe- rar o componente posicionador 50 da figura 1 em uma representação em perspectiva detalhada. O componente de travamento 60 apresenta concavi- dades, ou seja, estruturas 61 em formato de acanaladuras para aumentar as resistências de flexão com os dentes da roda dentada de bloqueio 35 não mostrada, a fim de que o componente travante 60 possa ser deslocado pela roda dentada de bloqueio 35 a fim de poder destravar, ou seja, liberar com segurança o componente posicionador 50. A modalidade exemplificada, apresentada em perspectiva na fi- gura 4, de um sistema retrator de cinto 100 é similar ao sistema retrator de ã cinto 100 da figura 1, sendo que elementos idênticos receberam os mesmos números de referência. Esta convenção também se aplica para outras figu- o 15 ras caso explicitamente nada seja indicado em sentido diferente. O sistema retrator de cinto 100 na figura 4 apresenta adicionalmente ao sistema da fi- gura 1, o mecanismo travante 90, preso no flanco esquerdo do quadro 11. Do mecanismo travante 90 abrange dois sensores de inércia e um sensor acelerador de veículo e um sensor de aceleração de cinto de segurança. Ambos os sensores podem bloquear a roda dentada plástica 95. No caso do sensor acelerador de veículo, verifica-se o bloqueio da roda dentada plástica 95 através de uma esfera de aço 91 e um componente separador 92. No sensor acelerador de cinto, uma aceleração da extração do cinto na posição de liberação do carretel 30, suficientemente intensa, resulta em um deslo- camento da massa inércia 93 e, portanto resulta também em um bloqueio da roda dentada plástica 95. No resultado final, o carretel 30 está bloqueado na posição de extração do cinto. A roda dentada plástica 95 não consegue, to- davia reter um passageiro que caia no cinto. Outra atração no cinto, contudo faz com que todo o carretel, de acordo com o percurso predeterminado, seja conduzido para a posição de bloqueio principal. Somente agora o passageiro está totalmente seguro pelo cinto, isto é, pelo carretel 30 bloqueado nos con- tornos dentados, ou seja, nas contra endentações 15 e 16. Quando o cinto r tornar a afrouxar, o carretel 30 protendido por mola contra o batente 96, re- tornará novamente para a posição de liberação. Na modalidade apresenta- ] da, portanto, os sensores do mecanismo travante 90 como também o com- ponente posicionador 50, liberado pelo afrouxamento do conjunto de proten- são, podem conduzir o carretel 30 até a posição de travamento principal. Isto que dizer que os contornos dos dentes 15 e 16 do quadro 10 são usados de forma dupla: para o travamento principal normal pelo mecanismo travante e pelo comando de bloqueio de estiramento após o estiramento, ou seja, pro- tensão do cinto.

As figuras 5 a 7 ilustram em perspectiva, a montagem bem como a integração do componente posicionador 50, detalhadamente mostrada na figura 2, de acordo com uma modalidade exemplificada. A figura 5 mostra no caso um recorte da placa de suporte do retrator de cinto 20 com o recorte À 21para a integração de uma mola e do pino 51 do componente posicionador o 15 50 para montagem com protensão molar do componente posicionador 50. Em um recorte análogo, a figura 6 apresenta a placa de suporte de retrator de cinto 20, presa no flanco esquerdo do quadro 11, com uma mola de pro- tensão 70, na posição protendida. Finalmente, a figura 7 apresenta o com- ponente posicionador 50 integrado no recorte 17 do quadro, e também mon- tado no quadro 20. Adicionalmente, um componente travante 60, já mostra- do na figura 3, protege o giro a abertura do componente posicionador 50 montado sobre regime de protensão molar. Para liberação do componente posicionador 50, o componente travante 60, comandado por sensor, por e- xemplo, pelo carretel 30 não mostrado, para o lado direito superior.

A figura 8 apresenta outra modalidade de um sistema retrator de cinto 200 em perspectiva. O sistema 200 enrolador de cinto é mostrado sem cobertura do alojamento mecanismo travante e quadro. O sistema retrator de cinto 200 é similar ao sistema retrator de cinto 100 da figura 1. Abrange tam- bém um carretel 30 não representado e montado flutuante, com um eixo de enrolamento 40 destinado para enrolar e desenrolar um cinto. Conforme já foi descrito para o sistema retrator de cinto 100, em uma situação de perigo também no sistema retrator de cinto 200, o cinto pode ser estirado por um

O conjunto de protensão.

O conjunto de protensão, todavia aqui apenas são visíveis o segmento de cilindro 23 e 24. Além disso, também o sistema retra- : tor de cinto 200 dispõe de um componente posicionador 50, que pode ser liberado da posição inativa mostrada, sendo depois compulsoriamente con- duzidoo eixo de enrolamento 40 na direção da posição de travamento prin- cipal.

Também o componente posicionador 50 do sistema retrator de cinto 200, na posição inativa, encontra-se sobre regime de protensão molar na placa de suporte do retrator de cinto 20, ou seja, no quadro não mostrado, a fim de que, em caso de necessidade, conduzir o carretel na posição de blo- queio principal.

O travamento e a liberação do componente posicionador 50 são, todavia, de conformação diferente.

Na posição inativa, um arame 80 evita o giro e a abertura do componente posicionador 50. Além disso, o ara- me 80 está unido com a saída do segmento esquerdo do cilindro 23. Uma vez ativado o conjunto de protensão e sendo liberados — para acionamento do carretel na direção de enrolamento — corpos metálicos dos segmentos cilíndricos 23 e 24, a extremidade do arame 80 que se encontra na saída do segmento esquerdo do cilindro 23, também será arrastada e, portanto, o tra- vamento por arame do componente posicionador 50 será removido.

Agora, o componente posicionador 50 girará para fora de sua posição inativa e pene- trade talmaneira no movimento do carretel que a rotação do eixo de enro- lamento 40 na direção de extração do cinto será bloqueada, ou seja, restrito, e o eixo de enrolamento 40 — de acordo com o percurso predeterminado pe- lo mecanismo travante — se movimenta compulsoriamente conduzida para a posição de travamento principal quando atuar no cinto uma força na direção de estação do cinto.

Em outras palavras, o componente posicionador 50 — neste exemplo de execução — por meio de uma ligação mecânica direta será liberado na direção da protensão, no presente caso pelo arame 80. O com- ponente posicionador 50 assegura que mesmo com o mecanismo travante deformado seja assegurado uma penetração na posição correta, isto é, den-

te, daroda dentada de bloqueio 35 e do contorno dentado 15. Em outra modalidade, para liberar o componente posicionador 50, ao invés de um arame 80, é usada uma ligação tubular entre o segmento

' cilíndrico 23 e um componente travante do componente posicionador 50. Nesta forma de realização o componente travante será deslocado pela pres- : são dos gases pressionados através da conexão tubular, com o que o com- ponente posicionador 50 será liberado.

A figura 9 apresenta um recorte do sistema retrator de cinto 200 da figura 8 de acordo com uma modalidade da presente invenção, em uma vista superior, sendo que foi abandonada a representação da cobertura do alojamento e do mecanismo travante. Uma roda dentada travante 35 com uma coroa dentada 37 está unida a prova de giro com o carretel 30, sendo que a roda dentada de bloqueio, após o giro e a abertura do componente posicionador 50 da posição inativa na direção do enrolamento do cinto e pro- tegida com o arame 80 (contrário ao sentido dos ponteiros do relógio) não . será bloqueada na direção de desenrolamento (no sentido do ponteiro do relógio), porém será essencialmente bloqueado. No caso, o componente O. 15 —posicionador 50 protendido por mola exerce uma força sobre o carretel 30, de maneira que este também com mecanismo travante deformado, ou seja, com contra apoio plástico deformado, preso no flanco direito do quadro 12, é conduzido na direção da posição de bloqueio principal. Na posição de blo- queio principal, a cora dentada 37 engranza novamente na endentação não mostrada no quadro a fim de travar o passageiro.

A figura 10 apresenta em um recorte ampliado da figura 8 uma apresentação detalhada da montagem e travamento do componente posi- cionador 50 na posição inativa pelo arame 80, de acordo com uma modali- dade da presente invenção.

De acordo com outra modalidade da presente invenção, o com- ponente posicionador 50 será acionado por uma ligação de ar pressurizado acoplado com o conjunto de protensão através de um sistema tubular. Isto é, pela carga pirotécnica será acionada não somente o carretel 30 na direção do enrolamento, porém também o componente posicionador 50 será liberado da posição inativa. No caso pode estar previsto que o componente posicio- nador 50 gire ao redor do ponto de giro 55 contrário ao sentido dos ponteiros do relógio para fora da posição inativa.

. Em uma modalidade de alternativa, todavia também pode ser previsto que um componente posicionador 50 correspondentemente confor- : mados e montado, seja deslocado pelo ar pressurizado em um movimento essencialmente translacional, passando da posição inativa na direção da contraendentação 15 do quadro 10, conduzindo ou controlando desta ma- neira o carretel 30 na direção de bloqueio principal.

Em seguida, o compo- nente posicionador 50, tipicamente retido por mola na sua posição inativa, será novamente retraída pela mola para sua posição inativa.

Isto quer dizer que o componente posicionador 50 na posição inativa final não mais restrin- geomovimento do carretel 30. Quando a tração do cinto tornar a ficar frou- xa, com isto o carretel 30 estará novamente liberado, ou seja, poderá ser conduzido livremente pelo componente posicionador 50, através da mola de . protensão do mecanismo travante, novamente para a posição de liberação. j Nesta modalidade a posição inativa final corresponde a posição inativa, ou Ns 15 seja, a posição inativa original.

As figuras 11 A até 11H apresenta um percurso típico para uma movimentação forçada do carretel 30 pelo componente de posicionador 50 na posição de travamento principal de acordo com uma modalidade da pre- sente invenção.

No caso, a figura 11 A, em uma vista superior, apresenta um recorte do sistema retrator de cinto 100 da figura 1, sendo que novamente foi abandonada a apresentação da cobertura do alojamento bem como do me- canismo travante.

Na figura 11 A, o carretel 30, com seu eixo de enrolamen- to 40 que transfixa o pino 33 e que aponta para fora do plano do desenho, se encontra inicialmente na posição de liberação e o componente posicionador 50 descansa, com protensão molar, e travado pelo componente de trava- mento 60 na posição inativa.

No caso o componente posicionador 50 está montado em uma primeira parte 17a do recorte 17 do flanco esquerdo do quadro 10. Tipicamente, o carretel 30 será mantido pelo mecanismo travante na posição de migração mostrada na figura 11 A e evita, em caso normal, uma movimentação do carretel 30 na direção do recorte 17. Quando, agora, liberado por um sensor do veículo, uma protensão do cinto, o carretel 30 se- rá posto em rotação contrário ao sentido dos ponteiros do relógio sendo si-

* multaneamente exercida uma força FV sobre o carretel 30 de maneira que o eixo de enrolamento 40 se movimenta na direção do recorte 17. Conforme : apresentado na figura 11B, as rodas das dentadas 39 da coroa dentada 37 estabelece contacto com o componente travante 60 a fim de poder deslocá- loapartirda posição de travamento mostrada 60a para uma posição de libe- ração 60b. A força exercida pelo conjunto de protensão é tão intensa que o mecanismo travante não pode evitar a movimentação do carretel na direção do recorte 17, quando é ao menos parcialmente deformado. Em uma modalidade alternativa, o componente posicionador 50 será mantido na posição inativa não pelo componente travante 60 mostrado, porém por um elemento de liberação, por exemplo, um pino de cisalhamen- to, sendo mantido na posição inativa e o componente posicionador 50 será : liberado por uma ruptura do elemento de liberação haja vista a incidência do carretel 30, ou seja, da coroa dentada 37. A forma da liberação do compo- a. 15 nente posicionador 50 é, todavia destituída de significado para a ativação inicial a seguir descrita do componente posicionador 50 para conduzir o car- retel 30.

Depois de ter sido liberado o componente posicionador 50, gira- rá a partir de sua posição inativa ao redor de seu eixo de montagem 35 den- troda coroa dentada 37 que tipicamente continua girar na direção do enro- lamento. Isto é mostrado na figura 11C. A protensão do componente posi- cionador 50 assegura que o componente posicionador 50 seja confiavelmen- te pressionado contra a coroa dentada 37, sendo também evitado o inicio de uma extração do cinto após a inversão direcional da rotação do carretel 30, Pela conformação do componente posicionador 50 como trinquete de encai- xe com marcha livre que pode penetrar nos dentes 39 oblíquos da coroa dentada 37, é assegurado que o carretel, até o inicio da extração do cinto, possa continuar a girar na direção de enrolamento sendo, todavia essenci- almente bloqueado. Desta maneira, é assegurada uma proteção ótima dos passageiros por um cinto de segurança. Nas figuras 11B até F são ilustradas outras fases do movimento conduzido do carretel 30 na posição de trava- mento principal após extração incipiente do cinto. A partir das figuras pode r se verificar que a coroa 37 é posta a atuar de modo síncrono, isto é, na posi- ção correta, ou seja, na posição de ângulo rotacional correta com o contorno ' dentado 15 do quadro 10. Desta maneira, será evitada uma colisão das pon- tas dos dentes da coroa dentada 37 e do contorno dentado 15, o que pode- ria resultar em um deslizamento contínuo ou avançado, e, portanto, em uma ruptura dos dentes, ou seja, em outra deformação do mecanismo travante. Pelo cinto em ação de tração, o carretel 30 será, portanto girado dentro do contorno dentado 15. Contrário ao mecanismo travante deformado, o eixo de giro 52, também com intensas forças incidentes, está bem definido de ma- neira suficiente, de maneira que é assegurada uma penetração síncrona da coroa dentada 37 e do contorno dentado 15 pela ação do componente posi- cionador 50.

Um a outra extração do cinto por um passageiro que sofre a a- ção do cinto, será evita pelo carretel 30 seguramente retido na endentação ! 15 contrária 15, ou seja, eventualmente, será viabilizada, com limitação energé- tica, por uma barra de torção, situada atrás do pino 33.

Conforme pode ser visto das figuras 11B até 11F, após a libera- ção do componente posicionador 50 da posição inativa, a rotação do eixo de enrolamento 40 na direção de extração do cinto praticamente será evitada completamente. Somente o giro para dentro do eixo 40 montada flutuante com a extração do cinto incipiente na direção da posição travante principal, resulta em uma extração restrita do cinto. A extração do cinto é, portanto acentuadamente limitada, isto é, essencialmente bloqueada. Em cada caso, o componente posicionador 50 forçará, compulsoriamente o travamento na posição certa, ou seja, síncrono, do carretel 30 na posição travante principal.

No exemplo de execução das figuras 11A até 11H, a coroa den- tada 37 apresenta 24 dentes, de maneira que existem 24 ângulos de rotação adequados diferentes, ou seja, regiões de ângulos de rotação para a pene- tração, ou seja, ativação incipiente síncrono da coroa dentada 37 na enden- tação contrária 15. Tipicamente, a roda dentada plástica do mecanismo tra- vante e a coroa dentada 37, unida aprovam de giro com o carretel 30, apre- senta um idêntico número de dentes, de maneira que é viabilizada uma ati-

: vação incipiente síncrona do coro dentada 37 na endentação contrária 15 basicamente também sendo viabilizada pelos sensores do mecanismo tra- ' vante, desde que estes não tenham sido deformados pelo estiramento do cinto.

Por motivos de custo, o sistema retrator de cinto 100 pode apre- sentar apenas um componente de ativação 50. Desta maneira, a coroa den- tada esquerda 37 tipicamente penetrará um pouco mais cedo na endentação contrária esquerda 15 do que a coroa dentada 36 direita, mostrada na figura 1, penetra na endentação contrária direita 16. Mas isto não é de importância paraa segurança do bloqueio do cinto. Todavia, o sistema retrator de cinto 100 pode também estar equipado com dois componentes posicionadores 50.

Conforme representado na figura 11G em uma vista superior e 2 na figura 11H em perspectiva, em virtude da protensão molar, o componente de ativação 50 — em outro exemplo de execução — após a condução do eixo - 15 de enrolamento 40, na posição de travamento principal, girará ao redor do eixo 55 em uma posição final terminal, diferente da posição inativa. Nesta posição inativa final encontra-se a parte superior 52 do componente de ati- vação 50 em uma segunda parte 17b do recorte 17 do quadro 10. O compo- nente de comando incipiente 50 pode vir nesta posição, o componente de comando incipiente 50 não mais poderá influenciar a movimentação do car- retel 30, Será assegurada desta maneira que o cinto é novamente liberado, podendo ser controlado pelos sensores do mecanismo de travamento.

Tipicamente, após o encaixe do eixo de enrolamento 40 na posi- ção de travamento principal, o componente de comando incipiente 50 não mais será restrito pelo carretel 30, ou seja, pela coroa dentada 37, unida com o carretel 30, no seu movimento giratório, de maneira que o componen- te de comando incipiente 50 protendido pode de forma rápida e confiável, continuar a girar dentro da posição inativa final.

Pelo movimento de comando incipiente do carretel 30 na posi- ção de travamento principal do eixo de enrolamento 40, ilustrado na figura 11, conforme já mencionado, independe do tipo da liberação essencialmente e, portanto, decorre de forma análoga em um sistema retrator de cinto 200

. da figura 8 com disparador de arame 80. As características da invenção descritas na descrição acima e ' nas reivindicações e desenhos podem ser usadas tanto individualmente co- mo também qualquer combinação aleatória para concretização da invenção.

Claims (15)

: REIVINDICAÇÕES

1. Sistema retrator de cinto (100 e 200) especialmente em um : conjunto de cinto de segurança de veículos, abrangendo: - um carretel (30) para enrolar e desenrolar um cinto.

- um componente de comando incipiente (50) que pode ser libe- rada a partir de uma posição inativa e pelo qual o carrete! (30) pode ser blo- queado ou restrito na direção do desenrolamento; e - um conjunto de protensão (23, 24) que pode ser liberado e com o qual o carretel (30) pode ser adicionado na direção do enrolamento, em que pela liberação do conjunto de protensão (23, 24) o componente de co- mando incipiente (50) pode ser liberado de sua posição inativa; em que o carretel (30) apresenta um eixo de enrolamento (40) que pode ser movido entre uma posição de liberação principal e uma posi- ção de liberação; e em que o componente de ativação incipiente (50) pode ser mo- vido para uma posição inativa final quando o carretel (30) se deslocar na posição de travamento principal, em que o componente de comando incipi- ente (50), na posição inativa final, não mais restringe a movimentação do carretel (30).

2. Sistema retrator de cinto (100, 200) de acordo com a reivindi- cação 1, em que o componente de ativação incipiente (50) pode ser liberado por uma ligação direta mecânica ou fluida na direção da protensão (23, 24).

3. Sistema retrator de cinto (100, 200) de acordo com reivindica- ção 1 ou 2, abrangendo também: - um componente travante (60) que prende o componente de comando incipiente (50) na sua posição inativa, em que o componente de travamento, para o efeito da liberação do componente posicionador (50) é ativado pelo conjunto de protensão (23, 24) liberado.

4, Sistema retrator de cinto (100, 200) de acordo com uma das reivindicações precedentes em que o componente posicionador (50) pode ser liberado por um movimento do carretel (30) quando este for acionado pelo conjunto de protensão (23, 24).

" 5. Sistema retrator de cinto (100, 200) de acordo com uma das reivindicações precedentes, em que após a liberação da posição inativa, o À componente posicionador (50) não bloqueia a rotação do carretel (30) na direção do enrolamento.

6. Sistema retrator de cinto (100, 200) de acordo com uma das reivindicações precedentes, em que o eixo de enrolamento (40) pode com- pulsoriamente conduzido na direção da posição de travamento principal por meio do componente posicionador (50).

7. Sistema retrator de cinto (100, 200) de acordo com uma das reivindicações 1 a 6 abrangendo também: - uma coroa dentada (37, 38) firmemente unidas com o carretel 30,e : - um quadro (10) que dispõe de um contorno dentado (15), den- tro do qual penetra a coroa dentada (37, 38) na posição de travamento prin- : 15 cipal; em que a coroa dentada (37, 38), para a penetração na posição certa no contorno dentado (15), podem ser conduzidos pelo componente posicionador (50) liberado na direção do contorno dentado (15), em que o componente posicionador (50) está montado girável em um plano da coroa dentada (37,38) e em queo componente posicionador 50 dispõe de um dente para penetração na coroa dentada (37, 38).

8. Sistema retrator de cinto (100, 200) de acordo com a reivindi- cação 7, em que o componente posicionador (50) é um trinquete de encaixe, o qual, depois de liberado da posição inativa, penetra na coroa dentada (37, 38) bloqueando ou restringindo o carretel 30 na direção do desenrolamento.

9. Sistema retrator de cinto (100, 200) de acordo com a reivindi- cação 7 ou 8, em que a endentação da coroa dentada (37, 38), a endenta- ção da coroa dentada (15) do quadro (10) e o componente posicionador (50) são de tal modo conformados que o carretel (30) pode ser movimentado — compulsoriamente pelo componente posicionador (50) até que se verifique uma superposição da endentação da coroa dentada (37, 38) e da endenta- ção do contorno dentado (15) do quadro (10).

' 10. Sistema retrator de cinto (100, 200) de acordo com uma das reivindicações de 7 a 9, em que o carretel (30) está integrado entre o com- õ ponente posicionador (50) e a coroa dentada (15).

11. Sistema retrator de cinto (100, 200) de acordo com uma das reivindicações de 7 a 10, em que o componente posicionador (50) está mon- tado na posição inativa em um recorte (17 a) do quadro (10).

12. Sistema retrator de cinto (100, 200) de acordo com a reivin- dicação 11, em que o componente posicionador (50) descansa, em uma po- sição inativa final, em um segundo recorte (17b) do quadro (10).

13. Sistema retrator de cinto (100, 200) de acordo com uma das reivindicações precedentes em que o componente posicionador (50) está protendido na posição inativa.

14. Sistema retrator de cinto (100, 200) de acordo com a reivin- i dicação 13, em que o componente posicionador (50) é protendido por mola.

. 15

15. Processo para o bloqueio seguro de um cinto em um sistema retrator de cinto (100, 200) com um componente posicionador (50), um car- retel (30) para enrolar e desenrolar o cinto e um conjunto de protensão dis- parável (23, 24) para acionamento do carretel (30), em que o carretel (30) apresenta um eixo de enrolamento (40) que pode ser movido entre uma po- siçãode travamento principal e uma posição de liberação, abrangendo: - liberação do conjunto de protensão (23, 24) para acionamento do carretel (30) na direção do enrolamento para protender o cinto e liberar o componente posicionador (50) de sua posição inativa.

- travamento do carretel (30) pelo componente posicionador (50) liberado na direção do desenrolamento.

- condução compulsória do eixo de enrolamento (40) na posição de travamento principal pelo componente posicionador (50) liberado e - movimentação do componente posicionador (50) para uma po- sição final inativa, quando o componente posicionador (50) não restringe o movimento do carretel (30) na posição final inativa.