ES2256122T3 - Instalacion de desviacion. - Google Patents
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Abstract
Instalación de desviación para un cinturón de seguridad con un elemento de desviación (2), que se puede fijar en una unidad de soporte de una carrocería de vehículo, que presenta un ojal de cinturón (3) extendido alargado con una sección de avance del cinturón (4) que forma una superficie de avance para el cinturón de seguridad, en la que el elemento de desviación (2) está constituido por una pieza moldeada de chapa de acero, en la que está formada integralmente la sección de avance del cinturón (4), y en la que la sección de avance del cinturón (4) está provista con un recubrimiento de deslizamiento de polímero de flúor que reduce la resistencia a la fricción caracterizada porque el recubrimiento de deslizamiento está constituido por una matriz de polímero de flúor y por substancias de refuerzo incrustadas en ella así como presenta un espesor de capa menor que 100 micrómetros.
Description
Instalación de desviación.
La invención se refiere a una instalación de
desviación para un cinturón de seguridad con un elemento de
desviación, que se puede fijar en una unidad de soporte de una
carrocería de vehículo, que presenta un ojal de cinturón extendido
alargado con una sección de avance del cinturón que forma una
superficie de avance para el cinturón de seguridad,
- en la que el elemento de desviación está constituido por una pieza moldeada de chapa de acero, en la que está formada integralmente la sección de avance del cinturón, y
- en la que la sección de avance del cinturón está provista con un recubrimiento de deslizamiento que reduce la resistencia a la fricción.
Una instalación de desviación de la estructura
descrita se emplea para los llamados cinturones de seguridad de
tres puntos en turismos, y se fija, en general, allí en la zona de
los hombros/cabeza de la persona a asegurar, por ejemplo, en la
columna B del vehículo. En el caso de un impacto del vehículo sobre
un obstáculo, la instalación de desviación está expuesta a cargas
considerables, que resultan a partir de las aceleraciones
negativas, que debe ejercer el cinturón de seguridad sobre la
persona a asegurar, para retenerla. Los tensores de cinturón y los
limitadores de la fuerza del cinturón influyen sobre el desarrollo
de la carga en la instalación de desviación. El revestimiento de
deslizamiento posibilita, en virtud de la resistencia de activación
reducida, un manejo cómodo del cinturón de seguridad. Además, el
revestimiento de fricción debe impedir, gracias a la fricción
reducida entre el cinturón de seguridad y la superficie de avance
del cinturón, un calentamiento inadmisible del cinturón de
seguridad, cuando, en un caso de impacto, se producen velocidades
relativas altas entre el cinturón de seguridad y la superficie de
avance del cinturón. En efecto, un calentamiento inadmisible en
caso de impacto no sólo implicaría el riesgo de un daño del cinturón
de seguridad, por ejemplo a través de fundiciones, que podría
perjudicar de nuevo el comportamiento de avance del cinturón de
seguridad sobre la superficie de avance del cinturón, en
determinadas circunstancias provocaría por sí mismo también un
peligro de lesión para la persona sujeta con el cinturón.
Se conoce proveer el elemento de desviación con
un recubrimiento metálico, por ejemplo cromado. Esto conduce, en
efecto, a un recubrimiento con buena resistencia a la fricción y
tiempos de actividad largos, pero no a coeficientes de fricción
satisfactorios.
Además, se conocen elementos de desviación con un
núcleo metálico y con una envolvente de plástico de pared gruesa.
La pieza de plástico forma la superficie de avance del cinturón. Los
coeficientes de fricción de la envoltura de plástico son peores que
los de las capas de cromo. Además, los plásticos utilizados tienen
a ablandarse o a fundirse localmente en virtud de su reducida
resistencia a la temperatura en caso de calentamiento fuerte, como
se puede producir en caso de impacto a través de las velocidades
relativas. Esto se manifiesta de una forma desfavorable de la
manera que se ha descrito anteriormente para el comportamiento de
avance del cinturón de seguridad en el caso de impacto. A ello se
añade el problema de que la envoltura de plástica presenta con
frecuencia grietas condicionadas por la fabricación, que se propagan
adicionalmente bajo las cargas altas que se producen en un caso de
impacto y tienen como consecuencia que la envoltura de plástico
revienta parcial o totalmente. Los cantos de plástico que se forman
en este caso o los cantos metálicos liberados pueden tener como
consecuencia un deterioro del cinturón de seguridad y en el caso
extremo también una rotura del cinturón de seguridad. En una
instalación de desviación conocida a partir del documento DE 195 15
562 A1, se aplica sobre un elemento de desviación metálico una
cubierta de plástico, que presenta una escotadura continua en la
zona del canto exterior de la pieza metálica. La escotadura forma un
punto teórico de rotura, cuya rotura no debe perjudicar, en caso de
impacto, la función de una cubierta de plástico, puesto que el canto
de rotura no se encuentra en la zona del desarrollo del cinturón.
No obstante, en el caso de grietas en la pieza de plástico, debe
ser difícil influir sobre el desarrollo de los cantos de rotura.
Además, en el caso de configuración de pared gruesa de la cubierta
de plástico, la disipación de calor de fricción que se produce en
caso de impacto no es satisfactoria.
En una instalación de desviación conocida a
partir del documento DE 299 15 058 U1, de la que parte la
invención, el elemento de desviación, que está constituido por una
pieza moldeada de chapa de acero, está provisto con un
recubrimiento de deslizamiento que reduce la resistencia a la
fricción. Como materiales de recubrimiento contemplados se
menciona, entre otros materiales, también politetrafluoretileno
(PTFE). Este material presenta, en efecto, una alta resistencia a
la temperatura, pero tiene sólo poca resistencia a la fricción. El
material es poco adecuado para el funcionamiento duradero.
La invención tiene el cometido de indicar una
instalación de desviación que, con una fabricación sencilla y
tiempos de actividad buenos, asegura un coeficiente de fricción
reducido entre el cinturón de seguridad y la superficie de avance
del cinturón.
A partir de una instalación de desviación de la
estructura descrita al principio, el cometido se soluciona según la
invención porque el recubrimiento de deslizamiento está constituido
por una matriz de polímero de flúor y por substancias de refuerzo
incrustadas en ella así como presenta un espesor de capa menor que
100 micrómetros. Mientras que la matriz de polímero de flúor del
recubrimiento de deslizamiento presta una resistencia suficiente a
la temperatura, las substancias de refuerzo incrustadas, con
preferencia en forma de partículas, proporcionan una resistencia a
la fricción considerablemente más elevada y, por lo tanto, tiempos
de actividad esencialmente más prolongados que en el caso de los
puros recubrimientos de polímero de flúor. La capa de recubrimiento
según la invención, designada a continuación también como sistema de
polímero de flúor reforzado, presenta, según una forma de
realización preferida de la invención, un coeficiente de fricción
contra acero menor que 0,1. De una manera preferida, el
recubrimiento de deslizamiento posee un espesor entre 15 y 80
micrómetros. A través del espesor de pared reducido se garantiza una
buena disipación de calor en el elemento de desviación que se
encuentra debajo y que está configurado como pieza moldeada de chapa
de acero, lo que repercute de nuevo de una manera favorable sobre
el calentamiento que se produce en el caso de un impacto en el
recubrimiento. Además, la instalación de desviación recubierta,
según la invención, con un sistema de polímero de flúor reforzado,
se caracteriza por una emisión de ruidos esencialmente más reducida,
en comparación con las envolturas de plástico, cuando se extrae el
cinturón.
La sección metálica de avance del cinturón del
elemento de desviación presenta, de acuerdo con una forma de
realización preferida de la invención, una estructura irregular de
la superficie, que impide una aplicación de toda la superficie del
cinturón de seguridad en la superficie de avance recubierta. La
estructura de la superficie se puede fabricar a través de un
tratamiento de la superficie de la sección metálica de avance del
cinturón, antes de que se aplique el recubrimiento de deslizamiento
sobre la superficie chorreada con arena y pulida a continuación con
bolas. El tratamiento previo de la superficie metálica mejora la
adherencia del recubrimiento de deslizamiento en el metal.
En otra configuración, la invención enseña que en
la zona de la sección de avance del cinturón está previsto un
rodillo, en la que el rodillo está alojado de forma giratoria entre
pestañas formadas integralmente de la pieza moldeada de chapa de
acero y en la que el rodillo atraviesa una escotadura de la sección
de avance del cinturón, de tal manera que prosigue el contorno del
elemento de desviación en la zona de la superficie de avance del
cinturón de seguridad. En esta configuración, en virtud de la
resistencia de activación reducida adicionalmente se asegura un
anejo especialmente cómodo del cinturón de seguridad. A través de la
rotación del cilindro se reduce un movimiento de deslizamiento
entre el cinturón de seguridad y la superficie de contacto en el
caso de impacto. De esta manera se puede reducir adicionalmente el
calor de fricción, que se libera en un caso de impacto y se puede
impedir un calentamiento del cinturón. La sección del cilindro que
atraviesa la escotadura forma, en una sección transversalmente al
eje de giro, más que el 20%, con preferencia al menos el 40%, de la
superficie de avance para el cinturón de seguridad.
A continuación, se explica en detalle la
invención con la ayuda de un dibujo que representa solamente un
ejemplo de realización. Se representa de forma esquemática lo
siguiente:
La figura 1 muestra una vista en planta superior
sobre una instalación de desviación según la invención para un
cinturón de seguridad.
La figura 2 muestra una sección a través del
objeto de la figura 1 en el plano de intersección II - II de la
figura 1.
La figura 3 muestra otra configuración de la
instalación de desviación según la invención en la vista en planta
superior.
La figura 4 muestra una sección a través del
objeto de la figura 3 en el plano de intersección III - III de la
figura 3.
Las figuras muestran una instalación de
desviación 1 para un cinturón de seguridad con un elemento de
desviación 2. El elemento de desviación 2 está constituido por una
pieza de chapa de acero transformada y presenta un ojal de cinturón
3 extendido alargado, que sirve para la conducción del cinturón de
seguridad. El ojal del cinturón 3 presenta en este caso una sección
de avance del cinturón 4, que forma, en la dirección de avance del
cinturón, una superficie de avance curvada para el cinturón de
seguridad.
El elemento de desviación 2 contiene un taladro
6, que está dispuesto en el centro de gravedad de la superficie 5.
Con un elemento de fijación conducido a través del taladro 6 se
puede fijar de forma giratoria la instalación de desviación en una
unidad de soporte de una carrocería de vehículo, por ejemplo en la
columna B del automóvil.
El elemento de desviación 2 está provisto con un
recubrimiento de deslizamiento de un sistema de polímero de flúor
reforzado, que reduce en gran medida la fricción entre el cinturón
de seguridad y la sección de avance del cinturón 4. El sistema de
polímero de flúor reforzado está constituido por una matriz de
polímero de flúor, de una manera preferida por politetrafluoretileno
y por substancias de refuerzo incrustadas en ella. El recubrimiento
es fino y presenta un espesor de capa menor que 100 micrómetros. Es
muy liso y consigue una rugosidad de la superficie Ra menor que 2
micrómetros. En el ejemplo de realización, el recubrimiento de
deslizamiento tiene un espesor de capa entre 15 y 80 micrómetros, lo
que repercute de una manera ventajosa sobre la disipación de calor
hacia la pieza moldeada de chapa de acero del lado inferior.
El material de recubrimiento se puede aplicar a
través de un recubrimiento de polvo electrostático con tratamiento
térmico siguiente, a través de un procedimiento de laqueado en
húmedo o de acuerdo con un procedimiento de corriente parásita
sobre la pieza moldeada de chapa de acero. En este caso, el
procedimiento de aplicación se realiza de tal forma que da como
resultado una capa de deslizamiento lo más fina posible, que forma,
sin embargo, una superficie densa con la finalidad de la protección
de la pieza moldeada de chapa de acero contra la corrosión.
El coeficiente de fricción dinámico del
recubrimiento de deslizamiento según la invención corresponde en
este caso aproximadamente al coeficiente de fricción estática, de
manera que no se produce ninguna configuración de un efecto de
slip-stick. El material de recubrimiento presenta
una resistencia a la temperatura entre -45 y 260ºC y es adecuado de
una manera excelente para la aplicación según la invención. Además,
se entiende que el elemento de desviación no tiene que estar
provisto completamente con el recubrimiento de deslizamiento sino
que es suficiente un recubrimiento en la zona de la superficie de
avance del cinturón.
Para la elevación de la adhesión del
recubrimiento de deslizamiento sobre la pieza moldeada de chapa de
acero, se puede someter la pieza moldeada de chapa de acero a un
tratamiento previo antes del recubrimiento. En este caso se chorrea
la superficie de la pieza moldeada de chapa de acero en primer lugar
con arena y se pule a continuación con bolas. La superficie
presenta en este caso, además, una estructura superficial irregular,
que impide un apoyo de toda la superficie del cinturón de
seguridad, con lo que se reduce todavía adicionalmente la fuerza de
fricción total que se produce durante el funcionamiento.
En la forma de realización, representada en las
figuras 3 y 4, de la instalación de desviación según la invención,
en la zona de la sección de avance del cinturón 4 está previsto un
rodillo 7, que está alojado de forma giratoria sobre un eje 9. El
eje 9 está alojado de nuevo en pestañas 10, que han sido generadas
a través de la conformación de la pieza de chapa que forma el
elemento de desviación 2. Para la configuración de la sección
curvada de avance del cinturón 4, se estampa en primer lugar,
durante la fabricación del elemento de desviación 2, una lengüeta a
partir de la pieza de chapa, que se transforma a continuación en
forma de arco en la sección de avance del cinturón 4. A partir de
las figuras se puede deducir, además, que el rodillo 7 atraviesa
una escotadura 8 de la sección de avance del cinturón 4, de manera
que prosigue el contorno del elemento de desviación 2 en la zona de
la superficie de avance del cinturón de seguridad. De esta manera se
asegura que el cinturón de seguridad esté sometido durante su
activación a una deformación esencialmente uniforme, lo que
repercute de una manera ventajosa sobre su tiempo de actividad. El
elemento de desviación 2 forma un bastidor alrededor del rodillo 7.
El bastidor está constituido por secciones de bastidor 11, 12 que se
extienden lateralmente al rodillo, que se extienden en paralelo al
eje de giro del rodillo 7 y proporcionan al elemento de desviación
una resistencia suficiente en esta zona, sin incrementar las
dimensiones del elemento de desviación 2. El rodillo 7 está
configurado y dispuesto de tal manera que forma en una sección
transversalmente a su eje de giro 9, aproximadamente el 40% de la
superficie de avance para el cinturón de seguridad. La superficie
de avance se compone por las secciones de bastidor 11 y 12 y por la
sección de rodillo, que atraviesa la escotadura 8 entre las
secciones de bastidor 11, 12. Al menos las secciones de bastidor 11,
12 están provistas con el recubrimiento de deslizamiento descrito
anteriormente que está constituido por un sistema de polímero de
flúor reforzado.
La instalación de desviación representada en las
figuras está configurada para la integración en la
columna-B, en la columna C o en la columna D de un
turismo. Se puede disponer de forma no visible desde el exterior,
por ejemplo debajo del recubrimiento. A tal fin, a través de la
posición especial del centro de gravedad 5 y a través de la
configuración de su contorno exterior, se puede adaptar al espacio
de construcción reducido que está disponible en la zona de una
unidad de soporte estrecha de este tipo de un vehículo, como se
representa en la columna-B. El centro de gravedad 5
está desplazado en la dirección de la superficie de avance del
cinturón 4 hasta el punto de que se obtiene un radio de giro
correspondientemente pequeño, definido por el contorno exterior del
elemento de desviación 2, de todo el elemento de desviación 2, que
posibilita una integración en la unidad de soporte.
El desplazamiento del centro de gravedad 5 está
seleccionado tan pequeño que se impide un llamado vuelco del
elemento de desviación 2 en el caso de impacto, es decir, un ángulo
de giro excesivo de la instalación 1, durante el impacto. De una
manera conveniente, la zona de avance del cinturón está configurada
desde el punto de vista constructivo de tal forma que, bajo carga,
se produce una deformación elástica insignificante, a través de la
cual se centra el cinturón en el caso de impacto sobre la superficie
de avance del cinturón. La posición del taladro 6 está seleccionada
en el ejemplo de realización de tal forma que el taladro 6 se
proyecta dentro de la línea de unión de los dos con tornos 13 y 14
del ojal del cinturón 3.
El contorno exterior del elemento de desviación
está aplanado en las zonas periféricas 15, 16 de tal forma que
durante el giro del elemento de desviación 2 con respecto al centro
de gravedad, define un radio, que es menor que la dimensión
transversal, que está disponible para la integración, por ejemplo en
la columna-B. El aplanamiento se extiende en este
caso en la medida en que es necesario para el ángulo de giro máximo
que debe conseguirse durante la utilización.
Claims (6)
1. Instalación de desviación para un cinturón de
seguridad con un elemento de desviación (2), que se puede fijar en
una unidad de soporte de una carrocería de vehículo, que presenta un
ojal de cinturón (3) extendido alargado con una sección de avance
del cinturón (4) que forma una superficie de avance para el cinturón
de seguridad,
- en la que el elemento de desviación (2) está constituido por una pieza moldeada de chapa de acero, en la que está formada integralmente la sección de avance del cinturón (4), y
- en la que la sección de avance del cinturón (4) está provista con un recubrimiento de deslizamiento de polímero de flúor que reduce la resistencia a la fricción
caracterizada porque el
recubrimiento de deslizamiento está constituido por una matriz de
polímero de flúor y por substancias de refuerzo incrustadas en ella
así como presenta un espesor de capa menor que 100
micrómetros.
2. Instalación de desviación según la
reivindicación 1, caracterizada porque la sección de metal
de avance del cinturón (4) del elemento de desviación (2) presenta
una estructura superficial irregular, que impide un apoyo de toda
la superficie del cinturón de seguridad en la superficie de avance
provista a continuación con el recubrimiento de deslizamien-
to.
to.
3. Instalación de desviación según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el recubrimiento
de deslizamiento está aplicado sobre una superficie chorreada con
arena y pulida a continuación con bolas.
4. Instalación de desviación según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el
recubrimiento de deslizamiento presenta un espesor entre 15 y 80
micrómetros.
5. Instalación de desviación según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque en la zona de
la sección de avance del cinturón (4) está previsto un rodillo (7),
en la que el rodillo (7) está alojado de forma giratoria entre
pestañas (10) formadas integralmente de la pieza moldeada de chapa
de acero y en la que el rodillo (7) atraviesa una escotadura (8) de
la sección de avance del cinturón (4), de tal manera que prosigue
el contorno del elemento de desviación (2) en la zona de la
superficie de avance del cinturón de seguridad.
6. Instalación de desviación según la
reivindicación 5, caracterizada porque la sección del
cilindro (7) que atraviesa la escotadura (8) forma, en una sección
transversalmente al eje de giro, más que el 20%, con preferencia al
menos 40%, de la superficie de avance para el cinturón de
seguridad.
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