УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИНУДИТЕЛЬНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЗАМКА РЕМНЯ БЕЗОПАСНОСТИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1998 года по МПК B60R22/46 

Изобретение касается устройств пассивной безопасности, применяемых в автомобилях и других транспортных средствах, а именно систем ремней безопасности современного технического уровня.

Посредством быстрого перемещения замка ремня в направлении, противоположном действию на него нагрузки растяжения, а затем надежного стопорения возможно осуществить предварительный натяг и плотное прилегание лямки ремня к телу пользователя с целью повышения защитного свойства ремня за счет своевременности ввода его в действие в аварийной ситуации.

Известные устройства аналогичного назначения хорошо встраиваются в автомобилях при достаточном свободном пространстве вокруг сиденья внутри салона. Однако в компактных моделях автомобилей часто возникают значительные трудности при необходимости монтажа и закрепления известных устройств на сиденье.

Известно устройство по европейской заявке N 0599810A2, опубликованной в Германии, содержащее замок ремня, стопорный орган и источник энергии в виде сжатой силовой пружины, освобождаемой при срабатывании сенсорно-расцепного приспособления.

Указанное известное устройство имеет очень сложную конструкцию и занимает много места для его монтажа на сиденье.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для принудительного перемещения и стопорения замка ремня безопасности [1], описанное в Европейском патенте N 0588262, кл. B 60 K 22/46, опубл. 23.03.94 г. , в котором источник энергии с пусковым приспособлением связан с замком ремня при помощи гибкого тягового элемента и смонтирован на сиденьи раздельно по обе стороны сиденья. Техническое решение данного прототипа имеет некоторые недостатки; во-первых, необходимость значительно длинного хода силовой пружины, во-вторых, промежуточный кронштейн в замке расположен в прямой вертикальной плоскости и возникает трудность его размещения в малом пространстве вокруг сиденья, а, в-третьих, малая надежность стопорного органа, который взаимодействует с защемляемым тросом тяги замка.

Задачей предложенного изобретения является создание компактной и надежной конструкции устройства, которое должно быть встроено в сиденье транспортного средства в стесненных условиях. Это касается автомобилей малолитражного класса с тесным салоном, имеющим сравнительно мало места для размещения ремней безопасности.

Решение поставленной задачи и получение необходимого технического результата достигается тем, что в устройстве для принудительного перемещения замка безопасности транспортного средства стопорный орган замка ремня закреплен на наклонной пластине, жестко присоединенной к П-образной скобе, охватывающей снизу одну из салазок сиденья перемычкой, а с боковых сторон - боковыми щеками, которые закрепляются своими верхними концами к шарниру, который связывает ушко подушки сиденья с консолью ползуна салазок, а пол кузова для прохода перемычки П-образной скобы выполнен со впадиной B, образующей щель E на длину хода регулировки сиденья.

Кроме того, угол наклона α наклонной пластины относительно вертикальной плоскости может быть выбран в пределах 25±15^o в зависимости от конструкции сиденья. Для обеспечения жесткости крепления стопорного органа к наклонной пластине и с целью устранения возможности разворачивания его корпуса при нагрузке в корпусе стопорного органа смонтирован дополнительный опорный элемент, штифтообразный выступ которого заведен в дополнительное отверстие на наклонной пластине.

Стопорный орган содержит плоский барабан, поворотно установленный на распорной втулке внутри корпуса, который образован чашевидными боковинами. Стопорный орган состоит из сердечника для намотки и закрепления на нем тяги замка, концевого участка тягового элемента.

К сердечнику коаксиально прикреплены храповые диски, установленные с постоянным взаимодействием своими зубьями с подпружиненной собачкой, которая смонтирована внутри корпуса, и имеет возможность поворота в отверстиях. Отверстия находятся в чашевидных боковинах и препятствуют вращению барабана в направлении сматывания тяги замка.

Тяга замка выполняется в виде петлеобразно сдвоенного троса, который является продолжением стального троса тягового элемента.

Закрепляемый на сердечнике барабана конец тяги обжат упорной муфтой, удерживаемой во впадине в сердечнике и в окнах, которые выполняются на храповых дисках.

Пропущенный через муфту трос тягового элемента устанавливают с возможностью огибания более половины периметра сердечника и на выходе из корпуса. Трос размещен в стальной спиральной оболочке, которая упирается в корпус источника энергии.

Крепление стопорного органа к наклонной пластине выполнено посредством болта, пропущенного через распорную втулку корпуса, а с целью устранения возможности разворачивания его корпуса при нагрузке в корпусе стопорного органа смонтирован дополнительный опорный элемент, штифтообразный выступ которого заведен в дополнительное отверстие на наклонной пластине.

На выходе тяги из корпуса устанавливают направляющую опору сдвоенного троса, а тяга закрывается гофрированным чулком с раструбом для точной укладки замка.

Для обеспечения крепления жесткого и компактного источника энергии к сиденью корпус источника закреплен на другой стороне сиденья при помощи П-образного промежуточного кронштейна, соединенного с шарниром. Шарнир соединяет второе ушко подушки сиденья с консолью на ползуне второй салазки. Для точной фиксации корпус источника энергии посредством приваренной к нему лапки дополнительно скреплен с пластинчатой опорой, которая приварена к ползуну второй салазки.

На фиг. 1 представлен вид сбоку на замок с тягой и стопорным органом в выпрямленном состоянии, а также показан условно разомкнутый язык замка и фрагмент лямки ремня, механизм стопорного органа раскрыт; на фиг. 2 - принципиальная схема устройства, включающая основные узлы: замок с тягой и стопорным органом, гибкий тяговый элемент и источник энергии, а также дана информация о расположении последнего относительно салазок сиденья; на фиг. 3 - крепление источника энергии к правой стороне правого переднего сиденья автомобиля, вид в направлении движения автомобиля, условно в разрезе; на фиг . 4 - крепление стопорного органа вместе с замком ремня к левой стороне правого сиденья автомобиля, вид в направлении движения автомобиля, условно в разрезе; на фиг. 5 - замок со стопорным органом, закрепленный к сиденью, вид A на фиг. 4.

Устройство для принудительного перемещения замка ремня безопасности схематично включает в себя (фиг. 2) закрепляемые к сиденью автомобиля с одной стороны, замок 1 с тягой 2 и стопорным органом 3 (фиг. 1), а с другой стороны снабженный сенсорным механизмом источник энергии 4, соединенные гибким тяговым элементом 5 (фиг. 2) между собой таким образом, что при наступлении заданных уровней замедления транспортного средства в аварийных условиях, характерных для фронтального столкновения автомобиля с препятствием, происходит срабатывание указанного сенсорного механизма и источник энергии 4, например сжатая пружина или пиротехнический заряд, передает силу освобождаемой энергии посредством тягового элемента 5 через стопорный орган 3 тяге 2 замка 1, заставляя сокращаться эффективную длину тяги, перемещая при этом замок 1 с примкнутым к нему языком 6 в новое положение, натягивая лямку ремня.

Так как замок 1 (фиг. 1) при замкнутом положении ремня безопасности удерживает в себе замыкаемый в нем язык 6 лямки 7 ремня, то обе ветви лямки: поясная 8 и плечевая 9 при перемещении замка 1 в направлении C на длину H оказываются подтянутыми примерно на такую же длину, а вся лямка будет как бы сокращена на длину 2H.

Для свершения такой операции используется краткий промежуток времени, когда в момент столкновения автомобиля ремень еще не успел получить нагрузку за счет перемещения тела пользователя вперед. После подтяга лямки наступает стадия мощной нагрузки лямки, которую воспринимает замок 1 с тягой 2, однако стопорный орган 3 удерживает замок 1 в новом, т.е. перемещенном положении.

На фиг. 1 язык 6 замка 1 показан условно в разомкнутом положении. Проушина 10 в языке служит для соединения лямки 7 с языком 6, а отверстие 11 для замыкания языка с замком. Тяга 2 выполнена из сдвоенного троса 2а-2б и закрыта защитным гофрированным чулком 12, выполненным с раструбом 13 для посадки в нем нижней части корпуса замка 1. Стопорный орган 3 содержит плоский барабан 14, поворотно смонтированный на распорной втулке 15 внутри корпуса 16, образованного чашевидными боковинами 17.

Барабан 14 состоит из дискообразного сердечника 18 для намотки и закрепления тяги 2 замка 1 и конца троса 5а тягового элемента 5 и храповых дисков 19, коаксиально приклепанных заклепками 20 к сердечнику с обеих его сторон. Диски 19 своими зубьями 21 постоянно взаимодействуют с подпружиненной пластинчатой собачкой 22, смонтированной поворотно в отверстиях 23, выполненных в боковинах 17. Тяга 2, выполненная из петлеобразно сдвоенного троса 2а и 2б, является продолжением гибкого тягового элемента 5, выполненного из троса, пропущенного сквозь стальную муфту 24, обжимающую конец петли тяги 2.

Ветвь 2б-5а огибает сердечник 18, более чем на половину его периметра и направляется мимо тяги 2 через наконечник 25 внутрь гибкой спиральной оболочки 26, заканчивающейся аналогичным наконечником 25, заделанным в корпус источника энергии 4. Наконечник 25 закреплен к отводу 27 корпуса 16. Для удержания тяги 2 на сердечнике 18 между храповыми дисками 19, между боковинами 17 жестко смонтирован опорный элемент 28. В месте выхода двойного троса тяги 2 из корпуса 16 на последнем смонтирована направляющая втулка 29, закрепленная заклепками 30 к выступам боковин 17. Стальная муфта 24 удерживается с торцов на барабане 14 в углублении 31 на сердечнике 18, а с боковых сторон в окнах 32 на храповых дисках 19. Пластинчатая собачка 22 соединена с направляющим выступом 33, на котором смонтирована сжатая пружина 34, опирающаяся на опорную шайбу 35, заделанную в боковины 17 корпуса 16. Таким образом собачка 22 постоянно прижата к зубьям 21 обоих храповых дисков и барабан 14 не может вращаться в сторону сматывания с него тяги 2.

Источник энергии 4 крепится к сиденью и ползуну салазки 38 преимущественно на стороне боковой стенки кузова автомобиля (фиг. 3). Салазки 36 и 38 расположены под углом β к полу кузова. К ползуну 37 салазки 38 корпус 4а источника энергии 4 крепится ножкой 39, приваренной к корпусу 38. Изогнутая под прямым углом лапка 39' ножки 39 опирается на планку 40, приваренную к поверхности ползуна 37 салазок 36, и крепится болтом 41. Кроме того, посредством Г-образного кронштейна 42 корпус 4а источника энергии 4 прочно соединен болтами 43 и 44 с шарниром 45 ушка 46 подушки 47 сиденья и консоли 48 ползуна 37 (фиг. 3). Таким образом перемещение сиденья вперед-назад не изменяет горизонтального положения источника энергии 4.

Стопорный орган 3 совместно с замком 1 с тягой 2 закреплен с другой стороны сиденья (фиг. 4) посредством П-образной скобы 49 и прочно присоединенной к ней наклонной пластины 50, смонтированных на шарнире 51, связующем второе ушко 52 сиденья с консолью 53 второго ползуна 54 салазок 36. Для размещения стопорного органа 3 в пространстве M между наклонной пластиной 50 и боковиной 55 скобы 49 боковина скобы выполнена с двойным изгибом 56. Угол α наклона пластины 50 относительно вертикальной плоскости может быть выбран в пределах 10 - 35^o в зависимости от конструктивных особенностей в кузове автомобиля.

Скоба 49 своей перемычкой 49а охватывает салазки 36 снизу, для чего под салазками предусмотрена впадина B на днище кузова, образующая щель E на всю длину хода перемещения сиденья взад-вперед. Щель E имеет такой же наклон под углом β , как и у салазок. Щель E при отсутствии впадины B на кузове может быть образована путем простановки бобышек 57 между салазкой и полом 58 кузова (фиг. 5) в местах закрепления салазки болтами к полу. Для свободного прохода перемычки 49а между ней и основанием салазки (фиг. 4) предусмотрен зазор e.

Крепление стопорного органа 3 к наклонной пластине 50 осуществлено болтом 59, а П-образной скобы 49 к шарниру 51 - болтом 60. Крепление наклонной пластины 50 к скобе 49 осуществляется заклепками 61 или, например, сваркой.

В своем исходном положении, т.е. в условиях эксплуатации, тяга 2 замка 1 находится преимущественно в вертикальной плоскости с наклоном в направлении движения автомобиля (фиг. 4 и 5). При этом тяга 2 может опираться на деталь 62 подушки 63 сиденья, а с другой стороны тяга 2 окружена пластмассовой накладкой 64, закрепленной болтом 65 на указанной детали 62. В месте своего изгиба 12а гофрированный чулок 12 может быть выполнен без гофр для удобного монтажа тяги 2 (фиг. 1 и 4).

Функционирование устройства в случае аварийной ситуации при фронтальном столкновении автомобиля происходит следующим образом. После осуществления освобождения силовой пружины или срабатывания пиротехнического заряда источника энергии 4 тяговый элемент 5, связанный с силовой пружиной, передает создавшееся усилие на стопорный орган 3, при этом трос 2б-5а, сматываясь с сердечника 18, вращает барабан 14 по часовой стрелке (фиг. 1) и тяга 2 (2б-2а) наматывается на сердечник. Благодаря этому замок 1 перемещается на величину H, т.е. эффективная длина тяги 2 сокращается. Связанный с замком 1 язык 6 тянет лямку 7 вниз и обе ее ветви 8 и 9 сильно натягиваются. Одновременно с этим происходит и мгновенная блокировка инерционной катушки (не показана), являющейся составной частью ремня безопасности. В дальнейшем нагрузка, возникающая при передвижении пользователя на сиденье вперед, действует на замок 1 с большей силой, чем сила подтяга, и поэтому стопорный орган 3 замыкается, причем замыкание собачки 22 происходит на таком зубе 21 барабана 14, который находился в момент указанного перехода сил против зубьев собачки.

Описанное устройство имеет надежную и компактную конструкцию и легко размещается почти на всех типах автомобилей и других транспортных средств, имеющих мало места вокруг сидений. Кроме того, изготовление такого устройства и его монтаж к сиденью могут быть осуществлены с высокой экономичностью.

Изобретение относится к устройству для перемещения замка с целью предварительного натяжения ремня безопасности при фронтальном столкновении автомобиля с препятствием, которое содержит замок ремня с тягой и стопорным устройством, соединенным гибким тяговым элементом с источником энергии. Заявленное устройство может быть смонтировано на сиденье автомобиля, в котором сильно ограничено пространство вокруг сиденья. Это достигается благодаря особой конструкции П-образной скобы и закрепленной на последней наклонной пластине, а также путем образования щели под салазками сиденья. Изобретение позволяет создать компактную и надежную конструкцию устройства. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для принудительного перемещения замка ремня безопасности транспортного средства, в частности автомобиля, содержащее прикрепляемые к сиденью и соединенные между собой тяговым элементом замок ремня со стопорным органом с одной стороны и освобождаемый сенсорным механизмом источник энергии с другой стороны, отличающееся тем, что для обеспечения свободного перемещения сидения вперед-назад на салазках в условиях ограниченного пространства вокруг сидения стопорный орган замка ремня закреплен на наклонной пластине, жестко присоединенной к П-образной скобе, охватывающей снизу одну из салазок сидения своей перемычкой, а с боковых сторон боковыми щеками, которые прикреплены своими верхними концами к шарниру, связывающему ушко подушки сидения с консолью ползуна салазок, а пол кузова для прохода перемычки П-образной скобы выполнен с впадиной, образующей щель по всей длине хода регулировки сидения. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что угол наклона наклонной пластины к вертикальной плоскости составляет (25 ± 15)^o. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что стопорный орган содержит плоский барабан, поворотно установленный на распорной втулке внутри корпуса, образованного чашевидными боковинами, и состоит из сердечника для намотки и закрепления на нем тяги замка, концевого участка тягового элемента и коаксиально прикрепленных к сердечнику храповых дисков, установленных с возможностью постоянного взаимодействия своими зубьями с подпружиненной собачкой, смонтированной внутри корпуса с возможностью поворота в отверстиях, выполненных в чашевидных боковинах, и препятствующей вращению барабана в направлении сматывания тяги замка. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что тяга замка выполнена в виде петлеобразно сдвоенного троса, являющегося продолжением стального троса тягового элемента. 5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что закрепляемый на сердечнике барабана конец тяги обжат упорной муфтой, удерживаемой во впадине, выполненной в сердечнике, и в окнах, выполненных на храповых дисках. 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что пропущенный через упорную муфту трос тягового элемента установлен с возможностью огибания более половины периметра сердечника и на выходе из корпуса размещен в стальной спиральной оболочке, упирающейся в корпус источника энергии. 7. Устройство по п.3, отличающееся тем, что крепление стопорного органа к наклонной пластине выполнено посредством болта, пропущенного через распорную втулку корпуса, а для устранения возможности разворачивания последнего при нагрузке, корпус и наклонная пластина зафиксированы дополнительным упорным элементом. 8. Устройство по п.4, отличающееся тем, что на выходе тяги замка из корпуса установлена направляющая опора сдвоенного троса, а упомянутая тяга закрыта гофрированным чулком с раструбом для точной укладки замка. 9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что для обеспечения жесткости крепления сенсорного механизма источника энергии к сидению на обратной к замку стороне к шарниру второго ушка подушки сидения, соединяющему консоль ползуна второй салазки, закреплен переходной П-образный кронштейн, а для точной фиксации корпус источника энергии с помощью приваренной к нему лапки прикреплен к пластинчатой опоре, приваренной к ползуну второй салазки.