ARROLLADOR DE CINTURON DE SEGURIDAD CON UN DISPOSITIVO DE LIMITACION DE FUERZA CONTROLADO POR LA EXTRACCION DEL CINTURON.

Arrollador de cinturón de seguridad (10) para vehículos automóviles con un dispositivo de bloqueo controlable,

sensible al vehículo y/o sensible a la banda de cinturón, para el árbol de cinturón (13), con una cabeza perfilada (26) como soporte de un elemento de bloqueo dispuesto de manera móvil, para el bloqueo del árbol de cinturón (13) con la carcasa (12), y con un dispositivo de limitación de fuerza, formado en dos fases y que presenta dos elementos de limitación de fuerza (15, 16) conectados uno tras otro en serie, pudiendo conmutarse los elementos de limitación de fuerza (15, 16), a través de un acoplamiento (19, 20) intercalado y que se puede controlar mediante un dispositivo de control, entre un nivel de limitación de fuerza alto y un nivel de limitación de fuerza bajo, caracterizado porque el dispositivo de control para la conmutación del acoplamiento (19, 20) entre el nivel de limitación de fuerza alto y el nivel de limitación de fuerza bajo está constituido por un engranaje contador (22), que determina la medida en cada caso de la extracción de la banda de cinturón del árbol de cinturón (13) y el acoplamiento (19, 20) se puede conmutar, de un lado para otro, de manera reversible entre el nivel de limitación de fuerza alto y el nivel de limitación de fuerza bajo

Arrollador de cinturón de seguridad con un dispositivo de limitación de fuerza controlado por la extracción del cinturón.

La presente invención se refiere a un arrollador de cinturón de seguridad para vehículos automóviles con un dispositivo de bloqueo controlable, sensible al vehículo y/o sensible a la banda de cinturón, para el árbol de cinturón, con una cabeza perfilada como soporte de un elemento de bloqueo dispuesto móvil, para el bloqueo del árbol de cinturón con la carcasa, y con un dispositivo de limitación de fuerza, formada en dos fases y que presenta dos elementos de limitación de fuerza conectados uno tras otro en serie, pudiendo conmutarse los elementos de limitación de fuerza, a través de un acoplamiento intercalado y que se puede controlar mediante un dispositivo de control, entre un nivel de limitación de fuerza alto y un nivel de limitación de fuerza bajo.

Un arrollador de cinturón de seguridad con las características mencionadas anteriormente se describe en el documento DE 200 15 402 U1. Este arrollador de cinturón de seguridad presenta además de una barra de torsión, dispuesta entre el árbol de cinturón y una cabeza perfilada, otros dos dispositivos de limitación de la fuerza, conectados en serie entre sí, en forma de dos acoplamientos de resbalamiento los cuales están acoplados entre sí mediante anillo dentado, dentado por el exterior y por el interior. Al mismo tiempo, el primer acoplamiento de resbalamiento, que presenta un nivel de limitación de la fuerza mayor, actúa entre árbol de cinturón o respectivamente su cabeza perfilada y el anillo dentado y el segundo acoplamiento de resbalamiento entre el anillo dentado y la carcasa. El anillo dentado está en el estado de partida fijado, fijo a la carcasa, mediante un trinquete que puede ser controlado por el dispositivo de control, siendo controlado el trinquete, en caso necesario, por el dispositivo de control fuera del engarce con el anillo dentado, de manera que el anillo dentado se puede girar libremente con respecto a la carcasa de arrollador de cinturón.

El control de los elementos de limitación de fuerza en el arrollador de cinturón conocido está instalado al mismo tiempo de tal manera que el anillo dentado está fijado a través del trinquete fijo a la carcasa, de manera que en un accidente actúa en primer lugar el nivel de limitación de fuerza más alto. Si mediante una señal procedente del lado del vehículo se determina que, a causa de la magnitud del peso o de la posición del conductor o debido a la gravedad del accidente, la fuerza de retención que actúa sobre los ocupantes se hace así de grande, se controla el trinquete para que deje de estar engarzado con el anillo dentado, de manera que el anillo dentado se puede girar libremente con respecto a la carcasa. Por consiguiente, se produce un movimiento relativo entre la carcasa y el anillo dentado, actuando el segundo acoplamiento por rozamiento, situado entre la carcasa y el anillo dentado, como limitación de la fuerza con un nivel de limitación de la fuerza menor. El proceso de conmutación se lleva a cabo, según esto, en cada caso desde el nivel de limitación de fuerza alto hacia el nivel de limitación de fuerza bajo y no es reversible. En esta medida está relacionada con el arrollador de cinturón conocido la desventaja de que también sobre personas atadas más pequeñas o más ligeras actúa en primer lugar el nivel de limitación de la fuerza más alto, lo que conduce a un aumento correspondientemente fuerte de la fuerza de retención. Únicamente para una fuerza de retención excesivamente grande tiene lugar la reducción del nivel de limitación de la fuerza. Otro inconveniente consiste en que el arrollador de cinturón de seguridad conocido no permite tener en cuenta las variaciones momentáneas de posición de sentado mediante movimientos de los ocupantes atados sobre el asiento.

La invención se plantea, por ello, problema de perfeccionar un arrollador de cinturón de seguridad con las características genéricas de tal manera que el ajuste del nivel de limitación de la fuerza tenga lugar de manera más flexible y mejor adaptada a las condiciones de los ocupantes.

La solución a este problema se pone de manifiesto, incluidas las estructuraciones ventajosas y los perfeccionamientos de la invención, a partir del contenido de las reivindicaciones, las cuales viene a continuación de la presente descripción.

La invención prevé, en su idea fundamental, que el dispositivo de control para la conmutación del acoplamiento entre el nivel de limitación de fuerza alto y el nivel de limitación de fuerza bajo conste de un engranaje contador, que determine la medida en cada caso de la extracción de la banda de cinturón del árbol de cinturón y el acoplamiento se pueda conmutar, de un lado para otro, de manera reversible entre el nivel de limitación de fuerza alto y el nivel de limitación de fuerza bajo.

Con la invención, está relacionada la ventaja de que el nivel de limitación de la fuerza es ajustado desde un primer instante, dependiendo de la extracción de la banda de cinturón existente en el instante del accidente, en cada caso a un nivel alto o a un nivel bajo. De este modo, se puede tener en cuenta en cada caso no sólo la extracción del cinturón condicionada por la masa corporal y por la vestimenta, sino también la posición de asiento de los ocupantes del vehículo reinante precisamente en el instante del accidente. Si un ocupante pequeño, y por ello por regla general más ligero, para el cual hay que usar según el estado de la técnica un nivel de limitación de la fuerza menor, se ha inclinado hacia delante justo antes del accidente, entonces se encuentra, en ciertas circunstancias, en una proximidad correspondiente con respecto a una parte del vehículo, de manera que la salida de banda de cinturón mayor, relacionada con un nivel de limitación de la fuerza inferior, puede conducir ya a poner en peligro al ocupante. En el arrollador de cinturón de seguridad según la invención está asegurado por el contrario que también en este caso se usa directamente el nivel de limitación de la fuerza más alto mediante la consulta de la extracción de la banda de cinturón, para el cual, teniendo en cuenta una mayor fuerza del cinturón, se reduce un posible desplazamiento hacia delante del ocupante y se protege, en esa medida, también mejor al pequeño ocupante.

Además, se mejora de manera ventajosa la protección de este tipo de personas que están atadas con una extracción de cinturón situada poco antes del punto de conmutación y para las cuales está ajustado en esta medida el nivel de limitación de la fuerza más bajo. En el caso de un accidente se produce una extracción del cinturón, debida a la reacción del elemento de limitación de la fuerza que presenta el nivel de limitación de la fuerza bajo, en el cual la posición de conmutación puede ser superada y, como consecuencia de ello, se conecta entonces el nivel de limitación de la fuerza alto.

De acuerdo con un ejemplo de forma de realización de la invención, está previsto que el acoplamiento esté constituido por un anillo dentado, apoyado con posibilidad de giro en la carcasa del arrollador de cinturón y que engarza en caso de bloqueo por el elemento de bloqueo de la cabeza perfilada, y por un trinquete que puede ser movido por el dispositivo de control de un lado para otro entre dos posiciones de conmutación, mediante el cual el anillo dentado es liberado en una de las posiciones de conmutación y es enclavado en la otra posición de conmutación, fijo en la carcasa. En la medida en que la utilización de un anillo dentado para la realización de la conexión de conmutación entre dos instalaciones de limitación de la fuerza se conoce gracias al documento DE 200 15 402 U1, está previsto un movimiento del trinquete correspondiente únicamente en una dirección de conmutación.

En detalle, puede estar previsto que los elementos de limitación de fuerza estén dispuestos, de tal manera con respecto al anillo dentado, que el primer nivel de limitación de fuerza con el nivel de limitación de fuerza menor se realice con el anillo dentado con posibilidad de giro con respecto a la carcasa y el segundo nivel de limitación de fuerza con el nivel de limitación de fuerza alto se realice, con el trinquete controlado por el dispositivo de control en engarce con el anillo dentado, con el anillo dentado fijado fijo a la carcasa.

De acuerdo con un ejemplo de forma de realización de la invención está previsto que el elemento de limitación de fuerza que fija el nivel de limitación de fuerza bajo sea una barra de torsión dispuesta, fuera del árbol de cinturón,...

1. Arrollador de cinturón de seguridad (10) para vehículos automóviles con un dispositivo de bloqueo controlable, sensible al vehículo y/o sensible a la banda de cinturón, para el árbol de cinturón (13), con una cabeza perfilada (26) como soporte de un elemento de bloqueo dispuesto de manera móvil, para el bloqueo del árbol de cinturón (13) con la carcasa (12), y con un dispositivo de limitación de fuerza, formado en dos fases y que presenta dos elementos de limitación de fuerza (15, 16) conectados uno tras otro en serie, pudiendo conmutarse los elementos de limitación de fuerza (15, 16), a través de un acoplamiento (19, 20) intercalado y que se puede controlar mediante un dispositivo de control, entre un nivel de limitación de fuerza alto y un nivel de limitación de fuerza bajo, caracterizado porque el dispositivo de control para la conmutación del acoplamiento (19, 20) entre el nivel de limitación de fuerza alto y el nivel de limitación de fuerza bajo está constituido por un engranaje contador (22), que determina la medida en cada caso de la extracción de la banda de cinturón del árbol de cinturón (13) y el acoplamiento (19, 20) se puede conmutar, de un lado para otro, de manera reversible entre el nivel de limitación de fuerza alto y el nivel de limitación de fuerza bajo.

2. Arrollador de cinturón de seguridad según la reivindicación 1, caracterizado porque el acoplamiento comprende un anillo dentado (19), apoyado con posibilidad de giro en la carcasa (11) del arrollador de cinturón (10) y que engarza en caso de bloqueo mediante el elemento de bloqueo (27) de la cabeza perfilada (26), y un trinquete (20) que puede ser movido por el dispositivo de control (22) de un lado para otro, entre dos posiciones de conmutación, mediante el cual el anillo dentado (19) es liberado en una de las posiciones de conmutación y es enclavado en la otra posición de conmutación, de manera fija en la carcasa.

3. Arrollador de cinturón de seguridad según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque los elementos de limitación de fuerza (15, 16) están dispuestos de tal manera con respecto al anillo dentado (19), que el primer nivel de limitación de fuerza con el nivel de limitación de fuerza menor se realiza con el anillo dentado (19) con posibilidad de giro con respecto a la carcasa (11) y el segundo nivel de limitación de fuerza con el nivel de limitación de fuerza alto se realiza, con el trinquete (20) controlado por el dispositivo de control (22) en engarce con el anillo dentado (19), con el anillo dentado (19) fijado fijo a la carcasa.

4. Arrollador de cinturón de seguridad según la reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque el elemento de limitación de fuerza que fija el nivel de limitación de fuerza bajo es una barra de torsión (16) dispuesta, fuera del árbol de cinturón (13) en la carcasa de arrollador de cinturón (11), uno de cuyos extremos está tensado de manera fija a la carcasa y cuyo otro extremo está conectado, de tal manera al anillo dentado (19), a través de unos medios de conexión (18), que el giro del anillo dentado (19) se puede transformar en una torsión de la barra de torsión (16).

5. Arrollador de cinturón de seguridad según la reivindicación 4, caracterizado porque los medios de conexión comprenden una banda de metal (18) con una longitud predeterminada, uno de cuyos extremos está colgado en el anillo dentado (19) y cuyo otro extremo está arrollado sobre un rodillo de arrollamiento (17) dispuesto de manera que se pueda girar en la carcasa de arrollador de cinturón, conectado sin posibilidad de giro con la barra de torsión (16) y que está fijado al mismo por el lado del extremo.

6. Arrollador de cinturón de seguridad según la reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque el elemento de limitación de fuerza que fija el nivel de limitación de fuerza bajo es un freno de flexión dispuesto, fuera del árbol de cinturón (13), en la carcasa de arrollador de cinturón (11) con un elemento de tracción (60), conducido a través de una placa de desviación (61) dispuesta fija en la carcasa, que está conectado de tal manera con uno de sus extremos al anillo dentado (19), que el giro del anillo dentado (19) se puede transformar en una tracción que absorbe energía del elemento de tracción (60) a través de la placa de desviación (61).

7. Arrollador de cinturón de seguridad según la reivindicación 6, caracterizado porque el extremo (62) libre, que forma una reserva, del elemento de tracción (60) está dispuesto de tal manera que se extiende por el exterior alrededor del anillo dentado (19).

8. Arrollador de cinturón de seguridad según la reivindicación 6, caracterizado porque un extremo (62) libre, que forma una reserva, del elemento de tracción (60) está dispuesto en una carcasa de reserva (63) apoyada con posibilidad de giro en la carcasa de arrollador de cinturón (11) y se puede extraer de la carcasa de reserva (63).

9. Arrollador de cinturón de seguridad según una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque el elemento de tracción (60) presenta una anchura invariable a lo largo de su longitud.

10. Arrollador de cinturón de seguridad según una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque el elemento de tracción (60) presenta, a lo largo de su longitud, una anchura diferente dependiendo de la variación del nivel de limitación de fuerza deseada.

11. Arrollador de cinturón de seguridad según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el engranaje contador (22) está constituido por una rueda dentada (23) con dentado exterior conectada con el árbol de cinturón (13), otra rueda dentada (24), dentada por el exterior, dispuesta fija a la carcasa y una tercera rueda dentada (25) dispuesta sobre un brazo basculante de conmutación (21) apoyado con posibilidad de giro en dos posiciones de conmutación en la carcasa, estando las tres ruedas dentadas (23, 24, 25) en engarce engranado entre sí y estando dispuestos en cada caso sobre las ruedas dentadas (23, 24, 25) los botones de conmutación (30, 31, 32a) que fijan los puntos de conmutación para el brazo basculante de conmutación (21) los cuales, para un estado de desarrollo predeterminado, chocan mutuamente entre sí y gracias a ello giran el brazo basculante de conmutación (21) entre las posiciones de conmutación.

12. Arrollador de cinturón de seguridad según la reivindicación 11, caracterizado porque la rueda dentada (23) conectada con el árbol de cinturón (13), así como la rueda dentada (24) apoyada en la carcasa presentan, en cada caso, un botón de conmutación (30, 31) y porque la rueda dentada (25) apoyada sobre el brazo basculante de conmutación (21) presenta dos botones de conmutación (32a, b) para la limitación de la histéresis de conmutación.

13. Arrollador de cinturón de seguridad según la reivindicación 11 ó 12, caracterizado porque el brazo basculante de conmutación (21) controla directamente el trinquete (20) mediante una conexión mecánica.

14. Arrollador de cinturón de seguridad según la reivindicación 11 ó 12, caracterizado porque el brazo basculante de conmutación (21) controla indirectamente el trinquete (20) a través de un conmutador eléctrico intercalado.

15. Arrollador de cinturón de seguridad según la reivindicación 11 ó 12, caracterizado porque el brazo basculante de conmutación (21) controla indirectamente el trinquete (20) a través de un conmutador neumático intercalado.

16. Arrollador de cinturón de seguridad según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque en el trinquete (20) está dispuesto un trinquete de control (29), que se puede mover con respecto al mismo y que interactúa con el brazo basculante de conmutación (21), que presenta un diente de control (42) que interactúa con el dentado exterior (34) del anillo dentado (19).

17. Arrollador de cinturón de seguridad según la reivindicación 16, caracterizado porque el trinquete (20) presenta una escotadura de almacenamiento (38) en forma de ranura para el trinquete de control (29), formado en forma de U e introducido con su nervio de conexión (37) en la escotadura de almacenamiento (38) con juego de movimiento.

18. Arrollador de cinturón de seguridad según la reivindicación 16 ó 17, caracterizado porque el trinquete (20) está tensado previamente, mediante un resorte (35), en su posición de liberación para la rueda dentada (19).

19. Arrollador de cinturón de seguridad según una de las reivindicaciones 16 a 18, caracterizado porque el trinquete de control (29) está cargado por un resorte (50) previamente tensado en la dirección del engarce con el dentado exterior (34) del anillo dentado (19), y el resorte (50) pretensado está fijado, en la posición de liberación del trinquete de control (29) para el anillo dentado (19) mediante un dispositivo de retención (52, 53) que se puede conmutar por separado que, al controlar el trinquete de control (29) en el dentado exterior (34) del anillo dentado (19), libera el resorte (50) pretensado.

20. Arrollador de cinturón de seguridad según la reivindicación 19, caracterizado porque el dispositivo de retención presenta una corredera (52) que se puede mover con respecto al resorte (50) pretensado, entre una posición de sujeción y una posición de liberación.

21. Arrollador de cinturón de seguridad según la reivindicación 20, caracterizado porque la corredera (52) está sujeta, en la posición de sujeción, mediante una palanca de sujeción (53), que se apoya en unión positiva en una escotadura (55) formada en el anillo dentado (19) y que, en caso de giro del anillo dentado (19), se libera del anillo dentado (19).

22. Arrollador de cinturón de seguridad según una de las reivindicaciones 19 a 21, caracterizado porque el resorte (50) pretensado está dispuesto y orientado de tal manera que la línea de fuerza de la fuerza de resorte se extiende, en la posición de liberación del trinquete de control (29) para el anillo dentado (19), a través del apoyo de giro (56) del trinquete de control (29) en el trinquete (20) y, cuando el trinquete de control (29) está girado genera, debido a su pandeo, un momento de giro en la dirección de control del trinquete de control (29) en el anillo dentado (19).