ES2207084T3 - Mecanismo de bloqueo para un enrollador de cinturon de seguridad. - Google Patents

Abstract

Enrollador de bloqueo para cinturón de seguridad de vehículo a motor. El conjunto enrollador tiene el enrollador montado giratoriamente en un marco con dientes de bloqueo (16) que se extienden hacia el marco. Un trinquete de bloqueo (24) funciona con los dientes del enrollador para bloquear el enrollador en el marco. Una placa de soporte gira respecto del enrollador de cinturón y tiene un detector para la condición de cinturón. El trinquete de bloqueo puede montarse sobre la placa de soporte y el enrollador tiene un ajustador para el trinquete de manera que mediante rotación relativa entre el enrollador y la placa de soporte el trinquete sea guiado dentro de los dientes de bloqueo.

Description

Mecanismo de bloqueo para un enrollador de cinturón de seguridad.

La invención se refiere a un mecanismo de bloqueo para un enrollador de cinturón según el preámbulo de la reivindicación 1.

Por la patente DE-A-27 22 744 se conoce un enrollador de cinturón para cinturones de seguridad en vehículos conforme a la especie, que presenta un carrete de cinturón apoyado en un bastidor y un dentado de bloqueo dispuesto en el bastidor. En el carrete del cinturón hay dos trinquetes de bloqueo que se introducen de forma controlada en el dentado de bloqueo del bastidor con el fin de activar el mecanismo de bloqueo y para bloquear el carrete del cinturón impidiendo su giro. Para activar el mecanismo de bloqueo en respuesta al cinturón, hay un disco de inercia dispuesto en el carrete del cinturón con giro relativo. Cuando debido a su inercia el disco de inercia queda retrasado respecto al giro del carrete del cinturón, se giran los trinquetes de bloqueo por la acción conjunta de las levas de mando formadas en el disco de inercia con los seguidores de leva dispuestos en los trinquetes de bloqueo, introduciéndose así de forma controlada en el dentado de bloqueo en el bastidor.

El problema de la coincidencia de dos puntas de dientes se suele resolver mediante una introducción controlada sincronizada. En esa introducción controlada sincronizada solamente se desvía el trinquete de bloqueo o cada trinquete de bloqueo en determinadas posiciones angulares del carrete del cinturón respecto al bastidor, de manera que sólo pueda coincidir con huecos de dientes. La sincronización del mecanismo de bloqueo exige sin embargo una complejidad importante.

En los mecanismos de bloqueo conocidos para enrolladores de cinturón también es problemático el desgaste del principio de bloqueo y del dentado de bloqueo que se observa en el caso de activación frecuente tal como en los llamados ensayos de marcha permanente. Este desgaste exige utilizar materiales que puedan soportar cargas correspondientemente altas, así como un dimensionado generoso de los componentes que intervienen.

Mediante la invención se crea un mecanismo de bloqueo para enrolladores de cinturón que no exige sincronización y que se caracteriza por su escaso desgaste en caso de activación frecuente. En el enrollador de cinturón objeto de la invención, el trinquete de bloqueo no va apoyado en el carrete del cinturón, sino en el disco de inercia. No es el disco de inercia, sino el carrete del cinturón el que lleva un elemento de accionamiento que ataca al trinquete de bloqueo y que introduce de forma controlada en el dentado de bloqueo del bastidor el trinquete de bloqueo de producirse un giro relativo entre el carrete del cinturón y el disco de inercia. Mediante estas sencillas medidas se modifica básicamente el proceso de introducción controlada del trinquete de bloqueo. En un enrollador de cinturón convencional, el trinquete de bloqueo va apoyado en el carrete del cinturón y gira junto con éste. Para que se produzca la introducción controlada, activada por el cinturón, hace falta que se produzca un giro súbito del carrete del cinturón. Dado que el trinquete de bloqueo gira con el carrete del cinturón, éste presenta en el momento de su introducción controlada en el dentado de bloqueo del bastidor una velocidad periférica correspondientemente alta con relación al dentado de bloqueo. Esta velocidad periférica del trinquete de bloqueo en el momento de su incidencia sobre el dentado de bloqueo da lugar a manifestaciones de choque y desgaste. En el mecanismo de bloqueo objeto de la invención, sin embargo, el trinquete de bloqueo va apoyado en el disco de inercia que se queda detenido cuando el carrete del cinturón gira súbitamente. Por lo tanto, el trinquete de bloqueo también se queda detenido con relación al dentado de bloqueo del bastidor, pero el giro del carrete del cinturón le hace moverse y lo introduce de forma controlada en el dentado de bloqueo. El trinquete de bloqueo se apoya en el carrete del cinturón bajo carga. Para este fin está preferentemente rebajado un alojamiento en una pestaña del carrete del cinturón, dentro del cual está situado el trinquete de bloqueo.

Incluso aunque coincida una punta de diente del trinquete de bloqueo con una punta de diente del dentado de bloqueo en el bastidor, se consigue una introducción controlada y segura ya que inmediatamente después de este primer contacto, el trinquete de bloqueo gira con el carrete del cinturón, de manera que la punta del diente va guiada por un flanco de diente del dentado de bloqueo entrando en el hueco del diente siguiente. Evitando una velocidad relativa elevada entre el trinquete de bloqueo y el dentado de bloqueo, en el momento de efectuarse la introducción controlada, se evita el desgaste observado en los enrolladores de cinturón conocidos.

Mediante la introducción controlada directa del trinquete de bloqueo en el dentado de bloqueo se completa el proceso de bloqueo en un tiempo mínimo, de manera que es poca la longitud del cinturón que se desenrolla. Por este mismo motivo, el mecanismo de bloqueo también es adecuado para sistemas de cinturón con dispositivo tensor, en particular con tensores que ataquen en el cierre del cinturón, los cuales exigen una respuesta muy rápida del mecanismo de bloqueo.

Otras características y ventajas de la invención se deducen de la siguiente descripción de una forma de realización preferida y del dibujo al que se hace referencia. En el dibujo pueden verse:

Fig. 1 una vista en perspectiva parcialmente seccionada de un enrollador de cinturón con el mecanismo de bloqueo; y

Fig. 2 una vista parcial ampliada del mecanismo de bloqueo.

En el enrollador de cinturón representado en la figura 1 puede verse, en la forma usual, un carrete de cinturón 10 que apoya giratorio sobre un bastidor 12. El bastidor 12 que tiene en general forma de U presenta en una de sus dos alas laterales 12a, 12b un orificio 14, que va rodeado por un dentado de bloqueo 16 que se extiende sobre 360º. El carrete del cinturón 10 lleva dos pestañas 10a, 10b. Una de las pestañas limita con la cara inferior del ala 12a del bastidor 12 y lleva colocado un disco de apoyo 8 de la misma pieza, que penetra en el espacio rodeado por el orificio 14. Sobre un muñón de apoyo 22 del carrete del cinturón 10 apoya giratorio un disco de inercia 20. En la figura 1, el disco de inercia 20 está representado seccionado aproximadamente por su diámetro, para dejar libre la visión sobre otros elementos esenciales del mecanismo de bloqueo. Entre éstos se incluye el trinquete de bloqueo 24 que apoya giratorio alrededor de un pasador 25 en el disco de inercia 20. En el disco de apoyo 18 está rebajado un alojamiento 26, en el que va dispuesto el trinquete de bloqueo 24. El trinquete de bloqueo se encuentra por lo tanto en el espacio limitado por el disco de inercia 20, el alojamiento 26 y el espacio limitado por la pestaña 10a. El disco de inercia 20 está pretensado mediante un muelle 28 a una posición de giro con relación al carrete del cinturón 10, limitado por medio de un tope. El disco de inercia 20 lleva en su perímetro exterior un dentado de control 30 que actúa conjuntamente con un sensor de inercia 32 dependiente del vehículo.

El disco de inercia 20 forma un elemento sensor dependiente del cinturón. Al girar súbitamente el carrete del cinturón 10, el disco de inercia 20 queda detenido o sigue retrasado el giro del carrete del cinturón 10, con lo cual también queda detenido o va retrasado el trinquete de bloqueo 24. La figura 2 muestra el trinquete de bloqueo 24 en 24a en estado de reposo y en 24b en estado activado, en el que está girado alrededor del pasador 25 y está introducido en el dentado de bloqueo 16 en el bastidor 10. El trinquete de bloqueo 24 forma una palanca de dos brazos, que en su primer brazo lleva dos dientes y en el segundo brazo un resalte de accionamiento. Este resalte de accionamiento penetra en un escote 26a en el fondo radial interior del alojamiento 26. Al efectuarse un movimiento relativo entre la unidad de cinturón y el disco de inercia 20, el disco de apoyo 18 aprieta contra el resalte de accionamiento del trinquete de bloqueo 24 y lo gira en sentido contrario a las agujas del reloj. El giro relativo entre el disco de inercia 20 y el carrete del cinturón 10 queda limitado porque el trinquete de bloqueo 24 llega a asentar en el borde del alojamiento 26, de manera que finalmente soporta la carga estando apoyado en el carrete del cinturón 10.

El pasador 25 va apoyado elásticamente en el disco de inercia 20, con el fin de asegurar la alineación automática de los dientes del trinquete de bloqueo 24 y el dentado de bloqueo 16. Por este motivo se pueden permitir unas tolerancias de fabricación relativamente grandes.

La peculiaridad del mecanismo de bloqueo descrito consiste en que el trinquete de bloqueo 24 va apoyado en el disco de inercia 20 y por lo tanto, durante el proceso de introducción controlada, al igual que el disco de inercia, no sigue el giro del carrete del cinturón o lo hace de forma muy reducida. De esta manera se evita que se produzca una velocidad relativa alta entre el trinquete de bloqueo por una parte y el dentado de bloqueo 16 por otra, en dirección periférica

Incluso la realización representada en el dibujo con un solo trinquete de bloqueo 24 ya consigue la carga de rotura necesaria. Además de la forma compacta de construcción, también llama la atención la gran simplicidad del mecanismo de bloqueo descrito. A pesar de esta simplicidad, el mecanismo de bloqueo descrito supera a las realizaciones convencionales, con varios trinquetes dispuestos en el carrete del cinturón, tanto en lo que se refiere a su comportamiento durante la introducción controlada como también en cuanto al desgaste.

El trinquete de bloqueo 24 va apoyado preferentemente en su centro de gravedad, de manera que tenga un comportamiento neutro frente a las fuerzas que surgen durante el giro del disco de inercia 20. Para el comportamiento de introducción controlada también es importante la geometría del dentado de bloqueo 16 y de los correspondientes dientes en el trinquete de bloqueo 24. En la figura 2 se ve que los flancos del dentado son asimétricos y de escasa pendiente. Con relación al sentido de giro del carrete del cinturón al desenrollar el cinturón de seguridad, que en la figura 2 está señalado mediante una flecha, los flancos anteriores del dentado de bloqueo 16 son más cortos y tienen mayor pendiente que los traseros. Si durante el proceso de introducción controlada, en un caso extremo, coinciden las juntas del trinquete de bloqueo 24 y del dentado de bloqueo 16, durante el subsiguiente giro del carrete del cinturón se arrastra el trinquete de bloqueo de manera que la punta del diente se deslice a lo largo de un flanco más largo y tendido del dentado de bloqueo 16 y caiga con seguridad en el hueco del diente siguiente.

Durante el giro del carrete del cinturón en el sentido de enrollamiento, a continuación de un proceso de bloqueo, el trinquete de bloqueo vuelve a quedar libre después de un ángulo de giro muy corto, favorecido por la geometría del dentado; por ese motivo se puede renunciar a otras medidas especiales que impidan el estado de bloqueo indeseable del enrollador de cinturón.

Claims (10)

1. Mecanismo de bloqueo para un enrollador de cinturón que presenta un carrete de cinturón (10) apoyado en un bastidor (12), un dentado de bloqueo (16) dispuesto en el bastidor (12), un trinquete de bloqueo (24) dispuesto en el carrete del cinturón (10) para actuar conjuntamente con el dentado de bloqueo (16) y un disco de inercia (20), que puede girar con relación al carrete del cinturón (10) y que actúa como elemento sensor dependiente del cinturón de seguridad, presentando el carrete del cinturón (10) un elemento de accionamiento (26a) que ataca al trinquete de bloqueo (24), y que durante el movimiento relativo entre el carrete del cinturón (10) y el disco de inercia (20) controla la introducción del trinquete de bloqueo (24) en el dentado de bloqueo (16), caracterizado porque el trinquete de bloqueo (24) va apoyado en el disco de inercia (20).

2. Mecanismo de bloqueo según la reivindicación 1, caracterizado porque el trinquete de bloqueo (24) se apoya absorbiendo carga en el carrete del cinturón (10).

3. Mecanismo de bloque según la reivindicación 2, caracterizado porque el carrete del cinturón (10) presenta un disco de apoyo (18) con un alojamiento escotado (26) dentro del cual va dispuesto el trinquete de bloqueo (24).

4. Mecanismo de bloqueo según la reivindicación 3, caracterizado porque el trinquete de bloqueo (24) está dispuesto entre el disco de inercia (20) y una de las pestañas (10a) del carrete del cinturón.

5. Mecanismo de bloqueo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el trinquete de bloqueo (24) tiene apoyo giratorio en el disco de inercia (20) alrededor de un pasador (25).

6. Mecanismo de bloqueo según una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque el trinquete de bloqueo (24) forma una palanca de dos brazos, en cuyo primer brazo está formado por lo menos un diente de bloqueo y cuyo segundo brazo presenta un saliente de accionamiento.

7. Mecanismo de bloqueo según la reivindicación 6, caracterizado porque el suplemento de accionamiento penetra en un alojamiento (26a) en el fondo radial interior del alojamiento (26).

8. Mecanismo de bloqueo según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el disco de inercia (20) presenta en su perímetro exterior un dentado de mando (30) para actuar conjuntamente con un sensor de inercia (32) dependiente del vehículo.

9. Mecanismo de bloqueo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el trinquete de bloqueo (24) presenta un apoyo en el disco de inercia (20), con unos límites flexibles.

10. Mecanismo de bloqueo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dentado de bloqueo (16) presenta flancos de diente asimétricos, que vistos en la dirección de desenrollado del carrete del cinturón (10) son más cortos por delante y más pendientes por detrás.