РЕМЕНЬ БЕЗОПАСНОСТИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1995 года по МПК B60R22/00 

Изобретение относится к обеспечению пассивной безопасности пользователя транспортным средством, например, автотранспортом, в случае дорожно-транспортного происшествия (ДТП) и, в частности, к устройствам ремней безопасности.

Наиболее близкой к предложенной является конструкция ремня безопасности с тормозом на входе во втягивающее устройство, управляемое электромагнитом от датчика провиса ленты. Однако в этой конструкции сам датчик содержит пружину, обеспечивающую натяжение ремня в петле, а следовательно, сохраняет постоянное воздействие на пользователя с усилием, необходимым для исключения провиса лямок ремня, что обусловливает указанные выше недостатки, приводящие к снижению реально достижимой эффективности ремня безопасности.

Другим общим недостатком ремней безопасности с различными конструкциями пружинных втягивающих устройств является то, что стремление к уменьшению воздействия на пользователя заставляет конструкторов снижать усилие втягивающего устройства, а следовательно, уменьшается плотность прилегания лямок ремня безопасности в момент ДТП, т.е. возникает большой суммарный зазор между ремнем и пользователем, что снижает предельно возможную эффективность ремня.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности применения ремня безопасности, повышение комфорта пользователя и исключение износа одежды, а также расширение сферы применения, например, на транспортном средстве с подрессоренным сидением, за счет полного исключения постоянного воздействия на пользователя пружины втягивающего устройства ремня безопасности при сохранении положительных свойств этого ремня: автоматически правильного наложения на пользователя в начальный момент и автоматического возвращения его в исходное положение после использования.

Эта цель достигается тем, что ремень безопасности транспортного средства, содержащий замок и катушку с инерционно-блокирующим устройством, втягивающий механизм, электромагнит и контактные группы, а также пиротехническое средство аварийного натяжения ленты ремня безопасности, снабжено дополнительным храповым колесом с расположением храповых зубьев, обратным по отношению к храповому колесу блокирующего механизма и двуплечным подпружиненным рычагом с контактной группой. На одном плече рычага имеется зуб, который взаимодействует с дополнительным храповым колесом, и лапка, которая контактирует с рулоном ленты ремня на катушке и образует датчик наполнения катушки лентой, причем при наполнении катушки лентой 0,75-0,95 от полного объема лапка рычага обеспечивает размыкание контактной группы рычага, а выступ рычага выходит из зацепления с уступами дополнительного храпового колеса. Другое плечо рычага находится в зацеплении с рычагом инерционно-блокирующего устройства и является датчиком перегрузки. Одно из плеч рычага кинематически связано с якорем электромагнита, причем ход якоря должен обеспечиваться зависимостью
mA < L < nB, где A высота зубьев дополнительного храпового колеса;
L ход якоря;
B максимальный ход лапки рычага для размыкания контактной группы;
m передаточные отношения.

Рычаг блокирующего устройства кинематически связан с кареткой пиротехнического средства натяжения ленты так, что при срабатывании пироустройства катушка блокируется. Замок ремня безопасности снабжен контактной группой, установленной так, что при фиксации проушины ремня в замке контакты размыкаются. Контактные группы замка и рычага включены последовательно в цепь питания электромагнита. Дополнительное храповое колесо выполнено в виде уступов на затылках зубьев храпового колеса, блокирующего устройства, при этом величина уступов составляет 0,05-0,2 от высоты зуба, а на зубе двуплечного рычага должна быть выполнена самовыжимная площадка.

На фиг.1 изображено описываемое устройство в исходном положении; на фиг. 2 описываемое устройство при застегнутом положении пользователя; на фиг.3 дополнительное храповое колесо, выполненное в виде уступов на храповом колесе блокирующего устройства.

Катушка ремня безопасности 1 имеет дополнительное храповое колесо 2, на котором нарезаны зубья в обратном направлении по отношению к храповому колесу 3 блокирующего механизма катушки. На оси катушки 4 размещен двуплечий подпружиненный рычаг 5 с контактной группой 6. На одном плече рычага 5 имеется выступ 7. На этом же плече рычага выполнена лапка 8, являющаяся датчиком наполнения ленты 9, кроме того это плечо связано кинематически с электромагнитом 10.

Другое плечо рычага 5 имеет лапку 11, которая находится в зацеплении с рычагом 12 инерционно-блокирующего механизма.

Замок ремня безопасности 13 имеет контактную группу 14, которая включается и выключается рычагом защелки 15 при помощи проушины ремня 16.

Контактная группа 14, контактная группа 6 и электромагнит 10 включены последовательно в электроцепь бортового питания.

Рычаг блокирующего устройства 17 через тягу 18 соединен с кареткой 19 пиротехнического устройства 20, которое имеет свой автономный датчик сигнализации столкновения.

В начальном положении, когда ремень безопасности закреплен на стойке автомобиля и проушина 16 не вставлена в замок 13, рычаг защелки 15 замыкает контакт 14 (положение обозначено пунктиром), а лапка 8 под воздействием полностью намотанной ленты 9 удерживает контакт 6 в разомкнутом состоянии, следовательно электрическая цепь устройства разомкнута, и выступ 7 не находится в зацеплении с дополнительным храповым колесом 2.

При вытягивании ленты из катушки лапка 8, отслеживая рулон ленты при объеме 0,75-0,95 от полного, освобождает контакт 6 и он замыкается, включая тем самым электромагнит 10, который удерживает подпружиненный рычаг 5 в таком положении, чтобы выступ 7 не входил в зацепление с дополнительным храповым колесом 2 и в то же время лапка 8 не размыкала контакта 6. В таком положении пружинное втягивающее устройство позволяет автоматически правильно наложить ремень на пользователя за счет натяжения ленты ремня с усилием пружинного втягивающего устройства.

Когда проушина 16 вставляется в замок 13, рычаг защелки 15 замыкает контакт 14, электромагнит выключается и выступ 7 входит в зацепление с храповым колесом 2, тем самым выключая пружинное втягивающее устройство катушки. Теперь при вытягивании ремня из катушки (увеличения слабины ремня за счет колебания пользователя в кресле при езде либо при вытягивании рукой) храповое колесо 2, взаимодействуя с зубом рычага, не позволяет возвратить ленту ремня в исходное положение, тем самым исключая постоянное воздействие на пользователя.

При резком торможении автомобиля срабатывает инерционно-блокирующий механизм 12, который отжимает лапку 11, выводя выступ 7 из зацепления с храповым колесом 2. Лента ремня под воздействием втягивающего устройства опять плотно прилегает к пользователю.

При ДТП, когда срабатывает пиротехническое устройство 20, каретка 19 в начале своего хода через тягу 18 стопорит рычагом блокирующего устройства 17 храповое колесо 3 независимо от работы инерционно-блокирующего механизма, тем самым исключая возможность сматывания ленты с катушки. При дальнейшем ходе каретки происходит полный выбор слабины ремня и обеспечивается предварительное натяжение РБ (до действия на пользователя инерционных перегрузок) с усилием, существенно превышающим усилие пружинного механизма, что существенно повышает эффективность применения РБ.

Когда проушина 16 вынимается из замка 13, рычаг защелки 15 замыкает контакт 14 и включает электромагнит 10, который выводит выступ 7 из зацепления и освобождает пружинное втягивающее устройство катушки. Под воздействием этого устройства лента начинает наматываться на катушку и происходит ее автоматическое убирание. При наполнении катушки лентой 0,75-0,95 от полного объема лапка 8 размыкает контакт 6, разрывая тем самым электроцепь питания электромагнита от бортовой сети. Лапка 8 также удерживает выступ 7 от зацепления с дополнительным храповым колесом 2, что позволяет пружинному втягивающему устройству полностью убрать ленту.

Дополнительное храповое колесо 2 может быть выполнено в виде уступов 21 на затылках зубьев силового храпового колеса 3 блокирующего устройства катушки. При этом величина уступов составляет 0,05-0,2 от высоты зуба, что не снижает прочности силового храпового зацепления. В данном случае зуб рычага должен иметь самовыжимную площадку 22, которая обеспечивает обратный ход храпового колеса при взаимодействии с вершинами его зубьев.

Такая конструкция ремня безопасности исключает постоянное воздействие ленты ремня на пользователя, что повышает комфорт пользователя и исключает износ одежды, обеспечивая при этом автоматически правильное наложение ремня и возвращение его в исходное положение после отстегивания замка. Зазор между ремнем и пользователем в данном случае можно свести к минимуму, увеличив усилие втягивающего устройства, а следовательно, увеличить плотность прилегания лямок ремня безопасности к пользователю в момент ДТП, что увеличивает предельно возможную эффективность ремня. Исключение дискомфорта при пользовании ремнями безопасности данной конструкции расширяет сферу их применения и дает возможность в транспортных средствах с большой амплитудой колебаний рабочего места и пользователя относительно кабины.

Использование: для обеспечения пассивной безопасности пользователя транспортным средством в случае дорожно-транспортного происшествия, в частности к устройствам ремней безопасности. Сущность изобретения: ремень безопасности содержит замок 13 и катушку 1 с инерционно-блокирующим устройством, втягивающий механизм, электромагнит и контактные группы, а также пиротехническое средство аварийного натяжения ленты 20. Катушка ремня безопасности 1 содержит дополнительное храповое колесо 2, на котором нарезаны зубья в обратном направлении по отношению к храповому колесу 3 блокирующего механизма катушки. На оси катушки 4 размещен двуплечий подпружиненный рычаг 5 с контактной группой 6. На одном плече рычага 5 имеется зуб 7. На этом же плече рычага выполнена лапка 8, являющаяся датчиком наполнения ленты 9, кроме того это плечо связано кинематически с электромагнитом 10. Другое плечо рычага 5 имеет лапку 11, которая находится в зацеплении с рычагом 12 инерционно-блокирующего механизма. Замок ремня безопасности 13 имеет контактную группу 14, которая включается и выключается рычагом защелки 15 при помощи проушины ремня 16. Контактная группа 14, контактная группа 6 и электромагнит 11 включены последовательно в электроцепь бортового питания. Рычаг блокирующего устройства 17 через тягу 18 соединен с кареткой 19 пиротехнического устройства 20, которое имеет свой автономный датчик сигнализации столкновения. Такое выполнение конструкции позволяет повысить реальную эффективность защитных свойств ремня и обеспечить комфорт пользователя. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. РЕМЕНЬ БЕЗОПАСНОСТИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащий замок и катушку с инерционно-блокирующим устройством, втягивающий механизм, электромагнит, контактные группы катушки и пиротехническое средство аварийного натяжения ленты ремня безопасности, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности защитных свойств ремня и обеспечения комфорта пользователя, рычаг инерционно-блокирующего устройства кинематически связан с кареткой пиротехнического средства ленты для обеспечения блокировки катушки при срабатывании пиротехнического устройства, катушка снабжена дополнительным храповым колесом с расположением храповых зубьев в обратном направлении по отношению к зубьям храпового колеса блокирующего механизма и двуплечим подпружиненным рычагом с контактной группой, имеющим на одном плече выступ, взаимодействующий с дополнительным храповым колесом, и датчик наполнения катушки лентой, выполненный в виде лапки на этом же плече, контактирующей с рулоном ленты ремня на катушке, причем при наполнении катушки лентой 0,75 - 0,95 полного объема лапка рычага обеспечивает размыкание контактной группы рычага, а выступ рычага выходит из зацепления с уступами дополнительного храпового колеса, другое плечо рычага находится в зацеплении с рычагом инерционно-блокирующего устройства, выполняя функции датчика перегрузки, при этом одно плечо рычага кинематически связано с якорем электромагнита, а ход якоря определен зависимостью
mA < L < nB,
где A высота зубьев дополнительного храпового колеса;
L ход якоря;
B максимальный ход лапки рычага для размыкания контактной группы;
m,n передаточные отношения,
замок ремня безопасности снабжен контактной группой для обеспечения размыкания цепи питания электромагнита при фиксации проушины ремня в замке, причем контактные группы замка и рычага соединены последовательно. 2. Ремень по п.1, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, дополнительное храповое колесо выполнено в виде уступов на затылках зубьев храпового колеса блокирующего устройства, при этом величина уступов составляет 0,05 0,2 высоты зуба, а на зубе двуплечего рычага выполнена самовыжимная площадка.