ES2218003T3 - Sistema de cinturon de seguridad. - Google Patents

Abstract

Sistema de cinturón de seguridad (2) con un cin turón de seguridad (4), un dispositivo de bloqueo (14) y un limitador (12) de la fuerza del cinturón que, al sobrepasarse una fuerza de tracción prefijada en el cinturón de seguridad (4), cuida de que este cinturón de seguridad (4) ceda algo para limitar así una fuerza ejercida por el cinturón de seguridad (4) sobre un ocupante del vehículo, reaccionando el dispositivo de bloqueo (14) al sobrepasarse una gravedad de accidente prefijada y atacando en una parte (4, 8) del sistema de cinturón de seguridad (2) entre el limitador (12) de la fuerza del cinturón y una zona de acción del cinturón de seguridad (4) sobre el ocupante del vehículo, a fin de impedir que ceda el cinturón de seguridad (4) al sobrepasarse la gravedad prefijada del accidente, caracterizado porque el dispositivo de bloqueo (14) es activado directamente por un ordenador (82) alimentado por al menos un sensor (84, 86) para calcular la gravedad del accidente.

Description

Sistema de cinturón de seguridad.

La invención concierne a un sistema de cinturón de seguridad según el preámbulo de la reivindicación 1.

Como es en general conocido, los cinturones de seguridad en vehículos automóviles impiden que, al producirse un choque del vehículo automóvil, un ocupante de éste se siga moviendo debido a su inercia con respecto al vehículo automóvil decelerado por el choque y haga impacto con la cabeza o el tronco del cuerpo en el volante o el tablero de instrumentos, con lo que pueden producirse serias lesiones. Por tanto, los cinturones de seguridad son un componente fijo de casi todos los vehículos automóviles.

Sin embargo, se ha visto en la práctica que los cinturones de seguridad no sólo impiden lesiones originadas por accidentes, sino que pueden ser ellos mismos también la causa de lesiones, si bien se trata en general solamente de lesiones leves, tales como, por ejemplo, contusiones o excoriaciones de la piel. Estas lesiones se producen debido a que, al tener lugar un choque del vehículo automóvil, un ocupante de éste asegurado con el cinturón de seguridad es frenado por este último con alta deceleración, es decir, en un recorrido de frenado muy corto, con lo que se ejercen sobre el ocupante del vehículo por parte del cinturón de seguridad unas fuerzas grandes que pueden conducir a que se presenten las lesiones antes citadas.

Para limitar la fuerza ejercida por el cinturón de seguridad sobre el ocupante del vehículo y, por tanto, impedir que aparezcan lesiones de esta naturaleza, los cinturones de seguridad de sistemas de cinturón de seguridad usuales son equipados de serie ya desde algún tiempo con un limitador de la fuerza del cinturón. En la mayoría de los casos, se instala para ello en el interior de un árbol de arrollamiento hueco del cinturón de seguridad una varilla de torsión plásticamente deformable que se retuerce sobre sí misma al sobrepasarse una fuerza de tracción prefijada del cinturón, con lo que el cinturón de seguridad cede algo e impide así que siga aumentando la fuerza del mismo que actúa sobre el ocupante del vehículo. Sin embargo, se conocen también otros sistemas de limitación de la fuerza del cinturón en los que esta fuerza es conseguida, por ejemplo, por deformación de un elemento de limitación de fuerza dispuesto entre el mecanismo de arrollamiento del cinturón de seguridad y la carrocería.

Sin embargo, debido a la deformación de la varilla de torsión o de otro elemento de limitación de fuerza del limitador de la fuerza del cinturón se aumenta también el recorrido de frenado del ocupante del vehículo y, por tanto, el desplazamiento de éste hacia delante con respecto al vehículo automóvil, lo que, especialmente en el caso de accidentes graves en vehículos automóviles sin airbag adicional, puede conducir nuevamente a que la cabeza o el tronco del cuerpo del ocupante del vehículo haga impacto en el volante o en el tablero de instrumentos.

Es cierto que el alargamiento del recorrido de frenado se limita usualmente por medio de un mecanismo de tope o de retención que, por ejemplo en el limitador de la fuerza del cinturón con varilla de torsión, impide que ésta se retuerza más allá de un ángulo de giro determinado. Sin embargo, en el caso de un asiento de vehículo bastante corrido hacia delante o en el caso de una envergadura corporal grande del ocupante del vehículo puede ocurrir que este mecanismo de tope o de retención entre en acción únicamente cuando se haya producido ya un impacto de la cabeza o del tronco del ocupante del vehículo en el volante o el tablero de instrumentos. Un limitador de fuerza de cinturón del género expuesto, que trabaja de esta manera y que está construido como una varilla de torsión, es conocido por DE 43 31 027 A1. El limitador de la fuerza del cinturón está bloqueado en el estado de partida, es decir, antes de un accidente, y es conectado aquí después del disparo del tensor para hacer posible una extracción del banda del cinturón limitada por un mecanismo de retención. El limitador de la fuerza del cinturón vuelve a dejarse seguidamente sin acción para evitar un desplazamiento demasiado grande del ocupante hacia delante.

En el sistema de cinturón de seguridad conocido por US 5 415 431 la limitación de la fuerza de cinturón está integrada en una banda de cinturón de varias capas. A partir de una fuerza definida del cinturón, la banda de éste se dilata para reducir las fuerzas del cinturón con desplazamiento del ocupante hacia delante. En caso de choque, la banda del cinturón se tensa por medio de un sistema tensor después de que se perciba el accidente. Al alcanzarse una fuerza de cinturón máxima establecida, la acción del sistema tensor es interrumpida por el dispositivo de retención. La banda del cinturón se mantiene fijada entre el tensor y la zona de acción del ocupante sobre dicha banda y la limitación de la fuerza del cinturón puede aprovecharse ahora por dilatación de la banda del cinturón en la zona de acción del ocupante. Por tanto, existe siempre, es decir, incluso en el caso de accidentes graves, un desplazamiento adicional del ocupante hacia delante por efecto de la limitación de la fuerza del cinturón, concretamente por el alargamiento de la banda del cinturón.

La invención se basa en el problema de mejorar un sistema de cinturón de seguridad de la clase citada al principio en el sentido de que puedan evitarse con garantía lesiones producidas por el cinturón de seguridad en accidentes leves y al mismo tiempo lesiones producidas en accidentes graves por impacto de la cabeza o del tronco del ocupante del vehículo en el volante o en el tablero de instrumentos.

Este problema se resuelve según la invención con la parte caracterizadora de la reivindicación 1, mientras que las reivindicaciones subordinadas describen ejecuciones ventajosas de la invención.

El sistema de cinturón de seguridad comprende un dispositivo de bloqueo que reacciona al sobrepasarse una gravedad de accidente prefijada y que ataca en una parte del sistema de cinturón de seguridad entre el limitador de la fuerza del cinturón y una zona de acción del cinturón de seguridad sobre el ocupante del vehículo, para impedir que ceda el cinturón de seguridad. La zona de acción es la zona en la que el cinturón de seguridad se aplica al ocupante del vehículo.

Mediante la combinación de características según la invención se cuida de que, por un lado, en el caso de accidentes leves, como, por ejemplo, accidentes por alcance de vehículos con poca velocidad, ceda algo el cinturón de seguridad cuando la fuerza ejercida por el cinturón de seguridad sobre el ocupante del vehículo, o la fuerza de tracción del cinturón, sobrepase un valor prefijado para evitar contusiones y excoriaciones de la piel en la zona de acción del cinturón de seguridad, tal como ocurre también en sistemas de retención convencionales con limitador de la fuerza del cinturón, ya que en este caso el dispositivo de bloqueo no reacciona. Sin embargo, por otro lado, en el caso de accidentes graves, como, por ejemplo, en un choque frontal con velocidad media o alta y con vuelco del vehículo, se impide un desplazamiento del ocupante del vehículo hacia delante provocado al ceder el cinturón de seguridad y con ello se reduce el riesgo de lesiones graves de la cabeza o el tronco del ocupante del vehículo, aceptándose en este caso las leves lesiones producidas por el cinturón.

La gravedad del accidente es calculada por un ordenador a bordo del vehículo automóvil, siendo este ordenador a bordo preferiblemente un llamado ordenador de airbag que se emplea también para activar otros elementos del sistemas de retención, tales como, por ejemplo, airbags o tensores de cinturón. Para calcular la gravedad del accidente se miden preferiblemente parámetros de impacto, tales como, por ejemplo, la magnitud de la deceleración del vehículo en el impacto por medio de uno o varios sensores de aceleración, el período de tiempo durante el cual se sobrepasa un alto valor de aceleración, y eventualmente movimientos de vuelco del vehículo por medio de uno o varios sensores de inclinación, tales como, por ejemplo, los rebasamientos de un ángulo de inclinación máximo prefijado que se presentan en un vuelco o en un desplazamiento del vehículo rodando sobre las ruedas de un lado. La duración de la deceleración o el rebasamiento de una duración prefijada con una alta y persistente deceleración de frenado es esencial para el cálculo de la gravedad del accidente, puesto que los valores de deceleración en caso de impacto ya no aumentan en general sensiblemente cuando, después de una deformación inicial de parachoques y revestimiento, se produce una deformación de la estructura portante del tren delantero del vehículo.

Los citados u otros o más parámetros de impacto entran en un algoritmo que sirve para calcular la gravedad del accidente, el cual tiene como consecuencia que se dispare el dispositivo de bloqueo al sobrepasarse un valor límite prefijado. Aparte de los parámetros de impacto, pueden entrar también en el algoritmo parámetros de marcha, tales como la velocidad del vehículo inmediatamente antes del impacto, la cual se toma, por ejemplo, en el tacómetro y se almacena cada vez a intervalos de aproximadamente un segundo o menos en una memoria del ordenador, en donde se consulta el valor últimamente almacenado cuando se sobrepase un valor de deceleración prefijado al producirse un impacto, o bien cuando el rebasamiento dure más que un período de tiempo prefijado.

Una primera ejecución alternativa de la invención prevé que el dispositivo de bloqueo ataque en el cinturón de seguridad, comprendiendo preferiblemente un servoaccionamiento y un elemento de apriete movido por el servoaccionamiento en dirección al cinturón de seguridad al activarse el dispositivo de bloqueo, cuyo elemento de apriete bloquea el cinturón de seguridad por aplicación del mismo a presión contra un soporte de reacción. El servoaccionamiento puede comprender, por ejemplo, un cilindro acumulador de muelle, una carga propulsora pirotécnica, un motor de accionamiento eléctrico o un acumulador de fluido sometido a presión que reaccione rápidamente al producirse una activación. Esta ejecución del dispositivo de bloqueo tiene la ventaja de que, a pesar de la ejecución constructiva del limitador de la fuerza del cinturón, puede utilizarse en cualquier cinturón de seguridad.

Por el contrario, una segunda ejecución alternativa de la invención, que puede utilizarse especialmente en sistemas de cinturón de seguridad en los que el limitador de la fuerza del cinturón está formado por una varilla de torsión en el interior de un árbol de arrollamiento hueco del cinturón de seguridad, prevé que el dispositivo de bloqueo ataque en el árbol de arrollamiento e impida el giro de éste y, por tanto, también la torsión de la varilla de torsión. En este caso, el dispositivo de bloqueo comprende preferiblemente un elemento de bloqueo que es movido por un servoaccionamiento, tal como, por ejemplo, una bobina magnética, hasta una posición en la que bloquea el árbol de arrollamiento cuando el dispositivo de bloqueo sea activado por el ordenador a bordo al sobrepasarse la gravedad prefijada del accidente. En esta ejecución se pueden reducir el coste de construcción del dispositivo de bloqueo y las fuerzas necesarias para el bloqueo.

El dispositivo de bloqueo puede atacar alternativamente también en un hebilla del cinturón de seguridad cuando el limitador de la fuerza del cinturón esté dispuesto en la zona de la hebilla de dicha hebilla.

El sistema de cinturón de seguridad puede comprender también un tensor para el cinturón de seguridad, en cuyo caso, al producirse un impacto, el ordenador a bordo activa primero el tensor del cinturón y luego, a continuación del tensado del cinturón de seguridad, activa el dispositivo de bloqueo.

Se explica seguidamente la invención con más detalle haciendo referencia a dos ejemplos de ejecución representados en el dibujo. Muestran:

la figura 1, un alzado lateral de partes esenciales de un sistema de cinturón de seguridad con un primer dispositivo de bloqueo según la invención; y

la figura 2, una vista en perspectiva parcialmente recortada y despiezada de partes esenciales del sistema de cinturón de seguridad, pero con otro dispositivo de bloqueo según la invención.

El sistema de cinturón de seguridad 2 para una automóvil de turismo, representado sólo parcialmente en el dibujo, consiste sustancialmente en un cinturón de seguridad 4 (figura 1), en el que un extremo está arrollado dentro de un estuche de cinturón estacionario 6 (figura 1) sobre un árbol de arrollamiento giratorio 8 y puede ser extraído del árbol de arrollamiento 8, para su uso, en contra de la fuerza de un muelle de reposición de un mecanismo de arrollamiento de cinturón convencional, un mecanismo de enclavamiento 10 (representado parcialmente en la figura 1) que bloquea el árbol de arrollamiento 8 al producirse una solicitación brusca del cinturón de seguridad 4 para impedir que se siga extrayendo este cinturón de seguridad 4, y una varilla de torsión 12 (figura 2) que está dispuesta dentro del árbol de arrollamiento hueco 8 y que se deforma plásticamente bajo torsión al sobrepasarse una fuerza de tracción prefijada en el cinturón 4 para limitar la fuerza ejercida por dicho cinturón 4 sobre el ocupante del vehículo.

Como se representa de forma óptima en la figura 2, el árbol de arrollamiento 8 está formado por un árbol hueco de fundición de metal ligero, cuya pared 16 presenta dos hendiduras 18 (sólo es visible una de ellas) que discurren en dirección longitudinal y que sirven de manera conocida para fijar el extremo de forma de lazo del cinturón de seguridad 4 en el árbol de arrollamiento 8.

El árbol de arrollamiento 8 presenta en uno de sus dos extremos frontales (a la derecha en la figura 2) una abertura (no visible) de sección transversal hexagonal en la que encaja un extremo frontal 20 de sección transversal hexagonal de la varilla de torsión 12, estando adaptada la sección transversal del extremo frontal 20 a la sección transversal de la abertura, de modo que el árbol de arrollamiento 8, después de la introducción del extremo frontal 20 en la abertura y el establecimiento de una unión positiva de forma, está acoplado de manera solidaria en rotación con este extremo de la varilla de torsión 12.

La varilla de torsión sustancialmente cilíndrica 12 consiste en un material plásticamente deformable, cuyas propiedades se adaptan a las dimensiones de la sección transversal de dicha varilla de torsión 12 de modo que esta varilla de torsión 12, dispuesta con sujeción por un lado en la zona del sector 54, se deforme plásticamente por torsión cuando se sobrepase en el extremo frontal opuesto 20 un par de giro determinado en torno a su eje longitudinal 42. Este par de giro se elige usualmente de modo que la varilla de torsión 12 dispuesta en la vía de transmisión de fuerza entre el árbol de arrollamiento 8 y el mecanismo de enclavamiento 10 se retuerza sobre sí misma antes de que la fuerza ejercida por el cinturón de seguridad 4 sobre un ocupante del vehículo sobrepase un valor que pueda conducir a lesiones de dicho ocupante, tales como, por ejemplo, contusiones o excoriaciones de la piel.

El otro extremo frontal del árbol de arrollamiento 8 está unido solidariamente en rotación con una cabeza perfilada 22 del mecanismo de enclavamiento 10, la cual, al producirse un arrollamiento o desenrollamiento lento del cinturón 4, gira en un troquelado dentado de una placa de soporte (no representada) montada en posición estacionaria en el estuche 6 del cinturón y presenta en su lado frontal (figura 1) alejado del árbol de arrollamiento 8 un disco dentado radialmente desplazable 24 con varios dientes 26 que, al producirse una solicitación a modo de tirón del cinturón 4, penetran entre los respectivos dientes contiguos del troquelado dentado y bloquean el árbol de arrollamiento 8 contra un giro adicional hasta la subsiguiente descarga del cinturón 4. El disco dentado 24 es desplazable hacia fuera en la dirección de la flecha, por debajo de una placa de cubierta frontal 28 de la cabeza perfilada 22, en contra de la fuerza de un muelle (no representado), desde su posición de reposo representada en la figura 1, de modo que sus dientes 26, después de la penetración, se mueven enteramente hacia dentro de los huecos entre los dientes del troquelado a consecuencia del movimiento relativo entre el disco dentado 24 y la placa de soporte.

Asimismo, la cabeza perfilada 22 recibe en este lado un muñón de árbol 32 que sobresale axialmente a través de un taladro 30 de la placa de cubierta 28 y que está montado de manera giratoria en un casquillo cojinete de la carcasa 6. El muñón de árbol 32 está provisto, en su extremo frontal, de una espiga cuadrangular 34 que encaja en un manguito cuadrangular correspondiente (no representado) en el extremo interior del muelle de reposición del mecanismo de arrollamiento del cinturón.

La unión solidaria en rotación entre el extremo frontal del árbol de arrollamiento 8 y la cabeza perfilada 22 se establece a través de dos pernos cizallables (no visibles) que sobresalen en dirección axial más allá de una superficie frontal plana del árbol de arrollamiento 8 y que están calafateados en taladros correspondientes 36 de la cabeza perfilada 22 y se cortan por cizalladura cuando, después de un enclavamiento de la cabeza perfilada 22 en el troquelado de la placa de soporte a consecuencia de la fuerza de tracción del cinturón, se sobrepasa en el árbol de arrollamiento 8 un límite de par de giro prefijado por el diámetro y la resistencia a la cizalladura del material de los pernos cizallables.

Tanto la cabeza perfilada 22 como el extremo frontal contiguo del árbol de arrollamiento 8 presentan unas prolongaciones 38, 40 que sobresalen en dirección radial y que están provistas cada una de ellas, en el plano de un eje de giro 42 del árbol de arrollamiento 8, de una superficie de tope radialmente orientada 44, 46, estando enfrentadas estas superficies de tope 44, 46 una a otra en el sentido de giro del árbol de arrollamiento 8 al desenrollarse el cinturón 4 en una distancia angular de aproximadamente 270 grados.

En su lado frontal vuelto hacia el árbol de arrollamiento 8 la cabeza perfilada 22 presenta un saliente cilíndrico plano 50, proyectado en dirección axial, con una escotadura central 52 de sección transversal hexagonal en la que encaja con acoplamiento positivo de forma un sector 54 de sección transversal hexagonal correspondiente, adyacente al muñón de árbol 32 y dispuesto en las proximidades del extremo frontal 56 de la varilla de torsión 12, para unir este sector 54 de manera solidaria en rotación con la cabeza perfilada 22 del mecanismo de enclavamiento 8. Entre el sector hexagonal 54 y el extremo frontal hexagonal 20, la varilla de torsión 12 presenta una sección transversal de forma circular, de modo que el árbol de arrollamiento 8 puede girar allí libremente con respecto a la varilla de torsión 12 cuando se corten primero los dos pernos cizallables al sobrepasarse un valor umbral prefijado de la fuerza de tracción del cinturón y luego, con una fuerza persistente o creciente de tracción del cinturón la varilla de torsión 12 dispuesta ahora en la vía de transmisión de fuerza entre el árbol de arrollamiento 8 y la cabeza perfilada 22 y bloqueada en un lado por esta cabeza perfilada 22 sea retorcida sobre sí misma a consecuencia de la transmisión de fuerza del cinturón 4 al árbol de arrollamiento 8.

Como consecuencia de la unión solidaria en rotación entre el árbol de arrollamiento 8 y la varilla de torsión 12 en su extremo frontal 20 unido bajo acoplamiento positivo de forma con un extremo frontal del árbol de arrollamiento, así como a consecuencia del enclavamiento del sector 54 por la cabeza perfilada 22, el árbol de arrollamiento 8, después de que se corten los pernos cizallables, con una torsión de la varilla de torsión 12 originada por la solicitación, gira conjuntamente con el extremo frontal 20 de esta varilla hasta que las superficies de tope 44, 46 se apliquen una a otra e impidan un giro adicional del árbol de arrollamiento 8. Durante el giro del árbol de arrollamiento 8 el cinturón 4 se desenrolla algo de éste, impidiendo la cesión del cinturón 4 originada por esto un aumento adicional de la fuerza del cinturón. Mediante las superficies de tope 44, 46 en el árbol de arrollamiento 8 y en la cabeza perfilada enclavada 22, respectivamente, se limitan ciertamente la cesión del cinturón 4 y, por tanto, el desplazamiento del ocupante del vehículo hacia delante, pero no siempre puede impedirse con seguridad que la cabeza o el tronco del ocupante del vehículo se golpee con el volante o el tablero de instrumentos del automóvil de turismo, especialmente cuando en la posición de partida, es decir, antes del choque, la distancia de la cabeza o del tronco del ocupante del vehículo al volante o al tablero de instrumentos sea más pequeña que lo usual debido a una envergadura corporal grande o a un asiento bastante corrido hacia delante.

Sin embargo, para impedir ahora, por un lado, lesiones a consecuencia de tal desplazamiento del ocupante del vehículo hacia delante en accidentes graves y, por otro lado, garantizar al mismo tiempo que la limitación de la fuerza del cinturón entre plenamente en acción en el caso de accidentes leves para impedir lesiones producidas por el cinturón de seguridad 4, los sistemas de cinturón de seguridad 2 representados en las figuras 1 y 2 están provistos cada uno de ellos, aparte de los componentes usualmente existentes descritos hasta ahora, de un dispositivo de bloqueo 14 que se activa en caso de accidentes graves y que impide que ceda el cinturón de seguridad 4 a consecuencia de una deformación de la varilla de torsión 12, mientras que no se activa en el caso de accidentes leves, con lo que la fuerza del cinturón 4 es limitada por la cesión del mismo.

En el ejemplo de ejecución representado en la figura 1 el dispositivo de bloqueo 14 comprende una palanca de apriete 60 dispuesta dentro del estuche 6 del cinturón, la cual sirve para que, al producirse una activación del dispositivo de bloqueo 14, el cinturón de seguridad 4 sea presionado contra un soporte de reacción estacionario 62 dispuesto dentro del estuche 6 del cinturón a fin de bloquear el cinturón de seguridad 4 entre el árbol de arrollamiento 8 y una abertura 64 del estuche 6 para la salida del cinturón, es decir, detrás de la varilla de torsión 12 y delante de la zona de acción del cinturón de seguridad 4 sobre el ocupante del vehículo, de modo que dicho cinturón ya no pueda ceder. La palanca de apriete 60 está construida como una palanca de dos brazos que es basculable en torno a un eje de giro 66 paralelo al eje de giro 42 del árbol de arrollamiento 8. El brazo más corto 68 de la palanca de apriete 60 lleva un cuerpo de apriete 70 que actúa sobre el cinturón de seguridad 4 al bascular la palanca 60, mientras que el brazo más largo 72 de la palanca está unido con un cilindro acumulador de muelle 74 que sirve de servoaccionamiento. La dirección del movimiento de basculación de la palanca de apriete 60 al activarse el dispositivo de bloqueo se ha elegido de modo que el cuerpo de apriete 70, al aproximarse al cinturón de seguridad 4, se mueva en la dirección de la fuerza de tracción de este último, con lo que el cinturón de seguridad 4 no sólo es firmemente aprisionado por el par de giro ejercido por el cilindro acumulador de muelle 74 sobre la palanca 60, sino que también la fuerza de tracción del cinturón proporciona, a consecuencia del rozamiento del cinturón 4 en el cuerpo de apriete 70, una fuerza adicional que actúa en la dirección de basculación sobre el cuerpo de apriete 70 y que aumenta la fuerza de apriete. Para hacer que el rozamiento entre el cinturón 4 y el cuerpo de apriete 70 sea lo más grande posible, el cuerpo de apriete 70 puede estar provisto, en su lado convexo vuelto hacia el cinturón 4, de un revestimiento 73 de un material cauchoelástico, de modo que el emparejamiento de materiales revestimiento/cinturón presente un alto coeficiente de rozamiento.

El cilindro acumulador de muelle 74 contiene un muelle helicoidal pretensado 76 que está dispuesto en el lado -vuelto hacia la palanca 60- de un pistón 78 del cilindro acumulador de muelle 74, mientras que este cilindro acumulador de muelle 74 está lleno de aire comprimido en el lado del pistón 78 alejado de la palanca 60 para mantener el pistón 78 por medio de aire comprimido, en contra de la fuerza del muelle 76, en la posición de partida del mismo representada en la figura 1. Como alternativa, en lugar del muelle helicoidal 76 puede estar previsto un paquete de muelles de platillo. La parte 77 del cilindro acumulador de muelle 74 llena de aire comprimido está unida con el medio ambiente a través de una válvula de descarga 80, cuya maniobra es controlada por un ordenador 82 a bordo o un ordenador de airbag del automóvil de turismo.

El ordenador 82, que puede servir también para activar otros componentes de un sistema de retención de ocupantes del automóvil de turismo, está unido con un sensor de aceleración 84 que mide la aceleración de frenado del automóvil de turismo durante la marcha y durante un choque y la transmite al ordenador 82. Además, el ordenador 82 está unido con un sensor de inclinación 86 que avisa al ordenador 82 de que se ha sobrepasado un ángulo de vuelco prefijado del automóvil de turismo. Por otra parte, el ordenador 82 está unido con un tacómetro 88 que mide continuamente la velocidad de crucero del automóvil de turismo y la transmite al ordenador 82, en donde la velocidad de crucero últimamente medida es almacenada en una memoria 90 a intervalos de segundo.

Cuando la aceleración de frenado del automóvil de turismo sobrepasa un valor prefijado y esta alta aceleración de frenado dura simultáneamente más que un período de tiempo prefijado, y cuando eventualmente una consulta de la memoria 90 da además como resultado una alta velocidad de crucero, o cuando se sobrepasa un ángulo de basculación predeterminado que indica un vuelco o un desplazamiento del automóvil de turismo rodando sobre las ruedas de un lado, el ordenador 82 reconoce que existe un accidente que sobrepasa una gravedad prefijada y abre la válvula de descarga 80. De este modo, sale el aire comprimido del cilindro acumulador de muelle 74, la palanca 60 es hecha bascular por la fuerza del muelle helicoidal pretensado 76 y el cuerpo de apriete 70 presiona el cinturón 4 contra el soporte de reacción 62, con lo que dicho cinturón es bloqueado. Debido al bloqueo del cinturón 4 se descarga al mismo tiempo la varilla de torsión 12, con lo que ésta no se retuerce o no sigue retorciéndose. Por tanto, mediante la activación del dispositivo de bloqueo 14 en accidentes graves se impide la limitación de la fuerza del cinturón de seguridad 4 al ceder el mismo a consecuencia de la torsión de la varilla de torsión 12. Por el contrario, el dispositivo de bloqueo 14 no se activa en el caso de accidentes leves, con lo que entra plenamente en acción la limitación de la fuerza del cinturón por la torsión de la varilla de torsión 12.

A diferencia del ejemplo de ejecución de la figura 1, el dispositivo de bloqueo 14 en el ejemplo de ejecución representado en la figura 2 no bloquea el cinturón de seguridad 4, sino el árbol de arrollamiento 8. A tal fin, este dispositivo está montado de forma giratoria, por su extremo frontal alejado de la cabeza perfilada 22, en una abertura de alojamiento de una placa de montaje, estando unido de manera solidaria en rotación con un piñón 96 que sobresale hacia fuera a través de la abertura de alojamiento. La placa de montaje está sujeta por dos barras redondas paralelas 98 que sobresalen hacia fuera y que sirven al mismo tiempo de carriles de guía para una placa de bloqueo 100 que es paralela a la placa de montaje y que puede ser desplazado hacia el árbol de arrollamiento 8 (flecha A) en la dirección axial del mismo por medio de una bobina magnética (no representada) que sirve de servoaccionamiento.

La placa de bloqueo 100 presenta una abertura de alojamiento central 102 para el piñón 96, cuyo borde está provisto de un dentado interior que engrana con el dentado exterior del piñón 96 y bloquea el árbol de arrollamiento 8 cuando, al activar el dispositivo de bloqueo 14, la placa de bloqueo 100 es desplazada en dirección al árbol de arrollamiento 8 en una medida tal que el piñón 12 atraviesa la abertura de alojamiento 102. Para facilitar el engrane mutuo de los dentados, los dientes presentan preferiblemente anchuras más pequeñas que los espacios interdentales y están estrechados en su lados vueltos uno hacia otro (no representado).

El enclavamiento del árbol de arrollamiento 8 por medio de la placa de bloqueo 100 tiene sustancialmente el mismo efecto que el enclavamiento anteriormente descrito del cinturón 4 por el cuerpo de apriete 70 y puede conseguirse también, por ejemplo, por medio de una cuña movida por un servoaccionamiento entre una superficie periférica de una brida del árbol de arrollamiento provista de salientes y un soporte de reacción dispuesto a cierta distancia.

Claims (13)

1. Sistema de cinturón de seguridad (2) con un cinturón de seguridad (4), un dispositivo de bloqueo (14) y un limitador (12) de la fuerza del cinturón que, al sobrepasarse una fuerza de tracción prefijada en el cinturón de seguridad (4), cuida de que este cinturón de seguridad (4) ceda algo para limitar así una fuerza ejercida por el cinturón de seguridad (4) sobre un ocupante del vehículo, reaccionando el dispositivo de bloqueo (14) al sobrepasarse una gravedad de accidente prefijada y atacando en una parte (4, 8) del sistema de cinturón de seguridad (2) entre el limitador (12) de la fuerza del cinturón y una zona de acción del cinturón de seguridad (4) sobre el ocupante del vehículo, a fin de impedir que ceda el cinturón de seguridad (4) al sobrepasarse la gravedad prefijada del accidente, caracterizado porque el dispositivo de bloqueo (14) es activado directamente por un ordenador (82) alimentado por al menos un sensor (84, 86) para calcular la gravedad del accidente.

2. Sistema de cinturón de seguridad según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de bloqueo (14) ataca en el cinturón de seguridad (4).

3. Sistema de cinturón de seguridad según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el dispositivo de bloqueo (14) está dispuesto dentro de un estuche de cinturón (6) que abraza a un árbol de arrollamiento (8) para el cinturón de seguridad (4), y ataca en este cinturón de seguridad (4) entre el árbol de arrollamiento (8) y una abertura (64) del estuche (6) del cinturón prevista para la salida de este último.

4. Sistema de cinturón de seguridad según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el dispositivo de bloqueo (14) presenta un elemento de apriete (70) que, al reaccionar el dispositivo de bloqueo (14), bloquea el cinturón de seguridad (4) por prensado contra un soporte de reacción (62).

5. Sistema de cinturón de seguridad según la reivindicación 4, caracterizado porque el dispositivo de bloqueo (14) comprende un servoaccionamiento (74) que actúa sobre el elemento de apriete (70).

6. Sistema de cinturón de seguridad según la reivindicación 5, caracterizado porque el servoaccionamiento (74) comprende un muelle pretensado (76), una carga propulsora pirotécnica, un motor de accionamiento eléctrico o un acumulador de fluido sometido a presión.

7. Sistema de cinturón de seguridad según una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque el cinturón de seguridad (4) presionado por el elemento de apriete (70) contra el soporte de reacción (62) ejerce sobre el elemento de apriete (70) una fuerza de rozamiento que origina un aumento de la fuerza de prensado.

8. Sistema de cinturón de seguridad según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de bloqueo (14) ataca en un árbol de arrollamiento (8) del cinturón de seguridad (4).

9. Sistema de cinturón de seguridad según la reivindicación 8, caracterizado porque el dispositivo de bloqueo (14) bloquea un giro del árbol de arrollamiento (8).

10. Sistema de cinturón de seguridad según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el limitador de la fuerza del cinturón comprende una varilla de torsión (12) que está dispuesta dentro de un árbol de arrollamiento hueco (8) para el cinturón de seguridad (4).

11. Sistema de cinturón de seguridad según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el ordenador (82) calcula la gravedad del accidente a partir de datos de medida del vehículo.

12. Sistema de cinturón de seguridad según la reivindicación 11, caracterizado porque la gravedad del accidente se calcula a partir de uno o más de los valores de medida siguientes: aceleración de frenado del vehículo durante el accidente, duración de la aceleración de frenado, velocidad del vehículo antes del accidente y ángulo de vuelco.

13. Vehículo automóvil con un sistema de cinturón de seguridad según una de las reivindicaciones precedentes.