ЛИНЕЙНЫЙ ПРИВОД ДЛЯ НАТЯЖИТЕЛЯ РЕМНЯ БЕЗОПАСНОСТИ Российский патент 1996 года по МПК B60R22/40 

Изобретение касается линейного привода для натяжителя ремня безопасности в системе автомобильных ремней безопасности.

Известен линейный привод, содержащий цилиндр, расположенный в нем с возможностью перемещения поршень, пиротехнический газогенератор с ударным взрывателем, чувствительную к торможению автомобиля сенсорную массу, расположенную в закрепленном на кузове корпусе с возможностью перемещения, и боек, который удерживается фиксирующим устройством в исходном положении на расстоянии от ударного взрывателя газогенератора и нагружен усилием пружины по направлению к взрывателю, причем вызванная фиксирующим устройством фиксация бойка устраняется движением сенсорной массы, а поршень нагружается сжатыми газами, высвобождающимися газогенератором при вызванном ударом бойка по взрывателю активировании.

Такой линейный привод может быть расположен отдельно от механизма втягивания ремня или накладки системы ремней, поскольку поршень соединен с механизмом втягивания или накладкой посредством тягового троса. Использование тягового троса открывает также возможность его огибания, за счет чего имеется большая свобода размещения линейного привода в автомобиле относительно остальных составных частей системы ремней безопасности.

Предлагаемый линейный привод для натяжителя ремня безопасности в системе автомобильных ремней безопасности характеризуется компактной конструкцией и пригоден для размещения в зоне порога кузова.

Линейный привод для натяжителя ремня безопасности согласно изобретению отличается тем, что корпус расположен в продолжении цилиндра и жестко соединен с ним, сенсорная масса и боек перемещаются в параллельных между собой и оси цилиндра направлениях, фиксирующее устройство имеет движущийся за счет нагрузки пружины бойка перпендикулярно этим направлениям фиксатор, на который в своем выходном положении опирается боек. Благодаря расположению корпуса в продолжении цилиндра конструкция имеет удлиненную узкую форму. Размещенные внутри корпуса подвижные части, например сенсорная масса и боек, проходят параллельно оси цилиндра, за счет чего поперечные размеры корпуса могут быть выдержаны небольшими. Таким образом, наружные размеры корпуса, сечение которого может быть круглым или прямоугольным, могут ограничиваться почти диаметром цилиндра. Газогенератор легко размещается в корпусе, снабжаемом для этой цели подходящим отверстием, параллельным оси корпуса.

Компактности конструкции способствует также то, что в предпочтительном варианте выполнения боек расположен радиально внутри сенсорной массы. В частности, сенсорная масса имеет канал, в котором боек расположен с возможностью перемещения.

Переход между цилиндром и корпусом происходит предпочтительно на сужающемся конце корпуса, в который вставлен газогенератор. Сенсорная масса вставлена в примыкающий к этому концу полый цилиндрический отрезок корпуса.

Фиксатор, удерживающий боек в его исходном положении, подвижен поперек продольной оси корпуса. Увеличивать наружные размеры корпуса для этого необязательно, поскольку фиксатор должен совершать лишь небольшой управляющий ход в радиальном направлении. Несколько вариантов выполнения фиксатора и его расположения приведены в пп.6-10 формулы изобретения. Среди этих вариантов следует особо выделить тот, у которого сенсорная масса подвижна в двух встречных направлениях и срабатывание натяжителя ремня может происходить за счет движения сенсорной массы в обоих их направлениях.

На фиг. 1 изображен цилиндр и соединенный за одно целое с ним корпус натяжителя ремня, продольный разрез; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 натяжитель ремня в разобранном виде, вариант выполнения согласно фиг.1-3; на фиг.5 другой вариант выполнения натяжителя ремня, продольный разрез; на фиг.6 сечение В-В на фиг.5; на фиг.7 разрез Г-Г на фиг. 6; на фиг.8 частичный разрез Д-Д на фиг.6; на фиг.9 другой вариант выполнения натяжителя ремня, частичный разрез; на фиг.10 сечение Е-Е на фиг. 9; на фиг.11 разрез Ж-Ж на фиг.10; на фиг.12 другой вариант выполнения линейного привода, продольный разрез; на фиг.13 сечение И-И на фиг.12; на фиг. 14 фиксирующее устройство; на фиг.15 линейный привод, разрез; на фиг.16 то же, вариант выполнения.

Линейный привод для натяжителя ремня безопасности образует удлиненный узкий узел, состоящий из цилиндра 10 и жестко соединенного с ним, расположенного в его продолжении корпуса 12, сужающийся конец 12а которого примыкает к соседнему торцу цилиндра 10 и соединен с ним посредством сварки трением. В цилиндре 10 с возможностью перемещения расположен поршень 14, на котором закреплен тяговый трос 16, проходящий прямолинейно через снабженный соответствующим отверстием корпус 12.

Сужающийся конец 12а корпуса снабжен параллельной оси корпуса расточкой 18, в которую вставлен пиротехнический газогенератор 20, фиксированный в ней штифтом 22 и снабженный ударным взрывателем (показан только штифт 24).

К сужающемуся концу 12а корпуса 12 примыкает полый цилиндрический отрезок 12в, в котором с возможностью перемещения расположена чувствительная к торможению автомобиля сенсорная масса 26 в форме цилиндра. Масса 26 имеет канал 28 для свободного прохождения тягового троса 16 и канал 30 прямоугольного сечения, в котором с возможностью перемещения расположен боек 32 также прямоугольного сечения. Боек 32 нагружается пружиной 34 сжатия по направлению к штифту 24 ударного взрывателя на газогенераторе 20, однако удерживается в исходном положении (фиг.1) фиксирующим устройством, описанным ниже. Сенсорная масса 26 нагружается по направлению от газогенератора 20 пружиной 36 сжатия, расположенной в осевой расточке сенсорной массы 26.

Канал 30 закрыт на обращенном от бойка 32 конце ввинченной пробкой 40, на внутреннюю сторону которой опирается пружина 34. Свободный конец корпуса 12 закрыт шайбообразным затвором 42, в котором закреплены два направляющих штифта 44, 46, входящие в соответствующие направляющие расточки сенсорной массы 26.

Фиксирующее устройство, удерживающее боек 32 в его исходном положении, содержит фиксатор 48, который расположен с возможностью перемещения в перпендикулярном продольной оси сенсорной массы 26 направляющем канале и выступает из него с обеих сторон. Один конец фиксатора направлен в канал 30 и входит в трапецеидальный паз 32а бойка 32. На этом конце фиксатора 48 образована рампа, на которую опирается выполненная с таким же скосом рампа паза 32а. Другой конец фиксатора 48 входит в осевое углубление 26а сенсорной массы 26, в которое в осевом направлении входит также опорная деталь 50, закрепленная на сужающемся конце 12а корпуса 12. Деталь 50 имеет осевую опорную поверхность для снабженного уступом другого конца фиксатора 48. К этой опорной поверхности посредством радиального уступа примыкает выемка 50а детали 50.

Принцип работы линейного привода следующий.

Узел из цилиндра 10 корпуса 12 устанавливают предпочтительно в зоне порога кузова. Тяговый трос 16 прикрепляют к шкиву механизма втягивания ремня. Установка определяется направлением движения, обозначенным стрелкой F. Цилиндр 10 указывает, следовательно, на направление движения. Боек 32 нагружается пружиной 34 сжатия в направлении штифта 24 ударного взрывателя газогенератора 20, однако удерживается в исходном положении фиксатором 48. Как только сенсорная масса 26 под действием резкого замедления автомобиля преодолевает за счет своей инерции усилие пружины 36 и перемещается в осевом направлении, опорная поверхность на другом конце фиксатора 48 начинает скользить по соответствующей поверхности опорной детали 50. Если замедление автомобиля превышает определенную величину, фиксатор 48 попадает в выемку 50а детали 50 и вдавливается в нее пружиной 34, поскольку рампа на одном конце фиксатора 48 находится в контакте с рампой паза 32а бойка 32. Как только фиксатор 48 полностью входит в выемку 50а, боек 32 беспрепятственно ударяет под действием пружины 34 в штифт 24 ударного взрывателя газогенератора 20. Взрыватель активирует газогенератор, и выработанные им сжатые газы давят на поршень 14, который движется в цилиндре 10 и захватывает тяговый трос 16.

В варианте выполнения на фиг.5-8 сенсорная масса 26 подвижна как в направлении движения F, так и в противоположном направлении. Он удерживается в стабильном среднем положении пружиной 36 сжатия, опирающейся обоими концами на сенсорную массу 26 и корпус 12, поскольку пружина 36 установлена в натянутом виде. Она расположена в кармане, образованном осевым углублением на наружной периферийной сенсорной массе 26 и противоположным углублением в планке 52, которая расположена в корпусе 12 и скреплена с ним.

Фиксатор 48 отличается от описанного выше варианте выполнения тем, что противоположная опорной детали 50 плоская опорная поверхность образована на выступающем вперед уступе, имеющем с обеих сторон опорной поверхности выступающий вертикально назад заплечик. Данный конец фиксатора 48 может поэтому попасть в выемку 50а детали 50, когда сенсорная масса 26 отклоняется достаточно далеко в одном или другом направлении при резком замедлении автомобиля. В этом варианте выполнения натяжитель ремня безопасности действует как при лобовом, так и при заднем столкновении автомобиля.

В остальном варианты выполнения на фиг.5-8 и 1-4 одинаковы и подробнее не описаны.

В варианте выполнения на фиг.9-11 корпус имеет квадратное сечение, а сенсорная масса 26 прямоугольное. В отличие от обоих описанных выше вариантов выполнения фиксатор 60 образован на скобе 62, закрепленной на сенсорной массе 26 на двух штифтах 64 с возможностью качания. Фиксатор 60 образует спинку скобы 62 и опирается на опорную деталь 50, как это уже было описано. Боек 32 упирается своим передним торцом, снабженным скосом, в противоположную, также скошенную, поверхность фиксатора 60. Нагружающая боек 32 пружина 34 сжатия стремится сдвинуть фиксатор 60 с поворотом скобы 62 радиально в сторону, однако фиксатор 60 опирается на деталь 50 до тех пор, пока сенсорная масса 26 находится в исходном положении. При достаточном смещении сенсорной массы 26 по направлению от цилиндра 10 фиксатор 60 освобождается и скользит мимо конца детали 50, в результате чего освобождается и боек 32.

Еще более узкая конструкция достигается в варианте выполнения на фиг. 12-15. Расположенный в продолжении цилиндра 10 корпус состоит здесь из трех частей: части 12с, которая примыкает к цилиндру 10 и в которой выполнена расточка 18 для газогенератора 20, относительно тонкостенной трубчатой части 12d, примыкающей к части 12с, и части 12е в виде пробки, закрывающей часть 12d на ее обращенном от газогенератора 20 конце. Все три части соединяют между собой и с цилиндром 10 после их сборки в осевом направлении путем зачеканки, причем соединение между частями 12с и 12d осуществляется посредством промежуточной гильзы 68, поддерживающей также газогенератор 20 в осевом направлении.

Узкая конструкция достигается в этом варианте выполнения за счет того, что тяговый трос 16 выведен наружу через расточку 12f, проходящую наружу наискось к оси части 12с корпуса, и проходит на наружной стороне его частей 12с, 12d, 12е в канале 69. Этот канал выполнен на фиг.13 в проходящем на наружной стороне частей 12с, 12d, 12е корпуса продольном ребре, которое отстоит радиально, но не мешает при монтаже узла в лоткообразном углублении кузова.

Другая особенность этого варианта (фиг.12-15) состоит в выполнении и расположении бойка 32, который выполнен в виде обычного цилиндрического стержня, перемещающегося соосно в глухой расточке 26а сенсорной массы 26, состоящей из двух частей 26с и 26d. Нагружающая боек 32 пружина 34 сжатия расположена в соседней с частью 12с корпуса части сенсорной массы 26 и опирается одним концом на соседний торец бойка 32, а другим на дно расточки, в которой расположена пружина 34. В осевом шлице 74 на наружной стороне части 26е сенсорной массы 26 посредством штифта 72 с возможностью качания установлен одноплечий рычаг 70, который на свободном конце выполнен в виде крюка и входит им в кольцевой паз бойка 32, образующий радиальный заплечик 32 а'. На противоположной крюку стороне рычаг 70 снабжен направленной радиально наружу опорной частью 70а, посредством которой рычаг 70 опирается на направленный радиально внутрь уступ 76 части 12d корпуса. Уступ 76 образует на обращенной к газогенератору 20 стороне радиальный заплечик, обеспечивающий отклонение опорной части при смещении частей 26с, 26d сенсорной массы за счет инерции против усилия пружины 36 сжатия, расположенной внутри промежуточной гильзы 68. Крюк на конце рычага 70 отходит тогда от радиального заплечика 32'а бойка 32, который движется к газогенератору 20 под действием пружины 34.

Для обеспечения надежного манипулирования линейным приводом при его хранении, транспортиpовке и монтаже он снабжен монтажным предохранителем в виде плоской пружины 80, закрепленной на периферии части 12е корпуса. Свободное колесо пружины в изображенном на фиг.12 предохраненном исходном положении линейного привода упирается в радиальный заплечик 26f снабженного пазом осевого продвижения части 26d сенсорной массы. Это колесо выступает наружу из части 12d корпуса через отверстие в виде окошка и при монтаже узла отклоняется (фиг.13), в результате чего оно отходит от радиального заплечика 26f и освобождает сенсорную массу.

Вариант выполнения на фиг.16 отличается от варианта на фиг.12-15 формой бойка 32 и расположением рычага 70 на обращенном от газогенератора 20 конце цельной в данном случае сенсорной массы 26. Плоская пружина 80 упирается не в сенсорную массу 26, а в боек 32, на соосно выступающем из сенсорной массы конце которого посредством паза образован радиальный заплечик 32с.

В вариантах выполнения на фиг.12-15 ось качания рычага 70 лежит по отношению к поверхности упора крюка в боек 32 радиально снаружи так, что рычаг 70 нагружен открывающим моментом, т.е. стремится повернуться радиально наружу, что бы отпустить боек 32. Для обеспечения надежного отделения рычага 70 от радиального заплечика 32'а бойка 32 этот заплечик может быть наклонен, как показано на чертеже, под небольшим углом к радиальному направлению.

Изобретение относится к линейным приводам для натяжителя ремня безопасности, используемым в системе автомобильных ремней безопасности. Привод выполнен удлиненной узкой конструкции и пригоден поэтому для установки вдоль автомобиля. Газогенератор 20 снабжен ударным взрывателем, с которым взаимодействует подпружиненный боек 32. Боек удерживается в исходном положении фиксирующим устройством. Для отпускания бойка 32 фиксация устраняется посредством перемещающейся в корпусе 12 сенсорной массы 26. Корпус, в котором расположен также газогенератор 20, лежит в продолжении цилиндра 10 и жестко соединен с ним. Сенсорная масса 26 и боек 32 движутся параллельно оси цилиндра, за счет чего достигается узкая конструкция. 17 з. п. ф-лы, 16 ил.

1. ЛИНЕЙНЫЙ ПРИВОД ДЛЯ НАТЯЖИТЕЛЯ РЕМНЯ БЕЗОПАСНОСТИ в системе автомобильных ремней безопасности, содержащий цилиндр, расположенный в нем с возможностью перемещения поршень, пиротехнический газогенератор с ударным взрывателем, чувствительную к торможению автомобиля сенсорную массу, расположенную в закрепленном на кузове корпусе с возможностью перемещения, и боек, удерживаемый фиксирующим устройством в исходном положении на расстоянии от ударного взрывателя газогенератора и нагруженный усилием пружины по направлению к ударному взрывателю, причем вызванная фиксирующим устройством фиксация бойка устранена движением сенсорной массы, а поршень нагружен сжатыми газами, высвобождающимися при вызванном ударом бойка по ударному взрывателю активировании, отличающийся тем, что корпус расположен в продолжении цилиндра и жестко соединен с ним, сенсорная масса и боек установлены с возможностью перемещения в параллельных между собой и оси цилиндра направлениях, фиксирующее устройство выполнено с движущимся перпендикулярно к оси корпуса фиксатором, на котором в свободном исходном положении оперт боек. 2. Привод по п.1, отличающийся тем, что в сенсорной массе выполнен канал, в котором с возможностью перемещения расположен боек. 3. Привод по п.1 или 2, отличающийся тем, что корпус выполнен с сужающимся к цилиндру концом, в котором установлен газогенератор, и примыкающим к нему полым цилиндрическим отрезком, в котором с возможностью перемещения расположена сенсорная масса. 4. Привод по п.3, отличающийся тем, что в обращенном от цлиндра конце корпуса установлен затвор, на котором закреплена по меньшей мере одна направляющая цапфа, входящая в соответствующую направляющую расточку сенсорной массы. 5. Привод по одному из пп.1 - 4, отличающийся тем, что боек предварительно нагружен опирающейся на сенсорную массу пружиной сжатия. 6. Привод по одному из пп.2 - 5, отличающийся тем, что фиксатор расположен с возможностью перемещения в перпендикулярном оси сенсорной массы сквозном отверстии и с возможностью вхождения одним концом с рампой в канал, в котором размещен боек, а другим концом с опорной поверхностью - в углубление сенсорной массы, в котором установлена закрепленная на корпусе опорная деталь, рампа на одном конце фиксатора установлена с возможностью контактирования с соответствующей рампой бойка, опорная поверхность на другом конце фиксатора оперта в противоположную опорную поверхность опорной детали, которая протянута в направлении смещения сенсорной массы, определяющем ход сенсорной массы вплоть до устранения фиксации бойка. 7. Привод по п. 1, отличающийся тем, что опорная поверхность на обоих осевых концах ограничена радиальным, направленным назад выступом, обеспечивающим при достаточном смещении сенсорной массы отклонение фиксатора для отпускания бойка. 8. Привод по п.8, отличающийся тем, что сенсорная масса установлена с возможностью удерживания в стабильном исходном положении натянутой пружиной сжатия, опирающейся обоими осевыми концами на сенсорную массу и на корпус. 9. Привод на одному из пп.1 - 5, отличающийся тем, что фиксатор выполнен на скобе, которая оперта на сенсорную массу с возможностью отклонения и размещения под действием пружины бойка фиксатора от траектории движения бойка, а фиксатор радиально оперт на закрепленную на корпусе опорную деталь. 10. Привод по п.1, отличающийся тем, что сенсорная масса выполнена трубчатой формы, а стержнеобразный боек расположен в сенсорной массе с возможностью осевого перемещения. 11. Привод по п.10, отличающийся тем, что на поршне закреплен тяговый трос, выступающий из корпуса через наклоненный к оси цилиндра канал и проходящий вдоль наружной стенки корпуса. 12. Привод по п.10 или 11, отличающийся тем, что фиксатор выполнен в виде крюка на конце рычага, который расположен в продольном шлице сенсорной массы с возможностью качания и выполнен с опорной частью, посредством которой он радиально оперт на ограниченный радиальным заплечиком уступ внутри корпуса. 13. Привод по п. 12, отличающийся тем, что крюк рычага установлен с возможностью опирания в радиальный заплечик бойка. 14. Привод по п.13, отличающийся тем, что ось качания рычага размещена за пределами радиального заплечика. 15. Привод по пп.10 - 14, отличающийся тем, что он снабжен предохранителем, движущимся между первым положением, в котором он оперт в радиальный заплечик, и вторым положением, отпускающим боек, и нагружаемым усилием пружины в первом положении и движущимся во второе положение за счет упора выступающей из корпуса части в монтажную поверхность, а стержнеобразный боек выполнен с аксиально выступающим из трубчатой сенсорной массы концом, снабженным радиальным заплечиком. 16. Привод по одному из пп.10 - 15, отличающийся тем, что корпус выполнен из нескольких собираемых в осевом направлении и жестко соединяемых между собой трубчатых частей. 17. Привод по пп.12, 13 или 14, отличающийся тем, что рычаг расположен на обращенном к газогенератору конце сенсорной массы, нагружающая боек пружина расположена в глухой расточке сенсорной массы и оперта одним концом на дно расточки, а другим - на обращенный от газогенератора торец бойка. 18. Привод по п.17, отличающийся тем, что он снабжен предохранителем, движущимся между первым положением, в котором он оперт в радиальный заплечик, и вторым положением, отпускающим сенсорную массу, нагружаемым усилием пружины в первом положении и движущимся во второе положение за счет упора, выступающего из корпуса конца в монтажную поверхность, а сенсорная масса выполнена с радиальным заплечиком на обращенном от газогенератора конце.

Приоритет по пунктам:
05.05.92 - по пп.1 - 10.