Dispositivo para tensar un cinturón de seguridad.

Un dispositivo para tensar un cinturón de seguridad que comprende un pistón (2) dirigible por presión de gaslinealmente en una guía (1) de pistón,

y estando un primer engranaje (3) soportado por el pistón (2) y que tambiénse provoca que se mueva linealmente por medio del pistón (2), usándose el primer engranaje (3) para transmitir elmovimiento del pistón a un segundo engranaje (16) que es parte de un piñón (4) por engranado del primer y delsegundo engranajes (3, 16), estando conectado el piñón (4) a, o configurado para conectarse a, un carrete delcinturón de un retractor (13) del cinturón de seguridad, de una manera mediante la cual la rotación del piñón (4)provoca la rotación del carrete del cinturón, caracterizado porque la presión de gas mueve el primer engranaje (3)en una dirección alejándolo del pistón (2) hacia el segundo engranaje (16) para engranar el primer engranaje (3) conel segundo engranaje (16) antes de que el pistón empiece a moverse linealmente en la guía (1) de pistón.

Dispositivo para tensar un cinturón de seguridad

La presente invención se refiere a un dispositivo para tensar un cinturón de seguridad en un vehículo.

El documento EP 0 629 531 B1 muestra un dispositivo de tensado de cinturón de seguridad que comprende un pistón dirigible por presión de gas linealmente en una guía de pistón durante una operación de tensado de cinturón de seguridad. El pistón accionado por gas provoca el movimiento de un mecanismo de bloqueo, en concreto una cremallera dentada, que solo se mueve longitudinalmente con el pistón para engranarse con un piñón. El piñón está conectado a un carrete del cinturón de un retractor del cinturón de seguridad de una manera dirigible, o puede estar conectado con el carrete del cinturón mediante un embrague. Los documentos EP 0 980 799 B1 y EP 0 992 406 A2 muestran dispositivos de este tipo para tensar un cinturón de seguridad en un vehículo. El documento US 6 299 090 B1 describe un dispositivo para tensar un cinturón de seguridad de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

En los dispositivos de tensado de cinturón de seguridad conocidos el engranado del engranaje en el pistón y el engranaje en el piñón tiene lugar sustancialmente en una dirección tangencial, dando como resultado una tensión significativa sobre el engranaje. En la presente invención se consiguen transmisiones simplificadas de movimiento y fuerza entre el pistón accionado y el piñón asociado con el carrete del cinturón del retractor del cinturón de seguridad.

De acuerdo con la invención, el engranaje asociado con el pistón puede desplazarse en una dirección transversal a la dirección del movimiento del pistón accionado. El engranaje asociado con el pistón es una cremallera dentada sobre la que se proporciona un engranaje en forma de dientes, en el que, como resultado de la presión de gas dentro de la cámara expansible fijada al pistón, el engranaje asociado con el pistón se engrana con el engranaje del piñón de una manera no tangencial.

En el presente documento se describirá una realización a modo de ejemplo de la invención con referencia a las figuras.

La Figura 1 es una sección transversal en alzado lateral de un dispositivo a modo de ejemplo para tensar un cinturón de seguridad de acuerdo con la presente invención. La Figura 2 es una vista en perspectiva despiezada del dispositivo a modo de ejemplo. Las Figura 3A a 3G son una serie de vistas en sección transversal que muestran el funcionamiento del dispositivo a modo de ejemplo. La Figura 4 muestra una lámina de metal que puede plegarse para producir una guía de pistón usada en el dispositivo a modo de ejemplo. La Figura 5 es una vista en perspectiva de una guía de pistón producida usando la pieza metálica mostrada en la Figura 4.

El ejemplo de un dispositivo para tensar un cinturón 21 de seguridad en un vehículo mostrado en las figuras comprende una guía 1 de pistón en la que un pistón 2 puede dirigirse y desplazarse por presión de un gas. El pistón 2 se mueve linealmente en la guía de pistón. Una sección transversal de un canal 36 de la guía de pistón formado en la guía 1 de pistón se ajusta para complementar la sección transversal del pistón 2. En el ejemplo ilustrado, el canal 36 de la guía de pistón tiene una sección transversal sustancialmente rectangular, como se muestra en la Figura 2. Una sección transversal elíptica u ovalada también es concebible. Preferentemente, las selecciones transversales del pistón 2 y para el canal 36 de la guía de pistón en la guía 1 de pistón se seleccionan para que difieran de una forma circular, para evitar la rotación del pistón respecto al canal de guía de pistón.

Un engranaje 3 está formado integralmente sobre una cremallera 15 dentada que está soportada por el pistón 2, al menos en parte, mediante una cámara 24 expansible. El engranaje 3 que comprende una serie de dientes 17 que son parte integral con la cremallera 15 dentada. La cremallera 15 dentada puede ser una cremallera dentada sólida. La cremallera dentada puede tener una sección transversal con forma de U, como se muestra en la Figura 2. La cremallera 15 dentada con el engranaje 3 es recibida en un rebaje 34 complementario del pistón 2. Las superficies terminales 30 de la guía de pistón superior e inferior, de las cuales en la Figura 2 solo es visible la superficie terminal de guía de pistón inferior, proporcionan el guiado de la cremallera 15 dentada y el engranaje 3 que está soportado por el pistón 2, al menos en parte, mediante la cámara 24 expansible. Las superficies terminales 30 de la guía de pistón se extienden transversales respecto a la dirección indicada por la flecha X en la Figura 3D, en la que se dirige el pistón 2. Las superficies terminales 30 de la guía de pistón pueden estar ligeramente inclinadas, estando la inclinación inclinada hacia abajo, de derecha a izquierda, en la Figura 1. El ángulo de inclinación respecto a la línea horizontal es un pequeño ángulo agudo de menos de 10º. Como resultado, se consigue un movimiento del engranaje 3 sobre una cremallera 15 dentada que está soportada por el pistón 2, al menos en parte, mediante una cámara 24 expansible en una dirección alejada del pistón, que es menor de 10º desde la perpendicular respecto a la dirección X en la que se dirige el pistón, dando como resultado una menor tensión al engranaje 3 de la cremallera 15 dentada y el engranaje 16 del piñón 4, cuando están engranados juntos.

El piñón 4 está conectado, preferentemente, a un carrete del cinturón de un retractor 13 del cinturón de seguridad, de manera que el piñón no puede girar independientemente del carrete del cinturón. Como se explicará más adelante, no es esencial proporcionar un embrague y/o una rueda libre entre el piñón 4 y el carrete del cinturón puesto que esta función se hace redundante debido al engranaje 3 que puede desplazarse transversalmente, porque la función de embrague es asumida por el engranaje 3 formado integralmente en una cremallera 15 dentada que está soportada por el pistón 2, al menos en parte, mediante una cámara 24 expansible, de manera que el engranaje 3 puede desplazarse transversalmente con respeto a la dirección X en la que el pistón se dirige durante una operación de tensado de cinturón de seguridad. Simplemente poner en rotación el piñón provoca la rotación del carrete del cinturón, sin un embrague en la trayectoria de transmisión entre el piñón y el carrete del cinturón.

En las Figuras 1 y 3A, se muestra una posición inactiva o posición inicial del pistón 2 en la guía 1 de pistón. En esta posición, el piñón 4 y el carrete del cinturón conectado al mismo, en el que el cinturón de seguridad 21 está enrollado en el retractor 13 del cinturón de seguridad, pueden girar libremente respecto al engranaje 3 formado integralmente en la cremallera 15 dentada, que está soportada por el pistón 2 al menos en parte mediante una cámara 24 expansible. Como muestran las Figuras 1 y 3A, una posición inactiva o posición inicial cuando el pistón 2 es estacionario en el engranaje 3 de la cremallera 15 dentada está dispuesta a una distancia del engranaje 16 del piñón 4 a lo largo de una línea que se extiende radialmente desde el eje de rotación del piñón.

Como se muestra en la Figura 5, un elemento de instalación se proporciona en la guía 1 de pistón a la que puede fijarse un generador 9 de gas para suministrar el gas propulsor. El generador 9 de gas está sujetado, preferentemente, a una unidad pre-ensamblada que comprende la guía 1 de pistón, el pistón 2 y el engranaje 3.

El pistón se mantiene en una posición estacionaria antes de un movimiento de impulsión, por ejemplo con ayuda de un dispositivo 5 de retención, hasta que el engranado de los engranajes 3, 16 sobre el pistón 2 y el piñón 4 ha tenido lugar. Mediante el dispositivo 5 de retención, es posible que el pistón solo empiece el movimiento de impulsión cuando se haya alcanzado un nivel de presión de gas definido dentro de la cámara 24 inflable, después de que haya tenido lugar el engranado de los engranajes 3, 16 sobre el pistón 2 y el piñón 4. De esta manera, se garantiza que el engranado ocurre sustancialmente en la dirección radial con respecto al piñón 4. La tensión material a la cremallera y el piñón, particularmente en los engranajes, es considerablemente menor que en el caso del engranado tangencial. Puede ser un engranado radial preciso, sin embargo, el engranado que ocurre a un ángulo agudo relativamente pequeño (menor de 10º) en relación con la... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo para tensar un cinturón de seguridad que comprende un pistón (2) dirigible por presión de gas linealmente en una guía (1) de pistón, y estando un primer engranaje (3) soportado por el pistón (2) y que también se provoca que se mueva linealmente por medio del pistón (2) , usándose el primer engranaje (3) para transmitir el movimiento del pistón a un segundo engranaje (16) que es parte de un piñón (4) por engranado del primer y del segundo engranajes (3, 16) , estando conectado el piñón (4) a, o configurado para conectarse a, un carrete del cinturón de un retractor (13) del cinturón de seguridad, de una manera mediante la cual la rotación del piñón (4) provoca la rotación del carrete del cinturón, caracterizado porque la presión de gas mueve el primer engranaje (3) en una dirección alejándolo del pistón (2) hacia el segundo engranaje (16) para engranar el primer engranaje (3) con el segundo engranaje (16) antes de que el pistón empiece a moverse linealmente en la guía (1) de pistón.

2. Un dispositivo para tensar un cinturón de seguridad de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el primer engranaje (3) está formado integralmente sobre una cremallera (15) dentada que está soportada por el pistón (2) , al menos en parte, mediante una cámara (24) expansible, y la presión de gas en la cámara (24) expansible mueve la cremallera (15) dentada en una dirección alejándola del pistón (2) hacia el segundo engranaje (16) , antes de que el pistón empiece a moverse linealmente en la guía (1) de pistón.

3. Un dispositivo para tensar un cinturón de seguridad de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en el que durante un movimiento del primer engranaje (3) para engranarse con el segundo engranaje (16) , el pistón (2) se mantiene en una posición estacionaria mediante un dispositivo (5) de retención.

4. Un dispositivo para tensar un cinturón de seguridad de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el primer engranaje (3) se mantiene en el estado engranado con el segundo engranaje (16) por la presión de gas dentro de la cámara (24) expansible cuando el pistón se mueve linealmente en la guía (1) de pistón.

5. Un dispositivo para tensar un cinturón de seguridad de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que cuando el pistón (2) está estacionario en una posición inicial antes de una operación de tensado del cinturón de seguridad, el primer engranaje (3) está dispuesto a una distancia del segundo engranaje (16) a lo largo de una línea que se extiende radialmente desde un eje de rotación del piñón (4) .

6. Un dispositivo para tensar un cinturón de seguridad de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el primer engranaje (3) es movido linealmente por el pistón (2) cuando el pistón se mueve linealmente en la guía (1) de pistón.

7. Un dispositivo para tensar un cinturón de seguridad de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la rotación del piñón (4) provoca la rotación del carrete del cinturón sin que un embrague esté en una trayectoria de transmisión entre el piñón y el carrete del cinturón

8. Un dispositivo para tensar un cinturón de seguridad de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el primer engranaje (3) está desengranado del segundo engranaje (16) después de completarse una operación de tensado del cinturón de seguridad.

9. Un dispositivo para tensar un cinturón de seguridad de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que después de completarse la operación de tensado del cinturón de seguridad la presión de gas en la cámara

(24) expansible se reduce.

10. Un dispositivo para tensar un cinturón de seguridad de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que después de completarse una operación de tensado del cinturón de seguridad el pistón (2) se mantiene en una posición final mediante un miembro (7) de detención.

11. Un dispositivo para tensar un cinturón de seguridad de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que la cámara (24) expansible comprende una tela u otro material laminar que tenga una permeabilidad a gases especificada para permitir que la cámara purgue el gas después de completarse la operación de tensado de un cinturón de seguridad.