ES2290069T3 - Enrollador de cinturon de seguridad. - Google Patents
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Abstract
Un enrollador de cinturón para un sistema de retención de ocupantes con una estructura (10), un carrete de cinturón (18) alojado de forma giratoria en la estructura (10) y un mecanismo de bloqueo para el bloqueo selectivo del carrete de cinturón (18), donde el mecanismo de bloqueo comprende un dentado externo en al menos un collar (22) del carrete de cinturón (18) y un trinquete de parada (30) que se puede introducir en este dentado externo, que se aloja de forma giratoria en la estructura (10), que está sometida previamente mediante la fuerza de resorte y/o gravedad hasta una posición de engranaje y que, mediante un electroimán (34), se puede desengranar del dentado externo hasta una posición de accionamiento, caracterizado porque el dentado externo se forma en una rueda de bloqueo (24) apoyada en el collar (22) del carrete de cinturón (18), por encima de la cual sobresale el collar (22) de forma radial, y porque el trinquete de parada (30) se apoya de forma lateral por el collar (22) y adicionalmente por la estructura (10) sobre su lado alejado del collar (22) del carrete de cinturón (18).
Description
Enrollador de cinturón de seguridad.
La invención se refiere a un enrollador de
cinturón para un sistema de retención de ocupantes de acuerdo con
los términos generales de la reivindicación 1.
El mecanismo de bloqueo de un enrollador de
cinturón que se bloquea en caso de emergencia se activa
habitualmente de forma mecánica. La activación sensible al vehículo
se realiza habitualmente mediante un cuerpo de inercia, que lleva a
engranar un trinquete con el dentado de un disco de control, que se
paraliza, donde el giro relativo que se realiza entonces entre el
carrete del cinturón y el disco de control se usa para el control de
un trinquete de parada. En el desencadenamiento sensible al
cinturón se usa un disco de inercia giratorio respecto al carrete
del cinturón, que se queda a la zaga del giro del carrete del
cinturón durante una gran aceleración del cinturón, donde a su vez
se usa el movimiento relativo entre el disco de inercia y el carrete
del cinturón para el control del trinquete de parada.
En un mecanismo de bloqueo para enrolladores de
cinturón se pretende un tramo de bloqueo corto. Este solamente se
puede realizar con una mecánica relativamente complicada y
aparatosa.
A partir del documento genérico
DE-A-421 533 se conoce un enrollador
de cinturón cuyo trinquete de parada se fija mediante un resorte en
una sujeción de bloqueo con una rueda de bloqueo. Para desbloquear
la rueda de bloqueo se proporciona un electroimán, mediante el cual
se puede desengranar el trinquete de parada de la rueda de
bloqueo.
A partir del documento
US-A-4.678.134 se conoce un
enrollador de cinturón en el que se activa un mecanismo de bloqueo
al sobrepasar una velocidad de giro predeterminada del carrete de
cinturón.
El enrollador de cinturón de acuerdo con la
invención está equipado con un mecanismo de bloqueo, en el que en
el caso de carga, el trinquete de bloqueo solamente se somete a
presión. De acuerdo con la invención, el dentado externo se forma
en una rueda de bloqueo apoyada en el collar del carrete de
cinturón, por la que sobresale radialmente el collar, donde el
trinquete de parada se apoya lateralmente en el collar, y el
trinquete de parada se apoya adicionalmente por la estructura en su
lado opuesto al collar del carrete de cinturón. Por el apoyo
bilateral del trinquete de parada, en el caso de carga solamente se
somete a presión y se puede alojar de forma particularmente
sencilla en una cavidad de un lado de la estructura. El trinquete de
parada, en el funcionamiento normal del enrollador de cinturón, se
mantiene desengranado mediante el electroimán del dentado externo
en el collar del carrete del cinturón. Mediante sensores adecuados
se detecta una emergencia que requiere una activación del mecanismo
de bloqueo. Para ello se desconecta el electroimán, de manera que
el trinquete de parada se controla inmediatamente mediante la fuerza
del resorte y/o la gravedad hacia el dentado externo en el collar
del carrete de cinturón. Preferiblemente, la carga previa provocada
por la fuerza del resorte del trinquete de parada se refuerza en su
posición de engranaje mediante la gravedad.
Es particularmente ventajosa una realización en
la que la estructura comprende un lado con una sección principal y
un ala con desplazamiento paralelo unida mediante una franja de
pared doblada y con una escotadura de alojamiento, que se extiende
desde el ala por la franja de pared doblada y hasta la sección
principal del lado, de modo que un extremo esférico del trinquete
de parada se apoya de forma giratoria en la escotadura de
alojamiento.
Es particularmente ventajosa la combinación con
un motor eléctrico del carrete del cinturón. El motor eléctrico
sustituye el muelle del enrollador convencional y también puede
realizar un pretensado con una colisión inminente. Con ayuda de
sensores adecuados y un control de motor en la técnica de
microprocesador se pueden controlar numerosas funciones del
enrollador, que en enrolladores convencionales solamente se pueden
realizar con una mecánica compleja. A esto también pertenece
particularmente el control del mecanismo de bloqueo, que con el
enrollador de cinturón de acuerdo con la invención solamente
requiere una señal para la activación o la desactivación del
electroimán.
Un método no de acuerdo con la invención para la
activación del mecanismo de bloqueo en un enrollador de cinturón
del tipo que se ha descrito consiste en que se detecta el giro del
carrete del cinturón, en que se genera una señal de control con una
aceleración de giro o velocidad de giro del carrete de cinturón que
sobrepasa un valor predeterminado y en que mediante esta señal de
control se desconecta el electroimán. Durante un uso normal del
enrollador de cinturón, el trinquete de parada se mantiene
desengranado mediante el electroimán del dentado externo de la
rueda de bloqueo. Para minimizar el consumo de corriente, la señal
de control para el electroimán se modula en la duración del pulso.
El giro del carrete del cinturón se puede detectar de forma
magnética u óptica. Son particularmente ventajosas las realizaciones
con sensores Hall, que se pueden construir con el control de motor
sobre una placa de circuitos impresos. La placa de circuitos
impresos lleva preferiblemente también en el electroimán, que
controla el trinquete de parada.
Otras ventajas y características de la invención
se deducen a partir de la siguiente descripción de una realización
del enrollador de cinturón y a partir de los dibujos adjuntos. En
los dibujos se muestra:
En la Figura 1, una vista en perspectiva
esquemática del enrollador de cinturón; y
En la Figura 2, una vista despiezada del
enrollador de cinturón.
El enrollador de cinturón tiene una estructura
10 con dos lados paralelos 12, 14 que se unen entre si mediante
travesaños 16. En la estructura 10 se aloja de forma giratoria un
carrete de cinturón 18. El carrete de cinturón tiene dos collares
20, 22. Al collar 22 se une una rueda de bloqueo 24 provista de un
dentado externo. El collar 22 tiene un diámetro externo mayor que
la rueda de bloqueo 24, y por lo tanto, sobresale en sentido radial
por encima de la misma.
El lado 14 de la estructura 10 tiene una sección
principal 14a y un ala 14c con desplazamiento paralelo, unido por
una franja de pared doblada 14b. Una escotadura de alojamiento 26
alargada se extiende por el ala 14c, la sección de pared 14b y
hasta la sección principal 14a del lado 14. En esta escotadura de
alojamiento 26 se aloja un trinquete de parada 30. El trinquete de
parada 30 tiene una punta para engranar en el dentado externo de la
rueda de bloqueo 24 y, opuesto a la punta, un extremo esférico que
se apoya en una redondez correspondiente de la cavidad de
alojamiento 26 de forma giratoria. En el estado montado, el
trinquete de parada 30 se apoya en uno de sus lados por el collar
22 y en su lado opuesto por la sección principal 14a del lado 14.
Se sitúa en un plano con la rueda de bloqueo 24 y el ala 14c, en el
que se dispone el extremo de apoyo de la escotadura de alojamiento
26.
El trinquete de parada 30 se une de forma rígida
con una placa de anclaje que sobresale lateralmente 32 de material
ferromagnético. Un electroimán 34 actúa conjuntamente con la placa
de anclaje 32. El trinquete de parada 30 se somete a un muelle de
tracción 36 en el sentido de que se introduce en el dentado externo
de la rueda de bloqueo 24. El movimiento de engranaje del trinquete
de parada 30 se refuerza adicionalmente mediante la gravedad. En el
estado de reposo del electroimán 34, por lo tanto, el trinquete de
parada 30 engrana con la rueda de bloqueo 24, de manera que el
carrete del cinturón 18 está bloqueado. Durante el funcionamiento
normal del enrollador de cinturón, el electroimán 34 está activado
de manera que la placa de anclaje 32 se sitúa en el núcleo del
electroimán 34 y el trinquete de parada 30 se mantiene desengranado
del dentado externo de la rueda de bloqueo 24.
El enrollador de cinturón dispone de un motor
eléctrico del carrete de cinturón. Este motor eléctrico se realiza
mediante un motor de corriente continua sin escobilla con rotor
externo 40 y estator interno 42, cuyo piñón de accionamiento 44 se
acopla mediante una corona dentada 46 con una rueda dentada de
accionamiento 48 en el lado del carrete del cinturón 18. El motor
completo se construye sobre una placa de soporte 50 que se aloja de
forma limitadamente giratoria en el lado externo del lado 14. El
movimiento de giro de la placa de soporte 50 se utiliza para
mantener la corona dentada 46 bajo tensión dependiendo del momento
de accionamiento requerido. Con un momento de accionamiento
reducido, la corona dentada 46 está relativamente suelta, de manera
que se presentan bajas pérdidas de accionamiento y ningún ruido de
rodadura. Con un momento de accionamiento elevado, particularmente
durante el pretensado en vista de una colisión inminente, la corona
dentada 46 se tensa para que no salte por encima de ningún
diente.
Sobre la placa de soporte 50 también se
construye el control del motor para el motor eléctrico,
particularmente en forma de una placa de circuitos impresos 52, que
también lleva el electroimán 34. Debido a que la placa de circuitos
impresos 52 es arrastrada con el movimiento de giro de la placa de
soporte 50, también el electroimán 34 se mueve respecto al
trinquete de parada 30. La trayectoria de movimiento del electroimán
34, sin embargo, se configura de tal modo que la distancia entre el
núcleo del electroimán y la placa de anclaje 32 se mantiene
esencialmente sin modificaciones.
Sobre la placa de circuitos impresos 52 también
se construyen sensores para la detección del giro del carrete de
cinturón. Con estos sensores se detecta un giro repentino del
carrete de cinturón mediante la aceleración de giro y/o la
velocidad de giro, para controlar el mecanismo de bloqueo de forma
sensible al cinturón. Durante el funcionamiento normal del
enrollador del cinturón, el electroimán 34 se controla mediante una
señal modulada en la duración del pulso. Para la activación del
mecanismo de bloqueo se desconecta el electroimán 34, de manera que
el trinquete de parada 30, mediante el resorte 36 y reforzado por la
gravedad, se introduce en el dentado externo de la rueda de bloqueo
24.
Claims (6)
1. Un enrollador de cinturón para un sistema de
retención de ocupantes con una estructura (10), un carrete de
cinturón (18) alojado de forma giratoria en la estructura (10) y un
mecanismo de bloqueo para el bloqueo selectivo del carrete de
cinturón (18), donde el mecanismo de bloqueo comprende un dentado
externo en al menos un collar (22) del carrete de cinturón (18) y
un trinquete de parada (30) que se puede introducir en este dentado
externo, que se aloja de forma giratoria en la estructura (10), que
está sometida previamente mediante la fuerza de resorte y/o
gravedad hasta una posición de engranaje y que, mediante un
electroimán (34), se puede desengranar del dentado externo hasta
una posición de accionamiento,
caracterizado porque el dentado externo
se forma en una rueda de bloqueo (24) apoyada en el collar (22) del
carrete de cinturón (18), por encima de la cual sobresale el collar
(22) de forma radial, y porque el trinquete de parada (30) se apoya
de forma lateral por el collar (22) y adicionalmente por la
estructura (10) sobre su lado alejado del collar (22) del carrete
de cinturón (18).
2. El enrollador de cinturón de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque la estructura (10)
comprende un lado (14) con una sección principal (14a) y un ala
(14c) con desplazamiento paralelo unido mediante una franja de
pared doblada (14b) y con una escotadura de alojamiento (26), que se
extiende desde el ala (14c) por la franja de pared doblada (14b) y
hasta el interior de la sección principal (14a) del lado y en la que
se apoya de forma giratoria un extremo esférico del trinquete de
parada (30).
3. El enrollador de cinturón de acuerdo con la
reivindicación 2, caracterizado porque el ala (14c) con
desplazamiento paralelo, la rueda de bloqueo (24) y el trinquete de
parada (30) se sitúan en un plano común.
4. El enrollador de cinturón de acuerdo con una
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al
trinquete de parada (30) se une una placa de anclaje (32) que
sobresale lateralmente de material ferromagnético.
5. El enrollador de cinturón de acuerdo con una
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
carrete de cinturón (18) se puede accionar mediante un motor
eléctrico (40, 42) por una corona dentada (46), porque el motor
eléctrico (40, 42) se construye con una placa de circuitos impresos
(52) que aloja el control del motor, sobre la que también se
construye el electroimán (34), sobre una placa de soporte (50) que
se aloja de forma limitadamente giratoria en un lado (14) de la
estructura (10), donde la corona dentada (46), mediante el giro de
la placa de soporte (50), se mantiene bajo tensión de forma
correspondiente al respectivo momento que se tiene que
transmitir.
6. El enrollador de acuerdo con la
reivindicación 5, caracterizado porque con el giro de la
placa de soporte (50), la distancia entre el trinquete de parada
(30) y el electroimán (34) se mantiene esencialmente sin
modificaciones.
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