Аварийно-запирающееся втягивающее устройство ремня безопасности транспортного средства Советский патент 1984 года по МПК B60R21/10 A62B35/00 

Изобретение относится к устройстi вам пассивной безопасности в транс - портных средствах, а более точно к аварийно-запирающемуся втягивающему устройству ремней безопасности, устанавливаемых, например, в автомобилях и предназначенных для блокировки сиденья водителя или пассажра при дорожно-транспортном происшествии, столкновении автомобиля с препятствием, его опрокидывании, вынужденных резких торможениях или поворотах и т.д.

Аварийно-запирающееся втягивающее устройство ремня безопасности содержит ленту ремня в намотанном состоянии в корпусе устройства. Пристегивая ремень, пользователь вытягивает ее из устройства, а при расстегивании ремня она автоматически втягивается, наматываясь на вал устройства при его вращении под действием спиральной пружины. Это.позволяет пользователю иметь относительную свободу движения, находясь на сиденье. Таким образом, длина ремня автоматически регулируется, наилучшим способом прилегая к туловщу пользователя.

При возникновении же аварийной ситуации в ее начальной стадии, когда происходит торможение, наклон или столкновение кузова автомобиля с препятствием, лента ремня в описанном устройстве мгновенно блокируется и ее сматывание с вала устройства становится невозможным, что обеспечивает удержание пользователя на сиденье.

К существующим аварийно-запирающимся втягивающим устройствам предъявляются требования, согласно которым блокирование ленты ремня должно происходить в основном от воздействия на устройство ускорителя или наклона в любых направлениях а также от ускоренного вытягивания ленты из устройства.

Порог срабатывания АЗВУ от первого фактора не должен превышать величины ускорения, равной 0,45 g, однако оно не должно срабатывать при наклоне его до 12° включительно, но обязательно должно срабатывать при угле наклона, равном 27.

Срабатывание устройства от ускоренного вытягивания из него ленты н должно происходить при величине ускорения ленты до 0,8 g включительно, однако оно должно срабатывать при большом ускорении и обязательно при достижении величины ускорения, равной 1,5 g. Во всех случаях при достижении величин ускорений, равных установленному порогу срабатывания, выход ленты ремня из устройства не должен превышать величины 50 мм.

Известно аварийно-запирающееся втягивающее устройство ремня безопасности, содержащее корпус с размещенным в нем и находящимся под действием пружины валом для закрепления и наматывания ленты ремня, блоки5 рующий механизм с зубчатым диском и инерционный датчик с поворотной собачкой для взаимодействия с зубьями диска блокирующего механизма и взаимодействующий с ней маят0 ник, смонтированный в опоре инерционного датчика. Опора поворотно закреплена на неподвижно закрепленном на корпусе устройства кронштейне таким.образом, что опора может пово5 рачиваться вместе с маятником и собачкой вокруг оси, смонтированной на вертик альной и перпендикулярной к стенке корпуса устройства стенке кронштейна. На указанной стенке

кронштейна выполнен ряд отверстий для фиксации при помощи крепежного элемента положения опоры датчика, т.е. при наклонном положении устройства в автомобиле инерционньм датчик устанавливается на кронштейне в определенном положении подборкой соответствующего отверстия для его фиксации 113.

Однако, когда указанное устройство установлено наклонно, свободньй конец собачки инерционного датчика может располагаться под углом к периферийной поверхности зубчатого диска, что неблагоприятно отражается на качестве взаимодействия собачки с зубчатым диском и ухудшает надежность устройства в целом.При этом применение кронштейна для установки опоры датчика усложняет конструкцию устройства.

0 Кроме того, маятник приведенного устройства подвешен своей головкой на ступенчатом отверстии в опоре датчика, что ухудшает его эффективность взаимодействия с собачкой и

5 поэтому масса маятника должна быть выполнена из материала с большим удельным весом,чтобы достигалась требуемая .чувствительность устройства к воздействию на него сил ускорения или нак.чона.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является аварийно-запирающееся втягивающее устройство ремня безопасности транспорного средства, содержащее корпус с размещенным в нем и находящимся под действием спиральной пружины валом для закрепления и наматывания ленты ремня, блокирующий механизм с зубчатым диском и инерционный датчик. Инерционный датчик имеет поворотную собачку для взаимодействия с зубьями диска блокирующего механизма и взаимодействующий с ней через L-образный рычаг маятник. Маятник содержит инерционное тело и связанную с ним подвеску в виде серьги, которой он навешен на впадину М-образной скобы закрепленной через консольную опору на корпусе устройства.

При выходе маятника из состояния разновесия под воздействием на него внешних инерционных сил (ускорение, торможение или наклон) он отклоняется от вертикального положения и своим инерционным телом поворачивае L-образный рычаг. Последний в свою очередь воздействует на собачку, которая поворачивается и входит своим концом в зацепление с зубьями диска блокирующего механизма С2Т.

Данное устройство проще по конструкдаи и имеет более высокую эксплуатационную надежность, чем описанные устройства. Однако оно может быть установлено в транспортном средстве лишь при горизонтальном расположении вала и, следовательно, при вертикальном выходе ленты ремня В практике же требуется в некоторых случаях устанавливать аварийно-запирающееся втягивающее устройство в транспортном средстве с некоторым наклоном оси вала к горизонтальной плоскости, чтобы обеспечить выход лямки ремня с наклоном к вертикали в вертикальной плоскости.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности и расширение функциональных возможностей применения устройства путем установки его в транспортном средстве при различных углах наклона валика .к горизонтальной плоскости для обеспечения выхода лямки с наклоном к вертикали в вертикальной плоскости..

Указанная цель достигается за счет того, что концы скобы закреплены вопоре датчика, головка маятника выполнена в верхней части серьги и имеет взаимодействующий с выполненной плоской средней частью собачки плоский торец, расположенный наклонно относительно шюскости отверстия серьги. При этом воображаемая линия пересечения указанных торца и плоскости параллельна

продольной оси собачки, средняя плоская часть которой выполнена наклонной в поперечном направлении для обеспечения ее контакта с плоским торцом головки маятника.

Кроме того, головка, серьга и инерционное тело маятника выполнены за одно целое.

Инерционное тело маятника выполнено в виде диска, боковые стороны

которого параллельны плоскости отверстия серьги.

Благодаря указанному выполнению маятника, скобы и собачки инерционного датчика имеется возможность

изготавливать аварийно-запираюпо еся втягивакицие устройства как в обычном исполнении, т.е. с горизонтальным расположением вала, так и в наклонном исполнении, т.е. когда

устройство монтируется в автомобиле с наклоном оси вала к горизонтальной плоскости.

При обычном исполнении маятник навешен на несущую часть скобы так,

что углы наклона торца его головки и наклона средней плоской части собачки имеют одинаковое направление и равную величину.

При наклонном исполнении маятник

навешен на несущую часть скобы повернутым на 180° вокруг своей продольной оси по сравнению с обычным исполнением. При этом получаемый угол наклона устройства (и соответственно угол наклона валика) к горизонтальной плоскости равен сумме обоих указанных углов наклона торца головки маятника и собачки.

Кроме того, изготавливая имеюи(ие

равные величинь углов наклона взаимодействующих поверхностей собачки и маятника, можно Получать разные углы наклона установки устройствя в автомобиле, а так как головка,

серьга и инерционное тело маятника выполнены за одно целое, например из пластмассы, значительно упрощается изготовление маятника. Целссообразно, чтобы инерционное тело было вьтолнено в виде; диска, боковые стороны которого параллельны плоскости изгиба серьги, что позволяет уменьшить габариты пространства необходимого для размещения инерционного датчика в устройстве.

На фиг.1 схематично изображено аварийно-запирающееся втягивающее устройство, вид со стороны блокирующего механизма, при горизонтальном расположении вала; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - опора на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.З} на фиг.З - скоба; на фиг.6 - сечение В-В на фиг.З; на фиг.7 - маятник; на фиг.З - сечение Г-Г на фиг.7 , на фиг.9 - собачка; на фиг.10 - сечение Д-Д на фиг.9; на фиг. 1.1 - то же, что на фиг.2, в наклонном положении.

Аварийно-запирающееся втягивающее устройство содержит корпус 1, (фиг. 1 и 2), в котором смонтирован находящийся под действием спиральной пружины (не показана) вал 2 для закрепления и наматывания ленты 3 ремня, блокирующий механизм 4 с зубчатым диском 5 и инеризнонный датчик 6, закрепленный на корпусе 1, содержащий опору 7 (фиг.З и 4) с соосными и параллельными оси валика 2 отверстиями 8, в которых смонтирована ось 9.

На оси 9 (фиг.1) поворотно смонтирована собачка 10 (фиг.9), средняя плоская часть 11 которой наклонена под углом ci, в поперечном направлении относительно ее продольной плоскости 12, Между свободным концом 13 собачки 10, взаимодействующим с зубьями 14 диска 3 (фиг.1 и 2), и ее средней частью 11 выполнен изгиб 15 для повьшения эластичности собачки в продольном направлении.

В опоре 7 выполнены отверстия 16 (фиг. 3 и 4) для закрепления в них скобы 17 (фиг. Зяб), концы 18 которой запрессованы в эти.отверстия (фиг.1). Скоба 17 имеет несущую част 19, изогнутую с постоянным радиусом R. Изогнутая несущая часть 19 скобы 17 отогнута по отношению ее двух параллельных концов 18 под прямым углом.

Маятник 20 (фиг. 7 и 8) вьшолнен за одно целое и состоит из инерционного тела 21, примыкающей к нему серьги 22 и примыкающей к последней

головки 23. Отверстие 24 серьги 22 выполнено так, что его образующая поверхность 23 закруглена по радиусу, соответствующему радиусу R изгиба несущей части 19 скобы 17 (фиг.З).

Головка 23 (фиг. 7 и 8) маятника 20, торец 26, плоскость которого

наклонена относительно перпендикулярной к продольной оси маятника плоскости под углом /J , при этом воображаемая линия пересечения плоскости торца 26 и плойкости отверстия 24 серьги 22 параллельна продольной оси плоскости собачки 10 и примерно совпадает с ней (фиг.2).

Инерционный датчик 6 закреплен к корпусу 1 винтом 27 (фиг.1), для чего в опоре .7 выполнено отверстие 28 (фиг.З и 4). Блокирующий механизм 4 может быть выполнен по любой из известных схем.

При установке устройства в автомобиле в Горизонтальном положении (фиг.1 и 2) маятник 20 навешен отверстием 24 серьги 22 на изогнутую несущую часть 19 скобы 17 таким образом, что наклон плоскости торца 26 головки 23 и наклон средней плоской части 11 собачки 10 имеет одинаковое направление по отношению к горизонтальной плоскости и углы oi- и (Ь имеют равное значение.

При установке устройства в автомобиле в наклонном положении (фиг.11) маятник 20 навешен на скобу 17 так, что соответствующие наклоны углов ot и р имеют противоположное направление, т.е. маятник 20 навешен на скобу 17 повернутым вокруг своей вертикальной оси на 180. При таком монтаже устройства угол наклона валика 2 относительно горизонтальной плоскости равен сумме углов ot и Д .

Возможно такое выполнение собачки 10 и маятника 20, когда углы cL и ft отличаются по своей величине, например оС /5 В таком случае устройство имеет два наклонных варианта установки в автомобиле: под углом ci + fb и под углом -fb

Маятник 20 (фиг. 1 и 2) может pacкaчивatьcя во все стороны под действием сил инерции или наклона. При этом, отклоняясь на угол у , он взаимодействует торцом 26 своей головки 23 со средней плоской частью 11 собачки 10. В нормальном положеНИИ между концом 13 собачки 10 и зубом 14 диска имеется зазор сх (фиг.1). Отверстие 24 (фиг.2 и 11) корпусе 1 служит для дополнительной фиксации опоры 7 при ее закреплении к корпусу 1, для чего конец оси 9 проходит через это отверстие. Устройство работает следующим образом. Когда автомобиль находится в равномерном движении или стоит на месте, инерционный датчик 6 устройс ва находится в состоянии покоя, т.е. маятник находится в вертикальном положении и между острием конца 13 собачки 10 и зубьями 14 диска 5 сохраняется зазор OL, При этом блокирую1цин механизм 4 не срабатывает и лента 3 может свободно вытягиваться из устройства. При воздействии на автомобиль сил инерции в любом направлении (ускорение торможение и опрокидывание) и, следовательно, на устройство, маятник 20 датчика 6 отклоняе ся от своего вертикашьного положения и головка 23 своим торцом 26 воздействует на плоскую часть 11 собачки Ш. Последняя поворачиваетс вокруг оси 9 и своим концом 13 выходит в зацепление с зубом 14 диска 5, который прекращает свое вращение в направлений вращения вала, соответствующего вытягиванию ленты из устройства. В результате остановки диска 5 блокирующий механизм 4 срабатывает и стопорит вал 2, блокируя возможность выхода ленты из устройства. При наличии некоторых неточностей между деталями блокирующего механизма собачка 10 за счет своего и-образного изгиба 15 может несколь ко деформироваться, компенсируя эти неточности, а после каждого срабаты вания механизма,ввиду своей упругос ти, принимает свое нормальное сос1;ояние. Благодаря тому, что несущая част 19 скобы 17 имеет изгиб с постоянны радиусом, маятник,20 на верхней части серьги 22 имеет головку 23 с плоским торцом 26, поверхность ко торого наклонена под углом относительно плоскости отверстия 24 указанной серьги так, что воображаемая линия пересечения этих плоскос тей параллельная и почти совпадает с продольной осью собачки 10, а средняя плоская часть 11 собачки имеет наклон в поперечном направлении для обеспечения контакта этой части с торцом 26 головки 23 маятника 20. Использование изобретения обеспечивает возможность наиболее простого изготовления аварийно-запирающихся втягивающих, устройств одной и той же конструкции в разных исполнениях требуемого угла выхода ленты ремня из -устройства относительно вертикали в вертикальной плоскости или, что то же самое, требуемого угла наклона оси валика устройства к горизонтальной плоскости, а также возможность изменения наклона устройства путем монтажа в инерционном датчике собачек с различными углами наклона в поперечном направлении их средней плоскости части. За счет того, что маятник 20 навешен отверстием 24 серьги 22 на скобу с круглым сечением, а в верхней части серьги выполнена головка 23, взаимодействующая своим торцом 26 со средней плоской частью 11 собачки 10, чувствительность и надежность работы инерционного датчика и, соответственно, всего устройства значительно повышается. Кроме того, так-как маятник, состоящий из инерционного тела, серьги и головки, выполнен как одно целое, упрощается его изготовление, причем за счет того, что чувствительность к срабатыванию от сил инерции инерционного датчика повьшена, становится возможным изготовление всего маятника из пластмассы. Конструкция предложенного аварийно-запирающегося .втягивающего устройства может иметь также исполнение, при котором упомянутые углы наклона о и равны нулю, т.е. выполнены без наклона, или такое исполнение, в котором торец 26 маятника 20 выполнен без наклона, а собачка 10° имеет наклонную среднюю часть 11. Это позволяет расширить диапазон применения описанного устройства. Аварийно-запирающееся втягивающее устройство по изобретению имеет высокую надежность в длительной эксплуатации, что обеспечивает пассивную безопасность водителя или пассажира транспортного средстпа при пользовании ремнем без спас ти , п

.котором это устройство является его составной частью.

Предложенное устройство име.ет очень простую, компактную и высокотехнологическую конструкцию. Его массовое изготовление не представляет никаких трудностей и осуществимо на обычном механизированном и автоматическом оборудовании.

1. АВАРИЙНО-ЗАПИРАЮЩЕЕСЯ ВТЯГИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО РЕМНЯ БЕЗОПАСНОСТИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее корпус, в котором размещен подпружиненный спиральной пружиной вал для закрепления и наматывания ленты ремня, блокирующий механизм с зубчатым диском и инер.ционный датчик, имеющий опору, поворотную собачку для взаимодействия с зубьями указанного диска и взаимодействующий с собачкой маят-. ник, содержащий головку, инерционное тело и связанную с ним подвеску в виде серьги, навещенной на скобу, отличающееся тем, что с целью повышения эксплуатационной надежности и расширения функ1;иональных возможностей путем установки устройства в транспортном средстве |При различных углах наклона вала к горизонтальной плоскости и обеспечения выхода ленты с наклоном к вертикали в вертикальной плоскости, концы скобы закреплены в опоре датчика, головка маятника выполнена в верхней части серьги и имеет взаимодействующий с выполненной плоской средней частью собачки плоский торец, расположенный наклонно относительно плоскости отверстия серьги, при этом воображаемая линия пересечения указанных торца и плос(Л кости параллельна продольной оси собачки, средняя плоская часть которой выполнена наклонной в поперечном направлении для обеспечения ее контакта с плоским торцом головки маятника. 2.Устройство по П.1, отлисо чающееся тем, что головка, 05 серьга и инерционное тело маятника выполнены за одно целое. 3.Устройство по пп. 1 н 2, отличающееся тем, что инерционное тело маятника выполнено в виде диска, боковые стороны которого параллельны плоскости отверстия серьги.

Фиг.1

t

W.

ч

X|fЛ.

г

Фиг.З 8

;. 1

Г9

Фиг. S

И

/

в

28

6

Фиг.5

r-r

Сриг.8

Фиг. W

Фиг.11