ЗАМОК ДЛЯ РЕМНЯ БЕЗОПАСНОСТИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1996 года по МПК A44B11/00 

Изобретение относится к пассивной безопасности транспортных средств, а более конкретно, к конструкции замков ремней безопасности, предназначенных для защиты водителей и пассажиров транспортных средств.

Известен замок для ремня безопасности транспортного средства по патенту RU, N 1837825, 1933, содержащий две взаимозамыкаемые части, из которых отъемная выполнена в виде языка с проушиной под лямку и отверстием на вставляемом конце, а другая приемная, содержит заключенный в защитный корпус П-образную обойму, соединенную с тягой для закрепления замка в кузове, смонтированную в обойме U-образную защелку с зубом для взаимодействия с отверстием языка и отверстием, выполненным в основании обоймы, подпружиненные орган блокирования защелки в замкнутом положении и выталкиватель языка, а также кнопку размыкания, в передней части обоймы выполнен дополнительный упор для контактирования с лобной частью защелки при экстремальных нагрузках замка, а концевые участки боковин защелки выполнены в виде лапок, симметрично отогнутых на угол 50-80^o и свободно смонтированных в прорезях, выполненных в боковых стенках хвостового участка обоймы. Дополнительный упор выполнен в виде двух отогнутых под прямым углом участков боковых стенок обоймы, и свободный промежуток между ними превышает ширину зуба защелки, а высота щели между основанием обоймы и указанными участками превышает толщину вставляемого конца языка. Кроме того, в замкнутом состоянии зазор между зубом защелки и опорной кромкой отверстия в основании обоймы и зазоры между лобной частью защелки и опорными кромками дополнительного упора имеет одинаковую величину. Для повышения пружинящих свойств защелки ее боковины выполнены сужающимися в сторону отогнутых лапок.

Кроме того, кнопка размыкания содержит ступенчатые выступы для взаимодействия с ответными выступами на выталкивателя языка.

В указанном замке при вертикальном монтаже замка в процессе замыкания кнопка размыкания каждый раз опускается внутрь приемной части, так как ответные выступы выталкивателя отходят назад. Поэтому при окончании процесса замыкания пружина фиксатора затрачивает часть энергии на возвращение кнопки в исходное состояние. Это приводит к необходимости усиления указанной пружины, что нежелательно.

Другим недостатком конструкции является возможность создания преднамеренного так называемого промежуточного состояния неполного замыкания замка за счет влияния трения между деталями.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, т.е. усовершенствование конструкции и повышение надежности замка в эксплуатации.

Это достигается тем, что в замке для ремня безопасности на концах симметричных ножек выталкиваетеля языка выполнены перпендикулярные выступы, контактирующие своими торцами с хвостовыми участками нижних кромок боковин защелки и блокирующие последнюю в разомкнутом положении, при этом указанные участки заканчиваются впадинами, в которых размещаются упомянутые перпендикулярные выступы при замкнутом положении защелки.

При этом расстояние от зуба защелки до указанных впадин равно передней перемычке вставляемого конца языка и расстояние от торца выталкивателя до его перпендикулярных выступов плюс зазор для поворота защелки в положение замыкания без касания зубом задней кромки указанной перемычки переднего конца языка.

Кроме того, на краях ножек выталкивателя языка выполнены продольные впадины для передвижения в них ступенчатых выступов кнопки размыкания, чем достигается удержание выталкивателя на основании обоймы.

Кроме того, для опоры лапок боковин защелки и с целью предотвращения их выпадания из обоймы на боковых стенках обоймы в прорезях выполнены корытообразные выемки, опорная кромка которых находится попеременно под нагрузкой со стороны пружин выталкивателя или фиксатора.

Предложенная конструкция замка представлена на чертежах, где на фиг. 1 изображен замок в замкнутом положении, вертикальный план; на фиг. 2 замок в разомкнутом положении, состояние перед моментом замыкания, горизонтальный продольный разрез, защитный корпус снят; на фиг. 3 то же, в замкнутом положении; на фиг. 4 приемная часть замка без защитного корпуса, без деталей фиксатора и без защелки, продольный разрез; на фиг.5 то же, в плане; на фиг. 6 и 7 выталкиватель языка, в двух проекциях; на фиг. 8 защелка, боковой вид.

Замок для ремня безопасности содержит П-образную (в виде швеллера) обойму 1, внутри которой свободно установлена U образная защелка 2, боковины 3 и 4 которой заканчиваются отогнутыми на угол α симметричными лапками 5 и 6, размещенными в прорезях 7 боковых стенок 8 и 9 обоймы (фиг. 1, фиг. 8). Лобовая часть 10 защелки 2, соединяющая боковины 3 и 4, выполнена с зубом 11, отогнутым вперед на угол, соответствующий углу трения относительно материала, взаимодействующего с зубом детали, а именно вставляемого конца 12 языка 13, являющегося отъемной частью замка. Защелка 2 термообработана и обладает пружинящими свойствами. Язык 13 содержит проушину 14 под лямку ремня и прямоугольное отверстие 15 на вставляемом конце 12. Боковины 3 и 4 защелки 2 выполнены сужающимися по направлению к отогнутым лапкам 5 и 6 для повышения их эластичности. На передней части боковин 3 и 4 образованы симметричные выступы 16 и 17, взаимодействующие с круглым подпружиненным фиксатором 18, размещенным своими концами в продолговатых отверстиях 19 боковых стенок 8 и 9 обоймы 1 (фиг. 2, 4, 5). Фиксатор 18 является органом блокирования защелки 2 в ее замкнутом положении. Передняя часть обоймы 1 выполнена с прямоугольным отверстием 20 в основании 21 и смыкающимся с ним продольным отверстием 22 (фиг. 3). передняя часть боковых стенок обоймы 1 прорезана и загнута параллельно основанию 21 в виде двух участков 23 и 24, обращенных друг к другу и между которыми предусмотрен свободный промежуток (фиг. 4, 5). Участки 23 и 24 образуют дополнительный упор для контактирования с лобной частью 10 защелки 2.

При замкнутом положении защелки между передней кромкой отверстия 20 и зубом 11 и между задними кромками 25 участков 23 и 24 и лобовой частью 10 защелки 2 имеются равные по величине зазоры а и в (фиг. 3). На основании 21 в обойме 1 подвижно смонтирован подпружиненный выталкиватель 26 языка 13. Выталкиватель 26 имеет палец 27, заходящий в продольное отверстие 22 и несущий пружину 28, второй конец которой заправлен на выступ 29, которым заканчивается отверстие 22 внутри обоймы.

К фиксатору 18 головкой 30 прикреплен шток 31, несущий пружину 32, упирающуюся в отогнутый участок 33 опорной шайбы 34. Конец штока 31 проходит через свальное отверстие 35 (фиг. 4) указанного участка. Опорная шайба 34 и тяга 36 присоединены к обойме 1 заклепкой 37. П-образная в плане (фиг. 1) кнопка размыкания 38 охватывает своими боковыми стенками 39 и 40 боковые стенки 8 и 9 обоймы 1. В стенках 39 и 40 выполнены продолговатые отверстия 41, через которые проходят концы фиксатора 18, а на хвостовых нижних участках стенок 39 и 40 образованы ступенчатые выступы 42 и 43, входящие в вырезы 44, выполненные в углах основания 21 и боковых стенок 8 и 9 средней части обоймы 1 (фиг. 4 и 5).

Концы фиксатора 18 и ступенчатые выступы 42 и 43 удерживают кнопку 38 на обойме 1. При этом кнопка 38 имеет возможность продольного передвижения в пределах длины е (фиг. 2). Выталкиватель 26 (фиг. 6, 7) выполнен с двумя симметричными ножками 45, заканчивающимися перпендикулярными выступами 46 и 47, имеющими одинаковую высоту h. Длина толкателя от его торца Р до выступов 46 и 47 обозначена l Максимальное расстояние между выступами 46 и 42, соответственно между выступами 47 и 43, равно длине полного хода выталкивателя. На поверхности передней части выталкивателя выполнены ребра 48 для опоры зуба 11 защелки 2 (при переходе последней в разомкнутое состояние). На краях ножек 45 выталкивателя 26 (фиг. 6, 7) выполнены продольные впадины 49, в которых скользят ступенчатые выступы 42 и 43 кнопки размыкания 38, удерживая таким образом выталкиватель в контакте с основанием 21 обоймы 1.

Кнопка размыкания 38 на обеих краях своей головки 50 содержит пластинчатые отростки 51 и 52 (фиг. 1), заканчивающиеся закруглениями 53, а в защитном корпусе 54, охватывающем обойму 1 и кнопку размыкания 38 с остальными деталями приемной части замка, выполнены внутренние ребра 55 и 56 со скосами 57 и 58, контактирующими и взаимодействиющими с отростками 51 и 52 при перемещении кнопки размыкания 38. Защелка 2 в обойме 1 расположена таким образом, что ее лапки 5 и 6 упираются в кромки выемок 59, выполненных в прорезях 7 боковых стенок 8 и 9. Выемки 59 имеют корытообразную форму и допускают возможность поворота защелки 2 вокруг точек N (фиг. 8) на нижних кромках лапок 5 и 6.

Защелка 2 находится под давлением пружины 28 при замкнутом положении (через выталкиватель 26) или под давлением пружины 32 (через фиксатор 18, упирающийся в тыльные кромки выступов 16 и 17) при разомкнутом положении замка. Поэтому исключается возможность выпадения лапок 5 и 6 защелки 2 из указанных выемок 59. Нижняя кромка каждой боковины 3 и 4 защелки 2 состоит из примыкающего к лобной части 10 участка 60, который при замкнутом положении защелки параллелен основанию 21 обоймы 1, и примыкающего к нему под углом b хвостовым участком 61. Максимальное значение угла b равно углу поворота защелки 2 в разомкнутое положение. Участки 61 на расстоянии L от зуба 11 (фиг. 8) обрываются в точках M, образуя впадины 62.

Благодаря такой конфигурации защелки 2 она при замкнутом положении участками 60 жестко ограничивает вставляемый конец 12 языка 13, а при разомкнутом положении ее участки 61 имеют возможность взаимодействовать с торцами перпендикулярных выступов 46 и 47 выталкивателя 26 (фиг. 2 и 3). Высота h перпендикулярных выступов 46 и 47 равна расстоянию точки M от основания 21 обоймы 1 при разомкнутом положении защелки 2.

Длина L от зуба 11 до упомянутой точки M на защелке 2 выбрана равной сумме ширины d передней перемычки вставляемого конца 12 языка 13 и длины l от торца P выталкивателя 26 до его перпендикулярных выступов плюс необходимый зазор для поворота защелки 2 в положение замыкания (фиг. 6, 2 и 3).

Замок работает следующим образом.

Для размыкания находящегося в замкнутом состоянии (фиг. 1 и 3) замка необходимо нажать на головку 50 кнопки размыкания 38. При перемещении кнопки 38 вдоль обоймы она, контактируя кромками своих продолговатых отверстий 41 с фиксатором 18, сдвигает, преодолевая усилие пружины 32, фиксатор с выступов 16 и 17 защелки 2 и, когда пройден путь е блокада защелки прекращается.

В результате этого усилием пружины 28 толкатель 26, нажимая на торец вставленного конца 12 языка 13 и, соответственно, на тыльную поверхность зуба 11 защелки 2, создает вращательный момент для поворота защелки 2 вокруг контактных точек N ее лапок 5 и 6 с опорными кромками корытообразных выемок 59 в прорезях 7 боковых стенок 8 и 9 обоймы 1.

При этом зуб 11 выходит из зацепления с отверстием 15 языка 13, а выталкиватель 26, продолжая свой путь под действием пружины 28, выбрасывает язык 13 из приемной части замка и фиксирует защелку 2 в разомкнутом положении, вдвигаясь своими ребрами 48 под торец зуба 11. Фиксатор 18 располагается за тыльными кромками выступов 16 и 17 в выемках R (фиг. 8) защелки 2. В этом положении пружина 32 максимально поджата, а выталкиватель 26 блокирует возможность поворота защелки.

Процесс размыкания заканчивается возвратом кнопки размыкания 38 в свое исходное (выдвинутое) положение. Это достигается за счет того, что при движении выталкивателя 26 вперед он боковыми поверхностями своих выступов 46 и 47 (на концах его ножек 45) взаимодействует с выступами 42 и 43, проталкивая кнопку 38 обратно.

Возврату кнопки 38 содействуют и ее пластинчатые отростки 51 и 52, которые при вдвигании кнопки внутрь приемной части изгибаются, взаимодействуя со скосами 57 и 58 на ребрах 5 и 56 защитного корпуса 54 и за счет полученной энергии, распремляясь, возвращают кнопку обратно ввиду реакции указанных скосов.

Для того, чтобы размыкание произошло беспрепятственно, необходимо наличие зазоров а и в, то есть чтобы при повороте защелки ее зуб 11 и часть 10 не задевали за опорные кромки отверстия 20 в основании 21 и отогнутых участков 23 и 24 обоймы 1.

Согласно Правилам N 16 ЕЭК ООН замок должен быть раскрываем нажатием на кнопку усилием не более 60 Н, когда замок подвергается растяжению усилием 300 Н. В данном замке это требование с определенным запасом обеспечивается тем, что величина углов a, под которым отогнуты лапки 5 и 6, выбрана в пределах 50-80^o а также за счет оптимизации упругости боковин защелки, путем выполнения их сужающимися в сторону лапок.

В нормальных, обычных условиях эксплуатации ремня безопасности на замок не действуют нагрузки растяжения и, поэтому зазоры а и в имеют свою исходную максимальную величину.

При возникновении опасных аварийных ситуаций ремень безопасности подвергается соответствующей нагрузке, которая при тяжелых дорожно-транспортных происшествиях может достигать очень высоких величин. При этом замок получает нагрузку порядка 20 кН.

Предложенный замок легко выдерживает даже большую нагрузку, так как зуб защелки, за счет передвижения ее вперед, упирается в два барьера: опорную кромку отверстия 20 основания 21 и в кромки 25 участков 23 и 24 обоймы 1 (фиг. 3). Передвижению защелки 2 вперед препятствуют отогнутые лапки 5 и 6, которые при этом упираются в опорные кромки выемок 59 прорезей 7 в боковых стенках 8 и 9 обоймы 1.

При нарастании нагрузки растяжения на замок происходит прогиб боковин 3 и 4 защелки 2 и она, продвигаясь вперед, уменьшает величину зазоров а и в до полного смыкания с вышеуказанными барьерами. А при прекращении действия нагрузки боковины 3 и 4 разжимаются и оттягивают лапками 5 и 6 защелку в исходное положение, восстанавливая зазоры а и в Исходная величина угла a и зазоров а и в выбраны с таким расчетом, чтобы их уменьшение дале и, например, при двухкратном превышении нагрузки 300 Н не препятствовало открытию замка, т. е. чтобы оставалась достаточная величина зазоров a-Δa и b-Δb при которых задевание зуба 11 и лобной части 10 не происходит.

При замыкании замка в его приемную часть, через раструб в головке 50 кнопки 38 и через щель, образованную основанием 21 и загнутыми участками 23 и 24 боковых стенок обоймы 1, в обойму вводится вставляемый конец 12 языка 13.

При продвижении выталкивателя 26 назад пружина 28 сжимается, а перпендикулярные выступы 46 и 47 на концах ножек 45, контактируя с кромками 61 защелки 2, удерживают ее в разомкнутом положении, обеспечивая зазор С между торцом зуба 11 и поверхностью вставляемого конца 12 языка 13 до тех пор, пока его отверстие 15 полностью откроется для входа в него зуба 11, не касаясь внутренней кромки этого отверстия. Выступы 46 и 47 выталкивателя проходят точку М в тот момент, когда между тыльной стороной зуба 11 и кромкой отверстия 15 образовался достаточный просвет. При дальнейшем продвижении выступы 46 и 47 утапливаются во впадины 62 хвостовых участков боковин 3 и 4, и защелка 2 беспрепятственно за счет воздействия пружины 32 поворачивается в положение замыкания.

При этом зуб 11 защелки заскакивает в отверстие 15 языка 13 и 20 основания обоймы 11, а фиксатор 18, продвинувшись в продолговатых отверстиях 19 боковых стенок 8 и 9 обоймы, оказывается над выступами 16 и 17, блокируя защелку 2.

Вход зуба 11 в отверстие 15 языка без касания его кромок обеспечивается подбором длины (фиг. 8) на защелке 2. Таким образом, указанное техническое решение позволяет полностью исключить любую возможность неполного состояния замыкания замка.

Язычок 63 на тыльной стороне головки 50 кнопки размыкания служит для направления вставляемого конца 12 языка 13, а также устраняет дребезжание последнего из-за вибраций транспортного средства.

Замок прост и имеет дополнительную повышенную надежность по сравнению с выпускаемыми в настоящее время замками для ремней безопасности транспортных средств.

В этом замке отсутствуют какие-либо функциональные недостатки. Данный замок возможно изготавливать на автоматических линиях. В особенности легко осуществляется полная автоматизация процесса его сборки.

Следует отметить, что предложенная конструкция ввиду ее простоты, надежности и компактности может быть применена и в других областях техники, где требуются аналогичные быстродействующие замки, подвергающиеся высоким нагрузкам.

Сущность изобретения: замок для ремня безопасности транспортного средства содержит две взаимозамыкаемые части, съемную и приемную, отъемная выполнена в виде языка с проушиной под лямку и отверстием на вставляемом конце, а приемная содержит заключенную в защитный корпус П-образную обойму 1, соединенную с тягой для закрепления замка в кузове, смонтированную в обойме U-образную защелку 2 с зубом для взаимодействия с отверстием 15 языка и отверстием 20, выполненным в основании обоймы, подпружиненные орган 18 блокирования защелки 2 в замкнутом положении и выталкиватель 26 языка, а также кнопку размыкания 38, в передней части обоймы выполнен дополнительный упор для контактирования с лобной частью заделки при экстремальных нагрузках замка, а концевые участки боковин защелки 2 выполнены в виде лапок 5 и 6, симметрично отогнутых на угол 50-80^o и свободно смонтированных в прорезях, выполненных в боковых стенках 8 и 9 хвостового участка обоймы, при этом дополнительный упор выполнен в виде двух симметрично отогнутых под прямым углом участков 23 и 24 боковых стенок обоймы, а боковины защелки выполнены сужающимися в сторону отогнутых лапок. На концах симметричных ножек выталкивателя 26 языка выполнены перпендикулярные выступы 46 и 47, контактирующие своими торцами с хвостовыми участками нижних кромок боковин 3 и 4 защелки 2 и блокирующие последнюю в разомкнутом положении, при этом указанные участки заканчиваются впадинами, в которых размещаются упомянутые перпендикулярные выступы 46 и 47 при замкнутом положении защелки, на краях головки 50 кнопки размыкания 38 выполнены пластинчатые отростки 51 и 52, эластично взаимодействующие своими закругленными концами 53 со скосами 57 и 58 на ребрах 55 и 56, образованные внутри защитного корпуса 54 замка. Расстояние от зуба защелки 2 до указанных впадин на хвостовых участках боковин 3 и 4 равно сумме ширины передней перемычки вставляемого конца 12 языка 13 и расстояния от торца выталкивателя 26 до перпендикулярных выступов 46 и 47 плюс зазор для поворота защелки 2 в положение замыкания без касания ее зубом задней кромки указанной перемычки переднего конца 12 языка 13. На краях ножек выталкивателя 26 выполнены продольные впадины для передвижения в них ступенчатых выступов кнопки размыкания 38. Для опоры лапок 5 и 6 боковин 3 и 4 защелки 2 и с целью предотвращения их выпадания из обоймы 1, на боковых стенках 8 и 9 обоймы в прорезях выполнены корытообразные выемки, опорная кромка которых находится попеременно под нагрузкой со стороны пружин 28 и 32 выталкивателя 26 и фиксатора 18. 3 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Замок для ремня безопасности транспортного средства, содержащий две взаимозамыкаемые части, отъемную и приемную, отъемная выполнена в виде языка с проушиной под лямку и отверстием на вставляемом конце, а приемная содержит заключенную в защитный корпус П-образную обойму, соединенную с тягой для закрепления замка в кузове, смонтированную в обойме U-образную защелку с зубом для взаимодействия с отверстием языка и отверстием, выполненным в основании обоймы, подпружиненные орган блокирования защелки в замкнутом положении и выталкиватель языка, а также кнопку размыкания, в передней части обоймы выполнен дополнительный упор для контактирования с лобной частью защелки при экстремальных нагрузках замка, а концевые участки боковин защелки выполнены в виде лапок, симметрично отогнутых на угол 50 80^o и свободно смонтированных в прорезях, выполненных в боковых стенках хвостового участка обоймы, при этом дополнительный упор выполнен в виде двух симметрично отогнутых под прямым углом участков боковых стенок обоймы, а боковины защелки выполнены сужающимися в сторону отогнутых лапок, отличающийся тем, что на концах симметричных ножек выталкивателя языка выполнены перпендикулярные выступы, выполненные с возможностью контакта своими торцами с хвостовыми участками нижних кромок боковин защелки и блокировки последней в разомкнутом положении, при этом указанные участки заканчиваются впадинами, в которых размещаются упомянутые перпендикулярные выступы при замкнутом положении защелки; на краях головки кнопки размыкания выполнены пластинчатые отростки, эластично взаимодействующие своими закругленными концами со скосами на ребрах, образованных внутри защитного корпуса замка. 2. Замок по п. 1, отличающийся тем, что расстояние от зуба защелки до указанных впадин на хвостовых участках боковин равно сумме ширины передней перемычки вставляемого конца языка и расстояния от торца выталкивателя до перпендикулярных выступов плюс зазор для поворота защелки в положение замыкания без касания ее зубом задней кромки перемычки переднего конца языка. 3. Замок по пп.1 и 2, отличающийся тем, что на краях ножек выталкивателя выполнены продольные впадины для передвижения в них ступенчатых выступов кнопки размыкания. 4. Замок по пп.1 3, отличающийся тем, что на боковых стенках обоймы в прорезях выполнены корытообразные выемки, опорная кромка которых находится попеременно под нагрузкой со стороны пружин выталкивателя и фиксатора.