RETRACTOR DE CINTURÓN DE SEGURIDAD CON BARRA DE TORSIÓN.

Un retractor de cinturón de seguridad (10) que comprende: una bobina (14) que puede ser rotada alrededor de un eje;

una barra de torsión (18) que se extiende a lo largo del eje y que soporta la bobina (14), presentando la barra de torsión (18) una primera parte (22) para proporcionar una fuerza relativamente alta para ofrecer resistencia al desenrollamiento del cinturón de seguridad y una segunda parte (26) para proporcionar una fuerza relativamente baja para ofrecer resistencia al desenrrollamiento del cinturón de seguridad con respecto a la bobina (14); y una vaina externa (50A) interpuesta entre la bobina (14) y la barra de torsión (18), estando la vaina externa (50A) vaciada, moldeada, revestida o de cualquier otra forma unida a las primera y segunda partes (22, 26) de la barra de torsión a lo largo de partes de las superficies externas de la barra de torsión (18); lo cual, tras una exposición suficiente a la energía rotacional, rompe la unión entre la barra de torsión (18) a lo largo de la segunda parte y la vaina externa (50A)

La presente invención se refiere al campo de los retractores de cinturones de seguridad con unas barras de torsión de limitación de la carga.

En una colisión, un retractor de un cinturón de seguridad ofrece un tope que limita la extensión del cinturón de seguridad con respecto la carcasa. En el estado bloqueado un sistema convencional de cinturón de seguridad restringe el desplazamiento hacia delante del ocupante del vehículo. Aunque el cinturón de seguridad da algo de sí, la fuerza de contención sobre el ocupante del vehículo puede ser considerable. Para reducir esta fuerza los fabricantes pueden utilizar una barra de torsión para absorber, de una manera controlada, la energía provocada por el desplazamiento hacia delante de la persona que ocupa el vehículo. La barra de torsión se tuerce y deforma cuando el cinturón de seguridad se desenrolla de tal manera que el ocupante del vehículo queda retenido de una forma más gradual durante la colisión.

Los ocupantes de más peso de un vehículo requieren una mayor fuerza de contención que los ocupantes de un menor peso de un vehículo. Es deseable utilizar una tasa de energía de absorción más alta para un ocupante con un peso considerable de un vehículo que para un ocupante de peso ligero de un vehículo de peso ligero.

Dicho dispositivo de absorción de energía es conocido a partir del documento US 2006/0022447 A1.

De un tiempo a esta parte los fabricantes han empezado a fabricar retractores de cinturones de seguridad que absorben la energía a diferentes tasas para adaptarse de modo diferente en correspondencia con el peso de los ocupantes del vehículo. Por ejemplo, cuando una persona de pequeño tamaño se sienta en el vehículo, el retractor del cinturón de seguridad se ajusta a una tasa de absorción de energía baja, de tal manera que el ocupante del vehículo de peso más ligero se ve constreñido con menos fuerza de restricción que un ocupante más pesado de un vehículo. Por otro lado, para un ocupante de más peso de un vehículo, se utiliza una intensidad de absorción de energía más alta para controlar al ocupante de más peso de un vehículo aplicándole una fuerza de contención mayor. Un ocupante de peso medio de un vehículo puede requerir una combinación de intensidades de la fuerza de contención en el momento de una colisión. De esta forma, el ocupante de un vehículo recibe una fuerza de contención que se adapta mejor a su peso.

En algunas situaciones un vehículo experimenta colisiones sucesivas. Es deseable continuar absorbiendo la energía a la misma tasa elevada que respecto del ocupante con un peso considerable de un vehículo en una segunda colisión. Sin embargo, para el ocupante de un vehículo de peso ligero, es preferente absorber la energía erivada de la bobina del cinturón de seguridad inicialmente a una tasa reducida con respecto a la primera colisión y, a continuación, con una tasa más alta con respecto a la segunda colisión. Así mismo, para un ocupante de peso medio de un vehículo es deseable absorber la energía a una tasa elevada y a continuación a una tasa baja con respecto a la colisión inicial. Para la segunda colisión, resulta preferente una tasa elevada de absorción de energía. Los rectractores de los cinturones de seguridad convencionales no ofrecen dicha prestación. Por consiguiente, se necesita un retractor de absorción de la energía de múltiples niveles que resuelva el problema expuesto.

La presente invención proporciona una solución para este problema mediante una vaina externa que es vaciada, moldeada, revestida o de cualquier otra forma unida a y rodeando una parte de una superficie externa de la primera parte de la barra de torsión la cual, tras una exposición suficiente a la energía de rotación, rompe un enlace existente entre la primera parte y la vaina externa.

La Figura 1 es una sección transversal en perspectiva del nuevo retractor del cinturón de seguridad. La Figura 2 es una sección transversal del mecanismo de cambio del retractor del cinturón de seguridad de la Figura 1. La Figura 3 es una sección transversal del retractor del cinturón de seguridad de las Figuras 1 y 2. La Figura 4 es una sección transversal del retractor del cinturón de seguridad de las Figuras 1 a 3. La Figura 5 es una vista en perspectiva del retractor del cinturón de seguridad de las Figuras 1 a 4. La Figura 6 muestra el acoplador en estado accionado. La Figura 7 es una vista en despiece ordenado del retractor del cinturón de seguridad. La Figura 8 es una sección transversal en perspectiva del retractor del cinturón de seguridad con una barra de torsión mejorada. La Figura 9 es una sección transversal del mecanismo de cambio de la Figura 8, que muestra la barra de torsión ajustada a la tasa elevada de absorción de energía.

La Figura 10 muestra el retractor del cinturón de seguridad de las Figuras 8 a 9 con la barra de torsión ajustada a una tasa relativamente baja de absorción de energía. La Figura 11 es una sección transversal del retractor del cinturón de seguridad de las Figuras 8 y 9, ajustando el mecanismo de cambio de la barra de torsión a la tasa elevada de absorción de energía. La Figura 12 es una vista en perspectiva del retractor del cinturón de seguridad de las Figuras 8 a 11 que muestra el acoplador en un estado no accionado. La Figura 13 muestra el acoplador de la Figura 12 en un estado no accionado. La Figura 14 es una vista en despiece ordenado del retractor del cinturón de seguridad. La Figura 15a es una vista en planta de una barra de torsión mejorada, en la que la barra de torsión es una barra de torsión con un diámetro uniforme con una vaina externa unidad a una parte de la superficie externa de la barra de torsión. La Figura 15b es una vista en planta de una barra de torsión similar a la de la Figura 15a, en la que la vaina externa se extiende cubriendo la entera superficie externa de la barra de torsión. La Figura 16a es un gráfico que muestra las tasas de absorción de energía como una función de la deformación de torsión de la barra de torsión y de un retractor de cinturón de seguridad convencional de la técnica anterior que presenta una barra de torsión con un diámetro uniforme. La Figura 16b es un gráfico que muestra las tasas de absorción de la energía como una función de la deformación de torsión de la barra de torsión y del par de la vaina externa mejorada aplicada sobre una barra de torsión de diámetro uniforme. La Figura 16c es n gráfico que muestra las tasas de absorción de la energía como una función de la deformación de torsión de la barra de torsión y del par del retractor del cinturón de seguridad que presenta una barra de torsión de múltiples niveles de carga, tal y como se muestra en las Figuras 1 a 7 que presenta la transición de la tasa elevada de la carga de energía a la tasa baja de absorción de la energía en una línea de puntos con la vaina externa mejorada unida a la barra de torsión de dos piezas, tal y como se muestra en las Figuras 8 a 14 mostradas en líneas continuas.

La Figura 1 es una sección transversal en perspectiva de un retractor de cinturón de seguridad 10. El retractor de cinturón de seguridad 10 incorpora una bobina 14 sobre la cual está enrollado un cinturón de seguridad 16. El retractor de cinturón de seguridad 10 permite que el cinturón 16 se desenrolle en la dirección de la flecha A y se retraiga en la dirección de la flecha B. Cuando el cinturón de seguridad se desenrolla en la dirección de la flecha A, la bobina 14 rota en la dirección de la flecha Z para devanarr un muelle de retracción 17. El muelle de retracción 17 rebobina la parte no utilizada del cinturón de seguridad 16 en la dirección de la flecha B haciendo rotar la bobina 14 en la dirección de la flecha Y.

El retractor de cinturón de seguridad 10 incorpora un sensor de inercial 19 que detecta los cambios de la velocidad del vehículo. En una colisión el sensor inercial 19 acciona un linguete (no mostrado) que encaja con y bloquea la rueda de bloqueo 21 en posición para limitar el desenrollamiento del cinturón de seguridad 16. Para reducir la fuerza de contención del cinturón de seguridad 16 sobre el ocupante de un vehículo, un retractor de cinturón de seguridad 10 incorpora una barra de torsión 18 que absorbe la energía procedente de la bobina 14 cuando el cinturón de seguridad 16 se desenrolla. La barra de torsión 18 está mecánicamente articulada para torcerse y deformarse con la bobina 14. La barra de torsión 18 presenta una primera parte 22 y una segunda parte 26. La primera parte 22...

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Un retractor de cinturón de seguridad (10) que comprende:

una bobina (14) que puede ser rotada alrededor de un eje; una barra de torsión (18) que se extiende a lo largo del eje y que soporta la bobina (14), presentando la barra de torsión (18) una primera parte (22) para proporcionar una fuerza relativamente alta para ofrecer resistencia al desenrollamiento del cinturón de seguridad y una segunda parte (26) para proporcionar una fuerza relativamente baja para ofrecer resistencia al desenrrollamiento del cinturón de seguridad con respecto a la bobina (14); y una vaina externa (50A) interpuesta entre la bobina (14) y la barra de torsión (18), estando la vaina externa (50A) vaciada, moldeada, revestida o de cualquier otra forma unida a las primera y segunda partes (22, 26) de la barra de torsión a lo largo de partes de las superficies externas de la barra de torsión (18); lo cual, tras una exposición suficiente a la energía rotacional, rompe la unión entre la barra de torsión (18) a lo largo de la segunda parte y la vaina externa (50A).

Un retractor de cinturón de seguridad (10) de acuerdo con la Reivindicación 1, que incluye un miembro de acoplamiento (54) para encajar de manera selectiva la primera parte (22) de la barra de torsión (18) y la segunda parte (26) de la barra de torsión (18) con la bobina (14), presentando el miembro de acoplamiento (54) una primera posición de acoplamiento en la que la primera parte (22) de la barra de torsión está encajada con la bobina (14) y presentando una segunda posición de acoplamiento en la que la segunda parte (26) de la barra de torsión (18) está encajada con la bobina (14), estando el miembro de acoplamiento (54) dispuesto para ser desplazado entre la primera posición de acoplamiento y la segunda posición de acoplamiento en una dirección genéricamente a lo largo del eje.

Un retractor de cinturón de seguridad (10) de acuerdo con la reivindicación 2, que incluye un accionador (74) para desplazar el miembro de acoplamiento (54) entre la primera posición de acoplamiento y la segunda posición de acoplamiento.

Un retractor de cinturón de seguridad (10) de acuerdo con la Reivindicación 3, en el que el accionador (74) es un generador de gas.

5. Un retractor de cinturón de seguridad (10) de acuerdo con las Reivindicaciones 3 o 4, en el que el accionador (74) está dispuesto para dirigir una fuerza de accionamiento en una dirección transversal al eje, sirviendo la fuerza de accionamiento para desplazar el miembro de acoplamiento (54) entre la primera

5 posición de acoplamiento y la segunda posición de acoplamiento.

6. Un retractor de cinturón de seguridad (10) de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 3 a 5, que incluye un miembro (86) para redirigir la fuerza de accionamiento desde la dirección transversal al eje hacia una dirección que se extiende genéricamente a lo largo del eje.

7. Un retractor de cinturón de seguridad (10) de acuerdo con la Reivindicación 6, que incluye una estructura de guía (86) para redirigir el miembro

8. Un retractor de cinturón de seguridad (10) de acuerdo con la Reivindicación 7, en el que la estructura de guía (86) es una rampa.

9. Un retractor de cinturón de seguridad (10) de acuerdo con una cualquiera de las Reivindicaciones 2 a 8, que comprende así mismo un mecanismo de separación (30) para establecer una separación entre la primera parte y la segunda parte, comprendiendo el mecanismo de separación (30) un ejemplo de enlace (50) que puede desplazarse entre una primera posición de enlace, en la que la primera parte

(22) de la barra de torsión (18) encaja con la bobina (14) y una segunda posición de

enlace, en la que la segunda parte (26) de la barra de torsión (18) encaja con la 25 bobina (14).