ES2293456T3 - Retractor de cinturon de seguridad. - Google Patents

Abstract

Un retractor de cinturón de seguridad (20) que comprende: un armazón formado de manera integral (22) dotado de un cuerpo principal (24) en forma de cuadrilátero y al menos una pieza de montaje (60), caracterizado porque el armazón (22) comprende un polímero que contiene fibras de vidrio; y porque el retractor de cinturón de seguridad incluye además una rueda de bloqueo (230) con una pluralidad de dientes (232) y un trinquete de bloqueo (220) con al menos dos dientes de bloqueo adaptados para engranar los dientes correspondientes en la rueda de bloqueo; en el que el trinquete de bloqueo incluye unos primeros medios para habilitar que el trinquete de bloqueo se flexione bajo cargas de choque determinadas, en el que en respuesta a tal flexión, ambos dientes del trinquete de bloqueo engranarán con el diente correspondiente de la rueda de bloqueo.

Description

Retractor de cinturón de seguridad.

La presente invención es una solicitud divisional basada en la EP 01942182.5

La invención versa acerca de un retractor de cinturón de seguridad según el preámbulo de la reivindicación 1, como se conoce en la patente DE-A- 27 29 280.

Un factor importante en el rendimiento de un retractor de cinturón de seguridad es el ruido producido por el retractor. La importancia de un retractor de cinturón de seguridad silencioso se ve aumentada si el retractor se instala en un asiento y se coloca cerca de la parte superior del asiento, con lo que se sitúa el retractor en estrecha proximidad al oído del ocupante del vehículo. La utilización de un armazón retractor metálico, como es sabido por los antecedentes dentro de la especialidad, aumenta el ruido.

Se proporciona de acuerdo con la invención un retractor de cinturón de seguridad según la reivindicación 1.

El cuerpo principal del retractor puede incluir un pasador formado de manera integral en un lado del armazón, estando el pasador adaptado para dar apoyo de tipo rotacional a un trinquete de bloqueo. Preferiblemente, el pasador está provisto de un medio para flexionarse en respuesta a fuerzas de reacción generadas a través del trinquete de bloqueo.

El armazón puede comprender un polímero que contiene por lo menos un 50% en peso de fibras de vidrio, la mayoría de las cuales tienen al menos 10 mm de longitud.

El cuerpo principal incluye preferiblemente una pared del habitáculo del resorte formada de manera integral para formar una cavidad de resorte para recibir a un resorte plano de rebobinado, y puede también incluir una pared del habitáculo del resorte formada de manera integral.

El armazón incluye preferiblemente una estructura distribuidora para distribuir las fuerzas de reacción del pasador, y puede incluir una riostra que enlace los lados opuestos del armazón e incluya porciones que se extienden posicionadas debajo del trinquete de bloqueo para recibir al trinquete de bloqueo mientras se va deformando el pasador.

Para un mejor entendimiento de la presente invención y para mostrar cómo la misma puede ser llevada a cabo, ser hará ahora referencia a modo de ejemplo a los dibujos que se acompañan, en los que:

Las Figuras 1 y 2 son vistas en perspectiva de un retractor de cinturón de seguridad.

La Fig. 3 es un corte transversal parcial que muestra una pieza de montaje hecha de una sola pieza.

La Fig. 4 es una vista parcial en planta de la pieza de montaje de las Figuras 1 y 3.

La Fig. 5a muestra una estructura típica de montaje.

Las Figuras 5b y 5c muestran el retractor en la estructura de montaje.

La Fig. 5d muestra una variante de la Fig. 5b.

La Fig. 6a muestra un ejemplo de realización alternativo del armazón con una pieza integral de montaje superior.

La Fig. 6b muestra otro ejemplo de realización del armazón.

La Fig. 7 es un corte transversal del armazón realizado por la línea 7-7 de la Fig. 2.

La Fig. 8 es una vista en planta que muestra una concavidad o cavidad de resorte hecha de una pieza y un resorte de rebobinado solidario con el armazón.

Las Figuras 9a y 9b muestran una tapa del habitáculo del resorte.

Las Figuras 10a y 10b muestran una tapa del habitáculo del mecanismo.

La Fig. 11a muestra un trinquete de bloqueo y rueda de bloqueo en relación con el armazón según la presente invención.

La Fig. 11b es una vista en planta del armazón y del habitáculo del mecanismo.

La Fig. 12 muestra un sensor de inercia.

La Fig. 13 muestra un sistema de bobina y fuste de columna del retractor.

La Fig. 14 muestra un ejemplo de realización adicional de un armazón.

La Fig. 15 muestra una pieza adicional de montaje.

Descripción detallada de la invención

Los componentes fundamentales del presente retractor 20 de cinturón de seguridad incluyen un armazón 22 y un sistema de barra/bobina de torsión 300, como puede verse en la Fig. 13, alrededor del cual va envuelta una cierta longitud de correaje del cinturón de seguridad. Las Figuras de la 1 a la 4 son vistas diversas del armazón retractora 22. Preferentemente, el armazón retractora está hecha de un termoplástico moldeado por inyección y reforzada con vidrio dotado de una concentración de vidrio de unos 10 mm de longitud de al menos entre un 50% y un 70% en peso en un resina de nylon. Pueden usarse también fibras de carbono o de aramida para dar fuerza a la resina, que puede ser de tipo acetal o fenólico en lugar de ser de nylon. De forma alternativa, puede usarse también un plástico termofraguado, además de fibras de vidrio de longitud menor, de entre 2 y 3 mm de longitud, en ciertas aplicaciones.

El armazón 22 tiene una porción de cuerpo principal 24 y al menos una característica de montaje, tal como una pieza inferior de montaje 60. Tal como se ilustra, la pieza inferior de montaje no requiere un perno aparte ni ninguna otra sujeción para montar el retractor. La pieza de montaje ancla el retractor a una superficie o estructura de montaje, tal como un pilar o pieza de asiento. El cuerpo principal 24 tiene una forma, más o menos, de cuadrilátero y tiene una cavidad o cámara interna 26 con una parte superior abierta 28 a través de la cual se acogen durante el montaje diversos componentes del retractor, tal como la bobina.

El cuerpo principal incluye un primer lateral 30, o lateral de resorte, y un segundo lateral 32, o lateral de mecanismo. Hay diversas riostras, o traviesas, que van unidas de manera integral a los laterales para aportar fortaleza, evitar la deformación y garantizar que se dé una orientación adecuada del armazón y de sus componentes. Algunas de las traviesas forman una cara posterior 34 que da hacia el exterior en relación a su posición montada en relación con el pilar del vehículo, y otras traviesas forman una cara anterior 36 que da hacia el interior en relación a su posición montada en relación con el pilar del vehículo. La designación de las caras anterior y posterior cambiarán si el retractor se instala de manera invertida. Las partes superiores 31 de cada una de las caras 30, 32 tienen una forma aproximadamente rectangular y están unidas mediante riostras o traviesas en la parte superior trasera o frontal 40a, 40b, formando así una parte superior abierta 28. Las porciones inferiores 33 de los laterales derecho e izquierdo están curvadas para permitir que el armazón encaje dentro de un espacio menor que si las porciones inferiores fuesen rectangulares. El borde posterior o exterior 42 de cada porción inferior 33 y de la cara posterior 34 está más curvado que el borde frontal o interior 44 y de la cara frontal 36.

Los bordes inferiores exteriores curvados 42 de cada lateral derecho e izquierdo están conectados mediante una riostra o traviesa 46 posterior formada de una pieza, que forma una cara posterior 34, que se extiende a lo largo únicamente de una porción de cada borde exterior 42. En la Fig. 1 la riostra 46 está separada de la riostra superior 40a y de la pieza de montaje 60. Los laterales 30, 32 también están conectados mediante una riostra o traviesa 48 más larga en la parte frontal inferior que forma la cara frontal 36 de la Fig. 2 que corre a lo largo de los bordes frontales 44 de cada lateral del armazón. La riostra 48 va separada de la riostra 40b y se extiende hacia abajo hacia la pieza de montaje 60 y también forma la pared frontal 62 de la pieza de montaje.

El armazón 22 incluye una riostra inferior intermedia 66 que contiene una porción inferior 33 de los laterales 30, 32. La riostra inferior intermedia 66 se proyecta de forma aproximadamente perpendicular a la parte inferior de la pieza de montaje. Cuando la pieza inferior de montaje se ve sujeta a tensión, la riostra 66 asiste en la distribución de estas fuerzas a los laterales 30, 32 del armazón formados de una pieza. La porción inferior de la riostra intermedia 66 forma una primera pared posterior 72, o que da hacia la parte posterior, de la pieza de montaje 60. Las riostras 48, 66 se unen de forma integral en la vecindad, indicada por el número 49 de la Fig. 3, de la pieza de montaje para dar más fuerza en esta porción de la pieza de montaje.

Los detalles de la pieza de montaje 60 pueden verse en las Figuras 1-4. La pieza de montaje tiene el aspecto de un cesto o de un gancho con un fondo 74 y paredes o laterales que se extienden hacia arriba partiendo del fondo. Una de estas paredes está formada por una pared 72 de la porción inferior de la riostra intermedia 66. Las paredes o caras laterales 76a, 76b están formadas por las porciones extremas inferiores de los laterales 30, 32. Una segunda pared 78 de bajo perfil que da a la parte posterior conecta los laterales 76a, 76b al fondo. Los diversos componentes de la pieza de montaje 60 definen una cavidad 80 receptora de una estructura. La forma de la cavidad 80 se muestra en las Figuras 3 y 4. Las paredes 72, 78 y el fondo 74 forman un gancho, que se ve complementado con una parte 98 o inserción 100 asociadas con la estructura de montaje 90, bien sea como el pilar B o C del vehículo, o como pieza del armazón del asiento, como puede verse en la Fig. 5a. Las paredes 76a, 76b pueden ser eliminadas, si no son necesarias para el apoyo estructural en ciertas aplicaciones, lo que dará a la pieza de montaje 60 una forma más semejante a un gancho. El armazón 22 puede incluir de forma integral orificios de drenaje 77 en la parte inferior de la cavidad 80, o en la intersección del lateral 36 y de la riostra 66 y/o en la parte inferior de la riostra 252 y del lateral 34, como puede verse en las Figuras 1 y 3.

La superficie de montaje 90 está formada con una primera abertura 92 de tamaño suficiente para acoger el armazón retractora 22, tal como se ve en la Fig. 5c. Es muy corriente que un retractor se introduzca en una abertura de la estructura de montaje 90. La Fig. 5a es una vista que mira hacia el interior del compartimiento del pasajero, desde el exterior del vehículo, y muestra la parte posterior u oculta del pilar B. La Fig. 5b es un corte transversal que muestra el armazón del retractor dentro del pilar B 90. No se muestran la bobina ni otros componentes. La Fig. 5c es una vista en perspectiva del retractor 20 dentro de la estructura 90. La estructura de montaje incluye una segunda abertura 94 que es suficiente para acoger una porción de la pieza de montaje 60.

Una porción estructural intermedia 96 de la estructura 90 separa las dos aberturas 92, 94. La porción intermedia 96 del pilar puede estar formada con una parte opcional de montaje 98 que se extiende hacia el interior de la abertura 94. Si se emplea, la pieza 98 es preferible que esté formada de modo que se adapte a la forma de la cavidad 80 de la pieza de montaje 60 para que pueda ser acogida en ella con facilidad y sin holguras.

Preferiblemente, la profundidad d, mostrada en la Fig. 5b, de la cavidad 80 de la pieza de montaje 60 es de unos 4 mm. Si esta dimensión es mayor que el espesor de la pieza de montaje 98 de la estructura de montaje 90, se emplea una inserción 100 para evitar que el armazón del retractor traquetee sobre la superficie de montaje. Un pilar de vehículo está hecho normalmente de chapa metálica fina. La inserción 100 puede estar unida a una porción intermedia 96 de la estructura 90 para reforzarla mediante soldadura o empleando sujeciones aparte. La inserción 100 puede ser una pieza metálica troquelada, pulvicortada o moldeada con una punta 102 que se proyecta desde ella. La forma exterior de la punta 102 concuerda con la forma de la cavidad 80, o gancho, de la pieza de montaje 60.

Como se ve en la Fig. 5b, la punta 102 y una pieza 98 de montaje, si se usan, encajan sin holguras en la cavidad 80. El espesor conjunto de la punta 102 y de la pieza 98 es preferible que sea igual a la profundidad d de la cavidad o gancho. Si la estructura 90 no incluye la pieza 80, o si no está colocada detrás de la punta 102, el espesor de la punta 102 se aumenta en consonancia. La Fig. 5d muestra una disposición adicional de la invención en la que la cavidad 80 queda rellena o incluye un material resistente 104, que mantiene firmemente la punta 102 en su sitio y que además actúa a modo de amortiguador de vibraciones y sonidos.

En el ejemplo de realización preferente el retractor montado 20, teniendo adherido el correaje del cinturón de seguridad, está insertado dentro de las aberturas 92, 94. El retractor 20 se mueve hacia arriba hasta que la parte 98 o la inserción 100 esté ubicada precisamente dentro de la cavidad 80 de la pieza de montaje 60. Con posterioridad, la parte superior del retractor 20 se fija a una porción correspondiente de la estructura 90 del vehículo empleando una pieza superior de montaje. Esta pieza superior de montaje evita la rotación del retractor y garantiza el debido alineamiento del retractor. Virtualmente todas las fuerzas que están dirigidas hacia arriba son absorbidas en la pieza inferior de montaje 60.

A continuación haremos referencia a la Fig. 6a y nuevamente a las Figuras 5a-5d. La Fig. 6a muestra una pieza superior de montaje 160 que se mete a presión en la riostra 40b y queda retenida en ella. Este saliente de encaje por presión elimina la necesidad de una sujeción aparte. La pieza superior de montaje 160 incluye una porción inferior abierta 162 en forma de armazón que se mete de golpe en la parte superior del cuerpo principal 24 en torno a la riostra 40b. El interior de la porción 162 es hueco, formando una abertura integral o guía del cinturón 169. El cinturón de seguridad 350, mostrado con una línea a trazos, se extiende desde la bobina del retractor, que no se muestra en la Fig. 6a, y sale por la guía del cinturón 169. Los laterales de la pieza superior de montaje 160 están hechos con salientes de encaje por presión 167 y/o 167a que concuerdan con los salientes complementarios de encaje por presión 167b, mostrados en la Fig. 5b, que hay en la riostra 40b y/o en los extremos superiores de los laterales 30, 32 del armazón. La construcción de este tipo de saliente de encaje por presión resulta conocida dentro de la especialidad. La pieza 160 incluye un brazo 164 que se extiende hacia arriba apoyado por refuerzos o costillas hechos del mismo material 165 y un saliente 166 que se proyecta hacia atrás a partir del brazo 164. El saliente 166 queda acogido dentro de la abertura 95 en la estructura, o pilar, de montaje 90. La ubicación y altura del brazo 164 variará con la forma de la estructura de montaje 90. El brazo 164 posiciona el saliente debidamente con respecto a la estructura 90. Como puede verse, el saliente 166 es un rectángulo plano, siendo la abertura 95 también de forma más o menos rectangular, y estando orientada con un ángulo de entre 5 y 10 grados con respecto a la ubicación del brazo 164, que, como se muestra, es vertical. El saliente plano 166 se gira también en torno a un eje horizontal para quedar alineado con la ubicación de la abertura 95. La forma del saliente podría variar e incluir una forma de estrella, o un perfil circular, etc. En ese caso la abertura 95 tendría la forma correspondiente. El saliente 166 puede también incluir un saliente que se introduce a presión o de auto-bloqueo 168. En la Fig. 6b el saliente de auto-bloqueo 168 incluye un conjunto deformable de fijaciones o aristas, que se enclavan en una abertura concordante de la estructura 90. En el ejemplo de realización preferente la pieza superior de montaje es también de plástico.

Antes de la instalación del retractor en la superficie o estructura de montaje 90, la bobina del retractor es instalada en primer lugar sobre el armazón antes de la que la pieza 160 se le fije. El correaje del cinturón de seguridad que va envuelto en torno a la bobina se pasa fuera de la guía del cinturón 169 formada en la pieza superior de montaje 160. Acto seguido, la pieza inferior de montaje 60 se coloca en la abertura 94 con la punta 102 dentro de la cavidad o gancho 80. Estando en su sitio la pieza inferior de montaje 60 en la estructura de montaje 90, el saliente 166 se empuja por la abertura 95. La parte superior del armazón del retractor se mantendrá en su sitio en vista del doblez hacia abajo del saliente 166. De forma alternativa, si el saliente incluye los salientes de auto-bloqueo 168, una vez que los salientes de auto-bloqueo 168 han sido empujados a través de aberturas 95 con la forma complementaria, proporcionan un ajuste por presión o un ajuste por bloqueo, atrapando la chapa de metal de la estructura de montaje 90 entre las fijaciones 168 y la parte posterior del brazo extendido 164.

La pieza superior de montaje 160 puede también estar formada de forma integral como parte del armazón del retractor. La pieza de montaje 160 puede adoptar diversas formas y puede estar colocada en diversas posiciones sobre el armazón. Una pieza de montaje 166a formada de manera integral, con la configuración arqueada descrita más arriba, o con salientes de auto-bloqueo, puede extenderse desde los habitáculos del resorte y/o del mecanismo, tal como se muestra en las Figuras 2 y 5c. La pieza de montaje 166a es también acogida a través de una abertura asociada, tal como la 95 o similar. En un ejemplo de realización adicional la pieza superior de montaje 160b puede también ser una extensión integral, como se muestra en la Fig. 3, de cualquiera de los laterales del armazón o de sus superficies frontal o trasera.

En las Figuras 1, 2 y 7 cada uno de los laterales 30, 32 del armazón incluye una senda abertura 120, 122 a través de la cual se acogen diversas partes del sistema de bobina. El lateral 30 del armazón incluye también una pared 124 formada de manera integral que define una concavidad para el resorte y que forma también una porción de un habitáculo para el resorte 126. La pared 124 tiene una forma más o menos circular. Formado de manera integral en el lateral 30 del armazón, dentro de la pared 124, hay una pieza 127 de sujeción del resorte que se emplea para enganchar el extremo exterior 128 de un resorte plano de rebobinado 130, tal como se muestra en la Fig. 8. Una pieza 127 está también separada de la pared 124, como se muestra en el indicador 129 de las Figuras 1 y 8, para permitir que el resorte pase entre ambas. La Fig. 8 es una vista en planta que muestra el lateral 30 del armazón, la pared 124 y el resorte 130 con su extremo exterior 128 acogido en la pieza 127. Un husillo 337 de resorte va conectado al extremo interior del resorte 130.

La pared 124 está formada con una pluralidad de salientes de sujeción 132 de primer ajuste por presión distribuidos por la pared 124. Estos salientes de primer ajuste por presión tienen taladros de diámetro estrecho formados de manera integral, que acogen salientes 144 que encajan en ellos de una cubierta o tapa 140 del resorte.

En las Figuras 9a y 9b se muestra la tapa o cubierta 140 del resorte. La Fig. 7 muestra la tapa 140 en su sitio sobre la pared 124 del armazón 22. La calidad del sellado que se produce entre la tapa y la pared 124 se ve realzada debido a la presencia de juntas imbricadas 125. El elevado módulo de flexión de unos 20.700 Mpa, seco según se moldea, del material del armazón mejora la estabilidad de la junta y evita el combamiento y la deformación que podría producirse debido a la constante presión hacia el exterior sobre la pared 124 producida por el resorte de rebobinado 130. La tapa del resorte incluye una plancha más o menos plana, el cuerpo o la porción de cubierta 142 con una pluralidad de salientes de ajuste por presión/interferencia, tales como los salientes 144. Aunque no están mostrados en detalle, cada saliente tiene forma trilobular en su sección transversal. Cada uno de los salientes 144 está insertado dentro de un sendo saliente de encaje por presión 132 para proporcionar una conexión de ajuste por presión de la tapa de resorte 140 a la pared 124.

Tal como se ha mencionado, el lateral 32 incluye una abertura 122. En el ejemplo de realización ilustrado, la abertura 122 es de diámetro mayor que la abertura 120. Los tamaños relativos de las aberturas 120, 122 variarán con las características del sistema de la bobina. El lateral 32 del armazón, en su superficie exterior 121, en torno a la abertura 122, incluye un reborde elevado 150 que evita que una rueda de bloqueo, mostrada en la Fig. 13, y piezas relacionadas con ella rocen en el lateral plano 32 del armazón. La superficie interior 123 del lateral 32 del armazón incluye un segmento de pared 151a integral que se proyecta de forma angular en torno a la abertura 122 que proporciona una separación para una pestaña de bobina de retractor estrechamente separada, pero no mostrada en la Fig. 7. La superficie interior 123 del lateral de la pared 30 incluye un segmento similar de pared 151b, en torno a la abertura 120. El reborde 150 reduce la fricción por roce con una rueda de bloqueo. Como se muestra en las Figuras 2 y 7, el lateral 32 está formado con una pared 170 que se extiende de manera integral y que forma parte de un habitáculo 190 del mecanismo. La pared 170 incluye además piezas receptoras 172, que son similares a las piezas 132, para fijar en ellas la cubierta 180 del mecanismo. La cubierta o tapa 180 del mecanismo, tal como se ve en las Figuras 10a, 10b y 7, incluye una plancha, o porción principal 182 y salientes 184 que se proyectan hacia el exterior. La plancha 182 y la pared 170 forman una junta imbricada 188 que evita que el polvo u otros materiales se introduzcan en el habitáculo lateral del mecanismo 190 que está formado por la tapa 180 y la pared 170. La tapa 180 está hecha de un material que absorbe el sonido, tal como el polipropileno u otro material similar.

El lateral 32 del armazón incluye una cavidad 200 cerca de la porción inferior de la pared 170. Extendiéndose hacia el exterior desde la porción hundida 200 hay una fijación opcional 202. No hay orificio alguno que atraviese esta cavidad para evitar que partículas contaminantes se introduzcan en el retractor. La cavidad 200 acoge una porción de un sensor inercial del vehículo, no mostrado en la Fig. 2. Si se usa, la fijación 202 hace de tope y da contra una porción del habitáculo del sensor del vehículo y evita que el habitáculo se desplace lateralmente. La pared 170 adyacente a la cavidad 200 incluye dos ranuras 204a, 204b, tal como se muestra en la Fig. 2, que casan con las proyecciones de forma complementaria que hay en el sensor de inercia para permitir que el sensor se meta en su posición por deslizamiento dentro de la pared 170. Una vez que la pared 170 quede cubierta por la tapa 190, la única abertura hacia el interior del habitáculo 190 es a través de la abertura 122. La cubierta presiona ligeramente en el habitáculo del sensor del vehículo para mantenerlo en posición. Este tipo de construcción, en combinación con la cubierta 180 del habitáculo del mecanismo, minimiza las aberturas en el armazón adyacente al sensor, aislando así al sensor del entorno.

El retractor ilustrado 20 incluye un mecanismo de bloqueo de una sola cara. La presente invención puede también emplearse en un modo de bloqueo de doble cara en el que se emplean dos ruedas de bloqueo colocadas en lados opuestos del armazón, típicamente adyacentes a las superficies interiores de los laterales del armazón cerca de las aberturas 120, 122. Para bloquear el retractor, se emplea un trinquete de bloqueo susceptible de rotación, y se mueve para que esté en contacto con los dientes de una rueda de bloqueo. Como resulta conocido en los antecedentes de la especialidad, el trinquete de bloqueo gira en torno a un pasador. Un trinquete semejante se muestra en las patentes US 5 904 371, US 5 511 741 o US 4 564 154. En la presente invención, un pasador cilíndrico 210, mostrado en las Figuras 2 y 11a, va moldeado de manera integral como parte del lateral 32. El pasador tiene una base 210a que tiene un diámetro mayor que la parte cilíndrica superior 210b. El pasador está diseñado adrede para que se flexione en respuesta a fuerzas de bloqueo de la magnitud que se genera durante un choque de un nivel determinable.

La Fig. 11a es otra vista en perspectiva del armazón 22 y también muestra un trinquete de bloqueo 220 sobre el pasador 210. El trinquete de bloqueo 220 se muestra bloqueado y engarzado con los dientes 232 de una rueda de bloqueo 230. El retractor 20 incluye un mecanismo de tipo de levas, tal como un anillo de bloqueo 310 susceptible de rotación, que resulta perfectamente conocido, que desplaza el trinquete de bloqueo 220 de una posición libre o carente de bloqueo al enganche con la rueda de bloqueo 230. El trinquete de bloqueo 220 puede incluir un pasador de palpador de leva 231. El anillo de bloqueo se ve obligado a girar en torno a la pieza eje del retractor bajo la influencia de un sensor de cinturón o sensor del vehículo de una manera que resulta conocida. La concavidad de bloqueo incluye una leva, a menudo en forma de leva con ranura, para acoger el pasador 231 de la leva. Según va girando el anillo de bloqueo, mueve el trinquete de bloqueo de modo que entre o deje de estar en contacto con los dientes de la rueda de bloqueo 230. Pueden emplearse otros mecanismos de bloqueo en el presente retractor. Tal como se ilustra, el trinquete de bloqueo 220 incluye dos dientes de bloqueo 222a, 222b que dan con dos de los dientes 232 de la rueda de bloqueo. De este modo, las fuerzas de reacción son absorbidas por dos juegos de dientes emparejados, en vez de por uno. Aunque los dientes del trinquete están diseñados para engranar de forma simultánea con los dientes correspondientes de bloqueo, si las tolerancias de fabricación son lo bastante amplias puede no darse el emparejamiento simultáneo. En estas situaciones se enganchará un diente y se producirá un desperfecto. En otro ejemplo de realización, el cuerpo 223 del trinquete de bloqueo se fabrica con una cavidad 225, mostrada en la Fig. 11b, que permitirá que el cuerpo del trinquete se flexione bajo carga. Si las tolerancias de fabricación del armazón, del trinquete de bloqueo y de la rueda de bloqueo son tales que el diente inferior 222b del trinquete hace impacto inicial con la rueda de bloqueo, una vez que se haga este engranaje inicial de bloqueo, el trinquete de bloqueo 220 se flexionará ligeramente y hará que el otro diente 222a engrane con otro diente de la rueda de bloqueo. Este diseño garantiza que los dos dientes del trinquete de bloqueo engarcen cuando el retractor esté involucrado en un choque. Una ventaja de esta construcción es que el trinquete puede hacerse de un material menos costoso, tal como fundición de zinc.

El trinquete 220 incluye un taladro circular que hace de cojinete y que va en torno a la base 210a del pasador 210.

La geometría del trinquete de bloqueo y de la rueda de bloqueo está diseñada para que cuando el trinquete de bloqueo se engarce con los dientes de bloqueo, tal como se ilustra en la Fig. 11a, los componentes de la fuerza de reacción generada durante el engarce estén en la región general definida por las flechas 240.

El armazón 22 incluye además un mecanismo formado de manera integral consistente en un trinquete con pasador de apoyo 250. El mecanismo de apoyo 250 incluye una traviesa o riostra 252, formada de manera integral, tal como se ve en las Figuras 1, 3, 5b y 11a. La riostra 252 está formada en el interior de una riostra o traviesa 46 y enlaza los laterales 30, 32. La riostra 252 incluye una pieza extrema 254 que se proyecta desde el lateral 32. El mecanismo 250 incluye además una pieza de soporte curvada 256. Un extremo 256a de la pieza curvada de soporte 256 se extiende desde el interior de una pared 170 para proporcionar fuerza y distribución de carga añadidas. El otro extremo o cara 256b de la pieza curvada de soporte 256 se extiende de forma perpendicular por la pieza final 254 que se proyecta de la riostra 252.

Cuando el retractor está bloqueado, el trinquete y la rueda de bloqueo asumen la orientación mostrada en la Fig. 11a. Cuando las fuerzas aumentan por encima de un nivel determinable, tienden a distorsionar el pasador 210 y a hacer que la porción inferior del trinquete se ponga en contacto con la porción curva 256 del mecanismo de apoyo 250. Estas cargas o fuerzas de reacción son entonces transferidas a la porción extrema 254 que se proyecta de la riostra 252, y luego a la riostra 252 y distribuidas a los laterales 30, 32 del armazón. De esta manera el armazón de plástico puede absorber las fuerzas inducidas por un choque.

La Fig. 12 muestra un sensor inercial 270 de un vehículo que está acogido dentro de las ranuras 204a, 204b y de la cavidad 200 del armazón 22. El sensor 270 incluye un habitáculo 272 con dos barritas o proyecciones 274a, 274b. Cada proyección incluye un porción o cuello estrecho 276 y una porción extrema. Cada barrita es acogida dentro de una senda ranura 204a, 204b. El sensor 270 incluye una superficie de apoyo 277 que acoge el extremo inferior 278 de una masa inercial 279. La parte superior 280 de la masa inercial 279 tiene una oquedad y acoge una extensión 282a de un trinquete sensor 282. El trinquete 282 gira en un soporte 283 que puede ser una extensión, tal como alas paralelas 273, del habitáculo 272. En algunas instalaciones el trinquete 282 puede estar colocado de modo que entre en contacto con un diente de la rueda de trinquete, en cuyo caso el extremo del trinquete tiene forma de diente para engranar en los dientes de la rueda de trinquete. Tal como se ilustra, el retractor 20 incluye un segundo trinquete 290 que va posicionado encima del trinquete 282. El trinquete 290 incluye un diente 292. Tal como se ilustra, la masa de inercia es la masa de inercia de un hombre erguido. Cuando el vehículo es sujeto a una deceleración por encima de un límite predeterminado, la masa del hombre erguido vuelca y eleva el diente del trinquete del sensor 282 hacia arriba para poner el trinquete 290 en contacto con, por ejemplo, una rueda de trinquete de un sensor de cinturón o del anillo de bloqueo. Esta acción inicia el movimiento de la concavidad de bloqueo y, acto seguido, desplaza el trinquete de bloqueo para que engrane y se bloquee con los dientes 232 de la rueda de bloqueo 230.

La Fig. 13 es un corte transversal de una bobina y del sistema de fuste de columna 300 del retractor que es apoyado por el armazón 22. La Fig. 13 también muestra el armazón, con sustancialmente una misma orientación que la mostrada en la Fig. 7. El sistema 300 incluye una bobina 302, que está apoyada en un mecanismo de fuste de columna designado esquemáticamente con el número 304. En este ejemplo de realización el mecanismo de fuste de columna 304 incorpora un subconjunto 310 de rueda de bloqueo dotado de un cuerpo hueco 312 que tiene acanaladuras 314. Una porción de mayor diámetro 316 está apoyada en la abertura o cojinete 122 del armazón, y en la rueda de bloqueo 230 que, como se ha mencionado, incluye una pluralidad de dientes de bloqueo 232. La rueda de bloqueo 230 incluye un eje de una sola rueda 305 acanalada en el que va fijada mediante un pasador 308 una rueda de trinquete 306. El eje de una sola rueda incluye un pequeño taladro 305a, que acoge un pasador 308 que se emplea para mantener unidas las partes del sensor del cinturón, de una manera que está documentada. Diversas piezas dentadas 309 del sensor del cinturón se albergan con la rueda de trinquete 306 de una manera que resulta conocida. El anillo de bloqueo 310 es susceptible de rotación en torno del eje de una sola rueda 305. En el ejemplo de realización ilustrado, el mecanismo de fuste de columna 304 está formado además usando una barra de torsión adicional 320. La barra de torsión tiene un primer extremo 324 que tiene una pluralidad de acanaladuras 326 que engarzan con las acanaladuras 314 del subconjunto 310 de la rueda de bloqueo. La barra de torsión 320 incluye una porción central 330 y un segundo extremo 333. El segundo extremo 333 está formado con acanaladuras 334 que engarzan con las acanaladuras 336 formadas dentro de un taladro hueco 337 de la bobina 302. El subconjunto 310 de la rueda de bloqueo rota con el extremo 324 de la barra de torsión mientras que la bobina 302 se mueve de manera rotatoria con el extremo 333 de la barra de torsión. La barra de torsión 320 puede ser sustituida por una pieza metálica de fuste de columna que sea menos acomodaticia. En este caso, la pieza menos acomodaticia puede estar formada como parte integral del subconjunto 310 de la rueda de bloqueo. El exterior del cuerpo 312 puede también estar formado con acanaladuras para proporcionar apoyo adicional a la bobina 302.

En el momento del montaje, la bobina 302 se inserta por la parte superior abierta del armazón y luego el subconjunto 310 de la rueda de bloqueo, con la rueda de torsión insertada en ella, se inserta a través de una abertura 122 en el taladro 337 de la bobina. El extremo 332 de la barra de torsión es acogido dentro de un husillo 337a del resorte que se colocó en la abertura 120 del armazón y se fijó en el resorte 130.

El extremo 333 tiene dos huecos 340a, 340b en los que son acogidas sendas proyecciones 341a, 341b que están formadas en torno al hueco de forma cóncava interior del husillo del resorte, tal como se muestra en la Fig. 8. El husillo del resorte 337 incluye al menos una ranura 342, tal como se muestra en la Fig. 13, para acoger el extremo interno del resorte 130 de rebobinado. Una cierta longitud del correaje 350 del cinturón de seguridad se enrolla en torno de la bobina 302. Un extremo del correaje, no mostrado, se fija en una ranura 352 de la bobina usando una porción anudada sobre sí o un pasadorcito que se mete a modo de cuña en la ranura 352. La bobina 302 puede incluir pestañas 302a, 302b que se proyectan de forma radial para guiar el correaje 390 según se va enrollando en torno a la bobina.

El ejemplo de realización de la Fig. 13 utiliza una barra de torsión. La barra de torsión es ilustrativa de una clase de retractores de cinturón de seguridad que absorben o disipan energía, que incluyen una o más barras de torsión y uno o más cojinetes antideformación, aparte de un correaje de cinturón de seguridad que tenga una característica de elongación variable. Estos retractores que absorben energía comparten una característica de rendimiento porque la fuerza de reacción en la bobina se ve limitada por el nivel de absorción de energía de la barra de torsión, por el cojinete antideformación o por el correaje de elongación variable. El nivel de fuerza impartida al trinquete de bloqueo se ve limitada de modo similar. Por ejemplo, para un retractor típico de barra de torsión, el nivel de fuerza sería de aproximadamente 4-12 Kn. En el ejemplo de realización preferente de la invención será empleado el armazón de plástico con algún tipo de mecanismo que absorba energía, debido a los factores limitadores de carga de tales mecanismos, aunque el empleo del armazón de plástico por sí solo no tenga tales limitaciones. La presente invención puede usarse con o sin estos mecanismos que absorben energía. La barra de torsión puede ser sustituida con un fuste de columna convencional.

La Fig. 14 muestra un ejemplo de realización adicional dotado de una pared de mecanismos 170 formada con una pared interior 170a y una pared exterior 170b que definen un espacio intermedio 171. No es preciso que el espacio 171 sea continuo, sino que puede estar segmentado por algunas de las sujeciones 132. La pared exterior 170b puede envolver completamente la pared interior y las sujeciones 132 y puede estar segmentada o no segmentada, o estar más o menos abierta, para proporcionar un espacio no interrumpido 171. Como antes, la pared o, en este caso, tanto las paredes interior como exterior están encajonadas por una cubierta 190 del mecanismo. El espacio 171 reduce el nivel de sonido emitido por las partes móviles del sensor del cinturón y del sensor del vehículo. Puede lograrse una reducción adicional de ruido rellenando el espacio 171 con un material absorbente de sonidos 173, tal como una espuma ligera o un material tixotrópico. El cuerpo de la cubierta 190 puede hacerse hueco y rellenado con un material que amortigüe los sonidos para mejorar aún más las cualidades sónicas del retractor.

En la Fig. 15 la pieza inferior de montaje 160b en forma de garfio está formada como abertura 160b. Una sujeción dotada de rosca fija la porción inferior del armazón a la superficie de montaje 90.

La presente invención reduce el número de piezas, aumenta el control dimensional y disminuye la variación dimensional dentro de un retractor, lo que permite una mejora en el rendimiento y la fiabilidad. Empleando diversas características que están formadas de manera integral y simultáneamente como parte del armazón, la orientación de los componentes individuales puede ser controlada más estrechamente. Además, construyendo el retractor con muchos elementos formados de manera integral, se elimina la necesidad de blindar contra errores el proceso de fabricación, ya que estas características están orientadas automática y debidamente en el armazón formado de manera integral.

Claims (8)

1. Un retractor de cinturón de seguridad (20) que comprende:

un armazón formado de manera integral (22) dotado de un cuerpo principal (24) en forma de cuadrilátero y al menos una pieza de montaje (60), caracterizado porque el armazón (22) comprende un polímero que contiene fibras de vidrio;

y porque el retractor de cinturón de seguridad incluye además una rueda de bloqueo (230) con una pluralidad de dientes (232) y un trinquete de bloqueo (220) con al menos dos dientes de bloqueo adaptados para engranar los dientes correspondientes en la rueda de bloqueo;

en el que el trinquete de bloqueo incluye unos primeros medios para habilitar que el trinquete de bloqueo se flexione bajo cargas de choque determinadas, en el que en respuesta a tal flexión, ambos dientes del trinquete de bloqueo engranarán con el diente correspondiente de la rueda de bloqueo.

2. El retractor de cinturón de seguridad de la reivindicación 1 en el que el cuerpo principal (24) incluye además un pasador (210) formado de manera integral en un lado del armazón, estando el pasador adaptado para apoyar rotacionalmente al trinquete de bloqueo (220).

3. El retractor de cinturón de seguridad de la reivindicación 2 en el que el pasador viene provisto de unos medios para flexionarse en respuesta a las fuerzas de reacción generadas a través del trinquete de bloqueo (220).

4. El retractor de cinturón de seguridad de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 en el que el armazón comprende un polímero que contiene al menos un 50% en peso de fibras de vidrio, la mayoría de las cuales tienen al menos 10 mm de longitud.

5. El retractor de cinturón de seguridad de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 en el que el cuerpo principal (24) incluye una pared del habitáculo del resorte (140) formada de manera integral para formar una cavidad de resorte para recibir a un resorte plano de rebobinado (130).

6. El retractor de cinturón de seguridad de la reivindicación 5 en el que el cuerpo principal (24) incluye además una pared del habitáculo (170) del mecanismo formada de manera integral.

7. El retractor de cinturón de seguridad de la reivindicación 2 en el que el armazón incluye una estructura de distribución (66) para distribuir las fuerzas de reacción del pasador.

8. El retractor de cinturón de seguridad de la reivindicación 7 en el que la estructura de distribución incluye una riostra (252) que enlaza los lados opuestos del armazón e incluye porciones posicionadas debajo del trinquete de bloqueo (220) para recibir al trinquete de bloqueo mientras el pasador (210) se deforma.