ES2297341T3 - Pretensor de cinturon. - Google Patents

Abstract

Un pretensor para un cinturón de seguridad de tres puntos de sujeción a asiento de vehículo, que comprende: un cilindro (79) adaptado para ser fijado a una parte resistente al esfuerzo de un vehículo, alojando el cilindro (79) un pistón; un miembro flexible (50) fijado a un extremo del cinturón de seguridad y con un primer extremo conectado al pistón y susceptible de ser tirado por el mismo; unos medios para mover el pistón (53) en traslación respecto al cilindro (79) en respuesta a la activación de un sensor de choque; caracterizado porque el miembro flexible (50) tiene un segundo extremo conectado al cilindro (79), de manera que cuando el pistón (53) se mueve en traslación respecto al cilindro (79), el segundo extremo del miembro flexible se mueve en traslación a lo largo del cilindro y tira de dicho extremo del cinturón de seguridad (14) en una dirección de pretensado.

Description

Pretensor de cinturón.

La presente invención concierne a un pretensor y particularmente a un pretensor para un mecanismo de sujeción de seguridad de un vehículo, tal como un cinturón de seguridad.

Tradicionalmente, una sujeción de seguridad por cinturón comprende un tramo de cincha de cinturón conectado en tres puntos a partes resistentes al esfuerzo de un vehículo. Típicamente, un extremo está anclado al alféizar de una puerta a un lado del asiento, dispuesto para pasar lateralmente por encima de las caderas del ocupante del asiento hasta un mecanismo de hebilla fijado al vehículo en el lado opuesto del asiento, y luego diagonalmente por encima del torso del ocupante hasta un punto de sujeción adicional en el pilar B de la puerta. El mecanismo de hebilla se acopla con una lengüeta de hebilla fijada de manera deslizante a la cincha.

Para aumentar el confort del ocupante sujetado por el cinturón, en el extremo de la cincha correspondiente al pilar está equipado un retractor. Esto permite que la cincha se afloje bajo esfuerzos relativamente pequeños para permitir un movimiento limitado del ocupante sujetado, por ejemplo para alcanzar controles de entretenimiento o compartimentos de almacenaje internos del vehículo. El retractor está predispuesto para mantener la cincha relativamente tensa sobre el ocupante y está incluido un elemento de bloqueo para bloquear el retractor frente al aflojamiento de la cincha en caso de que se detecte una situación peligrosa. Por ejemplo, un sensor de aceleración se activa si el vehículo experimenta una aceleración o deceleración rápida indicativa de un choque.

En años recientes se han introducido pretensores para tirar rápidamente de un tramo de cincha para tensar activamente el cinturón respecto al ocupante del vehículo en caso de que se haya detectado una situación de choque. Esto cobra cualquier flojedad que se haya podido desarrollar en el cinturón y ayuda a posicionar más correctamente el ocupante en el asiento para maximizar el efecto de protección del cinturón y de cualquier otra sujeción de seguridad secundaria, tal como airbag.

Los pretensores comprenden una reserva de fuerza, tal como un generador de gas accionado pirotécnicamente, para proporcionar un impulso de magnitud suficiente para tensar el cinturón en un corto espacio de tiempo, idealmente antes de que el pulso del choque haga pleno efecto. Un típico pretensor conocido puede usar medios de rotación para enrollar un tramo de cincha de cinturón de seguridad, por ejemplo haciendo girar el carrete del retractor en una dirección de rebobinado de cincha para cobrar el tramo requerido de cincha antes del bloqueo del retractor frente al aflojamiento de la cincha.

En las patentes US 6 213 513 y FR 2 765 537 se exponen algunos ejemplos de mecanismos pretensores conocidos. Éstos son pretensores de hebilla en los que la cabeza de la hebilla está fijada a un extremo de un cable flexible. El estado de la técnica más próximo es la patente US 6 213 513, en la que el otro extremo del cable está dispuesto formando un bucle alrededor de un pistón que se mueve dentro y a lo largo de un cilindro para tirar hacia atrás la hebilla. En la patente FR 2 765 537 el otro extremo del cable está anclado a un asiento y el cable es tirado a un lado en una dirección en general perpendicular en comparación con la línea del cable.

La solicitud internacional WO 95/31359 muestra un anclaje de asiento para un asiento trasero, el cual usa una bobina que mueve una barra de deslizamiento para ajustar la posición del anclaje pero no sugiere el uso de éste en el campo del pretensado.

Los pretensores conocidos tienden a ser voluminosos, y son particularmente difíciles de usar para el asiento del conductor, y del pasajero delantero, de un vehículo de tres puertas debido a la necesidad de permitir el acceso a la parte trasera del vehículo pasando por los asientos delanteros. El uso de un mecanismo pretensor tradicional en un asiento delantero de un vehículo de tres puertas ocasiona una obstrucción inaceptable.

El desplazamiento del asiento es mayor en un vehículo de tres puertas que en un vehículo de cuatro puertas con el fin de proporcionar tal acceso, y para acomodarlo el extremo de la cincha correspondiente al alféizar de la puerta está fijado usualmente a una barra llamada barra de deslizamiento, de diseño bien conocido, en vez de estar anclado fijamente al suelo. Esto permite que el extremo de la cincha correspondiente al alféizar se mueva longitudinalmente hacia delante y hacia atrás para facilitar el acceso al asiento trasero y el movimiento del asiento delantero.

La presente invención aporta un mecanismo pretensor mejorado que puede ser usado en aplicaciones de asiento delantero con tres puertas.

De acuerdo con la presente invención se aporta un pretensor para un cinturón de seguridad de tres puntos de sujeción a asiento de vehículo, que comprende las características de la reivindicación 1. Detalles adicionales de la invención están esbozados en las reivindicaciones dependientes.

De acuerdo con la invención se pueden construir pretensores que tengan una obstrucción al acceso al asiento trasero reducida o eliminada, unas dimensiones de empaquetamiento más pequeñas y que sean fijados a una zona de anclaje apropiada del alféizar.

Para una mejor comprensión de la presente invención, y para mostrar cómo la misma puede llevarse a efecto, ahora se hará referencia, a modo de ejemplo, a los dibujos adjuntos, en los que:

la Fig. 1 es una vista lateral esquemática de un pretensor de acuerdo con un ejemplo de realización que no forma parte de la presente invención;

la Fig. 2 es una vista aumentada de parte del pretensor de la Fig. 1 antes del pretensado;

la Fig. 3 es una vista aumentada de parte del pretensor de la Fig. 1 después del pretensado;

la Fig. 4 es una vista lateral de una disposición alternativa del pretensor de la Fig. 1;

la Fig. 5 es una vista en perspectiva aumentada de la disposición de carro y raíl de la Fig. 1;

la Fig. 6 es una vista lateral esquemática de un pretensor alternativo;

la Fig. 7 es una vista lateral de un pretensor de acuerdo con un ejemplo de realización de la presente invención;

la Fig. 8 es una vista en perspectiva del pretensor de la Fig. 7; y

la Fig. 9 es una vista en perspectiva de un pretensor de acuerdo con otro ejemplo de realización de la presente invención.

En el primer ejemplo de realización de la Fig. 1, una barra de deslizamiento 10 está posicionada junto a un asiento delantero 12 de un vehículo. Un extremo de una cincha 14 de cinturón de seguridad pasa alrededor de la barra de deslizamiento 10 y es libre de moverse hacia atrás y hacia delante a lo largo de la barra de deslizamiento 10.

La cincha 14 de cinturón de seguridad es de diseño convencional y está fijada por un extremo a un retractor montado, junto al asiento, en una parte del vehículo resistente al esfuerzo, tal como un pilar lateral (no mostrado) del vehículo. La cincha pasa a través de un soporte de hombro también fijado al pilar lateral y tiene una lengüeta de hebilla, la cual puede ser insertada en una hebilla (no mostrada) situada en el otro lado del asiento.

Cuando está en uso, la cincha 14 de cinturón de seguridad está en un extremo de la barra de deslizamiento 10 en la posición de resistencia al esfuerzo mostrada en la Fig. 1. Cuando el cinturón de seguridad no está en uso, el extremo de la cincha 14 puede ser movido en dirección hacia atrás a lo largo de la barra de deslizamiento 10 de manera que la misma no obstruye el acceso al asiento trasero del vehículo.

Un extremo de la barra de deslizamiento 10 está fijado a un carro 16, el cual está montado sobre un raíl 18. Un cable 20 se extiende entre el carro 16 y una unidad pirotécnica 22. La unidad pirotécnica 22 es de un tipo conocido y contiene un pistón dentro de un alojamiento cilíndrico y un generador de gas. El generador de gas es activado pirotécnicamente para proporcionar un impulso que fuerza al pistón en dirección hacia atrás y tensa el cable 20.

La Fig. 2 muestra en mayor detalle una disposición del carro 16 y el raíl 18. El raíl 18 está fijado por cada extremo a unos miembros de soporte 26, los cuales están fijados a un miembro de chasis 24 resistente al esfuerzo por medio de unos tornillos 28. Un tal miembro de chasis 24 resistente al esfuerzo puede ser un miembro de chasis que se extienda en una dirección longitudinal bajo cada lado del vehículo, o un alféizar de puerta resistente al esfuerzo, y proporciona una zona de anclaje apropiada resistente al esfuerzo para la barra de deslizamiento 10 junto a cada una de las puertas del vehículo y ligeramente hacia atrás de las mismas.

Antes del pretensado, el carro 16 está situado para un uso normal de la cincha 14 de cinturón de seguridad en su posición más hacia delante, en el lado de mano derecha según se muestra en la Fig. 2, del raíl 18. Como consecuencia de la detección de una aceleración del vehículo por encima de un criterio predeterminado, de una manera conocida, se genera una señal indicativa de una situación de choque que ocasiona que la unidad pirotécnica 22 se dispare, creando una tensión en el cable metálico 20. La tensión en el cable metálico 20 tira del carro 16 y de la barra de deslizamiento 10 en dirección hacia atrás, es decir, la dirección de la flecha A en la Fig. 2. El carro 16 puede estar dispuesto para moverse hacia atrás una distancia en la región de 50 a 150 mm, dependiendo del tamaño del vehículo y de las necesidades.

El movimiento repentino de la barra de deslizamiento 10 en dirección hacia atrás proporciona tensión en la cincha 14 de cinturón de seguridad, la cual cobra cualquier flojedad en la cincha 14 y tira a un ocupante hacia atrás sobre el asiento 12 a propósito para posicionar correctamente al ocupante dentro del asiento 12 con el fin de maximizar el beneficio del cinturón de seguridad y posicionarlo correctamente para un máximo efecto de cualquier sujeción de seguridad secundaria, tal como un airbag.

La Fig. 3 muestra la posición del carro inmediatamente antes del pretensado. Después de que la unidad pirotécnica 22 se haya disparado, el carro 16 se ve impedido de retornar hacia su posición original bajo el ímpetu del ocupante durante un choque por un mecanismo de trinquete situado dentro del carro formando el segundo miembro 16. Este mecanismo de trinquete se muestra más claramente en la Fig. 5, descrita más abajo.

En la Fig. 5 se muestra el mecanismo de trinquete. El raíl 18 está fijado por cada uno de sus extremos a respectivos miembros de soporte 26 por medio de unos tornillos 36 que pasan a través de unos agujeros cilíndricos 38 en cada extremo del raíl 18. En una superficie del raíl 18 están formados unos dientes 30 de trinquete de bloqueo. El carro 16 tiene dos placas finales 40 y una placa base 42 fijada a una pared lateral 44. Una palanca de bloqueo 32 se extiende desde la placa base 42. Cada una de las placas finales 40 y la palanca de bloqueo 32 tienen una ranura que permite que el raíl 18 pase a través del centro del carro 16.

Una superficie interior de la palanca de bloqueo 32 está en contacto con los dientes 30 en la superficie del raíl 18 y está orientada a un ángulo tal que la palanca de bloqueo 32 puede pasar sobre los dientes 30 en una dirección. Sin embargo, la palanca de bloqueo 32 está empujada de manera que, si la misma trata de moverse en la dirección opuesta, un borde de bloqueo de la superficie interior de la palanca de bloqueo 32 será atrapada contra un diente 30 en la superficie superior del raíl 18 y así impide que el carro 16 se deslice en una dirección contraria. Para facilitar esto, los dientes 30 pueden ser en forma de diente de sierra.

La barra de deslizamiento 10, el carro 16 y el mecanismo de trinquete, el raíl 18, los miembros de soporte 26 y los tornillos 28 y 36 están todos hechos preferiblemente de metal. El mecanismo de trinquete y el carro 16 pueden estar formados a partir de ambas partes de un ajustador de altura usado tradicionalmente para alterar la altura de un soporte de hombro de cinturón.

En la Fig. 4 se muestra la unidad pirotécnica 22 almacenada detrás del raíl 18 y los tornillos 36 y correspondientes agujeros 38 en el raíl pueden ser usados para fijar la unidad pirotécnica 22 en relación con el raíl 18. El funcionamiento del pretensor de la Fig. 4 es substancialmente igual al mostrado en la Fig. 1, excepto en que el cable 20 se dobla 180° con el fin de adaptarse a la orientación diferente de la unidad pirotécnica 22.

La Fig. 6 muestra un segundo ejemplo de realización en el que la barra de deslizamiento del primer ejemplo de realización está sustituida efectivamente por un cable flexible 50.

La cincha de cinturón de seguridad (no mostrada) está dispuesta formando un bucle alrededor del cable 50 de la misma manera que con la barra de deslizamiento 10 de la Fig. 1 y el cable proporciona una versatilidad de movimientos similar para el montaje de la cincha, y al menos el mismo grado de acceso a los asientos traseros.

Un extremo 51 del cable 50 está unido fijamente a una parte del vehículo resistente al esfuerzo, tal como el alféizar, y el otro extremo está fijado a un pistón 53 de una unidad pirotécnica de pistón y cilindro 52, la cual está fijada a una parte del vehículo resistente al esfuerzo, tal como el suelo del vehículo, particularmente con el fin de mantener el perfil de la puerta y evitar inhibir el acceso a través de la puerta.

El cable 50 forma un perfil de bucle, tal como se muestra en la figura, y puede ser favorecido a mantener tal perfil durante el uso normal mediante clips de retención o mediante un recubrimiento de plástico. Alternativamente, un tubo flexible puede hacer que el cable 50 aumente su rigidez hasta el nivel apropiado.

Cuando un sensor de choques indica que está teniendo lugar una aceleración o deceleración repentina, la unidad pirotécnica 252 es activada pirotécnicamente para liberar gas para empujar el pistón a lo largo del cilindro en la dirección de la flecha A, ocasionando que el cable 50 se retraiga hacia el perfil indicado mediante líneas de trazos 50'. Esto ocasiona que el montaje de la cincha de cinturón de seguridad sobre el cable 50 sea tirado hacia atrás en la dirección de la flecha A efectuando así el ejercicio de pretensado requerido.

Dentro de la unidad pirotécnica 52 puede estar incorporado un trinquete, u otra forma de mecanismo de no-retorno.

Las Figs. 7 y 8 muestran un ejemplo de realización de la invención en el que el cable 50 está formado como un doble cable y el extremo libre está formado como un bucle 70 que está enganchado sobre el extremo 71 del cilindro 79 de la unidad pirotécnica 52. El bucle 70 está fijado a un extremo 71 del cilindro 79 mediante una conexión cizallable o liberable mecánicamente, la cual se muestra en las Figs. 7 y 8 como un accesorio de plástico 76 instalado sobre el extremo 71, con unos topes de sujeción 77 y 78 en cada lado del cable 50. El tope 77 se cizalla cuando el cable 50 aplica más que una fuerza predeterminada, liberando el bucle 70 para que pueda deslizar a lo largo del cilindro del pretensor. Otras formas adecuadas de medios para fijar el bucle 70 al extremo del cilindro serán evidentes para una persona experta en la técnica.

En la Fig. 7, la unidad pirotécnica 52 está fijada a una parte resistente al esfuerzo de un vehículo, tal como un alféizar u otra viga resistente al esfuerzo, mediante una fijación de tornillo 72 a través de un soporte de montaje 80 en el extremo del cilindro 79 correspondiente al pistón y una configuración de emplazamiento (no mostrada) en el extremo libre 71 del cilindro. La configuración de emplazamiento sitúa el extremo de la unidad 52 y se ajusta a las normas del "Vehicle Anchorage Pull Test" (Ensayo de tiro en anclaje de vehículo), conocidas actualmente como el requerimiento R14, las cuales requieren que sea suficientemente fuerte para resistir esfuerzos de al menos 15 kN. Las configuraciones de emplazamiento adecuadas serán evidentes para las personas expertas en la técnica, y una de ellas se muestra en la Fig. 9, descrita más abajo.

El bucle 70 del cable puede estar alojado en un tubo de plástico con el fin de deslizar más fácilmente a lo largo del cilindro 79. Además, una atadura o tubo de plástico 75 recubre una sección del cable separada del bucle 70 con el fin de aguantar el doble cable junto. Este tubo de plástico 75 puede ser más largo que el ilustrado en las Figs. 7 y 8 con el fin de proteger también el tejido de un cinturón de seguridad de ser rozado por el cable. Se muestran un par de alambres 74 que salen del extremo 71 del cilindro 79. Estos son para el accionamiento de la unidad pirotécnica 52 y podrían salir del cilindro en otro punto.

En la Fig. 8 se muestra el pretensor de la Fig. 7 en una vista en perspectiva y el bucle 70 se observa claramente. Las partes análogas están indicadas con los mismos números de referencia.

En la Fig. 9 se muestra otro ejemplo de realización de la invención en el que el cable 50 es un cable simple y está fijado a un carro 90 que deslizará a lo largo del cilindro 79 cuando el pretensor sea activado. El cable 50 está fijado al carro 90 soldándolo dentro de un alojamiento 91 montado sobre el carro 90. El carro 90 es retenido en el extremo de la unidad pirotécnica 52 por una lengüeta 92 existente sobre el carro 90 y que encaja en un rebaje 93 del cilindro 79. Cuando la unidad pirotécnica 52 se activa, el tirón sobre el cable será suficiente para cizallar la lengüeta 92 y permitir que el carro 90 se desplace a lo largo del cilindro 79, tirando del cinturón de seguridad en una dirección de pretensado. Alternativamente, la lengüeta 92 puede estar dispuesta para doblarse para efectuar la liberación del carro desde el rebaje 93. Una alternativa adicional podría ser un mecanismo liberable mecánicamente.

En la Fig. 9 la configuración de emplazamiento se muestra como un soporte 94 instalado dentro del extremo del cilindro 79, el cual puede ser anclado o atornillado a una parte resistente al esfuerzo del vehículo.

Alternativamente podría usarse un mecanismo de carro similar al ilustrado en la Fig. 5.

Por supuesto, los elementos de los ejemplos de realización descritos pueden combinarse. Por ejemplo, el cable 50 podría estar unido a una disposición tal como el carro 16 que desliza a lo largo del raíl 18 de la Fig. 1, Entonces, la unidad pirotécnica 52 podría estar conectada al carro 16 por otro cable tal como el cable 20 de la Fig. 1 y estar montada o bien en línea con el raíl 18 o por debajo del mismo. Sin embargo, la invención está definida por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (6)

1. Un pretensor para un cinturón de seguridad de tres puntos de sujeción a asiento de vehículo, que comprende:

un cilindro (79) adaptado para ser fijado a una parte resistente al esfuerzo de un vehículo, alojando el cilindro (79) un pistón;

un miembro flexible (50) fijado a un extremo del cinturón de seguridad y con un primer extremo conectado al pistón y susceptible de ser tirado por el mismo;

unos medios para mover el pistón (53) en traslación respecto al cilindro (79) en respuesta a la activación de un sensor de choque;

caracterizado porque el miembro flexible (50) tiene un segundo extremo conectado al cilindro (79), de manera que cuando el pistón (53) se mueve en traslación respecto al cilindro (79), el segundo extremo del miembro flexible se mueve en traslación a lo largo del cilindro y tira de dicho extremo del cinturón de seguridad (14) en una dirección de pretensado.

2. Un pretensor para un cinturón de seguridad de tres puntos de sujeción a asiento de vehículo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el miembro flexible es un cable (50).

3. Un pretensor para un cinturón de seguridad de tres puntos de sujeción a asiento de vehículo de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que un bucle (70) está situado en el segundo extremo del miembro flexible (50), estando el bucle extendido alrededor del exterior del cilindro (79) y conectado al cilindro (79) por un elemento cizallable (77) o un elemento mecánicamente liberable que se cizalla o es liberado para permitir que el bucle (70) del miembro flexible (50) se mueva a lo largo del exterior del cilindro cuando el primer extremo del miembro flexible es tirado por el pistón (53).

4. Un pretensor para un cinturón de seguridad de tres puntos de sujeción a asiento de vehículo de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que el segundo extremo del miembro flexible (50) está fijado a un carro (90) situado sobre el exterior del cilindro (79) y asegurado al cilindro (79) por una lengüeta (92) de manera que cuando el pistón (53) tira del primer extremo del miembro flexible (50) la lengüeta (92) se cizalla para permitir que el carro (90) se mueva a lo largo del exterior del cilindro.

5. Un pretensor para un cinturón de seguridad de tres puntos de sujeción a asiento de vehículo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende además unos medios para sujetar el movimiento del miembro flexible en una dirección de no-pretensado.

6. Un pretensor para un cinturón de seguridad de tres puntos de sujeción a asiento de vehículo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que los medios (52) para mover el pistón (53) son una unidad pirotécnica.