MX2007007338A - Hebilla de cinturon de sujecion de seguridad de liberacion no inercial. - Google Patents

Abstract

Los sistema de sujecion de cuerpo para vehiculos que incluyen cinturones para cerrar y pasadores asociados con los cinturones de seguridad; la hebilla para cada sistema incluye un par de mecanismos de cierre opuestamente inclinados que estan operando de tal manera que una fuerza inercial aplicada para desembragar un mecanismo de cierre de un pasador insertado dentro de la hebilla crea una fuerza opuesta e igual en contra del mecanismo de cierre opuesto para que se sujete positivamente en el pasador de la hebilla en una posicion cerrada; el desembrague de un pasador solo puede ocurrir en un movimiento simultaneo de ambos mecanismos de cierre opuestamente inclinados alejados unos de otros por medio de una aplicacion de fuerza manual en un elemento de desembrague deslizable.

Description

HEBILLA DE CINTURON DE SUJECIÓN DE SEGURIDAD DE LIBERACIÓN NO INERCIAL ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención está dirigida de manera general a sistemas de sujeción de seguridad para vehículos incluyendo cinturones de hombro y solapa y más particularmente a dichos sistemas de sujeción que incluyen una hebilla que aloja mecanismos de sujeción o retención desviados opuestamente que operan para engancharse elásticamente a una lengüeta de traba de una placa de retención mientras la placa de retención se inserta dentro de la hebilla. Los mecanismos de retención evitan la liberación de la placa de retención debido a las fuerzas inerciales creadas durante un accidente de vehículo, tal como una volcadura de vehículo. La placa de retención puede liberarse únicamente por la operación manual de un miembro de liberación deslizable que provoca el movimiento simultáneo de los mecanismos de retención en direcciones opuestas uno con respecto al otro en donde la lengüeta de traba de la placa de retención no está ya enganchada.

TÉCNICA ANTECEDENTE Sistemas de sujeción del cuerpo incluyendo cinturones de seguridad, cinturones de solapa, arneses de hombros y similares han sido acreditados con el salvamento de numerosas vidas que de otra manera se hubieran perdido en accidentes vehiculares. Los beneficios positivos obtenidos debido a los sistemas de sujeción de cuerpo han sido tan reconocidos que, en los Estados Unidos, el uso de cinturones de seguridad es obligatorio en todos los estados. Desde su inicio, se han hecho numerosos avances innovadores para mejorar la seguridad y confiabilidad de sistemas de sujeción de cuerpo en vehículos. Se han hecho mejoras a los cinturones y materiales de cinturones, de manera en la cual los sistemas de sujeción de cinturón son montados dentro de vehículos, la manera en la cual dichos sistemas de sujeción pueden ajustarse automáticamente para proporcionar una tensión adecuada para cumplir no solo con las normas de seguridad sino también para proporcionar una medida de confort del pasajero y además para mejorar en la seguridad de los dispositivos de cerradura y hebillas de cinturón asociados con dichos sistemas. Los sistemas de sujeción de cuerpo en vehículo más convencionales incorporan un cinturón que ya sea cruza en frente de la solapa o cruza diagonalmente el cuerpo del operador del vehículo o pasajero de tal manera que no interfiera adversamente con una región del cuello del individuo. Los cinturones son sujetados por ensambles de retención que incluyen hebillas de cinturón dentro de las cuales las placas de retención que portan los cinturones pueden insertarse de manera que se aseguren automáticamente a las hebillas que normalmente están ancladas con relación a los bastidores de vehículos. Los sistemas convencionales generalmente utilizan dos tipos de mecanismos de liberación para permitir a las placas de retención ser removidas de los alojamientos de las hebillas de manera que los conductores y pasajeros pueden desembarcar de los vehículos. Un sistema de liberación primero o lateral incluye un botón de liberación operativo que es generalmente empujado elásticamente hacia afuera a un ángulo que es perpendicular a un eje o línea de inserción de una placa de retención dentro de un alojamiento de hebilla. Un segundo tipo de sistema de liberación convencional se conoce como un sistema de liberación de extremo e ¡ncluye una palanca operativa o botón para liberar la placa de retención del alojamiento de hebilla y la palanca está montada en un extremo del alojamiento de hebilla. Actualmente, virtualmente todos los tipos de mecanismos de retención para sistemas de sujeción de cuerpo en vehículos automotores se someten a liberación prematura cuando se somete a por lo menos un modo de fuerza inercial que puede ser creada bajo diferentes condiciones que resultan de colisiones, volcaduras y otros tipos de pérdida de control del vehículo. Los ensambles o mecanismos de retención de liberación lateral, referidas como Tipo 1 y Tipo 6 en la industria, liberarán inercialmente cuando se sometan a fuerzas laterales que se aplican a un lado posterior de una hebilla durante una colisión o volcadura de vehículo. Dichos ensambles de retención también se liberarán por los botones de liberación que son enganchados forzadamente por un objeto en un vehículo cuando se oprimen accidentalmente los botones durante un accidente, colisión o volcadura, con lo cual se destruye prematuramente la efectividad de los sistemas de sujeción lo que puede provocar un daño severo o mortal a personas que usan los sistemas. A manera de ejemplo, si la cadera de una persona golpea el lado posterior de un bastidor de hebilla durante un accidente, la retención interior que se engancha a la placa de retención de un cinturón de seguridad puede y se liberará cuando el nivel de fuerza de golpe es suficiente para provocar la inercia de la masa de retención, con relación a la aceleración y desplazamiento del bastidor de hebilla, para comprimir un resorte de láminas y destrabar la hebilla. Los sistemas de retención de liberación de tipo extremo se liberarán inercialmente debido a la masa de los botones de liberación asociados con los mismos cuando se toma en consideración la masa del movimiento de la placa de retención y la dirección de la liberación rotacional de la placa de retención cuando se somete a una fuerza hacia arriba o hacia abajo y lateral opuesta a la dirección de cerradura de una cerradura de gancho de agarre asociada con dicho mecanismo, especialmente durante volcaduras de vehículos. Este modo de falla hacia arriba o hacia abajo y lateral ocurre cuando un ocupante es más apto a ser expulsado de un vehículo y puede entonces resultar en daño severo del cuerpo o muerte. Un ejemplo de sistema de retención de liberación extrema para cinturones de seguridad se describe en la Patente de E.U.A. 4,358,879 de Magyar. El sistema usa un botón de liberación que se empuja hacia abajo para liberar la placa de retención opuesta a ser empujada lateralmente como en los sistemas de liberación laterales. Virtualmente todas las hebillas de liberación de extremo, generalmente referidas como hebillas del Tipo II, operan usando un mecanismo sobre-el-centro de manera que la retención actual usa ya sea un resorte de compresión bastante débil o un resorte de láminas para una fuerza de retención. Una denominada "cerradura para la retención" es una varilla o barra que sigue una trayectoria en forma de "L" en donde la barra de cerradura se mueve lateralmente cruzando el bastidor de hebilla en una dirección de movimiento de retención y entonces se mueve verticalmente a lo largo de una pierna de la "L" y atrás de la retención después de que la retención se mueve sobre-el-centro a su posición de retención. Este movimiento supuestamente asegura la retención de moverse lateralmente a partir de fuerzas laterales actuando en el bastidor de hebilla que puede mover inercialmente la retención lateralmente con relación al bastidor de hebilla. No obstante, las hebillas de liberación de extremo tienen un botón de liberación, guía de deslizamiento, retención de barra de cierre (pasador) y dos resortes de compresión, todos los cuales tienen masa. Un resorte acciona la retención lateralmente y el otro resorte actúa contra la placa de retención para mantener un borde de cerradura en contacto con la superficie de retención o "gancho de agarre" y aplica una fuerza hacia arriba contra el botón de liberación. Este resorte también actúa para expulsar la placa de retención desde la hebilla cuando el botón de retención se oprime y la retención se desengancha. Cuando las fuerzas verticales, o fuerzas con suficiente componente vertical en una hebilla, tales fuerzas creadas por impactos a botones de un vehículo en una volcadura, son suficientemente altas, la retención de hebilla se liberará. El diseño de estas hebillas es tal que ambos, un componente vertical (longitudinal) y uno horizontal (lateral) de fuerza provocarán una liberación prematura. En muchos casos, fuerzas verticalmente hacia arriba provocan una fuerza inercial equivalente vertical hacia abajo al botón de libración y componentes relacionados, provocando que ellos se muevan en una dirección hacia abajo (liberación) debido a su masa y aceleración con relación al bastidor de hebilla. Cuando los componentes del mecanismo de liberación se acercan a un codo de la ranura de la cerradura "L", el perno o barra de cerradura sigue la trayectoria de la ranura y libera la retención y el resorte de compresión en contra de los cuales estas fuerzas de inercia están actuando, y expulsa la placa de retención. Las fuerzas que actúan en una placa de retención/ensamble de hebilla que crean fuerzas de inercia en una dirección de liberación vienen de diferentes y predecibles fuentes y direcciones y siempre siguen la Ley de Newton. Algunas de estas son: a) fuerzas verticales a horizontales que actúan en un vehículo y por lo tanto en un ensamble de hebilla a partir del impacto al suelo durante volcaduras de vehículos; b) fuerzas verticales a horizontales que actúan en un vehículo y por lo tanto en un ensamble de hebilla a partir del impacto al vehículo de otro vehículo, objeto fijo u otro objeto móvil dentro de una trayectoria del vehículo; c) fuerzas verticales a horizontales que actúan en un ensamble de hebilla por objetos dentro del vehículo, tales como ocupantes u objetos sueltos; d) fuerzas verticales a horizontales que actúan en un ensamble de hebilla desde él siendo impulsados dentro de objetos dentro del vehículo, tal como una consola central entre un conductor y un pasajero o entre ocupantes del vehículo; y e) fuerzas verticales a horizontales que actúan en una placa de retención y liberan la masa del mecanismo a partir de impulsos que resultan de la liberación del seguro de dirección de emergencia así como bolsas de aire montadas en arneses y similares en donde la tensión en una cincha de arnés/cinturón de solapa se aprieta repentinamente o se libera causando una fuerza de impulso longitudinal cercana, grande, dentro de la hebilla, placa de retención y masa de mecanismo de liberación suficiente para provocar una aceleración de la masa de las partes del mecanismo de liberación para desarrollar una fuerza de inercia que exceda una fuerza de resorte de mecanismo de liberación que actúa en contra de una masa de mecanismo de liberación. Una placa de retención pesa en cualquier lado de aproximadamente 56 a 141 gramos, dependiendo de si es una placa de retención de deslizamiento, deslizamiento parcial o cerradura de deslizamiento. Un peso (masa) de los componentes de liberación de la hebilla (botón, guía de deslizamiento, perno de cerradura, etc.) es una fracción del peso de la placa de retención. El problema dinámico con las hebillas de liberación de extremo es que cuando hay una fuerza hacia arriba o componente de fuerza hacia arriba actuando en la hebilla o un impulso hacia abajo a partir de una carga/descarga de tensión repentina de la cincha del cinturón de seguridad a través de la placa de retención, la masa de la placa de retención aplica una fuerza inercial o impulso hacia abajo que impulsa un mecanismo de destrabe hacia abajo hacia una posición destrabada, acelerando las masas del mecanismo destrabado hacia abajo y entonces provocando que la retención se libere. Cualquier fuerza horizontal o lateral que actúe en el bastidor de la hebilla en una dirección opuesta a la dirección destrabada compone el destrabamiento debido a fuerzas de aceleración que actúan en el bastidor de hebilla. Los métodos de falla anteriores son inherentes en virtualmente todos los mecanismos convencionales de retención de liberación de extremo y lateral de sistemas convencionales de sujeción en vehículos. Los sistemas de hebilla de liberación lateral son generalmente más simples y tienen menos partes en movimiento y por lo tanto son más económicos de construir e instalar, mientras que los sistemas de liberación de extremo son más complejos y tienen múltiples partes móviles y son por lo tanto más caros en su fabricación. En vista de lo anterior, permanece una necesidad para mejorar adicionalmente en confiabilidad y efectividad los sistemas de cinturón de seguridad de sujeción de cuerpo en vehículos para asegurar que los mecanismos de retención asociados con los mismos no se puedan liberar accidentalmente durante substancialmente cualquier tipo de movimiento vehicular causado durante accidentes, colisiones o resultantes de la pérdida del control de un vehículo, tal como por un error del operador o falla del equipo del vehículo. Existe una necesidad adicional para suministrar mejoras en los sistemas de sujeción de cuerpo en vehículos que permita a los ensambles de retención ser más confiables y más económicos de construir. En una solicitud previa en E.U.A. del solicitante No. de serie 10/462,738, el contenido de la cual se incorpora en la presente, en su totalidad, para referencia, se describe un sistema de sujeción de cinturón de seguridad que evita la liberación de un mecanismo de retención o cerradura de un sistema de sujeción de cinturón de seguridad por fuerzas inerciales que pueden dirigirse en contra del ensamble de retención durante un accidente vehicular. De acuerdo con la invención, cada hebilla incluye un primer mecanismo de retención que incluye un candado de gancho de agarre que es enganchable dentro de una abertura en una placa de retención mientras que la placa de retención se inserta dentro de un alojamiento de hebilla. El mecanismo de retención se retiene positivamente en enganche con la placa de retención por dos mecanismos iguales protegidos y orientados opuestamente de liberación de botón de empuje. Los mecanismos de liberación se conectan por un elemento elástico, tal como un resorte, de manera que cualquier fuerza que tienda a empujar uno de los botones de liberación hacia adentro de la hebilla para efectuar una liberación de las placas de retención coloca una fuerza igual y opuesta en el botón de liberación opuesto para mantenerlo en una posición trabada con lo cual se evita la liberación de la placa de retención desde la hebilla. Con esta estructura, fuerzas iguales y opuestas deben ser aplicadas simultáneamente a cada uno de los botones de liberación para provocar una leva de la retención con relación al mecanismo de retención para de esta manera permitir la separación de la placa de retención. En una solicitud previa de E.U.A. del solicitante No. de serie 10/669,381 , el contenido de la cual también se incorpora en la presente, en su totalidad, para referencia, se describe una modalidad de la ¡nvención en donde se proporcionan mecanismos de retención en la forma de bloques deslizantes que son guiados positivamente entre un par de bloques de guía fijos que definen canales entre los mismos en los cuales los mecanismos de retención se mueven recíprocamente en contra de un resorte u otro elemento elástico que se extienda entre los mismos para aplicar una fuerza igual y opuesta que se desvíe en contra de cada mecanismo de retención. Cada uno de los bloques deslizantes de los mecanismos de retención incluyen también una cerradura de gancho de agarre que es enganchable con lengüetas de gancho bifurcadas de una placa de retención cuando la placa de retención se inserta dentro del alojamiento de hebilla para de esta manera retener la placa de retención en una posición trabada. Los bloques deslizantes incluyen adicionalmente una superficie de leva ahusada que se extiende hacia adentro hacía un eje longitudinal central del alojamiento de hebilla a partir de la cerradura de gancho de agarre hacia el extremo opuesto de cada bloque deslizante. En la modalidad, un único miembro de liberación deslizable longitudinalmente se usa para crear una fuerza igual y opuesta para mover los mecanismos de retención desde su primera posición trabada a su segunda posición de liberación. El extremo delantero del miembro deslizante incluye dos piernas separadas que se diseñan para enganchar cooperativamente con las superficies de leva asociadas con cada uno de los bloques deslizantes. Para liberar los mecanismos de retención del enganche con las lengüetas de cerradura de la placa de retención, el miembro de liberación se empuja manualmente hacia adentro del alojamiento de hebilla en donde las piernas se engancharan a las superficies de leva de los bloques deslizantes con lo cual se empujan simultáneamente ellos uno hacia el otro en contra del resorte u otro elemento elástico que se extiende entre los mismos, moviendo así los mecanismos de retención a sus segundas posiciones de liberación.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se dirige a sistemas de sujeción de cuerpo especialmente adaptados para automóviles y otros vehículos que incluyen hebillas para retener y sujetar placas de retención montadas a cinturones de asientos o de solapa de arneses de seguridad que operan como una inversión cinemática con respecto a las hebillas descritas en la solicitud No. de serie 10/669,381. En la presente ¡nvención, una vez que se ha insertado una placa de retención dentro de una hebilla, la placa de retención se engancha por un par de mecanismos de retención orientados de manera opuesta que son desviados positivamente de manera equivalente en direcciones opuestas. De esta manera, si hay una aplicación de una fuerza inercial a cualquiera de los mecanismos de retención en una dirección para moverlo de una posición trabada, enganchando la placa de retención, a una posición destrabada, para liberar la placa de retención, una fuerza ¡nercial igual y opuesta será dirigida al mecanismo de retención opuesto para sujetar el mecanismo de retención opuesto en enganche con la placa de retención. La liberación de la placa de retención desde la hebilla es únicamente posible por el movimiento simultáneo de los mecanismos de retención desviados opuestamente en una dirección en alejamiento uno del otro. Por lo tanto, ambos mecanismos de retención no pueden ser simultáneamente liberados por la aplicación de fuerzas inerciales que pueden ser aplicadas en contra de la hebilla.

El ensamble de cinturón de seguridad de un sistema de sujeción se suministra con una placa de retención que tiene una sola lengüeta de cerradura que se extiende hacia adelante la cual se recibe dentro de una hebilla con la inserción de la placa de retención. La lengüeta tiene ganchos orientados opuestamente que son diseñados para enganchar de manera móvil los mecanismos de retención desviados opuestamente durante la inserción de la placa de retención de manera que las cerraduras de gancho de agarre asociadas con cada mecanismo de retención enganchen los extremos de gancho de la lengüeta de cerradura para de esta manera evitar la remoción de la placa de retención. El par de mecanismos de retención están montados deslizablemente dentro de la hebilla y están desviados para separar elementos elásticos o resortes que normalmente empujan los mecanismos de cerradura a su posición más profunda o primera posición trabada en donde ellos se enganchan positivamente y sujetan la lengüeta de cerradura de la placa de retención. Además, la hebilla incluye un mecanismo de liberación operado manualmente que es efectivo para empujar simultáneamente cada uno de los mecanismos de retención desviados opuestamente en alejamiento uno del otro a una segunda posición de liberación en donde cerraduras de gancho de agarre asociadas con los mismos se separan del enganche con las lengüetas de cerradura de las placas de retención de manera que la placa de retención puede ser separada de la hebilla.

Los mecanismos de retención están en la forma de bloques deslizantes que son guiados positivamente entre pares separados de bloques de guía fijos que definen un canal entre los mismos en el cual los mecanismos de cerradura se mueven recíprocamente, cada uno en contra de un resorte u otro elemento elástico, el cual aplica una fuerza de desviación igual y opuesta en contra de cada mecanismo de retención empujándolos uno hacia el otro. Cada uno de los bloques deslizantes de los mecanismos de retención incluye una cerradura de gancho de agarre que se engancha con los extremos de gancho de la lengüeta de la placa de retención cuando la placa de retención se inserta dentro del alojamiento de hebilla para de esta manera sujetar la placa de retención en una posición trabada. Cada uno de los bloques deslizantes incluye adicionalmente una superficie de leva ahusada que se extiende hacia adentro hacia un eje longitudinal central de una hebilla a partir de la cerradura de gancho de agarre hacia el extremo opuesto del mismo. Un botón de liberación se forma integralmente con y se extiende hacia arriba desde una porción posterior de un miembro de liberación deslizable. El cuerpo del miembro deslizable es de un tamaño para ser recibido guiadamente dentro de un par de canales formados por un bastidor interno de la hebilla. El extremo frontal del miembro deslizable incluye una única proyección que se diseña para engancharse cooperativamente entre las superficies de leva asociadas con cada uno de los bloques deslizantes. Para liberar los mecanismos de retención de enganche con la lengüeta de cerradura de la placa de retención, el miembro de liberación deslizante se empuja manualmente hacia adentro de la hebilla en donde la proyección enganchará las superficies de leva de los bloques deslizantes de esta manera empujándolos simultáneamente en alejamiento uno del otro en contra de los resortes u otros elementos elásticos, moviendo así los mecanismos de retención a su posición exterior o segunda posición de liberación. La invención también incluye una barra de cerradura que está montada elásticamente entre los bloques de guía fijos y el miembro de liberación deslizable. La barra de cerradura incluye rebordes de bloqueo exteriores que normalmente están separados de los mecanismos de retención pero que son móviles, con la aplicación de una fuerza externa axialmente de la hebilla que puede tender a impulsar el mecanismo de liberación deslizante a su posición de liberación, para bloquear los mecanismos de retención del movimiento a sus posiciones de liberación. En esta manera, los mecanismos de liberación no pueden moverse accidentalmente para liberar la placa de retención. Es el objeto principal de la presente invención proporcionar un sistema de sujeción de seguridad para uso con cinturones de solapa y hombro asociados con vehículos que incluyen una hebilla que tiene mecanismos de retención que no pueden ser liberados por fuerzas inerciales aplicadas a los componentes de la misma, tales como las provocadas durante accidentes de vehículos, incluyendo volcaduras. Es otro objeto de la presente invención proporcionar mecanismos de retención y cerradura para sistemas de sujeción de cinturones de seguridad que son operativos de acuerdo con las leyes Newtonianas de la Física para el efecto de que para cada acción, hay una reacción igual y opuesta, de manera que una placa de retención de uno de los sistemas no puede ser liberada de la hebilla a menos que se apliquen fuerzas dirigidas opuestamente a mecanismos de retención desviados de manera opuesta asociados con cada sistema de sujeción. Es otro de la presente invención proporcionar hebillas de sujeción de liberación no inercial para uso en sistemas de sujeción de cinturón de seguridad del tipo usado en vehículos automotrices y similares en donde mecanismos de retención asociados con cada hebilla se estructuran a partir de un número mínimo de componentes móviles para de esta manera reducir el riesgo de falla de componentes mientras que se disminuyen los costos de fabricación.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Se tendrá un mejor entendimiento de la invención con respecto a la modalidad de la invención mostrada en los dibujos anexos en donde: La Fig. 1 es una vista de ilustración en perspectiva de la invención en donde una placa de retención conectada a un cinturón de seguridad convencional está asegurada con una hebilla que está anclada con relación a un vehículo por un cinturón de ancla convencional; La Fig. 2 es una vista similar a la Fig. 1 mostrando la placa de retención siendo liberada con el movimiento en un miembro de liberación deslizable hacia adentro del ensamble de hebilla de la Fig. 1 ; La Fig. 3 es una vista superior en planta del ensamble de hebilla de las Figs. 1 y 2 con el alojamiento exterior de la hebilla removido para mostrar los componentes operativos asociados con el ensamble de retención y el miembro de liberación deslizable; La Fig. 4 es una vista superior en planta similar a la de la Fig. 3 excepto que muestra los mecanismos de retención desviados elásticamente movidos por el miembro de liberación deslízable a una segunda posición de liberación exterior para permitir la separación de la placa de retención de la hebilla; La Fig. 5 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea 5-5 de la Fig. 3; La Fig. 6 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea 6-6 de la Fig. 3; La Fig. 7 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea 7-7 de la Fig. 3; La Fig. 8 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea 8-8 de la Fig. 3; La Fig. 9 es una vista superior en sección transversal de la modalidad mostrada en la Fig. 3 con el miembro de liberación deslizable de retención siendo removido de la hebilla; La Fig. 10 es una vista en sección transversal alargada que muestra un ensamble de resorte de disparo para empujar la placa de retención de la hebilla cuando los mecanismos de retención se mueven a la posición abierta mostrada en la Fig. 4; La Fig. 11 es una vista similar a la de la Fig. 9 que muestra una cerradura deslizable con forma de u que evita una liberación inadvertida de los mecanismos de liberación en el caso de que se aplique fuerza axialmente a lo largo del eje alargado A-A del ensamble de hebilla; y La Fig. 12 es una vista similar a la de la Fig. 11 excepto que muestra el miembro del liberación deslizable en posición sobre la cerradura con forma de u para el mecanismo de retención e ilustra cómo el miembro de liberación deslizable no puede ser movido por la aplicación de una fuerza axialmente a lo largo del eje A-A para mover a la segunda posición de liberación exterior mientras que la cerradura con forma de u evita el movimiento exterior de los mecanismos de retención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Haciendo referencia continua a las figuras de dibujos, se muestra como se usa el ensamble de hebilla de sujeción de liberación no inercial 20 de la presente invención con un sistema de sujeción de cinturón de seguridad en un vehículo automotriz. El sistema de sujeción ¡ncluye un cinturón de seguridad 21 en la forma de un arnés y cinturón de solapa que está conectado a una placa de retención 22 que está diseñada específicamente para ser usada cooperativamente con una hebilla 24. La placa de retención 22 incluye una porción de cuerpo exterior que tiene una ranura abierta 23 en la misma a través de la cual se extiende el cinturón y también incluye una porción de cuerpo interior que se recibe guiadamente dentro de la hebilla y de la cual se extiende una lengüeta de cerradura interior 25. La lengüeta de cerradura incluye porciones extremas de gancho dirigidas hacia afuera orientadas opuestamente 27 y 28 para propósitos de cooperación con los mecanismos de retención montados dentro de la hebilla 24. Como se muestra, los extremos son ahusados para propósitos que serán descritos en mayor detalle en lo siguiente. Con la hebilla 24 se incluye un alojamiento exterior 30 que cubre substancialmente y se asegura a un bastidor metálico 31 , un extremo del cual se conecta al vehículo por medio de un cinturón de anclaje 32. La hebilla incluye una abertura 34 en su extremo opuesto o frontal para recibir la placa de retención 22. Con referencia a los dibujos de las Figs. 3-12, el interior de la hebilla y placa de retención se muestran generalmente con el alojamiento 30 de la hebilla estando removido para propósitos de claridad. Con referencia específica a las Figs. 3-8, el bastidor de hebilla 31 ¡ncluye un par de porciones de pared lateral generalmente con forma de u 36 y 37 que definen canales 38 para guiar y recibir la placa de retención 22 mientras se inserta dentro de la abertura 34 al frente de la hebilla.

El ensamble de hebilla de la presente invención está diseñado específicamente para incorporar mecanismos de retención que evitan la liberación de la placa de retención que pudiera soltarse por fuerzas inerciales que se dirijan en contra de la hebilla, tales como las que pueden ocurrir en una volcadura de vehículo u otros accidentes de vehículo cuando no se hace un intento por parte del pasajero para liberar la placa de retención de la hebilla. Dichas fuerzas pueden ser aplicadas por objetos que accidentalmente se enganchen a un botón de liberación asociado con la invención o por la dirección de fuerzas en contra del alojamiento de hebilla que puedan tender a mover los ensambles de retención de sus posiciones cerradas. En este particular, los sistemas de sujeción de la presente invención proporcionan específicamente mecanismos de retención desviados opuestamente de manera que deben aplicarse fuerzas ¡guales y opuestas simultáneamente al par de mecanismos de retención para moverlos a posiciones liberadas de manera que la placa de retención pueda removerse de la hebilla 24. Como se muestra en las Figs. 3, 4, 9, 11 y 12, los mecanismos de retención 40 y 41 están en la forma de bloques deslizables que están montados dentro de un canal guía 42 definido entre dos pares de bloques de guía fijos 43, 44 y 45, 46. Los bloques de guía están asegurados fijamente al bastidor de hebilla 31 por remaches u otros sujetadores adecuados (no mostrados) que se extienden a través de una pared inferior 47 del bastidor de hebilla 31.

Como se muestra en la línea punteada en la Fig. 12, cada una de las caras interiores de los bloques de guía 43, 44, 45 y 46 incluyen una ranura 47 en la cual se recibe un miembro de guía u orejeta 48 que se extiende de cada lado de los mecanismos de retención 40 y 41. Las ranuras y las orejetas de guía asociadas con cada uno de los mecanismos de retención evitan el desplazamiento de los mecanismos de retención con relación al canal de guía 42 definen entre los dos conjuntos de bloques de guía opuestos y también limitan el movimiento interior y exterior de los mecanismos de retención con relación uno al otro. Con referencia continua a la Fig. 12, cada uno de los mecanismos de retención 40 y 41 también incluyen una abertura 50 mostrada en línea punteada para propósitos de recibir un extremo de un miembro elástico, tal como un resorte en espira 52, asociado con cada uno de los mecanismos de retención. El extremo opuesto de cada resorte se asienta de manera segura en contra de las paredes interiores del bastidor de hebilla 31 de manera que cada resorte 52 aplica una fuerza elástica que empuja los mecanismos de retención 40 y 41 uno hacia el otro como se muestra en la Fig. 3. Cada resorte aplica la misma cantidad de fuerza al mecanismo de retención adyacente de manera que las mismas fuerzas sean aplicadas simultáneamente a ambos mecanismos de retención 40 y 41 para empujarlos a su posición exterior o de liberación, como se muestra en la Fig. 4. En la Fig. 4, la lengüeta de cerradura 25 de la placa de retención 22 se muestra estando insertada como cuando se aplican fuerzas opuestas e iguales a las superficies interiores de los mecanismos de retención para separar los mecanismos simultáneamente a su segunda posición abierta. Las caras interiores 53 y 54 de los mecanismos de retención 40 y 41 , respectivamente, definen o terminan en cerraduras de gancho de agarre de borde 55 y 56, respectivamente, que enganchan con los ganchos 27 y 28 de la lengüeta de cerradura 25 de la placa de retención 22 mientras que los mecanismos de retención 40 y 41 son empujados a su posición trabada interior para asegurar la placa de retención 22 dentro de la hebilla 24. También montado dentro de la hebilla 24 y al bastidor de hebilla 31 está una placa de guía 55 que está asegurada, tal como por remaches, tornillos u otros sujetadores (no mostrados), a la pared posterior 37 del bastidor de hebilla 31 , ver Fig. 6-8. La placa 55 generalmente se extiende alrededor de los bloques de guía 43, 44, 45 y 46 y entre los bloques de guía y los lados 36 y 37 del bastidor de hebilla y proporciona una superficie de soporte para la placa de retención 22 y su lengüeta 25. Para liberar la placa de retención 22 de la hebilla 24, la invención incorpora un miembro de liberación deslizable 60 que es guiado móvilmente dentro de canales opuestos 38 definidos por las paredes laterales 36 y 37 del bastidor de hebilla 31. Como se muestra en la Fig. 3, el miembro de liberación deslizable se asienta sobre la placa de retención y lengüeta de retención de manera que sea deslizable hacia y en alejamiento del espacio entre los mecanismos de retención opuestos 40 y 41. El miembro de liberación deslizable se forma preferiblemente de un material plástico tal como un material de polietileno de alta densidad (HDPE- por sus siglas en inglés) e incluye una porción de cuerpo que tiene un botón de empuje 61 formado integralmente que se extiende hacia arriba desde un extremo del mismo como se muestra en las Figs. 3, 6 y 12. El extremo opuesto del miembro de liberación deslizable incluye una proyección central 62 que tiene un extremo frontal que está ahusado en 63 y 64 de manera que enganche cooperativamente con las superficies interiores ahusadas o biseladas 53 y 54, respectivamente de los mecanismos de retención 40 y 41. De esta manera, cuando el miembro de liberación deslizable está en una primera posición como se muestra en la Fig. 3, la proyección central 62 está en una posición en donde no se separa de los mecanismos de liberación 40 y 41 y entonces la lengüeta de cerradura 25 de la placa de retención 22 se sujeta enganchada por los mecanismos de retención 40 y 41. No obstante, cuando el miembro deslizante se mueve, por enganchar el botón de empuje 61 , hacia adentro de la hebilla a una posición como se muestra en la Fig. 4, los extremos biselados 63 y 64 de la proyección 62 fuerza a los mecanismos de retención 40 y 41 en contra de los resortes 52 y simultáneamente los empuja hacia afuera a su segunda posición o posición de liberación para de esta manera liberar la placa de retención 22 de la hebilla 24. Para regresar el miembro de liberación deslizable 60 a su primera posición no liberable, como se muestra en la Fig. 3, un par de resortes de retorno 65 y 66 se montan entre los bloques de guía 44 y 46 y un borde interior 48 del miembro de liberación deslizable. Cuando el miembro de liberación deslizable se empuja hacia adentro para mover los mecanismos de retención 40 y 41 a su segunda posición o posición de liberación exterior, los resortes 65 y 66 se comprimen. Tan pronto como el miembro de retención 22 se jala del alojamiento, los resortes provocarán automáticamente que el miembro de liberación deslizable se mueva a su posición más externa como se muestra en la Fig. 3. Para ayudar adicionalmente en la expulsión de la placa de retención 22 de la hebilla 24, se suministra un mecanismo de disparo 70 dentro de la hebilla. Con referencia específica a la Fig. 10, el mecanismo de disparo 70 incluye un alojamiento exterior 71 en el cual se monta un pistón de disparo 72 que ese empuja elásticamente por un resorte en espira 73 montado entre el alojamiento 71 y el pistón 72. El pistón incluye orejetas de guía 74 opuestas que se guían deslizablemente dentro de ranuras opuestas 75 en el alojamiento 71 y limitan el movimiento del pistón 72 dentro de los límites de las ranuras opuestas. Para guiar positivamente el miembro de liberación deslizable 60 dentro de la hebilla 24, ranuras opuestas 80, sólo una de las cuales se muestra en el dibujo de la Fig. 3, se suministran en paredes laterales opuestas del cuerpo del miembro de liberación deslizable. Remaches 81 se extienden hacia adentro desde las paredes laterales del bastidor de hebilla 31 y así guían y limitan efectivamente el desplazamiento interior y exterior del miembro de liberación deslizable con relación a la hebilla para evitar que el miembro de liberación deslizable suelte la hebilla. Con referencia específica a la Fig. 9, 11 y 12, la invención incorpora una barra de cerradura generalmente con forma de u 82 que está montada móvilmente dentro de la hebilla 24 para evitar el movimiento de los mecanismos de liberación 40 y 41 a sus segundas posiciones de liberación en el caso de que se aplique cualquier fuerza inercial en contra del ensamble de hebilla que puedan tender a impulsar el miembro de liberación deslizable 60 a una posición para abrir las retenciones con relación una a la otra cuando dicha acción no se desea, tal como durante un accidente. La barra de cerradura incluye un par de rebordes separados 76 y 77 que se extienden entre los bloques de guía 44 y 46 y las paredes exteriores 36 y 37 del bastidor de hebilla 31. Un par de resortes 78 y 79 se extienden desde los bloques de guía 44 y 46 y se enganchan a la porción central 83 de la barra de cerradura 82 y normalmente la empuja a su primera posición, como se muestra en la Fig. 9, en donde los rebordes 76 y 77 están separados de los mecanismos de retención 40 y 41. En esta posición, la barra de cerradura no evita que los mecanismos de cerradura se muevan de su primera posición trabada interior a su segunda posición de liberación exterior. No obstante, si una fuerza externa se aplica que tienda a impulsar la placa de retención 22 hacia adentro del alojamiento durante un accidente, la cual tenderá también a impulsar el miembro de liberación deslizable a su posición de liberación interior, dicha fuerza también empujará la barra de cerradura a su posición de bloqueo interior mostrada en las Figs. 11 y 12 en donde los rebordes exteriores 46 y 47 bloquean los mecanismos de retención 40 y 41 del movimiento a sus segundas posiciones de liberación exteriores. De esta manera, la lengüeta de cerradura 25 asociada con una placa de retención 22 no puede ser liberada inadvertidamente por fuerzas exteriores que se apliquen en contra del ensamble de hebilla y a lo largo del eje central A-A del mismo. Una vez que las fuerzas inerciales o externas han pasado, los resortes 78 y 79 empujarán la barra de cerradura 82 a su primera posición no bloqueada. Con referencia específica a las Figs. 1 y 2 el alojamiento exterior 30 de la hebilla 24 incluye una sección acampanada o convexa 90 adyacente a la abertura 34 en la cual se recibe la placa de retención. La sección convexa se extiende ligeramente arriba de la porción de botón de empuje elevado 61 del miembro deslizable de liberación 60 para proporcionar espacio libre para el botón de empuje mientras se mueve de su posición exterior a una posición de liberación más profunda. La sección convexa también proporciona protección para el miembro de liberación deslizable y evita la activación inadvertida o accidental del mismo. La descripción anterior de la modalidad preferida de la invención ha sido presentada para ilustrar los principios de la invención y no para limitar la invención a la modalidad particular ilustrada. Se pretende que el alcance de la invención se defina por todas las modalidades comprendidas dentro de las siguientes reivindicaciones y sus equivalentes.

Claims (14)

1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES 1.- Un ensamble de hebilla de sujeción de liberación no inercial para un vehículo que tiene un cinturón de sujeción, el ensamble de hebilla estando caracterizado porque comprende: una hebilla que incluye un bastidor y un alojamiento que cubre por lo menos parcialmente dicho bastidor, dicha hebilla tiene extremos frontal y posterior y lados opuestos, un canal de recepción de placa de retención definido dentro de dicho alojamiento, una abertura en dicho extremo frontal de dicho alojamiento en comunicación con dicho canal de recepción de placa de retención y de un tamaño para recibir una placa de retención en la misma, una placa de retención que tiene una lengüeta de cerradura que incluye porciones extremas orientadas opuestamente, un par de mecanismos de retención montados deslizablemente dentro del alojamiento de manera que sean móviles recíprocamente en un canal de guía definido dentro de dicho alojamiento y el cual se extiende transversalmente a un eje longitudinal central de dicha hebilla la cual se extiende desde dichos extremos frontal y posterior, medios de desviación dispuestos en lados opuestos de dicho par de mecanismos de retención para empujar dichos mecanismos de retención en direcciones opuestas uno hacia el otro a una primera posición trabada interior en donde dichos mecanismos de retención son enganchables con dicha lengüeta de cerradura de dicha placa de retención cuando dicha placa de retención se inserta en dicho alojamiento, un miembro de liberación enganchable con dichos mecanismos de retención para mover dichos mecanismos de retención simultáneamente hacia afuera en alejamiento de dicho eje central de dicha hebilla a segundas posiciones de liberación en donde dichos mecanismos de retención están desenganchados de dicha lengüeta de cerradura de dicha placa de retención de manera que dicha placa de retención pueda ser removida de dicho alojamiento, y dichos medios de desviación empujando constantemente dichos mecanismos de retención hacia dicha primera posición trabada interior con fuerzas dirigidas opuestamente de manera que cuando uno de dichos mecanismos de retención se empuja hacia dicha segunda posición de liberación por una fuerza inercial, un incremento de fuerza simultáneo se aplica para sujetar el otro mecanismo de retención en dicha primera posición trabada interior del mismo de manera que dichos mecanismos son únicamente liberables con la aplicación simultánea de fuerzas para mover dichos mecanismos de retención de dicha primera posición trabada interior a dicha posición de liberación. 2.- El ensamble de hebilla de sujeción de liberación no inercial de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho miembro de liberación para mover simultáneamente dichos mecanismos de retención hacia afuera a dichas segundas posiciones de liberación incluyen un miembro de liberación deslizable que incluye un cuerpo montado dentro de dicho alojamiento y una proyección que se extiende desde dicho cuerpo para ser enganchable selectivamente con dichos mecanismos de retención, y dicho miembro de liberación deslizable incluye una porción de botón de empuje encganchable manualmente selectivamente para empujar dicho miembro de liberación deslizable de una primera posición a una segunda posición en la cual dicha proyección empuja a dichos mecanismos de retención simultáneamente hacia afuera uno con respecto al otro a dichas segundas posiciones de liberación. 3.- El ensamble de hebilla de sujeción de liberación no inercial de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque dicho alojamiento incluye una porción convexa para recibir selectivamente dicho botón de empuje cuando dicho botón de empuje es empujado para mover dicho miembro de liberación deslizable a dicha segunda posición. 4.- El ensamble de hebilla de sujeción de liberación no inercial de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque ¡ncluye una cerradura montada elásticamente dentro de dicho alojamiento, dicha cerradura estando intermedia móvilmente a dichos mecanismos de retención y dichos lados opuestos de dicha hebilla para evitar que dichos mecanismos de liberación se muevan a dichas segundas posiciones de liberación si una fuerza inercial se aplica a dicho miembro de liberación y dicha placa de retención para impulsarlas hacia adentro de dicho alojamiento. 5.- El ensamble de hebilla de sujeción de liberación no inercial de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque dichos mecanismos de retención incluyen un bloque deslizante que incluye una cara ahusada interior que es enganchable por una de dichas porciones extremas de dicha lengüeta de cerradura cuando dicho mecanismo de retención está en una primera posición trabada interior, dicha cara ahusada terminando en una cerradura de gancho de agarre para enganchar dicha una de dichas porciones extremas de dicha lengüeta de cerradura de dicha placa de retención. 6.- El ensamble de hebilla de sujeción de liberación no ¡nercial de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque incluye un par de bloques de guía separados montados en dicho alojamiento y que definen dicho canal de guía entre los mismos, y cada uno de dichos bloques deslizantes incluye medios para engancharse a dichos bloques de guía para evitar que dichos bloques de guía se desenganchen del interior de dicho canal de guía. 7 '.- El ensamble de hebilla de sujeción de liberación no inercial de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque dicho bastidor de hebilla incluye un par de paredes laterales opuestas que definen canales opuestos para recibir un cuerpo de dicha placa de retención, cuando dicha placa de retención se inserta en dicha abertura en dicho alojamiento. 8.- El ensamble de hebilla de sujeción de liberación no inercial de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque dicho bastidor de hebilla incluye un par de paredes laterales opuestas que definen canales de guía opuestos para dicho miembro de liberación deslizable, y medios para sujetar dicho miembro de liberación deslizable en relación deslizante dentro de dichos canales de guía opuestos. 9.- El ensamble de hebilla de sujeción de liberación no inercial de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque cada uno de dichos mecanismos de retención incluye un bloque deslizante que incluye una cara ahusada interior que es enganchable por una de dichas porciones extremas de dicha lengüeta de cerradura, dicha cara ahusada terminando en la cerradura de gancho de agarre para enganchar dicha porción extrema de dicha lengüeta de cerradura de dicha placa de retención. 10.- El ensamble de hebilla de sujeción de liberación no inercial de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque incluye un par de miembros de guía separados montados en dicho alojamiento y que definen una pluralidad de canales de guía entre los mismos, y cada uno de dichos bloques deslizables incluyendo medios para enganchar dichos miembros de guía para evitar que dichos bloques deslizables se desenganchen del interior de dicho canal de guía. 11.- El ensamble de hebilla de sujeción de liberación no inercial de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque incluye medios elásticos para empujar normalmente dicho miembro de liberación deslizante a su primera posición. 12.- El ensamble de hebilla de sujeción de liberación no inercial de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque incluye segundos medios elásticos para empujar dicha placa de retención de dicha hebilla cuando dichos mecanismos de retención se mueven a dichas segundas posiciones de liberación. 13.- El ensamble de hebilla de sujeción de liberación no inercial de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque ¡ncluye una cerradura montada dentro de dicho alojamiento, dicha cerradura estando intermedia móvilmente a dichos mecanismos de retención y dichos lados opuestos de dicha hebilla para evitar que dichos mecanismos de retención se muevan a sus segundas posiciones de liberación si una fuerza inercial se aplica a dicho miembro de liberación deslizable y dicha placa de retención para impulsarlas hacia adentro de dicho alojamiento. 14.- El ensamble de hebilla de sujeción de liberación no inercial de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque dicha cerradura generalmente es con forma de u, y medios elásticos para un empuje normal de dicha cerradura en alejamiento de dichos mecanismos de retención. 15.- Un método para proporcionar un sistema de sujeción de seguridad no inercial para vehículos, el sistema ¡ncluye una placa de retención que tiene una lengüeta de cerradura generalmente centrada, una hebilla que incluye un alojamiento que tiene un canal interior para recibir selectivamente la placa de retención y un par de mecanismos de retención orientados opuestamente móviles dentro del alojamiento desde primeras posiciones trabadas enganchando la lengüeta de cerradura de la placa de retención para sujetar la placa de retención dentro del alojamiento a segundas posiciones de liberación para permitir la inserción y remoción de la placa de retención con relación al canal interior del alojamiento, y en donde se proporciona un miembro de liberación para mover simultáneamente los mecanismos de retención en alejamiento uno del otro a las segundas posiciones de liberación, el método estando caracterizado porque incluye: a) empujar continuamente el par de mecanismos de retención uno hacia el otro a las primeras posiciones trabadas de los mismos por fuerzas elásticas generalmente iguales y opuestas, b) mover el par de mecanismos de retención desde las primeras posiciones trabadas de los mismos hacia afuera a las segundas posiciones de liberación de los mismos mientras la placa de retención se inserta dentro del alojamiento y de manera que cuando la placa de retención se inserta completamente dentro del alojamiento el par de mecanismos de retención se mueve a las primeras posiciones trabadas de los mismos para evitar la separación de la placa de retención del alojamiento de hebilla, y c) liberar la placa de retención del par de mecanismos de retención únicamente con la aplicación simultánea de fuerza a cada uno de los mecanismos de retención por el miembro de liberación para moverlos en alejamiento uno del otro dentro del alojamiento a las segundas posiciones de liberación de los mismos. 16.- El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque incluye la etapa adicional de bloquear los mecanismos de liberación del movimiento a dichas segundas posiciones de liberación de los mismos cuando una fuerza externa se aplique axialmente a la hebilla y la cual tienda a provocar que el miembro de liberación se enganche a los mecanismos de retención para moverlos a sus segundas posiciones de liberación.