Аварийно-запирающееся втягивающее устройство для ремня безопасности транспортного средства

 

Изобретение относится к устройствам пассивной безопасности транспортных средств, а именно к аварийно-запирающимся втягивающим устройствам ремней безопасности. Цель - повышение надежности и технологичности. Устройство содержит П-образный корпус 1, в боковых стенках 2 и 3 которого свободно установлен вал 6 ротора с храповыми колесами 8 и 9 и зубчатым диском 58, П-образную храповую защелку 19, заключенный в обойму пружинный привод ротора, закрытый кожухом с кольцевым гнездом инерционного датчика 37. Причем в концах вала ротора выполнены внутренние осевые цилиндрические выточки, в которые входят трубчатые выступы 34 и 39 обоймы привода 28 и кожуха 36 инерционного механизма 37. При возникновении резкого замедления транспортного средства шарик покидает свое место и позволяет загнутому концу рычага войти внутрь кольцевого гнезда, при этом собачка поворачивается к зубу П-образной храповой защелки, входит в зацепление с зубом 59 зубчатого диска 58, храповая защелка поворачивается и входит в зацепление с зубьями 25 храповых колес 8 и 9 ротора, и последний заблокируется. После прекращения действия инерционных сил на датчик 37 шарик возвращается на исходное место, нажимает на изогнутый конец исполнительного элемента и возвращает его плечо на исходное положение. 5 з.п.ф-лы, 9 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A 5TGPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4368705/27-11 (22) 25.01,88 (46) 07.t0.89. Вюл. В 37 (71) Производственное объединение

"Норма" (72) Л.О.Тедер, А.В.Отс и А.Ю.Аас (53) 629.113.014 (088.8) ,(56) Патент США N 4422594, кл. А 62 В 35/02, 1983.

„„80„„1512838 А ) (51)4 В 60 К 21/ОО, 22/18

2 (54 } АВАРИЙНО-ЗАПИРйОЩЕЕСЯ ВТЯГИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕМНЯ БЕЗОПАСНОСТИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к устройствам пассивной безопасности транспортных средств, а именно к аварийнозапирающимся втягивающим устройствам ремней безопасности. Цель — повышение

3 15128 надежности и технологичности. Устройство содержит П-образный корпус 1, в боковых стенках 2 и 3 которого свободно установлен вал 6 ротора с храповыми колесами 8 и 9 и зубчатым дис" ком 58, П-образную храповую защелку

19, заключенный в обойму пружинный привод ротора, закрытый кожухом с кольцевым гнездом инерционного дат" 10 чика 37. Причем в концах вала ротора выполнены внутренние осевые цилиндрические выточки, в которые входят трубчатые выступы 34 и 39 обоймы привода 28 и кожуха 36 инерционного ме- 15 ханиэма 37. При возникновении резкого замедления транспортного средства

38

4 шарик покидает свое место и позволяет загнутому концу рычага войти внутрь кольцевого гнезда, при этом собачка поворачивается к зубу П-образной храповой защелки, входит в зацепление с зубом 59 зубчатого диска 58, храповая защелка поворачивается и входит в зацепление с зубьями 25 храповых колес 8 н 9 ротора 7, и последний эаблокируется. После прекращения действия инерционных сил на датчик 37 шарик возвращается на исходное место, нажимает на изогнутый конец исполнительного элемента и возвращает его плечо на исходное положение. 5 з.п, ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к устройствам пассивной безопасности транспорт". ных средств, а именно к аварийно-.за-25 пирающимся втягивающим устройствам (АЗВУ) ремней безопасности.

Цель изобретения — повышение надежности и технологичности устройства. 30

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, продольный вертикальный разрез; на фиг. 2 — вид А на фиг.1; на фиг. 3 — узел устройства, состоящий йз П-образного корпуса, ротора ..и П-образной храповой собачки, в сбо-, ре, горизонтальный разрез; на фиг.4— устройство в натуральную величину, лямка снята, продольный горизонтальный разрез; на фиг. 5 и 6 — собачка, 40 шарнирно монтируемая на выступе П-образной защелки, две проекции; на фиг. 7 и 8 — зубчатый венец, в натуральную величину, две проекции; на фиг. 9 — П-образная храповая собачка 45 в натуральную величину, аксонометрическое изображение.

Аварийно-запирающееся втягивающее устройство содержит штампованный

П-образный корпус 1 (фиг. 1 и 3), в боковых стенках 2 и 3 которого выполнены отверстия 4 и 5, через которые свободно пропущен вал 6 ротора 7, храповые колеса 8 и 9 которого закреп- 5 лены на концах вала 6 снаружи боковых стенок 2 и 3 ° Вал 6 внутри полый и на его. концах выполнены цилиндричес" кие выточки 10 и 11.

Для крепления концевой петли лямки 12 вал 6 выполнен со щелью 13, а во внутренюю полость вала в петлю лямки вставлен стержень 14 (фиг. 1).

Верхняя часть задней стенки 15 корпуса 1 вырезана, а боковые стенки 2 и 3 соединены вверху дистанционными распорками 16 и 17, причем распорка

17 выполнена круглого сечения и на нее опирается выходящая из устройства лямка 12 (фиг. 2).

Через фигурные отверстия 18 в боковых стенках 2 и 3 в корпусе 1 смонтирована с возможностью поворота в отверстиях 18 П-образная храповая защелка 19 (фиг.9), рабочие плечи 20 и 21 которой охватывают с зазором наружные поверхности боковых стенок а

2 и 3. На плече 20 защелки 19 выполнен выступ 22. Концы рабочих плен 20 и 21 выполнены со скосами 23 и 24 для лучшего взаимодействия с зубьями

25 храповых колес 8 и 9. На храповых колесах 8 и 9 выполнены концентрично расположенные отверстия 26 и 27.

К боковой стенке 3 корпуса 1 прикреплена обойма 28 с пружинным приводом 29, который через ведущую муфту 30 (фиг.4) связан с храповым колесом 9 ротора 7 так, чтобы его спиральная пружина 31 своим усилием вращала ротор 7 в направлении, при котором лямка 12 наматывается на вал 6.

На муфте 30, к которой закреплен внутренний конец спиральной пружины

31, выполнен фланец 32 (фиг. 1) с выступами 33, которые введены в упо15128

5 мянутые отверстия 27 на храповом колесе 27, чем обеспечивается связь привода 29 с ротором 7.

Соосно ротору 7 на внутренней стенке обоймы 28 выполнен трубчатый выступ 34, внутреннее цилиндрическое отверстие 35 которого сквозное, а концевая часть выступа 34 введена в выточку 11 на конце вала 6, являясь опорой вращения ротора 7 со стороны привода 29. К боковой стенке 2 корпуса 1 прикреплен кожух. 36, внутри которого смонтирован инерционный механизм, состоящий из инерционного датчика 37 ускорения транспортного средства и датчика 38 углового ускорения ротора 7.

Соосно ротору 7 на внутренней стенке кожуха 36 выполнен трубчатый выс- 2р туп 39, внутренее цилиндрическое отверстие 40 которого также сквозное, а концевая часть выступа 39 введена в выточку 1О на конце вала 6, являясь опорой вращения ротора 7 со стороны 25 инерционного механизма.

Таким образом, ротор 7 вращается на двух опорах — трубчатых выступах

34 и 39, а его вал 6, ввиду того, что отверстия 4 и 5 в боковых стенках 2 3р и 3 корпуса f имеют немного больший диаметр, чем диаметр вала, при этом не касается своей наружной поверхностью корпуса 1.

В состав инерционного механизма, назначением которого является включение- П-. образной храповой защелки 19 в зацепление с зубьями 25 обоих храповых колес 8 и 9 ротора 7 при превышении заданных величин ускорения тран- 4р спортного средства или углового ускорений ротора, входит также собачка 4 1 (фиг. 5 и 6), шарнирно смонтированная на выступе 22 П-образной храповой защелки 19. Собачка 41 выполнена в виде 45 двуплечего рычага, короткое плечо 42 которого оснащено штифтовидным выступом ФЭ, контактирующим с исполнительным элементом 44 инерционного датчика 37, а длинное плечо 45 имеет изог- 5р нутую, с радиусом R, .форму, плоскую в направлении оси вращения собачки.

Длинное плечо 45 выполнено с изогнутым по радиусу R < крючковатым концом, заканчивающимся зубом 46, выступающим за ширину длинного плеча на величину .Н. Ступица 47 собачки 4 1 своим отверстием 48 монтируется на промежуточ- ную втулку 49 (показана на фиг.3.

38 6 тонкой линией) и совместно с последней на выступ 22. Так как втулка насажена на четырехгранный в сечении выступ 22 с небольшим натягом (втулка имеет четырехугольное отверстие), а ступица 41 посажена на наружную цилиндрическую поверхность втулки 49 с зазором, то собачка 4 1 может легко вращаться вокруг образованного таким .образом шарнира. Однако в связи с тем, что масса длинного плеча 45 больше, чем у короткого, и плечо 45 несколько сдвинуто относительно оси вращения, то собачка находится в своем исходном положении, при котором ее зуб 46 отстоит от зубьев храпового колеса ротора на некоторую величину.

Инерционный датчик 37 (фиг.2) ускорения транспортного средства содержит цилиндрическое гнездо 50. с коническим дном и центральным отверстием

51, над которым располагается шарик

52. На датчик смонтирован исполнительный элемент 44, выполненный в виде Г-образного двуплечего рычага на оси 53. Однако плечо 54 его находится под действием пружины 55, смонтированной на выступе 56 датчика, а второе своим изогнутым концом 57 входит в отверстие 51 и упирается в шарик 52. Вес шарика превышает необходимую величину для уравновешивания момента, создаваемого пружиной 55.

На храповом колесе 8 соосно с ним смонтирован зубчатый диск 58 (фиг.1 и 2), имеющий одинаковое количество зубьев и преимущественно одинаковый диаметр с храповым колесом 8, однако

его зубья 59 выполнены заостренными.

Для крепления зубчатого диска 58 на

его поверхности, прилегающей к поверхности храпового колеса 8, выполнены выступы 60, которые введены в отверстия 26 на храповом колесе 8, чем обеспечивается жесткая связь зубчатого диска с ротором 7.

На внутренней стенке кожуха 36 выполнен кольцевой выступ 6 1, образующий цилиндрическое гнездо, в котором поворотно смонтирован зубчатый венец

62 (фиг. 7 и 8), на внутренней поверхности которого выполнены зубья 63, количество которых соответствует количеству зубьев зубчатого диска 58, а на боковой поверхности последнего эксцентрично расположена ось 64 на которой поворотно смонтирована собачка -65 с выступом 66. Кроме того, 1512838 на цилиндрической центральной ступени 67 зубчатого диска 58 смонтирован с возможностью вращения инерционный диск 68 с радиальным вырезом 69 (фиг.1), охватывающим указанный выступ 66 собачки 65. В промежутке между дисками 58 и 68, несколько превышающем высоту венца 62, установлена пружина 70 сжатия, один конец которой находится на упоре 71, выполненном на диске 58, а второй конец на упоре 72, прикрепленном к диску 68.

Поэтому диск 68 находится под действием пружины 70 в определенном положении относительно зубчатого диска

58 и при этом своим вырезом 69 удер" живает собачку 65 в разомкнутом поло" жении ее зуба 73 относительно зубьев

63 венца 62. 20

Инерционный диск 68 удерживается на ступени 67 ступенчатой шайбой 74, толщина которой подобрана так, чтобы храповые колеса 8 и 9 ротора 7 не касались стенок 2 и 3 корпуса 1, т.е. чтобы был обеспечен необходимый зазор е (фиг.З).

Зубчатый венец 62 (фиг.7 и 8) выполнен с тремя радиальными выступами

75, на концах которых образованы 3О штифтообраэные упоры 76, направленные к наружной. плоскости боковой стенки.

2 корпуса 1. Упорами 76 обеспечивается необходимый зазор между зубчатым диском 58 и зубчатым венцом 62. Кроме 35 того, на периферии венца 62 выполнен один пластинчатый выступ 77, примыкающий под углом к радиальному выступу

75, поверхность 78 которого контактирует с тыльной поверхностью 79 зуба 40

46 двуплечей собачки 41 (фиг.б и 2).

В совокупности зубчатый диск 58 с собачкой 65, зубчатый венец 62, инерционный диск 68 и.пружина 7 1 образуют датчик углового ускорения ротоРа 45

7 . При этом венец 62 является исполнительным элементом этого датчика.

При спокойном вращении ротора 7, когда лямка сматывается с него с равномерной скоростью, вместе с ним враща- 50 ются .зубчатый диск 58 с собачкой 65 и инерционным диском 68 как одно целое, а зубчатый венец 62 стоит в своем гнезде в исходном положении (фиг. 6), не поворачиваясь.

На фиг. 1 и 2 аварийно-запирающееся втягивающее устройство изображено

s исполнении, при котором ось ротора

7 горизонтальна, а корпус установлен вертикально.

При необходимости наклонного монтажа устройства в кузове транспортного средства, т.е. когда выход лямки

12 должен быть направлен под углом к вертикали {ось ротора 7 соответствен" но под таким же углом к горизонтали), инерционный дач чик 37 при монтаже поворачивается на соответствующий угол вокруг оси Х-Х (фиг.2) в нужную сторону и фиксируется в таком положении при закрытии инерционного механизма кожухом 36. Для точной установки датчика 37 в стенке 2 корпуса 1 выполнен вырез 80, в которой вставлен держатель 81, имеющий возможность некоторого перемещения вдоль выреза

80 {вдоль оси Х-Х).

Отверстие 82 (фиг.1) в задней стенке корпуса 1 служит для крепления .устройства болтом к кузову транспортного средства. Монтаж и закрепление концевой петли лямки 12 к валу 6 ро тора 7 происходит (фиг.4) после того, как петля будет вставлена в полость вала через щель 13, закрепляющий стержень 14 вводится через отверстие

35 или отверстие 40 трубчатых выступов 34 и 39 обоймы 28 или кожуха 36 внутрь петли (фиг.1). Размонтировать это соединение возможно, только приложив сравнительно большое усилие к стержню 14 в направлении движения его заостренного конца.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном состоянии устройство находится в положении, показанном на фиг. 1 и 2. Плечо 54 исполнительного элемента 44 инерционного датчика 37 находится в своем крайнем исходном положении, так как шарик 52, воздействуя на загнутый конец 57, удерживает пружину 55 в сжатом положении.

При вытягивании лямки 12 йз устройства с небольшим ускорением или с равномерной скоростью, когда порог чувствительности не превышает, собачка 65 удерживается в своем разомкнутом положении относительно зубьев

63 зубчатого венца 62, так как сила инерции диска 68 уравновешивается пружиной 70.

При возникновении в укаэанной ситуации наклона, замедления или ускорения транспортного средства, превышающих заданную величину, шарик 52

9 15! 28 покидает свое место равновесного состояния и, отходя от отверстия 51, позврляет загнутому концу 57 рычага

44, войти внутрь гнезда 50. При этом

5 пружина 55 оттолкнет плечо 54 и нажмет его концом на штифтовидный выступ 43. Благодаря этому собачка 41 повернется вокруг шарнира на выступе 22 П-образной храповой защелки

19 так, что ее зуб 46 войдет в зацепление с зубом 59 зубчатого диска

58, а так как ротор 7 при этом вращается по стрелке с (фиг.2), то в длинном плече 45 собачки 4 1 возникнет усилие, которое развернет П-образную храповую защелку 19 в отверстиях 18 таким образом, что ее рабочие плечи 20 и 21 своими концами 23 и 24 войдут в зацепление с зубьями 20

25 храповых колес 8 и 9 ротора 7 и последний заблокируется, выход лямки из устройства прекратится. В этом состоянии (фиг. 2) положение собачки

41 и плеча 20 обозначено пунктиром. 25

Скорость входа зуба 46 в зацепление с зубом 59, а также величина его перемещения к зубу 59 выше, чем соответствующие величины движения штифтовидного выступа 43 короткого плеча 42 собачки 41 в К:E раза (фиг.5).

После прекращения действия инерционных сил на датчик 37 шарик 52 возвращается на исходное место, нажимает на изогнутый конец 57 испол35 нительного элемента 44 и возвращает плечо 54 в исходное положение, сжи- мая пружину 55.

Так как нагрузка на лямке 12 прекращается, пружинный привод 29 вращает 40 ротор 7 в обратном направлении, против стрелки с. Поэтому зуб 59 отталкивает зуб 46 собачки 4 1 и выводит ее из зацепления и она возвращается под действием своего веса в исходное положение. В то же время происходит расцепление П-образной защелки 19 с зубьями 25 храповых колес 8 и 9 ро-.з тора 7 и защелка под действием собственного веса разворачивается в исходное разомкнутое положение.

Срабатывание устройства при ускоренном вытягивании из него лямки, когда это ускорение превышает заданную величину, происходит иэ-за того, что при этом ротор получает ускоренное вращение, при котором инерционный диск 68 сопротивлением инерции сжимает пружину 70, отставая в вра38 l0 щении от вращения ротора. В этом случае вырез 69 диска 68 нажимает на выступ 66 собачки 65 и последняя, поворачиваясь вокруг оси 64, входит зубом 73 в зацепление с зубом 63 зубчатого венца 62, в результате чего последнее поворачивается в гнезде кожуха 36, образованном кольцевым выступом 61, и пластинчатый выступ

77 венца 62 нажимает поверхностью 78 на тыльную поверхность 79 зуба 46 собачки 41, вводя зуб 46 в зацепление с зубом 59 зубчатого диска 58. Далее происходит то же самое, что и при срабатывании инерционного датчика 37, П-образная защелка 19 блокирует вращение ротора 7. После прекращения действия усилия, вытягивающего лямку, ротор под действием привода 29 вращается против стрелки с, происходит расцепление собачки 4 1 и защелки 19, а также поворот зубчатого венца 62 в исходное положение. Последнее происходит как за счет отталкивания зуба

46 тыльной стороной зуба 59, при котором задняя поверхность 79 зуба 46 нажимает на пластинчатый выступ 77, так и за счет усилия натяжения в плече

45, создаваемого весом П-образной защелки 19, когда она возвращается в исходное, расцепленное положение.

При высоких параметрах ускорений, воздействующих на транспортное средство и на лямку, предлагаемое устройство блокирует лямку при одновремен.— ном участии исполнительных элементов обоих датчиков, -воздействующих на собачку 41.

Формула изобретения

1.Аварийно-запирающееся втягивающее устройство для ремня безопасности транспортного средства, содержащее П-образный корпус, установленный в нем ротор для намотки лямки ремня, состоящий из вала с закрепленными на его концах храповыми колесами, П-образную храповую защелку с собачкой, заключенный в обойму пружинный привод ротора, закрытый кожухом с кольцевым гнездом инерционный механизм включения защелки с инерционным датчиком ускорения транспортного средства, датчик углового ускорения ротора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и технологичности устройства, храповые колеса насажены на концах

38 12 зубчатого венца, поворотно смонтированного в соосном с осью ротора коль цевом гнезде кожуха инерционного механизма, на наружнои цилиндрической поверхности которого выполнен пластинчатыи выступ контактирующии с тыльной стороной зуба собачки, уста новленной на выступе П-образной защелки.

4. Устройство по пп.1-3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения зазора между зубчатыми венцом и диском, на периферии венца выполнены три радиальных выступа с штифтообразными упорами, контактирующими с боковой стенкой П-образного корпуса, а кольцевое гнездо в кожухе инерционного механизма выполнено с вырезами по окружности соответствующего кольцевого выступа для прохода радиальных выступов зубчатого венца и беспрепятственного зацепления

П-образной защелки и смонтированной на ее боковом выступе собачки с зубчатым диском и храповым колесом ротора.

5. Устройство по пп.1-4, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения монтажа и крепления лямки к валу ротора, вал выполнен полым, а трубчатые выступы обоймы привода и кожуха инерционного механиэма— сквозными

6. Устройство по пп.1-5, о т л ич а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения надежности соединений зубчатого диска и ведущей муфты привода с храповыми колесами ротора, в последних выполнены концентрично расположенные отверстия, а на присоединяемых деталях соответствующие выступы.

11 15128 вала с внешних сторон боковых стенок корпуса, на концах вала ротора выполнены внутренние осевые цилиндрические выточки, вал смонтирован в отверстиях боковых стенок корпуса с зазором, а опоры вращения ротора выполнены в виде трубчатых выступов на внутренних стенках обоймы привода и кожуха инерционного механизма, входящих кон- 10 цевыми участками в указанные выточки, оба плеча П-образной храповой защелки установлены sa боковыми стенками корпуса, причем на плече, расположенном со стороны инерционного механизма, выполнен боковой выступ, на котором шарнирно смонтирована собачка для взаимодействия с исполнительными элементами датчиков ускорения транспортного средства и углового ускоре- 20 ния ротора, к храповому колесу ротора соосно прикреплен зубчатый диск для взаимодействия с собачкой, смонтированной на боковом выступе П-образной защелки, диаметры зубчатого диска 25 и храпового колеса равны, количество зубьев, выполненное на них, одинаково, а концы зубьев зубчатого диска выполнены заостренными.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а- 30 ю щ е е с я тем, что собачка выполнена в виде двуплечего рычага, одно глечо которого своим концом контактирует с исполнительным элементом датчика ускорения тРанспоРтного сред- 35 ства, а другое плечо выполнено удлиненным и дугообразным и на его конце образован эуб для зацепления с зубьями зубчатого диска.

3. УстРОйствО по пп. 1 и 2, О т — 40 л и ч а ю щ е е с я тем, что исполнительный элемент датчика углового ускорения ротора выполнен в виде !

1512838

15 19

1512838

1512838

1512838

EE фиг8

Составитель В.Ионова

Редактор С.Патрушева Техред М,Дидык: Корректор М. Шароши г

Заказ 6023/ 18

Тираж 522

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101