Изобретение относится к устройствам пассивной безопасности транспортных средств, а более точно - к аварийно-запирающимся втягивающим устройствам (АЗВУ) ремней безопасности, устанавли- ваемых в автомобилях и предназначенных для снижения тяжести травмирования водителя или пассажира при дорожно-транспортных происществиях: столкновениях, опрокидывании, вынужденных резких тор- можениях автомобиля.
АЗВУ ремня безопасности содержит ленту ремня (лямку) в корпусе устройства в намотанном на валу состоянии. Пристегивая ремень, пользователь вытягивает лямку из устройства, а при расстегивании ремня она автоматически втягивается, наматываясь на вал ввиду вращения последнего под действием спиральной пружины. Таки.м образом, вытянутая лямка автоматически регулируется по длине.
При возникновении аварийной ситуации, когда происходит резкое торможение, крен или столкновение кузова автомобиля, вал АЗВУ мгновенно блокируется и сматывание лямки становится невозможным, благодаря чему пользователь удерживается в сиденье.
К АЗВУ ремня безопасности предъявляются требования, согласно которым блокирование лямки должно происходить за счет срабатывания стопорного (храпового механизма устройства от воздействия на его чувствительный элемент (инерционный датчик) сил инерции или наклона в любом направлении от его исходного положения.
Чувствительность АЗВУ должна быть такова, что при воздействии на него ус- корения или замедления, равного 4,4 м/с, выход лямки из устройства не должен превышать величины 50 мм. Кроме того, АЗВУ не должно за.мыкаться (блокировать лямку) при наклонах до 12° во все стороны и должно замыкаться при наклонах на 27°. Проверка чувствительности АЗВУ к ускорениям производится при наличии 300 мм лямки в устройстве.
Известно АЗВУ для ремня безопасности транспортного средства, содержащее корпус с разменденным в нем находящимся под действием спиральной пружины валом для крепления и наматывания ленты, на котором жестко закреплено храновое колесо, смонтированную посредством основного ОТВер-
стия на оси в корпусе основную храповую собачку для взаимодействия с храповым колесом при блокировании сматывания ленты с вала, инерционный датчик с пово- ротны.м толкателем, имеющим в своей свободной горизонтальной части отверстие, через которое пропущен выполненный в виде LJ-образной плнильки и шарнирно юдвещен- ный на опоре в корпусе стержень маятника
5
5
, 0
Q
5
0
с возможностью раскачивания последнего во все стороны, при этом верхняя поверхность массы маятника контактирует с нижней поверхностью вокруг упомянутого отверстия в толкателе. В указанной основной собачке выполнено дополнительное отверстие, соосно которому поворотно смонтирована вторая собачка из пластмассы, выполненная преимущественно в виде изогнутого щпилечного рычага, короткое нижнее плечо которого расположено с гарантированным зазором относительно активного конца толкателя инерционного датчика, а длина верхнего плеча превыщает длину короткого, при этом конец верхнего плеча расположен с возможностью замыкания с зубьями храпового колеса и при отклонении маятника от вертикального положения более чем на 12°, а в корпусе выполнена опора для удержания основной храповой собачки в заданном разомкнутом положении с зазором относительно толкателя до отклонения маятника инерционного датчика на величину, не превыщающую величину порога срабатывания блокировки ленты. Опора стержня маятника выполнена в виде изогнутого под прямым углом плоского кронщтейна с отверстием для монтажа указанной U-образной щпильки стержня маятника в вертикальной стенке крднщтейна, а длина верхнего плеча упомянутого щпилечного рычага превыщает длину короткого его плеча не менее чем в 3 раза.
Недостатком известного устройства является то, что вторая собачка, изготавливаемая из проволоки, требует больщой тщательности и точности изготовления. Неболь- щие отклонения формы и размеров второй собачки, смонтированной на основной храповой собачке, могут вызвать отклонения в параметрах чувствительности устройства к срабатыванию при наклонах или ускорениях. Особенно это может влиять на качество и надежность продукции при ее массовом изготовлении. Кроме того, отклонение размеров второй собачки при ее изготовлении может негативно повлиять на синхронность замыкания основной собачки с зубьями храпового колеса и вызвать их износ в процессе экcпv yaтaции.
Целью изобретения является повыигение технологичности изготовления и эксплуатационной надежности устройства.
Поставленная цель достигается тем, что в аварийно-запирающемся втягивающем устройстве для ремня безопасности транспортного средства вторая собачка выполнена с тремя перпендикулярными ее несущей части выступами на одной стороне, из которых средний выступ выполнен в виде оси, размещенной в дополнительном отверстии основной собачки, выступ на нижнем плече - в виде упора для взаимодействия
с толкателем датчика, а третий выступ, расположенный на конце верхнего плеча, - в виде зуба для взаимодействия с зубьями храпового колеса, при этом вторая собачка свободно смонтирована в пространстве, ограниченном внутренней стороной боковой стенки корпуса и боковой поверхностью основной собачки и храпового колеса.
Расстояние между осью второй собачки и концом ее зуба составляет 0,6...0,9 диаметра храпового колеса, при этом вторая собачка и храповое колесо установлены с возможностью одинакового направления вращения.
На фиг. 1 изображено устройство, поперечный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - основная храповая собачка; на фиг. 4 - вторая собачка; на фиг. 5 - то же, вид сбоку.
Аварийно-запирающееся втягивающее устройство содержит П-образный корпус 1, в боковых стенках 2 которого расположен полый вал 3 с закрепленной в нем при помощи шпильки 4 лямкой 5 ремня безопасности. Петля 6 лямки 5 вставлена в вал через продольную щель 7, а сам вал вращается во втулках (не показаны), установленных в отверстиях боковых стенок 2 корпуса 1. На одном из концов вала 3 жестко закреплено храповое колесо 8 с зубьями 9. К стенке 2 снаружи корпуса 1 закреплена обойма Ю (фиг. 2) со спиральной пружиной 11, которая одним своим концом связана с валом 3 и стремится вращать его в направлении, противоположном направлению стрелки С (фиг. 1), наматывая на вал лямку.
В боковой стенке 2 корпуса 1 закреплена ось 12 с поворотно смонтированной на ней основной храповой собачкой 13, центр тяжести которой расположен так, что она под действием силы тяжести находится в расцепленном с храповым колесом 8 положении, опираясь на край консоли 14, закрепленной в стенке 2. Между зубом 15 собачки 13 и зубом 9 храпового колеса 8 имеется зазор а, что обеспечивается выбором места контакта 16 собачки 13 и края консоли 14.
Через обе боковые стенки 2 пропущена ось 17, на которой смонтирован поворотный толкатель 18, выполненный в виде Г-образ- ного рычага, свободный конец 19 которого расположен с большим зазором б относительно собачки 13. В толкателе 18, в его горизонтальной части, выполнено отверстие 20, через которое пропущен стержень 21 маятника 22, масса 23 которого прикреплена к стержню клином 24, запрессованным в ее центральное отверстие. Стержень 21 выполнен в виде U-образной проволочной шпильки с отогнутыми концами. Изгибом 25 щпилька навешена через продолговатое отверстие 26 на кромку вертикальной стен0
ки консоли 14, расположенной над отгич стием 20 толкателя 18.
Нижняя кольцевая поверхность вокруг отверстия 20 толкателя 18 контактирует 5 с верхней кольцевой поверхностью массы 23.
Ось 17, поворотный толкатель 18. маятник 22 и консоль 14 представляют собой инерционный датчик, управляющий срабатыванием храпового механизма (колесо 8, собачка 13) при наклонах, замедлениях и ускорениях устройства.
Основная храповая собачка 13 (фиг. 3) имеет основное отверстие 27 для ее поворот5 ного монтажа на оси 12 и дополнительное отверстие 28 для поворотного монтажа в нем оси 29 второй собачки 30.
Вторая собачка 30 (фиг. 4 и 5) имеет вид рычага, на плоской несущей части которого перпендикулярно ей выполнены выступающими 8 одну сторону ось 29, выступ 31 для взаимодействия с поворотным толкателем 18 и расположенный на конце криволинейного большего верхнего плеча 32 зуб 33, взаимодействующий с храповым
5 колесом 8. Длина плеча 32 превьпнает длину короткого плеча в несколько раз. Между выступом 31 собачки 30 и концом 19 толкателя имеется зазор в. Зуб 33 отстоит от периферии храпового колеса 8 на расстояние г. Собачка 30 под действием силы тя жести опирается своим плечом 32 (его криволинейной частью) на заднюю стенку корпуса I, находясь при этом в исходном положении.
Ось 29, зуб 33 и выступ 31 имеют длину. 5 равную толщине основной храповой собачки 13 или несколько ее превышающую. Расстояние Р (фиг. 4) между центром оси 29 и зубом 33 выбрано с таким расчетом, чтобы замыкание зуба 15 храповой собачки 13 Q с зубьями 9 храпового колеса 8 происходило синхронно, т.е. 0,6...0,9 диаметра храпового колеса.
Вторая собачка 30 свободно установлена в пространстве между собачкой 13 и стенкой 2 корпуса 1. Толщина Я плоской части S собачки 30 (фиг. 5) выбрана так, чтобы обеспечить подвижность ее в указанном пространстве, но не допустить ее выпадания при работе.
Отверстие 34 в стенке 2 служит для монтажа консоли 14, закрепляемая часть которой находится под обоймой 10 (фиг. 2). В корпусе 1 выполнено отверстие 35 для крепления устройства к кузову автомобиля.
Лямка 5 выходит из устройства, огибая жесткую распорку 36 и проходя через на- 5 правляющую вставку 37, центрируюихую лямку относительно вала 3.
Все устройство закрыто пластмассовым КОЖУХОМ (не показан).
0
Отросток 38 на верхнем конце собачки 30 с небольшим выступом 39 служит для опоры ее верхнего плеча 32 о боковую поверхность храпового колеса 8 и препятствует врезанию зубьев 9 последнего в его плоскую часть.
Устройство работает следующим образом.
В нормальном состоянии маятник 22 находится в вертикальном положении, а поворотный толкатель 18 - в горизонтальном. Лямку 5 можно вытягивать из устройства, закручивая спиральную пружину 11, при отпускании лямки она втягивается, наматываясь на вал 3 под действием этой пружины. Вал 3 при вытягивании лямки 5 врандается в направлении стрелки С, при втягивании - в обратном.
Когда крены, замедления или ускорения, действующие на кузов автомобиля, не превышают заданной величины (т.е. менее 12° и менее 4,4 м/с соответственно), колебания маятника происходят в небольших пределах, при которых поворот толкателя 18 имеет малую величину, срабатывания храпового механизма не происходит.
В критических или аварийных ситуациях, когда крен, замедление или ускорение автомобиля превышают заданную величину, маятник 22 отклоняется на угол Ли верхняя поверхность его массы 23 воздействует на нижнюю поверхность вокруг отверстия 20 толкателя 18 с амплитудой, вызывающей движение свободного конца 19 вверх на величину, превышающую зазор в между ним и выступом 31 второй собачки 30 (фиг. 1) Это вызывает поворот последней вокруг ее оси 29 в отверстии 28 храповой собачки 13. При этом зуб 33 собачки 30 перемещается в направлении стрелки /( и входит в зацепление с зубом 9 храпового колеса 8. Так как в это время происходит вращение колеса 8 в направлении стрелки С (лямка вытягивается из устройства), то вторая собачка увлекается зубом 9 вверх и заставляет своей осью 29 вращаться основную храповую собачку 13 вокруг оси 12. Расстояние Р между центром оси второй собачки и ее зубом 33 (фиг. 4) вибрано с таки.м условием, что зуб 15 собачки 13 заходит в зацепление с зубом 9 колеса 8 синхронно, т.е. исключается возможность соударения кончиков зубьев 15 и 9. Таким образом, вал 3 блокируется и лямка 5 удерживает пользователя в сиденье.
Ввиду синхронности зацепления храпо- вой собачки 13 с зубьями 9 колеса 8 (зуб 15 всегда точно попадает во впадину между
0
0
5
зубьями 9) износ храпового механизма практически полностью исключается.
Когда крен, замедление или ускорение автомобиля прекращаются, маятник 22 возвращается в вертикальное положение, а поворотный толкатель 18 - в горизонтальное. Храповое колесо 8 начинает вращение в обратную сторону (против направления стрелки С), зубья 9 отталкивают зуб 33 второй собачки 30 (фиг. 1), и последняя возвращается в исходное положение, освобождая храповую собачку 13 из зацепления с храповым колесом 8.
Положения, в которых происходит срабатывание устройства, показаны щтрих- 5 пунктирной линией (фиг. 1).
При срабатывании храпового механизма устройства по достижении порога срабатывания из устройства не должно вытягиваться более 50 мм ленты. Предлагаемое устройство срабатывает с такой скоростью, что выход лямки не превышает 10...15 мм, что показывает следующий расчет.
Допустим, что при наличии 300 м.м лямки, намотанной на валу 3, ее радиус при диаметре вала 16 мм равен 16 мм, а храповое колесо имеет диаметр 48 мм и 10 зубьев.
Как видно из фиг. 1, срабатывание устройства происходит в пределах времени, необходимого для поворота храпового колеса на один шаг, т.е. на 0,1 оборота. Таким образом, выход ленты составляет 10 мм. 0 Такая скорость срабатывания обеспечивается тем, что скорость движения зуба 33 второй собачки 30 в несколько раз превышает скорость движения вверх конца 19 толкателя 18, чем компенсируется также и увеличенное ускорение периферии храпового колеса 8 (увеличение в данном примере
равно « 1,5 раза).
Кроме того, в случаях, когда замедление автомобиля имеет большую величину, т.е. когда порог чувствительности во много раз превыщается (например, в 10 раз)., устройство срабатывает не только в результате затягивания основной храповой собачки 13 второй собачкой 30, но и вследствие прямого нажима конца толкателя 18 на собачку 13, при этом выбирается зазор б.
Простая и технологичная конструкция аварийно-запирающегося втягивающего устройства удовлетворяет требования.м безопасности, надежности и обеспечивает высокую скорость срабатывания и комфорт в эксплуатации.
Д-/1
230
;ч .У .feTT ssslsssss
VJ-хХХ 999$г5о ХК
15 7«
л
sslsssss
18
19
22
фиг. 2
17
V JJ
.
39
//
фог. 4
29
23
/
%
tg
31 (риг. 5
Составитель Л. Смольская
Редактор Л. ВеселовскаяТехред И. ВересКорректор О. Луговая
Заказ 7669/17Тираж 620Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретенпй и открытий
1 13035, Москва, Ж-35. Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
| Аварийно-запирающееся втягивающее устройство для ремня безопасности транспортного средства | 1982 |
|
SU1058812A1 |
| Выбрасывающий ячеистый аппарат для рядовых сеялок | 1922 |
|
SU21A1 |
