УСТРОЙСТВО П.Н.ПИСКАРЕВА ДЛЯ НАТЯЖЕНИЯ РЕМНЯ БЕЗОПАСНОСТИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1995 года по МПК B60R22/46 

Изобретение относится к области автомобилестроения, а именно к средствам пассивной безопасности для транспортных средств, и предназначено для защиты находящихся в них людей от травм при столкновении и резком замедлении.

Известно натяжное устройство для ремня безопасности, содержащее тяговый механизм, действующий при поступлении сигнала от датчика ускорения в случае обнаружения им резкого ускорения. В этом случае механизм быстро оттягивает в сторону привод и ремень безопасности (РБ), устраняя слабину РБ. Вслед за этим в соответствии с перемещением натяжного устройства блокировочный механизм поворачивается вверх и РБ надежно зажимается между толкателем и приемным устройством [1]
Недостатками известного устройства натяжения РБ являются большие габариты и сложность конструкции, обусловленные наличием тягового и блокировочного механизмов, привода и сложностью датчика ускорения.

Известно устройство натяжения РБ транспортного средства, содержащее закрепленный на транспортном средстве (автомобиле) цилиндрический корпус, в котором расположена пружина сжатия, посредством тросика соединенная с блокирующим устройством, которое соединено с РБ автомобиля. В сжатом состоянии пружина сжатия удерживается датчиком удара, который при ударе автомобиля о препятствие освобождает пружину сжатия. Пружина, перемещаясь (разжимаясь) в корпуве устройства натяжения, через блокирующее устройство посредством тросика, связанного с ними, подтягивает РБ [2]
Недостатками данного устройства натяжения РБ являются: большие габариты, большое время срабатывания из-за многоэлементности датчика удара, сложность конструкции, большая погрешность срабатывания, обусловленная отсутствием регулировки датчика удара.

Достигаемым техническим результатом является уменьшение габаритов, времени и погрешности срабатывания, а также упрощение конструкции устройства натяжения РБ.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство натяжения ремня безопасности транспортного средства, содержащее цилиндрический корпус с размещенной в нем первой пружиной сжатия, блокирующие элементы и датчик удара, снабжено полым стержнем для тросика, соединенного с ремнем безопасности, и двумя цилиндрами, а также второй пружиной сжатия, цангой, тремя стаканами и гайкой, расположенными внутри и коаксиально корпусу, имеющему центральное отверстие со стороны ремня безопасности, при этом первая пружина сжатия установлена снаружи и коаксиально первому цилиндру, конец которого со стороны, противоположной ремню безопасности, выполнен в виде цанги, лепестки которой на их внутренней поверхности имеют выступ с конической поверхностью, внутри первого цилиндра расположен второй цилиндр, наружная поверхность которого охвачена второй пружиной сжатия, на конце внутренней поверхности второго цилиндра со стороны, противоположной ремню безопасности, выполнена кольцевая канавка для блокирования последнего, внутри второго установлен стержень, конец которого со стороны ремня безопасности соединен с датчиком удара, противоположный конец через гайку с первым стаканом, охватывающим первый цилиндр, конец первой пружины сжатия со стороны, противоположной ремню безопасности, оперт на наружный выступ первого стакана, цанга расположена внутри второго стакана, имеет возможность перемещения относительно последнего, имеет внутренний выступ, на который оперт третий стакан, охватывающий конец второй пружины сжатия со стороны, противоположной ремню безопасности, и оперта на второй стакан, который имеет пазы для прогиба лепестков цанги и оперт на выступы лепестков цанги первого цилиндра, причем количество лепестков цанги равно количеству пазов второго стакана и пазов между лепестками цанги первого цилиндра, лепестки цанги имеют возможность прогиба в пазах между лепестками цанги первого цилиндра, датчик удара выполнен в виде цанги, наружная поверхность лепестков которой выполнена конической с цилиндрическими выступами для блокировки ремня безопасности. Кроме того, вершина конической поверхности лепестков датчика удара направлена в сторону ремня безопасности или в сторону, противоположную последнему.

Указанная совокупность признаков позволяет уменьшить габариты устройства натяжения РБ за счет расположения внутри этого устройства двух коаксиальных пружин сжатия, датчика удара и блокирующих элементов; уменьшить время срабатывания за счет уменьшения элементов в конструкции датчика удара и уменьшения его хода срабатывания; упростить конструкцию путем замены блокирующего устройства на более простые блокирующие элементы; уменьшить погрешность срабатывания за счет того, что точность настройки устройства натяжения РБ на срабатывание регулируется жесткостью лепестков датчика удара.

На фиг. 1 изображено устройство натяжения РБ с вершиной конической поверхности лепестков датчика удара, направленной в сторону РБ; на фиг.2 датчик удара с вершиной конической поверхности лепестков, направленной в сторону, противоположную РБ.

Устройство натяжения РБ (фиг.1) имеет цилиндрический корпус 1 с центральным отверстием 2 со стороны РБ. Внутри и коаксиально корпусу 1 установлены первый 3 и второй 4 цилиндры. Конец цилиндра 3 со стороны, противоположной РБ, выполнен в виде цанги 5, лепестки которой на их внутренней поверхности имеют выступ 6 с конической поверхностью. Цилиндр 4 расположен внутри цилиндра 3. На конце внутренней поверхности цилиндра 4 со стороны, противоположной РБ, выполнена кольцевая канавка 7 для блокирования РБ (один из блокирующих элементов). Размер длины буртика 8 цилиндра 4 определяет рабочий ход устройства натяжения. Снаружи и коаксиально цилиндру 3 установлена первая пружина 9 сжатия. Наружная поверхность цилиндра 4 охвачена второй пружиной 10 сжатия. Внутри и коаксиально цилиндру 4 установлен полый стержень 11, конец которого со стороны РБ соединен посредством резьбового соединения с датчиком 12 удара, противоположный конец соединен резьбовым соединением с гайкой 13, жестко соединенной с первым стаканом 14, охватывающим цилиндр 3. Конец пружины 9 сжатия со стороны, противоположной РБ, оперт на наружный выступ 15 стакана 14. Датчик 12 удара выполнен в виде цанги, коаксиальной корпусу 1, наружная поверхность лепестков которой выполнена с цилиндрическими выступами 16 для блокировки РБ (другой блокирующий элемент) и имеет коническую поверхность 17. Вершина конической поверхности 17 может быть направлена как в сторону РБ (фиг.1), так и в сторону, противоположную РБ (фиг. 2). Жесткость лепестков датчика 12 удара регулируется перемещением конца стержня 11 со стороны РБ.

Внутри и коаксиально корпусу 1 также расположен второй стакан 18, внутри которого размещена цанга 19, имеющая возможность перемещения относительно стакана 18. Лепестки цанги 19 имеют на конце внутренние и наружные выступы. Внутренние выступы имеют коническую поверхность. На внутренние выступы лепестков цанги 19 оперт третий стакан 20 с внутренним буртиком, охватывающий конец пружины 10 сжатия со стороны, противоположной РБ. Цанга 19 имеет возможность перемещения и относительно стакана 20. Цанга 19 оперта на стакан 18, который имеет внутренний буртик и пазы 21 для прогиба лепестков цанги 19 и оперт на выступы 6 лепестков цанги 5 цилиндра 3. Количество лепестков цанги 19 равно количеству пазов 21 стакана 18 и пазов между лепестками цанги 5 цилиндра 3. Лепестки цанги 19 имеют возможность прогиба также в пазах между лепестками цанги 5 цилиндра 3.

РБ соединен с одним концом тросика 22, другой конец которого, проходя через стержень 11, закреплен элементом 23 крепления таким образом, что исключает прохождение тросика 22 через отверстие стержня 11 в обратном направлении. Совокупность деталей 3, 4, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 18, 19, 20 составляет инерционную массу для работы датчика 12 удара, имеющую возможность поступательного движения относительно тросика 22 в сторону РБ.

Устройство натяжения РБ работает следующим образом.

Датчик 12 удара, выполненный в виде цанги, настраивается на срабатывание согласно ГОСТУ 18837-89 (Правил N 16 ЕЭК ООН). При ударе автомобиля о препятствие цанга 12 (датчик 12 удара), связанная с инерционной массой (поз. 3, 4, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 18, 19, 20 на фиг.1), под воздействием последней, перемещаясь относительно корпуса 1 и тросика 22, заходит в отверстие 2 корпуса 1 благодаря конической поверхности 17 ее лепестков, которые прогибаются к оси устройства, уменьшая диаметр выступов 16. Когда диаметр выступов 16 лепестков цанги 12 сравняется с диаметром отверстия цилиндра 4, цанга 12 под воздействием упругих сил сжатой пружины 9 начнет втягиваться в отверстие цилиндра 4. Благодаря кинематической связи цанги 12 со стержнем 11, гайкой 13, стаканом 14, выступом 15 и элементом 23 крепления тросика 22 начинается натяжение РБ.

Включение пружины 10 сжатия в совместную работу с пружиной 9 сжатия по натяжению РБ начинается с момента, когда свободный торец стакана 14 при своем движении совместится с торцом лепестков цанги 19. В этот момент лепестки цанги 19 получают свободу прогиба от оси устройства в пазах 21 под воздействием упругих сил пружины 10 сжатия (пружина 10 разжимается). Пружина 10 сжатия давит на внутренний буртик стакана 20 и он, перемещаясь вдоль оси устройства, скользя по коническим поверхностям внутренних выступов цанги 19, отгибает лепестки цанги 19 от оси устройства. Торцы наружных выступов лепестков цанги 19 входят в соприкосновение со свободным торцом стакана 14 и с этого момента пружины 9, 10 сжатия работают совместно, а усилие натяжения РБ возрастает.

Пружина 10 сжатия, продолжая разжиматься, перемещает стакан 20 до упора в буртик стакана 18. При дальнейшем перемещении стакана 14 вдоль цилиндра 3 торец стакана 14 сходит с цилиндра 3 и лепестки цанги 5 получают свободу прогиба от оси устройства, стакан 18, скользя по конической поверхности выступов 6, отгибает лепестки от оси устройства, тем самым дает свободу дальнейшему перемещению пружине 10 сжатия. Натяжение РБ продолжается до момента совмещения выступов 15 с кольцевой канавкой 7 цилиндра 4. Выступы 16 цанги 12 за счет упругих сил лепестков западают в канавку 7, блокируя натяжение РБ.

Был изготовлен опытный образец устройства натяжения РБ, испытания которого подтвердили осуществимость и практическую ценность заявленного объекта.

Технические характеристики устройства: Наружный диаметр, мм 42 Длина, мм 250 Масс, кг 1,1 Время работы датчика удара, мс 4
Точность срабатывания датчика удара регулируется. Одновременно датчик удара выполняет функцию блокирующего устройства. Отсутствует электроника. Устройство выбирает слабину ремня до 160 мм при движении пряжки РБ на 80 мм. Многоразовое использование без специального обслуживания.

Изобретение относится к средствам пассивной безопасности для транспортных средств. Устройство натяжения содержит расположенный внутри и коаксиально корпусу 1 с центральным отверстием 2 со стороны ремня безопасности (РБ) цилиндр 3, внутри и коаксиально которому расположен цилиндр 4. Снаружи и коаксиально цилиндру 3 установлена пружина 9 сжатия. Наружная поверхность цилиндра 4 охвачена пружиной 10 сжатия. Конец цилиндра 3 состороны, противоположной РБ, выполнен в виде цанги 5, лепестки которой имеют выступ 6 с конической поверхностью. Внутри и коаксиально цилиндру 4 установлен полый стержень 11, конец которого со стороны РБ соединен с датчиком 12 удара, расположенным внутри и коаксиально корпусу 1. На выступы 6 лепестков цанги 5 оперт стакан 18, коаксиальный стакану 14 и имеющий пазы 21 для прогиба лепестков цанги 19, расположенной внутри и коаксиально стакану 18. Цанга 19 оперта на стакан 18 и имеет возможность перемещения относительно стакана 18. Количество лепестков цанги 19 равно количеству пазов 21 стакана 18 и пазов между лепестками цанги 5. Лепестки цанги 19 имеют возможность прогиба в пазах между лепестками цанги 5. Датчик 12 удара выполнен в виде цанги, наружная поверхность лепестков которой выполнена с цилиндрическими выступами 16 для блокировки РБ и имеет коническую поверхность 17. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для натяжения ремня безопасности транспортного средства, содержащее цилиндрический корпус с размещенной в нем первой пружиной сжатия, блокирующие элементы и датчик удара, отличающееся тем, что оно снабжено полым стержнем для тросика, соединенного с ремнем безопасности, и двумя цилиндрами, а также второй пружиной сжатия, цангой, тремя стаканами и гайкой, расположенными внутри и коаксиально корпусу, имеющему центральное отверстие со стороны ремня безопасности, при этом первая пружина сжатия установлена снаружи и коаксиально первому цилиндру, конец которого со стороны, противоположной ремню безопасности, выполнен в виде цанги, лепестки которой на их внутренней поверхности имеют выступ с конической поверхностью, внутри первого цилиндра расположен второй цилиндр, наружная поверхность которого охвачена второй пружиной сжатия, на конце внутренней поверхности второго цилиндра со стороны, противоположной ремню безопасности, выполнена кольцевая канавка для блокирования последнего, внутри второго цилиндра установлен стержень, конец которого со стороны ремня безопасности соединен с датчиком удара, противоположный конец через гайку с первым стаканом, охватывающим первый цилиндр, конец первой пружины сжатия со стороны, противоположной ремню безопасности, оперт на наружный выступ первого стакана, цанга расположена внутри второго стакана, имеет возможность перемещения относительно последнего, а также имеет внутренний выступ, на который оперт третий стакан, охватывающий конец второй пружины сжатия со стороны, противоположной ремню безопасности, и оперта на второй стакан, который имеет пазы для прогиба лепестков цанги и оперт на выступы лепестков цанги первого цилиндра, причем количество лепестков цанги равно количеству пазов второго стакана и пазов между лепестками цанги первого цилиндра, лепестки цанги имеют возможность прогиба в пазах между лепестками цанги первого цилиндра, датчик удара выполнен в виде цанги, наружная поверхность лепестков которой выполнена конической с цилиндрическими выступами для блокировки ремня безопасности. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вершина конической поверхности лепестков датчика удара направлена в сторону ремня безопасности или в сторону, противоположную последнему.