УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАТЯЖЕНИЯ РЕМНЯ Российский патент 1995 года по МПК B60R22/46 

Изобретение касается устройства для натяжения ремня в системе ремней безопасности транспортных средств, содержащего активируемый пиротехническим газогенератором линейный привод поршневого цилиндра, расположенный в опорном корпусе.

Инициирование пиротехнического газогенератора в устройстве натяжения ремня систем ремней безопасности в транспортных средствах может происходить с помощью электродетонатора, который управляется анализирующим торможение транспортного средства электронным устройством централизованного контроля. Однако затраты на такое электронное устройство централизованного и электрические линии управления, необходимые для каждого отдельного устройства натяжения: высоки.

Механическое выключение пиротехнического газогенератора может происходить посредством механизма управления, наделенного чувствительностью по отношению к транспортному средству инертной массой, расположенной подвижно. Но такой механизм управления имеет значительные габариты и поэтому не принимается во внимание при ограниченных условиях монтажа.

Цель изобретения создание устройства натяжения ремня, обеспечивающего при небольших габаритах и затратах материалов механическое инициирование газогенератора.

Цель достигается посредством того, что линейный привод поршневого цилиндра на опорном корпусе установлен с возможностью качания между неподвижным положением и положением расцепления. Линейный привод поршневого цилиндра образует чувствительную по отношению к транспортному средству инертную массу, нагруженную силой предварительного натяжения пружины в направлении неподвижного положения и имеющую возможность перемещения посредством обусловленных торможением сил инерции в положение расцепления. Газогенератор снабжен ударным взрывателем. На опорном корпусе расположена ударная деталь, нагруженная пружиной, имеющая боек для удара по ударному взрывателю и удерживающаяся посредством прилегания к стопорной поверхности линейного привода поршневого цилиндра в положении готовности. Линейный привод поршневого цилиндра, кроме поршня и цилиндра, включает в себя газогенератор и опорный блок, в котором закреплен цилиндр и установлен газогенератор. Образованный таким образом узел имеет значительную массу, которая в устройстве натяжения используется как чувствительная по отношению к транспортному средству инертная масса. За счет отсутствия отдельной инертной массы габариты затраты на материалы и монтаж могут быть небольшими.

Чтобы обеспечить надежное инициирование, боек должен ударять по ударному взрывателю достаточно сильным механическим импульсом. Необходимая для этого механическая энергия создается предварительно напряженной пружиной. Чтобы оптимально использовать накопленную в предварительно напряженной пружине энергию, ударная деталь в предпочтительном варианте исполнения изобретения выполнена в виде установленного с возможностью качания на опорном корпусе двуплечего ударного рычага, на первом плече которого расположен боек. Посредством предварительно напряженной пружины ударный рычаг в случае расцепления ускоряется и ударяет своим бойком по ударному взрывателю. Чтобы ускорить ударный рычаг до минимальной угловой скорости, он обладает небольшой массой: особенно сильный механический импульс достигается благодаря тому, что большая часть массы ударного рычага сконцентрирована в области бойка.

В особенно предпочтительном варианте исполнения ударный рычаг нагружается пружиной сжатия, имеющей опору между концом второго плеча рычага и линейным приводом поршневого цилиндра. Меcто опоры пружины на линейном приводе поршневого цилиндра находится вблизи его качающейся опоры, а именно с противоположной ударному взрывателю стороны опорного блока, в котором расположены цилиндр и газогенератор. Таким образом, пружина сжатия выполняет двойную функцию: во-первых, она дает необходимую для расщепления ударного взрывателя механическую энергию, а во-вторых, погружает образованную линейным приводом поршневого цилиндра чувствительную по отношению к транспортному средству инертную массу в неподвижное положение и тем самым определяет предел расщепления, при котором происходит инициирование газогенератора.

При ударном взрывателе необходимо, чтобы удар производился точно по центру поверхности соударения. Но ударный взрыватель, являясь составной частью подвижной, чувствительной по отношению к транспортному средству инертной массы, и боек подвижны относительно друг друга. Чтобы добиться удара точно по центру поверхности соударения ударного взрывателя, газогенератор снабжен расположенной спереди ударного взрывателя деталью передачи удара, которая принята и направлена в направляющем отверстии в корпусе газогенератора по одной оси относительно поверхности соударения ударного взрывателя. Эта деталь передачи удара выступает из корпуса газогенератора. Она выполнена в виде шрифта или шарика. Боек с тупой поверхностью соударения должен лишь ударяться о выступающий конец шрифта или шарика. Его ось может значительно отклоняться от оси ударного взрывателя.

На фиг. 1 показано устройство натяжения ремня, интегрированного с устройством наматывания ремня в один узел; на фиг. 2 то же, аксонометрия; на фиг. 3 то же, разрез, в неподвижном положении; на фиг. 4 то же, в положении расцепления; на фиг. 5 линейный привод поршневого цилиндра, осевое сечение.

Устройство включает в себя устройство 10 наматывания ремня и устройство 12 натяжения ремня. Устройство 12 натяжения ремня контактирует через тяговый канат 14 с окружностью канатного шкива 16, соединенного с катушкой устройства 10 наматывания ремня. Устройство 12 натяжения ремня включает в себя линейный привод поршневого цилиндра 18, поршень 20 которого закреплен на конце тягового каната 14.

Линейный привод поршневого цилиндра 18 имеет опорный блок 22 с отверстием 24, в которое ввинчен конец цилиндра 26 линейного привода поршневого цилиндра 18. Отверстие 24 соединено с камерой 28, в которую установлен газогенератор 30.

Опорный блок 22 установлен с возможностью качания в опорном корпусе с помощью опорных шрифтов 34. Два дугообразных, противоположных друг другу продольных отверстия 36, в которые с двух сторон входит по одному вставленному в опорный блок 22 упорному штифту 38, ограничивают во взаимодействии с ним колебательное движение линейного привода поршневого цилиндра 18 относительно опорного корпуса 32, неподвижно соединенного с корпусом 10 устройства наматывания ремня.

Газогенератор 30 на своем выступающем из опорного блока 22 конце снабжен ударным взрывателем. Перед ударным взрывателем расположен ударный штифт 40, направленный точно коаксиально ударному взрывателю газогенератора в направляющем отверстии 42 в корпусе газогенератора 30. Наружный конец ударного штифта 40 выступает из поверхности днища газогенератора, схваченной приделанным к корпусу газогенератора фартуком 44.

Между боковыми пластинами опорного корпуса 32 на опорном штифте 48 установлен двуплечий ударный рычаг 46. На первом плече ударного рычага 46, на котором сосредоточена большая часть массы этого рычага, находится боек 50, имеющий тупую поверхность соударения. Боек 50 охвачен фартуком 52, который окружает с целью защиты снабженный ударным взрывателем конец газогенератора 30. Ударный штифт 40 защищен посредством комбинированного действия фартуков 44 и 52 от непреднамеренного воздействия извне, которое могло бы повлечь за собой выключение газогенератора.

Ударный рычаг 46 нагружается пружиной сжатия 54 в направлении движения бойка 50 к ударному штифту 40. Пружина сжатия 54 расположена в полоцилиндрической направляющей втулке 56, опирающейся своим концом на свободный конец второго плеча рычага ударного рычага 46 и вне пружины 54 сжатия, принимающей с возможностью перемещения толкатель 58, выступающий из направляющей втулки 56 конец толкателя 58 выполнен коническим и опирается в пазу 60 на опорный блок 22. Паз 60 расположен на небольшом расстоянии от оси опорных штифтов 34, а именно на обращенной от ударного взрывателя газогенератора 30 стороне. Пружина 54 сжатия нагружает не только рычаг 46, но и опорный блок 22, так что он удерживается в неподвижном положении, которое определено посредством прилегания упорных штифтов 38 к концу продольных отверстий 36.

Ударный рычаг 46 удерживается в неподвижном положении благодаря тому, что образованный на его первом плече рычага отстоящий от опорного блока 22 выступ 62 своей ступенчатой поверхностью опирается на опорную поверхность 64 на соседнем конце опорного блока 22.

Чтобы предохранить устройство натяжения ремня до его встройки в транспортное средство от непредвиденного расцепления предусмотрена монтажная страховка, фиксирующая линейный привод поршневого цилиндра 18 в его показанном на фиг. 3 неподвижном положении, но эта фиксация автоматически прекращается, если в транспортном средстве монтируется узел, состоящий из устройства наматывания ремня и устройства натяжения ремня. Данная монтажная страховка состоит из стопорной детали 66 в виде двуплечего рычага, перемещающего в осевом направлении с помощью ступицы по опорному штифту 68. Опорный штифт 68 закреплен в отверстии 70 одной боковой пластины опорного корпуса 32. Противоположная боковая пластина опорного корпуса 32 имеет вырез 72, выполненный таким образом, что стопорная деталь 66 может вводиться аксиально в пространство, образованное между обеими боковыми пластинами опорного корпуса 32. Стопорная деталь 66 имеет на одном своем плече рычага крючок 74, захватывающий соответствующий крючок 76, образованный на опорном блоке 22, чтобы зафиксировать линейный привод поршневого цилиндра 18 в его неподвижном положении. Пружиной 77 сжатия стопорная деталь 66 фиксируется в неподвижном положении. Второе плечо рычага стопорной детали 66 образует управляющий выступ или щуп 78, выступающий сбоку из опорного корпуса 22. При монтаже состоящего из устройства 10 наматывания ремня и устройства 12 натяжения ремня узла на кузове транспортного средства этот щуп 78 входит в контакт с противоположной ему поверхностью кузова транспортного средства, так что стопорная деталь 66 смещается в осевом направлении против действия пружины 77 сжатия, чтобы отцеплять крючок 74 от крючка 76 и таким образом расфиксировать линейный привод поршневого цилиндра.

Устройство 12 натяжения ремня встраивается в транспортное средство в такой ориентации, чтобы опорный блок 22 вследствие возникающих при торможении транспортного средства сил инерции стремился повернуться из неподвижного положения в направлении положения расцепления, которое определено прилеганием упорных штифтов 38 к соседним днищу опорного блока 22 концам продольных отверстий 36. Направление движения показано на фиг. 3 стрелкой F. Поворачивание опорного блока 22 с закрепленным в нем цилиндром 26 осуществляется против действия сжатия пружины 54, которая вновь отжимает его в неподвижное положение, если предел расцепления не достигается. При поворачивании опорного блока 22 в направлении положения расцепления ступенчатая поверхность на конце выступа 62 ударного рычага 46 скользит по опорной поверхности 64 на опорном блоке 22. Как только выступ 62 выступит над кромкой опорной поверхности 64, ударный рычаг 46 освобождается. Теперь он ускоряется пружиной 54 сжатия, так что боек 50 двигается к свободному концу ударного штифта 40, который после того, как газогенератор 30 вместе с опорным блоком 22 был повернут по меньшей мере в положение расцепления, находится напротив бойка 60. Боек 50 бьет по ударному штифту 40 и вбивает его в ударный взрыватель, вследствие чего газогенератор 30 инициируется. В результате инициирования газогенератора 30 освобождаются газы, которые втекают через камеру 28 в опорном блоке 22 в нижний конец цилиндра 26 и движут поршень 20 в цилиндре 26 вверх. Тяговый канат 14 захватывается. Последний вращает канатный шкив 16, который автоматически соединяется с катушкой ремня, чтобы посредством вращения катушки ремня слабину системы ремней безопасности.

Использование: в системах ремней безопасности. Сущность изобретения: устройство натяжения ремня в системе ремней безопасности транспортных средств содержит активируемый пиротехническим газогенератором линейный привод поршневого цилиндра, установленный с возможностью качания в опорном корпусе между неподвижным положением расцепления. Линейный привод поршневого цилиндра образует чувствительную по отношению к транспортному средству инертную массу, нагруженную силой предварительного натяжения пружины в направлении неподвижного положения и движимую обусловленными торможением силами инерции в положении расцепления. Газогенератор снабжен ударным взрывателем. На опорном корпусе установлена нагруженная пружиной ударная деталь, имеющая боек для удара по ударному взрывателю и удерживаемая посредством прилегания к опорной поверхности линейного привода поршневого цилиндра в положении готовности. 13 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАТЯЖЕНИЯ РЕМНЯ в системе ремней безопасности транспортных средств, содержащее активируемый пиротехническим газогенератором линейный привод поршневого цилиндра, расположенный в опорном корпусе, чувствительную по отношению к транспортному средству инертную массу, имеющую возможность перемещения посредством обусловленных торможением сил инерции и взаимодействия с газогенератором, отличающееся тем, что чувствительная по отношению к транспортному средству инертная масса представляет собой линейный привод поршневого цилиндра, установленный с возможностью поворачивания на опорном корпусе между неподвижным положением и положением расцепления, нагруженный силой предварительного натяжения в направлении неподвижного положения и перемещаемый посредством сил инерции в положение расцепления, газогенератор выполнен с ударным взрывателем, а на опорном корпусе расположена нагруженная пружиной ударная деталь, имеющая боек для взаимодействия с ударным взрывателем и удержавающая его посредством прилегания к стопорной поверхности линейного привода поршневого цилиндра в положении готовности. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ударная деталь выполнена в виде установленного с возможностью качания на опорном корпусе двуплечего ударного рычага, на первом плече которого расположен боек, причем ударный рычаг предварительно нагружен силой натяжения пружины в направлении движения бойка по отношению к ударному взрывателю. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что ударный рычаг на своем первом плече с бойком выполнен с выступом, имеющим возможность опирания на опорную поверхность линейного привода поршневого цилиндра. 4. Устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что сила натяжения пружины, предварительно нагружающая ударный рычаг, имеет возможность воздействия на второе плечо рычага. 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что сила натяжения пружины образована пружиной сжатия, опирающейся между концом второго плеча рычага и линейным приводом поршневого цилиндра. 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что пружина сжатия имеет возможность воздействия на линейный привод поршневого цилиндра на той стороне его поворотной опоры, которая обращена от стороны, на которой расположен ударный рычаг. 7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что пружина сжатия установлена с возможностью нагружения ударного рычага и линейного привода поршневого цилиндра. 8. Устройство по п.5,6 или 7, отличающееся тем, что пружина сжатия на стороне линейного привода поршневого цилиндра установлена с возможностью взаимодействия с ним через толкатель, который, как и пружина сжатия, установлен в цилиндрической втулке. 9. Устройство по п.1 8, отличающееся тем, что ударный взрыватель расположен на одном конце газогенератора и размещен в его корпусе. 10. Устройство по пп.1 9, отличающееся тем, что боек выполнен с образованием на ударной детали фартука, который установлен с возможностью охвата имеющего ударный разрыватель конца газогенератора. 11. Устройство по пп.1 10, отличающееся тем, что линейный привод поршневого цилиндра выполнен с возможностью фиксации монтажной страховкой в своем неподвижном положении. 12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что монтажная страховка образована имеющей возможность перемещения в осевом направлении по опорному штифту, снабженной воздействующим на линейный привод поршневого цилиндра крючком стопорной деталью, которая имеет управляющий выступ, выступающий из опорного корпуса. 13. Устройство по пп. 1 12, отличающееся тем, что газогенератор снабжен расположенным спереди своего ударного взрывателя элементом передачи удара, который установлен соосно в направляющем отверстии корпуса газогенератора относительно поверхности соударения ударного взрывателя с возможностью выступания из корпуса газогенератора. 14. Устройство по п. 13, отличающееся тем, что элемент передачи удара выполнен в виде штифта или шарика.