ES2256371T3 - Dispositivo retractor para cinturon de seguridad de vehiculo. - Google Patents
Dispositivo retractor para cinturon de seguridad de vehiculo.Info
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Abstract
Enrollador de cinturón para un cinturón de seguridad de un vehículo, con un carrete de cinturón (12) alojado en posición giratoria en un marco (10), dos placas de bloqueo (18a, 18b) para el bloqueo del carrete del cinturón, dos elementos de absorción de energía (24, 26), cada uno de los cuales está unido, en un extremo axial, a una placa de bloqueo, y uno (26) está unido, sin posibilidad de giro, en un extremo axial al carrete de cinturón, y con dos trinquetes de bloqueo (20a, 20b), que pueden colaborar con las placas de bloqueo, donde al menos un trinquete de bloqueo está unido al marco de forma separable, mediante un elemento de unión (32), caracterizado porque cada elemento de absorción de energía (24, 26) está unido en un extremo axial, sin posibilidad de giro, a una placa de bloqueo (18a, 18b).
Description
Dispositivo retractor para cinturón de seguridad
de vehículo.
La invención se refiere a un enrollador de
cinturón para un cinturón de seguridad de vehículo, con un carrete
de cinturón alojado en posición giratoria en un marco, dos placas de
bloqueo para el bloqueo del carrete de cinturón, dos elementos de
absorción de energía, cada uno de los cuales está unido, sin
posibilidad de giro, en un extremo axial a una placa de bloqueo, y
uno está unido, sin posibilidad de giro, en un extremo axial al
carrete de cinturón, y con dos trinquetes de bloqueo, que pueden
colaborar con las placas de bloqueo.
Un enrollador de cinturón de este tipo, que se
corresponde con el preámbulo de la reivindicación 1, es conocido
por la patente DE-A-200 04 674. Los
elementos de absorción de energía de un enrollador de cinturón
sirven para permitir un retrogiro controlado del carrete de
cinturón, esto es, en la dirección de retirada de la correa del
cinturón, en un enrollador en sí mismo bloqueado, si inciden fuerzas
elevadas sobre el cinturón de seguridad facilitado por el enrollador
de cinturón. De esta forma se consigue una función de limitación de
la fuerza. El enrollador de cinturón dotado de una función de
limitación de la fuerza permite un movimiento controlado hacia
delante del tronco del pasajero del vehículo, que en último término
se consigue mediante una deformación plástica de los elementos de
absorción de energía.
Se han propuesto ya varias estrategias para
influir sobre la fuerza ejercida sobre la correa del cinturón por
cuyo efecto se produce el retrogiro controlado del carrete del
cinturón en la dirección de retirada de la correa del cinturón. De
este modo se pretende conseguir una adaptación de la fuerza de
retirada de la correa del cinturón en función de la gravedad del
accidente o del peso del pasajero del vehículo que se trata de
retener. Una posibilidad de influir sobre la fuerza ejercida sobre
la correa del cinturón consiste en conectar o desconectar
selectivamente uno de los elementos de absorción de energía. Este
proceso deberá funcionar de forma fiable también cuando el
enrollador de cinturón está bloqueado.
El objetivo de la invención consiste en
desarrollar un enrollador de cinturón del tipo mencionado al
principio hasta tal punto que la fuerza de retirada de la correa del
cinturón se pueda modificar, también durante el bloqueo, de forma
fiable y con un coste reducido.
Para resolver este objetivo está previsto según
la invención un enrollador de cinturón en el cual al menos un
trinquete de bloqueo, en una posición de partida, está unido al
marco, de forma separable, mediante un elemento de unión. Con el uso
de un enrollador de cinturón de este tipo resulta posible utilizar,
por ejemplo, con un pasajero pesado del vehículo o en el caso de un
accidente grave, un elemento de absorción de energía con una
elevada resistencia a la torsión. Si, por ejemplo, se necesita una
adaptación durante el desplazamiento hacia delante de un pasajero
del vehículo menos pesado, o si se produce un accidente menos grave,
el elemento de unión se podrá mover hasta una posición final
mediante un elemento de desenclavamiento, de modo que el trinquete
de bloqueo se pueda soltar del marco y desaparezca la unión entre el
trinquete de bloqueo y el marco. De esta forma se utiliza un segundo
elemento de absorción de energía de modo que la resistencia a la
torsión se reduce, lo que conlleva unas fuerzas de retención menores
incidiendo sobre el pasajero.
Preferiblemente está previsto que el elemento de
desenclavamiento se pueda someter a carga mediante un elemento de
activación. El elemento de desenclavamiento es un componente
mecánico sencillo que puede actuar de forma segura sobre el elemento
de unión si el elemento de activación somete a carga a dicho
elemento de desenclavamiento. Así pues, con un procedimiento
especialmente sencillo y robusto resulta posible soltar el trinquete
de bloqueo del marco y así utilizar el segundo elemento de absorción
de energía de tal modo que se produzca una fuerza menor de retirada
de la correa del cinturón.
En otra forma de realización ventajosa está
previsto que el elemento de unión presente un orificio de cojinete
en el que está alojado un eje, y que el trinquete de bloqueo
presente un rebaje mediante el cual queda alojado en el eje en
posición giratoria. Si ahora el elemento de unión se retira de su
posición originaria por la acción del elemento de desenclavamiento,
el trinquete de bloqueo podrá abandonar su posición de fijación
sobre el eje. Si el rebaje practicado en el trinquete de bloqueo
tiene básicamente la forma de un agujero alargado y presenta una
estrangulación, el eje podrá superar la estrangulación a partir de
una fuerza definida, y el trinquete de bloqueo queda liberado. Esto
se puede conseguir también de forma que el rebaje practicado en el
trinquete quede cubierto en una zona parcial por un elemento de
pared delgado. Con una fuerza determinada el eje puede romper con
fuerza el elemento de pared y el trinquete de bloqueo puede
abandonar su posición de fijación sobre el eje.
Otras configuraciones ventajosas de la invención
se deducen de las subreivindicaciones.
A continuación se describe la invención haciendo
referencia a varias formas de realización, representadas en los
dibujos adjuntos. Éstos muestran:
- Figura 1 una vista en sección parcial de un
enrollador de cinturón conforme a la invención, según una primera
forma de realización;
- Figura 2 una vista parcial en perspectiva del
enrollador de cinturón conforme a la invención según la primera
forma de realización;
- Figura 3 una vista parcial en sección del
enrollador de cinturón conforme a la invención según la primera
forma de realización;
- Figura 4 otra vista parcial en sección del
enrollador de cinturón conforme a la invención según la primera
forma de realización;
- Figura 5 una vista en sección parcial de un
enrollador de cinturón de acuerdo con la invención según una
segunda forma de realización, y
- Figura 6 otra vista parcial en perspectiva del
enrollador de cinturón conforme a la invención según otra forma de
realización.
En la figura 1 se muestra un enrollador de
cinturón que presenta un marco 10 en el que está alojado en posición
giratoria un carrete de cinturón 12. El carrete de cinturón 12
presenta dos collarines 14, 16, entre los cuales se puede enrollar
un cinturón de seguridad no representado. Una placa de bloqueo 18a
se encuentra en el extremo axial izquierdo del carrete de cinturón
12, en relación con la figura 1.Una segunda placa de bloqueo 18b se
encuentra en el extremo axial derecho del carrete de cinturón en
relación con la figura 1. En el marco 10 están alojados dos
trinquetes de bloqueo 20a, 20b, que mediante un mecanismo de bloqueo
convencional (no representado) se pueden insertar en un dentado de
bloqueo 22a, 22b (véase figura 2) configurado en las placas de
bloqueo 18a, 18b.
En la forma de realización aquí representada se
han dispuesto en el interior del carrete de cinturón 12, ahorrando
espacio, una varilla de torsión 24 y un tubo de torsión 26 que rodea
de forma concéntrica a dicha varilla, actuando ambos como elementos
de absorción de energía.
La varilla de torsión 24 y el tubo de torsión 26
están unidos en su extremo axial izquierdo, en referencia a la
figura 1, a la placa de bloqueo 18a sin posibilidad de giro.
En su extremo axial derecho, en relación con la
figura 1, la varilla de torsión 24 está unida sin posibilidad de
giro a la placa de bloqueo 18b, y el tubo de torsión 26 está unido
sin posibilidad de giro al carrete de cinturón 12.
Para la unión sin posibilidad de giro se puede
utilizar aquí un dentado ondulado del elemento de
desenclavamiento.
Los dos trinquetes de bloqueo 20a, 20b están
unidos entre sí sin posibilidad de giro por medio de un eje 28.
En este eje 28 se ha dispuesto un dispositivo de
desacoplamiento 30 en una carcasa 31 representada en las figuras 3 y
4.
El dispositivo de desacoplamiento 30 puede soltar
la unión entre los trinquetes 20a y 20b.
La estructura detallada del dispositivo de
desacoplamiento se puede ver en las figuras 3 y 4.
En el marco 10 se ha dispuesto un elemento de
unión 32 provisto de un orificio de cojinete 34 de tal modo que el
eje 28, que une los trinquetes de bloqueo 20a y 20b, engrana en el
orificio del cojinete.
En el elemento de unión 32 se ha dispuesto un
elemento de desenclavamiento 36, que en la forma de realización
aquí representada puede recibir la carga de un émbolo 38 que asienta
en un elemento de activación 40.
Esto permite una forma especialmente sencilla y
segura de transmitir la fuerza desde el elemento de activación 40
al elemento de desbloqueo 36.
El elemento de activación 40 está dispuesto, en
referencia a la figura 3, en el extremo derecho de la carcasa 31,
que a su vez está rematada por un tapón 42.
El trinquete de bloqueo 20a presenta un rebaje 44
mediante el cual se aloja en el eje 28 en posición giratoria. Este
rebaje tiene, en la forma de realización aquí representada,
básicamente la forma de un agujero alargado y presenta una
estrangulación 46. El elemento de unión 32 engrana en la parte
superior, en referencia a la figura 4, del rebaje 44 de tal modo que
el eje 28 queda alojado, con seguridad y en posición giratoria, en
la parte inferior, en referencia a la figura 4, del rebaje 44. En
una forma de realización alternativa se puede disponer en la parte
superior, en referencia a la figura 4, del rebaje 44 un elemento de
pared delgado que fija, en lugar de la estrangulación, el eje 28 en
relación con el trinquete de bloqueo.
En la figura 5 el enrollador de cinturón está
representado en otra forma de realización preferida, en la cual las
dos placas de bloqueo 18a, 18b están dispuestas en el extremo axial
izquierdo, en referencia a la figura 5, y están unidas sin
posibilidad de giro con la varilla de torsión 24 y el tubo de
torsión 26. En el extremo axial derecho, en referencia a la figura
5, la varilla de torsión 24 y el tubo de torsión 26 están unidos sin
posibilidad de giro al carrete de cinturón 12. También aquí se ha
dispuesto un dispositivo de desacoplamiento 30 de tal modo que puede
soltar la unión entre los trinquetes de bloqueo 20a y 20b.
El elemento de activación 40 es preferiblemente
un dispositivo pirotécnico, que permite un disparo especialmente
económico y seguro. Debido a la escasa cantidad de energía necesaria
para el proceso de disparo el dispositivo pirotécnico se puede
utilizar sin carga de refuerzo. Preferiblemente la carcasa 31 está
unida en una única pieza a un chasis de resorte 50 (figura 6), lo
que da lugar a una reducción de los componentes y por tanto de los
costes de montaje. Debido a la escasa energía liberada la carcasa 31
se puede fabricar también en un plástico o un metal baratos. El
elemento de activación 40 se puede unir a la carcasa 31 por medios
sencillos y económicos, y de forma ventajosa mediante un pegamento o
una soldadura, por ejemplo mediante ultrasonido.
El funcionamiento del enrollador de cinturón
descrito se puede representar del siguiente modo:
En la situación normal, cuando no actúan
desaceleraciones excesivas sobre el enrollador de cinturón y cuando
la correa del cinturón no se retira del carrete de cinturón con una
gran aceleración, los trinquetes de bloqueo 20a y 20b se encuentran
en una posición en la que no engranan en las placas de bloqueo 18a y
18b. El carrete del cinturón puede girar libremente, y la correa del
cinturón puede retirarse libremente del carrete o bien enrollarse en
él.
Para el caso de la activación del dispositivo de
disparo se deberá observar en primer lugar el enrollador de
cinturón con los trinquetes de bloqueo y placas de bloqueo
dispuestos a ambos lados (figura 1). Si los trinquetes de bloqueo
20a y 20b son disparados por el sensor del vehículo o por el sensor
de la correa del cinturón, entonces engranan en las placas de
bloqueo 18a y 18b. La varilla de torsión 24 queda entonces bloqueada
a ambos lados, mientras que el tubo de torsión 26 queda bloqueado en
un lado contra el giro, en la dirección de desenrollamiento de la
correa del cinturón. De este modo el giro del carrete del cinturón
en la dirección de desenrollamiento de la correa del cinturón sólo
resulta posible si se somete a torsión el tubo de torsión 26.
Dependiendo de diferentes factores de influjo,
como la gravedad del accidente y la estatura o el peso del pasajero
del vehículo, la resistencia a la torsión del tubo de torsión 26 y
la fuerza de retención, que de este modo actúa sobre el pasajero,
podrá ser demasiado grande. En este caso se dispara el elemento de
activación 40, y como consecuencia el émbolo 38 se desplaza de tal
modo que puede influir sobre el elemento de desenclavamiento 36
(véanse las figuras 3 y 4). El elemento de desenclavamiento 36 mueve
el elemento de unión 32 hasta el punto en que deja de engranar en
la parte superior, en referencia a la figura 4, del rebaje 44, y
hasta que el eje 28 deja de estar sujeto por el agujero alargado 34,
sino sólo por el marco 10. Por ello el eje 28 puede superar ahora, a
partir de una fuerza definida, la estrangulación 46 del rebaje 44
practicado en el trinquete de bloqueo 20a. De esta forma el
trinquete de bloqueo 20a abandona su posición de fijación sobre el
eje 28 y no puede ya cumplir su función de bloqueo. Con la conexión
del tubo de torsión 26 y la varilla de torsión 24 se consigue ahora
una menor resistencia a la torsión, lo que redunda en una reducción
de la fuerza que se opone al giro del carrete del cinturón 12 en la
dirección de desenrollamiento de la correa.
En otra forma de realización preferida las placas
de bloqueo 18a, 18b y los trinquetes de bloqueo 20a, 20b están
dispuestos en un lado del carrete de cinturón, y los dos elementos
de absorción de energía, el tubo de torsión 26 y la varilla de
torsión 24 están conectados en paralelo (figura 5). Esta forma de
realización tiene la ventaja de que aquí se dispone de tres niveles
de limitación de la fuerza. Si los dos trinquetes de bloqueo 20a,
20b se insertan en el dentado de bloqueo 22a, 22b de las placas de
bloqueo 18a, 18b, los dos elementos de absorción de energía, el tubo
de torsión 26 y la varilla de torsión 24 actúan en un primer momento
en paralelo, y las resistencias a la torsión de los dos elementos de
absorción de energía, el tubo de torsión 26 y la varilla de torsión
24, se suman. Si en el caso de un pasajero del vehículo de poco
peso, o de un accidente menos grave, sólo estuviera disponible un
elemento de absorción de energía, el dispositivo de desacoplamiento
30 descrito podrá desplazar también desde su posición de fijación a
uno de los trinquetes de bloqueo 20a, 20b, de modo que dicho
trinquete supere la estrangulación 46 (véase la figura 4) y de este
modo pierda su función de bloqueo. La fuerza que se opone a un giro
del carrete del cinturón en la dirección de desenrollamiento de la
correa del cinturón resulta ahora únicamente del módulo de
resistencia a la torsión de uno de los dos elementos de absorción de
energía, el tubo de torsión 26 y la varilla de torsión 24. Si los
módulos de resistencia a la torsión del tubo de torsión 26 y la
varilla de torsión 24 son diferentes, pueden producirse aquí otros
dos niveles para la fuerza de retirada de la correa del
cinturón.
El elemento de activación puede ser también un
dispositivo eléctrico, electromagnético o hidráulico.
Claims (18)
1. Enrollador de cinturón para un cinturón de
seguridad de un vehículo, con un carrete de cinturón (12) alojado en
posición giratoria en un marco (10), dos placas de bloqueo (18a,
18b) para el bloqueo del carrete del cinturón, dos elementos de
absorción de energía (24, 26), cada uno de los cuales está unido, en
un extremo axial, a una placa de bloqueo, y uno (26) está unido, sin
posibilidad de giro, en un extremo axial al carrete de cinturón, y
con dos trinquetes de bloqueo (20a, 20b), que pueden colaborar con
las placas de bloqueo, donde al menos un trinquete de bloqueo está
unido al marco de forma separable, mediante un elemento de unión
(32), caracterizado porque cada elemento de absorción de
energía (24, 26) está unido en un extremo axial, sin posibilidad de
giro, a una placa de bloqueo (18a, 18b).
2. Enrollador de cinturón según la reivindicación
1, caracterizado porque el elemento de unión (32) se puede
mover, mediante un elemento de desenclavamiento (36), desde una
posición de partida hasta una posición final de tal modo que al
menos un trinquete de bloqueo y el marco (10) no presentan unión
entre sí en la posición final.
3. Enrollador de cinturón según la reivindicación
2, caracterizado porque el elemento de desenclavamiento (36)
puede recibir la carga de un elemento de activación (40).
4. Enrollador de cinturón según la reivindicación
3, caracterizado porque el elemento de activación (40)
presenta una sección de émbolo (38) que puede actuar sobre el
elemento de desenclavamiento (36).
5. Enrollador de cinturón según la reivindicación
3 ó 4, caracterizado porque el elemento de activación (40) es
un dispositivo pirotécnico.
6. Enrollador de cinturón según una de las
reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque el elemento de
activación (40) está alojado en una carcasa (31).
7. Enrollador de cinturón según la reivindicación
6, caracterizado porque la carcasa (31) está unida en una
sola pieza con un chasis de resorte (50).
8. Enrollador de cinturón según la reivindicación
6 ó 7, caracterizado porque la carcasa (31) está fabricada en
plástico.
9. Enrollador de cinturón según la reivindicación
6 ó 7, caracterizado porque la carcasa (31) está fabricada en
un metal.
10. Enrollador de cinturón según una de las
reivindicaciones 6 a 9, caracterizado porque el elemento de
activación (40) y la carcasa (31) están unidos entre sí mediante un
pegamento.
11. Enrollador de cinturón según una de las
reivindicaciones 6 a 9, caracterizado porque el elemento de
activación (40) y la carcasa (31) están unidos entre sí mediante un
punto de soldadura.
12. Enrollador de cinturón según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento
de unión (32) presenta un orificio de cojinete (34) en el que está
alojado un eje (28), y porque el trinquete de bloqueo (20a, 20b)
presenta un rebaje (44) mediante el cual queda alojado en el eje en
posición giratoria.
13. Enrollador de cinturón según la
reivindicación 12, caracterizado porque el rebaje practicado
en el trinquete de bloqueo (20a, 20b) tiene básicamente la forma de
un agujero alargado y presenta una estrangulación (46).
14. Enrollador de cinturón según la
reivindicación 12, caracterizado porque el rebaje (44)
practicado en el trinquete de bloqueo está cubierto en una zona
parcial por un elemento de pared delgado.
15. Enrollador de cinturón según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los dos
elementos de absorción de energía (24, 26) están dispuestos en el
interior del carrete del cinturón (12).
16. Enrollador de cinturón según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el primer
elemento de absorción de energía es una varilla de torsión (24) y el
segundo elemento de absorción de energía es un tubo de torsión
(26).
17. Enrollador de cinturón según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las placas
de bloqueo (18a, 18b) están dispuestas en los dos extremos axiales
opuestos del carrete de cinturón (12).
18. Enrollador de cinturón según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las placas
de bloqueo (18a, 18b) están dispuestas juntas en uno de los extremos
axiales del carrete de cinturón (12).
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