Аварийно-запирающееся втягивающее устройство ремня безопасности транспортного средства Советский патент 1990 года по МПК B60R22/06 

Изобретение относится к устройствам пассивной базопасности транспортных средств, в частности к аварийно-запирающимся втягивающим устройствам (инерционным катушкам) ремней безопасности для водителей и пассажиров транспортных средств.

Цель изобретения - упрощение конструкции и снижение металлоемкости.

На фиг. 1 изображено устройство со снятой крышкой инерциолл. i .юхгпизма, вид сбоку; на фиг. 2 - течение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение J Б на фиг. 2; на фиг. 4 - стопорным оргпи устройства, вид в аксонометрии.

Аварийно-запирающееся втягивающее устройство состоит из двух основных взаимодействующих частей: инерционной катушки 1 и стопорного органа 2, на котором катушка 1 смонтирована г помощью оси 3, пропущенной сквозь отверстия в обеих основных частях, и ограничительного упора 4 в верхней части катушки.

Инерционная катушка 1 со,иржиг пластмассовый коробчатый корпус ь, в боковых стенках 6 и 7 которого ь /полнепы отверстия 8 и 9 для MOHiHrt a в корпусе храпового ротора 10. На обоих торцах последнего жестко закреплены хрчповые колеса 11 и 12, а несущая часть ротора выполнена из двух пластин 13, имеющих П-об- разный профиль в сечении. Концы пластин 13 заштампованы в храповые колеса 11 и 12. В промежутке 14 между пластинами 13 с помощью клина 15 закреплена петля 16 лямки 17, намотанной на несущую часть ротора 10.

С наружной стороны боковой стенки 6 закреплен привод ротора, состоящий из обоймы 18, внутри которой смонтирована спиральная пружина 19. Один конец последней закреплен в обойме, а другой - в прорези 20 цапфы 21, жестко соединенной своим концом 22 в храповом колесе 11 ротора 10 и проходящей своей круглой частью

через отверстие 8 в боковой стенке 6 кор- 0 пуса 5. Спиральная пружина 19 стремится вращать ротор 10 в направлении наматывания на него лямки 17, т. е. против направления стрелки Н.

На внешней стороне боковой стенки 7 корпуса 5 выполнен кольцевой прилив в виде 5 храпового венца 23 (фиг. 1 и 2) с внутренними зубьями 24. Через отверстие 9 в стенке 7 пропущена цапфа 25 храпового колеса 26, выполненного с наружными зубьями 27, количество которых такое же, как у 0 храпового венца 23 и храповых колес 11 и 12 ротора 10. Концом 28, аналогичным концу 22 цапфы 21, цапфа 25 храпового колеса 26 жестко закреплена в центре храпового колеса 12 ротора 10.

Во внутренней полости 29 храпового вен- с ца 23 размещена собачка 30, смонтированная своим продолговатым отверстием 31 на цапфе 25 и отверстием 32 - на оси 33, выполненной в виде круглого выступа на стенке храпового колеса 26. Собачка 30 имеет выступ 34, пропущенный через про- 0 долговатое отверстие 35 в стенке храпового колеса 26. Собачка 30 выполнена с двумя зубьями 36 и 37 для взаимодействия с зубьями 24 храпового венца 23 при вращении ее вокруг оси 33, а также имеет опорный выступ 38 для пружины 39, смонтированный на выступе 40 участка 41 (фиг. 1) стенки храпового колеса 26. Пружина 39 удерживает собачку 30 в расцепленном состоянии относительно храпового венца 23.

0

На наружной ступени цапфы 25 храпового колеса 26 смонтирован с возможностью вращения инерционный диск 42, связанный своим отверстием 43 с выступом 34 собачки 30. При спокойном вращении ротора 10 на

5 цапфах 21 и 25 в отверстиях 8 и 9 боковых стенок 6 и 7 корпуса 5 вместе с ним вращаются храповое колесо 26, собачка 30 и диск 42 как одно целое.

На внешней стороне стенки 7 корпуса 5 выполнен также кольцевой бурт 44, который окружает храповое колесо 26 и охватывает выполненную внизу стенки 7 цилиндрическую полость 45, в которую плотно вставлено гнездо 46 инерционного датчика 47 (фиг. 1). В гнезде 46 выполнена цилиндрическая полость 48 с коническим дном 49 и центральным отверстием 50 в нем. В полости 48 свободно размещен шарик 51, находясь в положении равновесия над отверстием 50. Гнездо 46 имеет преимущественно цилиндрическую наружную форму, соответствующую цилиндрической поверхности полости 45, в которой оно монтируется.

В выемке 52 на гнезде 46 смонтирован толкатель 53 в виде Г-образного двуплече- вого рычага на оси 54. Загнутый конец 55 одного его плеча расположен внутри отверстия 50 и контактирует с шариком 51. Втовых колес 11 и 12 ротора 10, когда последний получает .возможность двигаться по стрелке К (фиг. 3). На бортах 67 выполнены способом штамповки направленные с внутрь выступы 72 для упирания в них зубьев 71, находящихся ниже горизонтальной плоскости Г-Г, проходящей через центральную ось ротора 10 (фиг. 1) при взаимодействии ротора с выступами 70 в опорном кронштейне 2. Угол а. установки рабочей части перемычки 68 по отношению к плоскости Г-Г выбран с условием правильного взаимодействия зубьев 71 с выступами 70 и 72. Перемычка 68 продольно изогнута с радиусом закругления PZ и по поверхности этого радиуса лямка 17 направлена на выход из устройства. Таким образом, лямка 17 опирается на перемычку 68 при возникновении на ней рабочей нагрузки Р. Для жесткого крепления перемычки 68 к бортам 67 в последних выполнены соответствую10

15

рое плечо 56 отогнуто параллельно поверх- 20 щие отверстия, в которые входят ступенности торца 57 гнезда 46 и опирается на пружину 58, смонтированную на указанном торце.

На стенке 7 корпуса 5 выполнен выступ 59, на котором как на оси смонтирована собачка 60. Хвостовик 61 последней своим сферическим приливом 62 контактирует с концевой частью плеча 56 толкателя 53. При этом собачка 60 находится в расцепленном состоянии относительно зубьев 27 храпового колеса 26, под действием собственного веса.

Весь инерционный механизм катушки 1, состоящий из датчика 47, собачки 50, храпового колеса 26, собачки 30, храпового венца 26, пружины 39 и диска 42, закрыт фигурной крышкой 63, стыкующейся с буртом 44 по его контуру. На внутренней поверхности крышки 63 выполнен круглый прилив 64, который входит с зазором во внутреннее продольное отверстие 65 цапфы 25 и является дополнительным центрующим элементом для ротора 10 относительно отверстия 9 в стенке 7 корпуса 5. Стопорный орган 2 (фиг. 4) аварийно-запирающегося втягивающего устройства выполнен в виде пластинчатой скобы 66 с двумя отогнутыми бортами 67, в верхней части которых между ними жестко закреплена пластинчатая перемычка 68 таким образом, что расстояние между бортами 67 равно длине ротора 10 с некоторым зазором, позволяющим ротору входить в пространство между бортами

чатые концы 73 (фиг. 1 и 4) перемычки. Заделка этих концов осуществлена -расклепыванием или иным способом.

Отверстия 74 в бортах 67 для оси 3 вы25 полнены продолговатыми, а соответствующие отверстия для концов оси 3, заделываемых в стенках 6 и 7 корпуса 5, выполнены с условием обеспечения прессовой посадки. Для -компенсации усилия спиральной пружины 19, стремящейся повернуть катуш30 ку 1 по стрелке К, в дополнение к собственному весу катушки 1, на внутренних нижних частях бортов 67 закреплены проволочные пружины 75, свободные концы 76 которых упираются в нижние части 77 внутри корпуса 5. Вращение катушки 1 в

35 направлении против стрелки К ограничено выступами 78 на концах бортов 67. В последние упирается ограничительный упор 4 корпуса 5, концы которого заделаны в боковых стенках 6 и 7.

Отверстие 79 на скобе 66 кронштейна 2 служит для закрепления устройства в кузове транспортного средства, а отверстие 80 - для фиксации при установке в предусмотренном положении. На фиг. 1-3 аварийно-запирающееся втягивающее уст45 ройство показано в исполнении, при котором ось С ротора 10 горизонтальна, а стопорный орган 2 закреплен к кузову транспортного средства вертикально.

При необходимости наклонной

40

67, когда инерционная катушка 1 повора- 50 новки устройства, т.е. когда выход чивается вокруг оси 3.

Перемычка 68 в средней части, направленной в сторону ротора 10, имеет вырез 69, чтобы обеспечить беспрепятственное полное наматывание лямки. Прилегающие к бортам 67, образованные вырезом 69, выступы 70 перемычки 68 являются упорами для замыкания на них зубьев 71 храпоуста-лямки

17 из устройства должен быть направлен под углом к вертикали (ось ротора 10 соответственно под таким же углом к горизонтали), инерционный датчик 47 при монтаже поворачивается на соответствующий угол вокруг оси Х-Х (фиг. 1) в нужную сторону и закрепляется в таком положении при закрытии инерционного механизма крышкой 63.

вых колес 11 и 12 ротора 10, когда последний получает .возможность двигаться по стрелке К (фиг. 3). На бортах 67 выполнены способом штамповки направленные внутрь выступы 72 для упирания в них зубьев 71, находящихся ниже горизонтальной плоскости Г-Г, проходящей через центральную ось ротора 10 (фиг. 1) при взаимодействии ротора с выступами 70 в опорном кронштейне 2. Угол а. установки рабочей части перемычки 68 по отношению к плоскости Г-Г выбран с условием правильного взаимодействия зубьев 71 с выступами 70 и 72. Перемычка 68 продольно изогнута с радиусом закругления PZ и по поверхности этого радиуса лямка 17 направлена на выход из устройства. Таким образом, лямка 17 опирается на перемычку 68 при возникновении на ней рабочей нагрузки Р. Для жесткого крепления перемычки 68 к бортам 67 в последних выполнены соответствую

щие отверстия, в которые входят ступенчатые концы 73 (фиг. 1 и 4) перемычки. Заделка этих концов осуществлена -расклепыванием или иным способом.

Отверстия 74 в бортах 67 для оси 3 выполнены продолговатыми, а соответствующие отверстия для концов оси 3, заделываемых в стенках 6 и 7 корпуса 5, выполнены с условием обеспечения прессовой посадки. Для -компенсации усилия спиральной пружины 19, стремящейся повернуть катушку 1 по стрелке К, в дополнение к собственному весу катушки 1, на внутренних нижних частях бортов 67 закреплены проволочные пружины 75, свободные концы 76 которых упираются в нижние части 77 внутри корпуса 5. Вращение катушки 1 в

направлении против стрелки К ограничено выступами 78 на концах бортов 67. В последние упирается ограничительный упор 4 корпуса 5, концы которого заделаны в боковых стенках 6 и 7.

Отверстие 79 на скобе 66 кронштейна 2 служит для закрепления устройства в кузове транспортного средства, а отверстие 80 - для фиксации при установке в предусмотренном положении. На фиг. 1-3 аварийно-запирающееся втягивающее устройство показано в исполнении, при котором ось С ротора 10 горизонтальна, а стопорный орган 2 закреплен к кузову транспортного средства вертикально.

При необходимости наклонной

новки устройства, т.е. когда выход

уста- лямки

17 из устройства должен быть направлен под углом к вертикали (ось ротора 10 соответственно под таким же углом к горизонтали), инерционный датчик 47 при монтаже поворачивается на соответствующий угол вокруг оси Х-Х (фиг. 1) в нужную сторону и закрепляется в таком положении при закрытии инерционного механизма крышкой 63.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном состоянии инерционная катушка 1 находится в положении, показанном на фиг. 1 и 3. Шарик 51 инерционного датчика 47 контактирует с загнутым концом 55 толкателя 53 и вес шарика удерживает пружину 58 в сжатом состоянии, благодаря чему плечо 56 не воздействует на хвостовик 61 собачки 60 и последняя не может войти в зацепление с зубьями 27 храпового колеса 26.

При вытягивании лямки 17 из устройства (ротор вращается по стрелке Н) с малым ускорением, т.е. меньшим порога срабатывания, собачка 30 пружиной 39 удерживается в разомкнутом состоянии относительно зубьев 24 храпового венца 23.

При возникновении крена, замедления или ускорения, действующих на кузов транспортного средства и превышающих заданную величину, которая определяется углом конуса конического дна 49 гнезда 46 для шарика, шарик 51 покидает свое место равновесного состояния и, отойдя от отверстия 50, позволяет загнутому концу 55 толкателя 53 войти через отверстие 50 в полость 48. В связи с этим пружина 58 отталкивает плечо 56 толкателя от своего исходного положения и оно своим концом нажимает на сферический выступ 62 хвостовика 61 собачки 60, которая поворачивается вокруг оси 59 и входит в зацепление с зубом 27 храпового колеса 2G.

В результате этого вращение ротора 10 по стрелке Н прекращается и это вызывает возрастание усилия Р на лямке 17, которое, преодолевая усилие пружин 75, заставляет всю инерционную катушку 1 повернуться вокруг оси 3 в направлении стрелки К на угол J3. При этом центральная .ось ротора 10 перемещается из пункта С в пункт Е и храповые колеса 11 и 12 оказываются в положении 81 (фиг. 1), показанном пунктиром. Затем,приподнявшись на величину d, ротор занимает окончательное положение, при котором зубья 82 храповых колес 11 и 12 замыкаются с выступами 70 перемычки 68, а зубья 83 упираются в выступы 72 на бортах 67 скобы 66.

Ротор 10 воспринимает на себя всю нагрузку лямки 17, освободив от нее корпус 5 и инерционный механизм катушки, а стопорный орган 2 передает эту нагрузку на кузов транспортного средства. Особо важным является то, что скоба 66 не подвергается усилиям изгиба, а работает, в основном, на растяжении, так как давление лямки 17 на перемычку 68 компенсирует момент, действующий на скобу 66 в направлении стрелки к.

За счет такой системы передачи усилий получается экономная конструкция устройства с небольшим расходом металла, несмотря на большие усилия, которым подвергается устройство при дорожно-транспортном происшествии, блокируя лямку 17 удержания пользователя в сиденье. В заблокированном состоянии катушка 1 находится в положении 84 (показанном пунктиром на

фиг. I).

Данное устройство блокирует лямку также и при ее вытягивании с ускорением, превышающим соответствующий порог чувствительности (ускорение 14,7 м/с2). При

таком ускорении вытягивания лямки 17 из устройства угловая скорость вращения инерционного диска 42 меньше угловой скорости ротора 10 и его инерционный момент, воздействуя отверстием 43 на выступ 34 собачки 30, заставляет последнюю повернуться

вокруг оси 33, преодолевая сопротивление пружины 39, и замкнуться зубьями 36 и 37 с зубьями 24 храпового венца 23.

После этого вращение ротора 10 также прекращается, катушка 1 поворачивается

ц вокруг оси 3 и, приподнявшись на величину d (фиг. 1), ротор 10 стопорится выступами 70 перемычки 68 и выступами 72 бортов 67, как в указанном случае. После прекращения действия нагрузки на лямку 17 пружины 75 возвращают инерционную

5 катушку 1 в исходное положение. Зубья храповых колес Ни 12 выходят из зацепления с выступами 70 перемычки 68. Ротор 10 под действием спиральной пружины 19 вращается в направлении против стрелки Н, втягивая лямку 17 до возможного предела. При этом собачки 30 и 60 выходят из зацепления с зубьями 24 и 27, а шарик 52 занимает свое исходное положение на конусном дне 49 над отверстием 50, нажимает своим весом на загнутый конец 55 толкателя 53. Пружина 58 прижимается плечом

56 к торцу 57 гнезда 46 инерционного датчика 47.

После размыкания собачки 30 пружина 39 поворачивает последнюю за счет овального отверстия 31 до исходного положения

0 Одновременно с этим выступ 34 продвигается по продолговатому отверстию 35 вправо (фиг. 2), возвращая инерционный диск 42 в исходное положение.

0

45

Формула изобретения

1. Аварийно-запирающееся втягивающее устройство ремня безопасности транспортного средства, содержащее корпус с размещенным в нем ротором, на несущей части которого закреплена и намотана лямка ремня, на концах ротора жестко закреплены храповые колеса с зубьями для взаимодействия со стопорными органами, смонтированными на внутренних поверхностях боковых стенок корпуса, пружинный при- 5 вод вращения ротора, размещенный в обойме на корпусе, инерционный механизм для блокирования вращения ротора, размещенный на корпусе, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и снижения металлоемкости, стопорный орган выполнен в виде пластинчатой скобы с двумя отогнутыми бортами, между верхними частями которых жестко закреплена пластинчатая перемычка с продольным изгибом для опира- ния лямки, а корпус смонтирован с возможностью поворота на оси, размещенной в продолговатых отверстиях, выполненных в нижней части бортов упомянутой скобы стопорного органа, причем пластинчатая скоба охвачена снаружи боковыми стенками корпуса и корпус подпружинен относительно стопорного органа, а на внутренних поверхностях бортов пластинчатой скобы и на перемычке выполнены выступы для взаимодействия с зубьями храповых колес ротора при его замыкании со стопорным органом.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в верхней части корпуса выполнен упор, а на верхних концах отогнутых бортов пластинчатой скобы выполнены выступы для ограничения величины поворота относительно корпуса.

3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что в боковых стенках корпуса выполнены отверстия, в которых размещены с возможностью вращения цапфы, жестко закрепленные на храповых колесах, при этом одна цапфа является осью, входящей в обойму пружинного привода ротора, и соединена с внутренним концом его пружины, а другая цапфа выполнена заодно с храповым колесом, взаимодействующим с собачкой чувствительного к поведению транспортного средства датчика инерционного механизма.

4.Устройство по пп. 1-3, отличающееся тем, что на внешней стенке корпуса выполнен кольцевой прилив в виде храпового венца с внутренними зубьями для взаимодействия с собачкой чувствительного к ускорению лямки датчика.

5.Устройство по пп. 1-4, отличающееся тем, что, несущая часть ротора выполнена в виде двух пластин с П-образным профилем в сечении, концы которых жестко закреплены в храповые колеса ротора.

6.Устройство по пп. 1-5, отличающееся 0 тем, что боковая стенка корпуса, на которой смонтирован инерционный механизм, выполнена с цилиндрической полостью для поворотного закрепления чувствительного к поведению транспортного средства датчика.

5 7. Устройство по пп. 1-6, отличающееся тем, что корпус выполнен из пластмассы.

Изобретение относится к устройствам пассивной безопасности транспортных средств, в частности к аварийно-запирающимся втягивающим устройствам (АЗВУ). Цель - упрощение конструкции и снижение металлоемкости. АЗВУ содержит две основные взаимодействующие части: инерционную катушку 1 и стопорный орган 2, на котором катушка смонтирована с помощью оси 3 и ограничительного упора 4. Инерционная катушка 1 содержит пластмассовый коробчатый корпус 5, в боковых стенках 6 и 7 которого выполнены отверстия 8 и 9 для монтажа в корпусе храпового ротора 10, на обоих торцах которого жестко закреплены храповые колеса 11 и 12, а несущая часть ротора выполнена в виде двух П-образных пластин, концы которых заштампованы в храповые колеса 11 и 12. В промежутке между П-образными пластинами с помощью клина закреплена петля лямки 17, намотанной на несущую часть ротора 10. При возникновении крена, замедления или ускорения срабатывает инерционный датчик, в результате вращение ротора 10 по стрелке Н прекратится и вся инерционная катушка 1 повернется вокруг оси 3. Ось ротора переместится, и храповые колеса 11 и 12 окажутся в положении, при котором зубья храповых колес замкнутся с выступами перемычки стопорного органа 2 и лямка 17 заблокируется. Ротор 10 воспримет на себя всю нагрузку лямки 17, освободив от нее корпус 5 и инерционный механизм катушки, а стопорный орган 2 передаст эту нагрузку на кузов транспортного средства. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Л

48

34

38

14

54

Ч 78 70 82, 84

Ь8

Z-(рие.4Б- Б

15

11

1

11

16

14

74