Замок для ремня безопасности транспортного средства Советский патент 1993 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 от тяжелых последствий дорожно- транспортных происшествий путем удержания их в сиденье.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности замка.

На фиг. 1 представлен предлагаемый замок в замкнутом положении, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вид в плане, защитный корпус полностью снят; на фиг. 3 - обойма замка, вид в аксонометрии; на фиг. А - поперечный разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 5 - основные детали замка во взаимодействии при экстремальной нагрузке, остальные детали не показаны.

Замок для ремня безопасности содержит П-образную (в виде швеллера) обойму 1 (фиг. 3). внутри которой свободно установлена U-образная защелка 2, боковины 3 и 4 которой заканчиваются отогнутыми на угол а симметричными лапками 5 и 6, размещенными в прорезях 7 боковых стенок 8 и 9 обоймы.

Лобовая часть 10 защелки 2, соединяющая боковины 3 и 4, выполнена с зубом 11, отогнутым вперед на угол ft, соответствующий углу трения относительно материала, взаимодействующего с зубом детали, а именно вставляемого конца 12 языка 13, являющегося отъемной частью замка.

Язык 13 содержит проушину 14 (на фигурах не показана) 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 б для повышения их эластичности. На передней части боковин 3 и 4 образованы симметричные выступы 16 и 17 (фиг. 1 и 2), взаимодействующие с круглым подпружиненным фиксатором 18, размещенным своими концами в продолговатых отверстиях 19 боковых стенок 8 и 9 обоймы 1. 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.

Передние участки боковых стенок обоймы 1 загнуты параллельно основанию 21 в виде двух участков 23 и 24 (фиг. 3), между которыми предусмотрен свободный промежуток К (фиг. 2). Участки 23 и 24 образуют дополнительный упор для контактирования с лобной частью 10 защелки 2. Между передней кромкой отверстия 20 и зубом -11- и между задними кромками 25 участков 23 и 24 и лобрвой частью 10 защелки 2 имеются равные по величине зазоры а и Ь.

На основании 21 в обойме 1 подвижно смонтирован подпружиненный выталкиватель 26 языка 13, Выталкиватель 26 имеет ножку 27, заведенную в указанное продольное отверстие 22 как в направляющий канал.

Через расширение 28 в задней части отверстия 22 в обойму смонтирована стойка 29, являющаяся опорой для пружины 30 выталкивателя 26 и пружины 31 фиксатора 18.

Стойка 29 имеет ребра-открылки 32, концы которых входят в прорези 7 боковых стенок 8 и 9 обоймы 1, преграждая таким образом возможность выпадания лапок 5 и б защелки 2 (фиг. 2). Пружина 31 надета на шток 34,

головка 35 которого охватывает фиксатор 18, а хвостовая часть проходит через отверстие 36 в стойке 29. Внизу стойка 29 снабжена зубом 37, который зацеплен за кромку расширения 28 отверстия 22. П-образная в

плане (фиг. 2) 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 в средней части обоймы 1

(фиг. 3).

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. 1).

Выталкиватель 26 выполнен с двумя симметричными ножками 45, заканчивающимися внешними боковыми выступами 46 и 47, скользящими по внутренним поверхкостям боковых стенок 8 и 9 обоймы 1. Расстояние Н между выступами 46 и 42, соответственно между выступами 47 и 43 равно длине полного хода выталкивателя 26. На поверхности выталкивателя 26 выполнены два симметричных выступа 48 и 49 для центровки положения защелки 2 при ее разомкнутом положении.

К обойме 1 прикреплена тяга 50 с помощью заклепки 51, пропущенной через отверстие 52 в обойме (фиг. 1 и 3).

Приемная часть замка заключена в защитный корпус 53, охватывающий обойму 1 и кнопку размыкания 38 вместе с остальными деталями.

Проход 54 (фиг, 1) в головке 55 кнопки 38 образован с раструбом для облегчения вталкивания конца 12 языка 13 в приемную честь замка при его замыкании. Щель 56 (фиг. 3) обоймы 1 имеет ширину и высоту несколько превышающие ширину и толщину вставляемого конца 12 языке 13 для возможности свободного прохода конца 12 в обойму 1.

Таким образом, в замкнутом положении (фиг, 1 и 2) язык 13 надежно ограничен во всех боковых направлениях.

Язычек 57 (фиг.1и2) на тыльной стороне головки 55 кнопки размыкания 38 служит для устранения дребежжания языка 13 в замкнутом положении.

Для центровки и удержания защитного корпуса 53 внутри последнего выполнены ребра 58 (фиг. 4).

Для обеспечения функциональных свойств защелки 2 она термообработана, являясь таким образом пластинчатой пружиной.

Замок работает следующим образом. Для размыкания замка, находящегося в замкнутом положении, (фиг, 1 и 2) необходимо нажать на головку 55 кнопки размыкания 38. При перемещении кнопки 38 вдоль обоймы 1 она, контактируя кромками своих продолговатых отверстий 41 с фиксатором 18, сдвигает последний с выступов 16 и 17 защелки 2 и, когда пройден путь е, блокада защелки прекращается. В результате этого усилием пружины 30 толкатель 26, нажимая на торец вставляемого конца 12 языка 13 и, соответственно, на тыльную поверхность зуба 11 защелки 2, создает вращательный момент, поворачивающий защелку 2 вокруг онтактных точек ее лапок 5 и 6 с опорными эомками прорезей 7 в боковых стенках 8 и обоймы 1.

При этом зуб 11 выходит из зацепления отверстием 15 языка 13, в выталкиватель 6, продолжая свое движение под действи- м пружины 30, выбрасывает язык 13 из брймы и оказывается своей передней платиной под торцом зуба 11. В разомкнутом сложении на фигуре Т защелка 2 показана унктирной линией. В этом положении фик- атор 18 находится за выступами 16 и 17 оковин 3 и 4 защелки 2, а пружина 31 фик- атора 18 максимально поджата. Процесс азмыкания заканчивается тем, что кнопка азмыкания 38 возвращается в свое исходов (выдвинутое) положение. Это происхо- ит за счет того, что выталкиватель 26 родолжает продвигаться вперед и выступы 6 и 47 на концах его ножек 45, взаимодей- гвуя со ступенчатыми выступами 42 и 43, роталкиваег кнопку 38 дополнительно на в зличину хода е (фиг. 1 и 2) обратно.

Для того, чтобы размыкание произошло беспрепятственно, необходимо наличие заз

ров а и Ь, то есть чтобы при повороте 55 щелки ее зуб 11 и часть 10 не задевали за

кнопку усилием не более 60 Н, когда зэмо подвергается растяжению усилием 300 Н. В данном замке это требование с определен ным запасом обеспечивается тем, что вели

чина углов , под которым отогнуты лапки 5 и б, выбрана в пределах 50-80 градусов, 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 b 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 18-20 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. 5).

Продвижению защелки 2 вперед препятствуют отогнутые лапки 5 и 6, которые

при этом упираются в опорные кромки прорезей 7 в боковых стенках 8 и 9 обоймы 1.

Усилие, которое требуется для перемещения защелки 2 на величину зазора а. определяется упрощенной формулой

Та 2 Pa/ iga ,

где Та - усилие растяжения замка;

Ра - усилие, необходимое для прогиба боковины защелки на величину tg a .

Из формул сопротивления материалов известно,что

45

Р

f-E-l 3-K

I

где f- величина прогиба;

Е - модуль упругости;

I - момент инерции поперечного сечения;

Е- длина изгибаемой консоли (в данном случае боковины защелки);

К - коэффициент, зависящий от формы боковин защелки.

Принимая, что величина С -

3EIK

явля

Сущность изобретения: замок для ремня безопасности содержит две взаимозамыкаемые части, из которых отъемная выполнена в виде языка с проушиной под лямку и отверстием на вставляемом конце, а другая - приемная содержит заключенную в защитный корпус П-образную обойму, соединенную с тягой для закрепления замка в кузове, смонтированную в обойме U-обраэ- ную 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 в прорезях, выполненных в боковых стенках хвостового участка обоймы 1. Дополнительный упор выполнен в виде двух отогнутых под прямым углом участков боковых стенок обоймы, причем свободный промежуток между ними превышает ширину зуба защелки, а высота щели между основанием обоймы и указанными участками превышает толщину вставляемого конца языка. Кроме того, опорная стойка для удержания пружин органа блоки- рования защелки и выталкивателя языка содержит симметричные выступы, расположенные в прорезях боковых стенок обоймы и контактирующие с лапками боковин защелки. Чтобы обеспечить одно-1 временное упирание зуба защелки в : опорную кромку отверстия в основании обоймы и лобовой части защелки в дополнительный упор при экстремальной нагрузке замка, соответственные зазоры между смыкающимися частями предусмотрены одинаковой величины. Кроме того, боковины защелки выпалнены сужающимися в сторону лапок, а участки для взаимодействия с органом блокирования защелки - в виде симметричных выступов на ее боковинах. 7 з.п. ф-лы, 5 ил. (Л С 00 ы XI 00 ю ел ы

опорные кромки отверстия 20 в основании обоймы 1 и участков 23 и 24.

Согласно Правилам № 16 ЕЭК ООН за- должен быть раскрываем нажатием на

ется условной жесткостью одной боковины, получаем теоретическую формулу для определения величины усилия в момент смывания защелки с упорами в обойме

Та - 2а С tg2 a

Таким образом, в наибольшей степени усилие для смыкания зависит от величины угла а отгиба лапок боковин защелки.

Исходя из требований Правил № 16 БЭК ООН, согласно которым открытие замка должно быть обеспечено при нагрузке ЗООН, и принимая необходимый запас надежности, легко определяются размеры и параметры защелки, а также необходимая величина зазора а (и соответственно Ь).

При замыкании в приемную часть замка через проход 54 (фиг. 1) в головке 55 кнопки размыкания 38 и через щель 56 (фиг. 3) в обойму 1 вводится вставляемый конец 12 языка 13. При этом выталкиватель 26 отодвигается назад, сжимая пружину 30. Когда зуб 11 защелки 2 окажется над отверстием 15 конца 12 языка 13, действием пружины 31 фиксатор 18 нажимает на задние кромки выступов 16 и 17 и поворачивает защелку 2 в положение замыкания. При этом зуб 11 защелки находится в отверстиях 15 языка 13 и 20 основания 21 обоймы 1, а фиксатор 18, продвинувшись в продолговатых отверстиях 19 боковых стенок 8 и 9 обоймы 1, оказывается над выступами 16 и 17, блокируя защелку 2.

Открытие замка после получения им экстремальной нагрузки и прекращения ее действия происходит вышеуказанным способом - нажимая на головку 55 кнопки раз- мыкания 38. Этому нет никаких препятствий, так как при прекращении действия нагрузки боковины 3 и 4 защелки 2 разжимаются и оттягивают защелку 2 лапками 5 и 6 обратно в прорези 7 обоймы 1, восстанавливая зазоры а и Ь.

Как видно из описания и рассмотрения чертежей, предложенный замок чрезвычайно прост и имеет повышенную надежность по сравнению с прототипом и выпускаемыми в настоящее время замками для ремней безопасности транспортных средств.

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.

Формул а и зобретени я

приемную, отъемная выполнена в виде языка с проушиной под лямку и отверстием на вставляемом конце, а приемная содержит заключенную в защитный корпус П-образ- ную 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, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности замка, 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 50вб и свободно смонтированных в прорезях, выполненных в боковых стенках хвостового участка обоймы.

виде двух отогнутых под прямым углом участков боковых стенок обоймы, а свободный промежуток между указанными участками превышает ширину зуба защелки.

основанием обоймы и дополнительным упором равна толщине вставляемого конца языка, включая необходимый зазор.

пружин органа блокирования защелки и выталкивателя языка содержит симметричные выступы, расположенные в упомянутых прорезях боковых стенок обоймы и контактиру- ющие с лапками боковин защелки с наружной стороны.

обоймы и зазоры между лобной частью защелки и опорными кромками дополнительного упора на обойме имеют одинаковую величину..

сужающимися в сторону отогнутых лапок, а участки для взаимодействия с органом блокирования выполнены в виде симметричных выступов на боковинах.

53 15

51

50

хвостовые участки с ответными выступами для взаимодействия с ними.

55

дв

Фиг. 2

Фиг. 4

Фиг. 5