Аварийно-запирающееся втягивающее устройство для ремня безопасности транспортного средства

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„. Я0„„1286451 (52) 4 В 60 R 22 00

А2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,", аа зз зо

11з

Apg

«IA

1.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

H А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6 1 ) 1 0588 1 2 (21) 3567375/27-11 (22) 22.03.83 (46) 30.01.87. Бюл. № 4 (71) Производственное объединение «Норма» (72) Л. О. Тедер, М. Э. Мерелайне, Э. Ю. Майпуу и Э. В. Юрисоо (53) 629. 113.014-788.2:677.755 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1058812, кл. В.60 R 21/10, 1982. (54) (57) 1. АВАРИЙНО-ЗАПИРАЮЩЕЕСЯ ВТЯГИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

РЕМНЯ БЕЗОПАСНОСТИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА по авт. св. № 1058812, отличающееся тем, что, с целью повышения технологичности изготовления и эксплуатационной надежности, 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.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения замыкания второй собачки с зубьями храпового колеса без встречного удара зубьев, 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 возможноствво оаииаиового направления врапГения.

1286451

Изобретение относится к устройствам пассивной безопасности транспортных средств, а более точно — к аварийно-запирающимся втягивающим устройствам (АЗВУ) ремней безопасности, устанавливаемых в аьтомобилях и предназначенных для снижения тяжести травмирования водителя или пассажира при дорожно-транспортных происшествиях: столкновениях, опрокидывании, вынужденных резких торможениях автомобиля.

АЗВУ рем ня 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.

Таким 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 АЗВ У должна быть такова, что при воздействии на него ускорения или замедления, равного 4,4 м/с, выход лямки из устройства не должен превышать величины 50 мм. Кроме того, АЗВУ не должно замыкаться (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 размещенным в нем находящимся под действием спиральной пружины валом для крепления и наматывания ленты, на котором жестко закреплено храповое колесо, смонтированную посредством основного отверстия на оси в корпусе основную храповую собачку для взаимодействия с храповым колесом при блокировании сматывания ленты с вала, инерционный датчик с поворотным толкателем, имеющим в своей свободной горизонтальной части отверстие, через которое пропущен выполненный в виде

U-образной шпильки и шарнирно подвешенный на опоре в корпусе стержень маятника

10 !

45 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 шпилечного рычага, короткое нижнее плечо которого расположено с гарантированным зазором относительно активного конца толкателя инерционного датчика, а длина верхнего плеча превышает 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 превышающую величину порога срабатывания блокировки ленты. Опора стержня маятника выполнена в виде изогнутого под прямым углом плоского кронштейна с отверстием для монтажа указанной U-образной шпильки стержня маятника в вертикальной стенке кронштейна, а длина верхнего плеча упомянутого шпилечного рычага превышает длину короткого его плеча не менее чем в 3 раза.

Недостатком известного устройства является то, что вторая собачка, изготавливаемая из проволоки, требует большой тщательности и точности изготовления. Небольшие 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 эксплуатации.

Целью изобретения является повышение технологичности изготовления и эксплуатационной надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в аварийно-запирающемся втягивающем устройстве для рем ня безопасности тра испортного 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

1286451

55 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 10 (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 B 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-образного 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 V-образной проволочной шпильки с отогнутыми концами. Изгибом 25 шпилька навешена через продолговатое отверстие 26 на кромку вертикальной стенки консоли 14, расположенной над г1«; стием 20 толкателя 18.

Нижняя кольцевая поверхность вокру отверстия 20 толкателя 18 KoíTактирует с верхней кольцевой повеpxHocTblo 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 поворотного 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 в 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 колесом 8. Длина плеча 32 превышает 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 тяжести опирается своим плечом 32 (его криволинейной частью) на заднюю стенку Корпуса !. находясь при этом в исходном положении.

Ось 29, зуб 33 и выступ 31 имеют длину. равную толщине основной храповой собачки 13 или ческолько ее превышающую. Расстояние Р (фиг. 4) между центром осп 29 и зубом 33 выбрано с таким расчетом, чтобы замыкание зуба 15 храповой собачки 13 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 Н плоской части собачки 30 (фи". 5) выбрана так, чтобы обеспечить подвижность ее в указан ном 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 выполнено отверстие 35 для крепления устройства к кузову автомобиля.

Лямка 5 выходит из устройства, огибая жесткую распорку 36 и проходя через направляющую вставку 37, центрирующую лямку относительно вала 3.

Все устройство закрыто пластмассовым кожуxo l (не показан) .

1286451

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 час-.ь.

Устройство работает следующим образом.

В норм альном состоянии м аятник 22 находится в вертикальном положении, а поворотный толкатель 18 — в горизонтальном.

Лямку 5 можно вытягивать из устройства, закручивая спиральную пружину ll, при отпускании лямки она втягивается, наматываясь на вал 3 под действием этой пружины.

Вал 3 при вытягивании лямки 5 вращается в направлении стрелки С, при втягивании— в обратном.

Когда крены, замедления или ускорения, действующие на кузов автомобиля, не превышают заданной величины (ч.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 Аи 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 40 своей осью 29 вращаться основную храповую собачку 13 вокруг оси 12. Расстояние

P между центром оси второй собачки и ее зубом 33 (фиг. 4) вибрано с таким условием, что зуб 15 собачки 13 заходит в зацепление с зубом 9 колсса 8 синхронно, т.е. исключается возможность соударения кончиков зубьев !5 и 9. Таким образом, вал 3 блокируется и лямка 5 удерживает пользователя в сиденье.

Ввиду синхронности зацепления храповой собачки 13 с зубьями 9 колеса 8 (зуб

15 всегда точно попадает во впадину между 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 IIITpHxпунктирной 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 !0...15 мм, что показывает следующий расчет.

Допустим, что при наличии 300 мм лямки, намотанной на валу 3, ее радиус при диаметре вала 16 мм равен 16 мм, а храповое колесо имеет диаметр 48 мм и 0 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.

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), l6

Кроме того, в случаях, когда замедление автомобиля имеет большую величину, т.е. когда порог чувствительности во много раз превышается (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 требованиям безопасности, надежности и обеспечивает высокую скорость срабатывания и комфорт в эксплуатации.

1286451

А-Д

15

Составитель Л. Смольская

Редактор Л. Веселовская Техред И. Верес Корректор О. Луговая

Заказ 7669/17 Тираж 620 Подписное

ВН1!ИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, XC — 35, Раушская наб., д. 4 5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Г1роектная, 4