Замок для автомобильных ременных систем безопасности

 

Сущность изобретения: замок для автомобильных ременных систем безопасности, которые снабжены устройством обратного натяжения ремня, зацепляющимся на замке, заблокирован защелкой от непреднамеренного открывания в конце хода обратного натяжения. Инерционный груз передвигает защелку под воздействием инерции ее массы на начальной стадии хода обратного натяжения в стопорное положение, в котором кнопка отключения (расцепления) заблокирована от движения относительно хода обратного натяжения, защелка из-за своего центра тяжести относительно своей позиции застывает в застопоренном положении и разъединяется инерционным грузом. Холостого хода кнопки отключения можно избежать. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение касается замка для автомобильных ременных систем безопасности, которые снабжены устройством обратного натяжения, зацепляющимся на замке; несущим нагрузку корпусом, в котором выполнен участок зацепления для контактного язычка; расположенным на корпусе фиксирующим стопором, взаимодействующим со стопорным отверстием контактного язычка, а также кнопкой отключения (расцепления), выполненной подвижно параллельно участку зацепления в корпусе.

Замки для ременных систем безопасности известны в многочисленных вариантах исполнения. Зарекомендовала себя конструкция, где в несущем нагрузку корпусе замка образован участок зацепления контактного язычка, а на корпусе поперек участка зацепления взаимодействует со стопорным отверстием язычка сам стопор, выполненный с возможностью передвижения или поворота. Подведенный параллельно участку зацепления в корпусе подвижный стопорный элемент удерживает стопор в застопоренном положении, пока кнопка отключения, тоже выполненная как подвижная параллельно участку зацепления на корпусе, находится в своем положении покоя.

Эта кнопка соединена со стопорным элементом, чтобы сдвигать его в деблокирующее положение, в котором стопор высвобождается из стопорного отверстия контактного язычка.

Применение такого рода замка в ременных системах безопасности вместе с устройством обратного натяжения не является проблематичным, если сила обратного натяжения, например, на устройстве ременной намотки окажется эффективной. Уже были предложены устройства обратного натяжения, эффективно работающие на участке между замком и точкой его крепления на конструкции автомобиля или на сидении. Такого рода устройства обратного натяжения укорачивают дистанцию между точкой крепления и самим замком на несколько сантиметров, например, на 10 см.

Необходимая для обратного натяжения сила может производиться механически посредством точно соразмеренной пружины или пиротехническим способом. Если сила обратного натяжения обладает достаточной величиной, особенно с использованием пиротехнических приводов обратного натяжения, то в отдельных случаях это может привести к автоматическому открыванию замка на конечной стадии обратного натяжения.

Автоматическое открывание замка в конце движения обратного натяжения относится за счет инерции массы кнопки отключения и, возможно, деталей конструкции, зацепляющихся с ней, т.е. кнопка отключения в конце движения обратного натяжения стремится продолжить свое движение в направлении обратного натяжения, которое соответствует управляющему пусковому направлению кнопки.

Возможность противостоять дальнейшему продвижению кнопки отключения под воздействием сил инерции заключается в том, чтобы предусмотреть защелку, передвигающуюся под воздействием инерции своей массы поперек направления обратного натяжения, которая в конце хода обратного натяжения, если замок внезапно сработает на торможение, попадет в положение, в котором она предотвратит дальнейшее продвижение кнопки в ее разъединяющее положение.

Замок, концептуально созданный на этой базе, известен, например, из выкладного описания к патенту ФРГ 40 09 272. Наведение защелки происходит вместе с движением кнопки отключения в направлении расцепленного положения, кнопка, следовательно, должна совершить холостой ход. Защелка препятствует тому, чтобы кнопка перемещалась в расцепленное положение. Должно быть обеспечено, чтобы защелка своевременно попадала в свое фиксирующее стопорное положение прежде, чем кнопка отключения проследует через точку, где уже будет невозможна остановка посредством защелки. Это требование ограничивает возможности выбора и определения геометрических размеров деталей конструкции замка.

Другая известная возможность воздействовать на движение кнопки в момент хода обратного натяжения заключается в использовании уравнивающих масс. Но применение уравнивающих масс чаще всего не рассматривается, в особенности, если для конструкции есть лишь небольшое пространство.

В основе изобретения лежит задача создать замок для ременных систем безопасности на автомобилях, оснащенных устройством обратного натяжения с зацеплением на замке, который снабжен предохранительным устройством, легко устанавливаемым в имеющиеся замки, против непреднамеренного открывания в момент хода обратного натяжения, которое дает большие резервы безопасности и не требует холостого хода кнопки отключения.

С замком для ременных систем безопасности первоначально указанного типа эта задача согласно изобретению решается тем, что кнопка отключения содержит крышку, под которой во внутреннем пространстве располагается поворотный двуплечий коленчатый рычаг, что на свободном конце первого плеча образована защелка, а коленчатый рычаг выполнен отклоняемым между нормальным положением покоя, в котором защелка при пуске кнопки отключения передвигается мимо стопорной кромки корпуса, и стопорным положением, в котором защелка при движении кнопки в направлении пуска наталкивается на стопорную кромку так, что мешает дальнейшему движению кнопки, что коленчатый рычаг, благодаря усилению пружины, предварительно нагружается в положении покоя, что тело инерции располагается на крышке с возможностью поворота и при ускорении замка в первом направлении, благодаря силам инерции, зацепляется на коленчатом рычаге, чтобы отклонить его (рычаг) в стопорное положение, и что при ускорении замка во втором противоположном направлении коленчатый рычаг расцепляется с телом инерции и из-за нахождения центра тяжести стремится занять стопорное положение или остаться в нем.

Так как кнопка отключения может попасть в свое расцепленное положение только при замедлении замка в конце хода обратного натяжения, то до сих пор исходили из того, чтобы использовать это замедление и для остановки кнопки, в особенности, когда замедление происходит резко и высвобождает максимум полезных сил.

Теперь считается, что полезно останавливать кнопку отключения не только в конце хода обратного натяжения, но уже в его начале и проследить за тем, чтобы защелка оставалась в конце хода в своем застопоренном положении. Во-первых, был найден путь, чтобы провести наведение защелки силами ускорения, возникающими в начале движения замка, используя отдельное материальное тело, размещенное в кнопке отключения. Так как материальное тело передвигается в сторону, примерно противоположную направлению обратного натяжения, то его масса практически работает исключительно на перемещение защелки. Во-вторых, стопорное положение защелки, также размещенной в кнопке отключения, выбрано таким образом, что оно по причине нахождения центра тяжести относительно своей точки в конце хода обратного натяжения, когда направление ускорения становится обратным, застывает в своем стопорном положении и расцепляется с материальным телом. Отдельное материальное тело позволяет, кроме того, оптимально приспособить защелку в ее собственных целях и расположить в замке в местах, недоступных до этого времени согласно известным техническим решениям, а именно: в крышке кнопки отключения, в которой, в основном, и находится свободное пространство так, что многие детали конструкции имеющихся замковых систем, которые нужно снабдить устройством обратного натяжения, могут использоваться и в дальнейшем без изменений.

Надежное движение защелки в стопорное положение достигается с незначительными ограничениями, как и в случае с известными техническими решениями так, что и защелка, и материальное тело могут быть оптимально приспособлены к тем или иным параметрам конструкции.

Пример такой пригонки дает преимущественная форма исполнения, при которой защелка является двуплечим коленчатым рычагом, который сидит на общем базисе обоих своих плеч вблизи угла многоугольной крышки кнопки отключения так, что он прижимается к ней. Одно из плеч рычага проходит примерно в направлении пуска кнопки отключения и несет на себе выступ защелки, который в стопорном положении лежит напротив стопорной кромки корпуса.

На другом плече приходит в зацепление средство предварительной нагрузки, так что стопорная кромка обычно не находится на участке движения выступа защелки. Материальное тело это управляющий регулировочный стопор, который приходит в зацепление посредством параллельных друг другу под острым углом к устройству обратного натяжения наклонных поверхностей ската на повернутой от крышки стороне плеча защелки, несущего выступ защелки. Поверхности ската в момент хода обратного натяжения скользят друг по другу и эффективно усиливают энергию, идущую на чрезвычайно высокую функциональную надежность. При таком варианте исполнения защелки регулировочный стопор и средство предварительной нагрузки могут располагаться экономно по площади на участке вышенаходящейся крышки кнопки отключения, т.е. на расстоянии от других, отвечающих надежности, деталей конструкции замка, которые помимо прочего могут быть заимствованы в неизменном виде из существующих готовых серий. Одновременно с этим крышка над защелкой, регулировочный стопор, равно как и их приподнятое по высоте расположение представляют собой эффективную защиту от загрязнения.

По этой причине замок согласно изобретению может быть легко приспособлен к различным формам конструкций, так как масса материального тела, сила натяжения пружины одного или нескольких средств предварительной нагрузки и, в данном случае, длина плеч рычага защелки и наклон поверхностей ската защелки, соответственно материального тела, представляют различные возможности для надежного зацепления защелки и взаимодействия друг с другом.

Материальное тело может удерживаться в своем положении покоя только благодаря силе тяжести. Если с другой стороны защелка предварительно нагружается пружиной с концами лапками, вторая лапка которой дает нагрузку на материальное тело, выполненное в форме регулировочного стопора на кнопке отключения, в направлении его положения покоя, то образуется надежная защита от нежелательного застопоривания. После законченного цикла натяжения ремня защелка снова отводится назад в свое положение покоя так, что замок дает себя свободно открывать.

Дальнейшие признаки и преимущества изобретения выявляются из последующего описания преимущественного варианта исполнения и чертежа, на который делаются ссылки.

На фиг. 1 показан схематический перспективный вид устройства обратного натяжения, которое приходит в зацепление на замке ремня; на фиг. 2 частичный поперечный разрез замка согласно фиг. 1 на участке кнопки отключения, причем защелка и регулировочный стопор находятся в обычном положении; на фиг. 3 - частичный поперечный разрез замка согласно фиг. 1 на участке кнопки отключения, причем защелка и регулировочный стопор даны в развертке; на фиг. 4 частичный перспективный вид, соответствующий фиг.2; на фиг. 5 частичный перспективный вид, соответствующий фиг. 3; на фиг. 6 частичный разрез другого варианта исполнения.

Изображенное на фиг. 1 устройство обратного натяжения состоит из пиротехнического привода 1 обратного натяжения по типу "поршень/цилиндр", продольной направляющей для ременного замка 2 в форме пластины крепления 3 с продольным пазом 4, тягового троса 5, соединяющего поршень 6 с гарнитурой крепления 7 ременного замка 2, ролика обратного направления 8, через который заведен тяговый трос 5 и который надет на болт крепления 9 на автомобиле.

При активизации устройства обратного натяжения на поршень 6 воздействуют сжатые газы пиротехнического газогенератора 10 и через тяговый трос 5 поршень тянет вниз ременный замок 2. На нижнем конце продольного паза 4 движение ременного замка 2 внезапно тормозится.

При внезапном торможении замка 2 на кнопке 11 его отключения большие силы инерции, ориентированные в направлении их движения, которые могут привести к непреднамеренному раскрыванию замка.

Стопорение для кнопки отключения 11, препятствующее ее движению относительно замка 2 в момент хода обратного натяжения, дается в описании со ссылкой на фигуры 2-5.

Кнопка отключения 11 состоит из доступной снаружи многоугольной крышки 12 и детали шибера 13, проникающего вовнутрь замка 2, который по поверхностям ската 14 (фиг. 4, 5) взаимодействует со стопором 15 для контактного язычка, здесь не обозначенного. При нажатии вниз кнопки отключения 11 стопор 15, заходящий в отверстие несущего нагрузку корпуса 16, вытягивается из отверстия настолько, что контактный язычок освобождается. Внутри под крышкой 12 размещен двуплечий коленчатый рычаг 17 с возможностью поворота на оси 18, которая проходит вблизи внутреннего угла крышки 12 вертикально плоскости фигур 2 и 3.

Коленчатый рычаг 17 имеет продолговатое плечо 19, проходящее примерно в направлении пуска R кнопки 11, соответствующем движению обратного натяжения. Конец плеча 19, повернутый от оси 18 коленчатого рычага 17, выполнен в форме защелки 20. Корпус 16 имеет стопорную кромку 21. мимо которой может беспрепятственно передвигаться защелка 20 в обычном положении покоя (фиг. 2 и 4) коленчатого рычага 17 при нажатии кнопки отключения 11.

В застопоренном положении (фиг, 3 и 5) плечо 19 коленчатого рычага 17 разворачивается к внешней стороне крышки 12 таким образом, что стопорная кромка 21 будет находиться на некотором расстоянии от выступа защелки 20 на ее участке движения в направлении R обратного натяжения.

Коленчатый рычаг 17 имеет далее плечо 22, проходящее примерно под прямым углом к плечу 17. Этот коленчатый рычаг 17 вжимается с небольшим зазором во внутренний угол крышки 12 многоугольной конфигурации. На плече 22 одна лапка пружины 23 срабатывает и удерживает его в положении покоя в прижатом состоянии против части детали шибера 13, соединенной с крышкой 12.

Рычаг управления 24 образует тело инерции и располагается на оси 25 вертикально плоскости (фиг. 2 и 3) с возможностью поворота на кнопке отключения 11. Другая лапка пружины 23 входит в зацепление с инерционным грузом 24 и прижимает его к жесткому упору 26 корпуса. Инерционный груз 24 имеет скат 27 с наклоном под острым углом в направлении R обратного натяжения. Поверхность ската 27 соприкасается с пригнанной для этого поверхностью ската 28 на внутренней стороне плеча 19 коленчатого рычага 17. Инерционный груз 24 выполнен так, что в направлении R обратного натяжения он занимает место не больше коленчатого рычага 17. Инерционный груз 24 и коленчатый рычаг 17 представляют собой компактный узел конструкции, который размещается в пределах крышки 12 кнопки отключения 11.

Пружина 23 с концами-лапками может навиваться из проволоки и надеваться на ось 29, соединенную с кнопкой отключения 11 (фиг. 2 и 3). В качестве альтернативы пружина 23, выполненная из пружиной стали, может свободно крепиться между коленчатым рычагом 17 и инерционным грузом 24 (фиг. 4 и 5).

Как явствует из фиг. 4 и 5, коленчатый рычаг 17 и инерционный груз 24 располагаются в соответствующих отверстиях кнопки 11 по осевой линии (18, 25 на фигурах 2 и 3) посредством цельноотформованных выступов 30, 31.

Когда привод 1 обратного натяжения активизируется и ременный замок 2 тянет в направлении R обратного натяжения, то инерционный груз 24 поворачивается навстречу рассчитанному на возникающее ускорение усилию пружины 23 из положения на фиг. 2 или 4 в направлении стрелки S (фиг. 3) в положение, отмеченное на фиг. 3 и 5.

Поворотное усилие инерционного груза 24, подкрепленное скатами 27, 28, передается на коленчатый рычаг 17 так, что возвратное усилие пружины 23 на коленчатый рычаг 17 преодолевается, а защелка 20, как показано на фиг. 3 и соответственно 5, разворачивается в стопорное положение, в котором невозможно движение кнопки отключения в направлении R обратного натяжения. В такой позиции центр тяжести "C" коленчатого рычага 17 находится на достаточном расстоянии "a" от линии, проходящей через ось 18 параллельно направлению R, чтобы при внезапном торможении замка 2, происходящем в конце движения обратного натяжения, на коленчатый рычаг 17 воздействовал момент, благодаря которому рычаг будет стремиться застыть в своем стопорном положении. В завершении этого коленчатый рычаг 17 и инерционный груз 24 посредством пружины 23 снова возвращаются в свое обычные положение так, что замок 2 нормально открывается.

Благодаря приподнятому по высоте и с помощью крышки 32 защищенному расположению подвижных фиксирующих деталей эффективно предотвращается загрязнение, которое может возникнуть за долгий срок эксплуатации автомобиля.

Это важно не только в отношении срабатывания стопорного устройства, но и в отношении надежного раскрывания замка после автомобильной коллизии.

При варианте исполнения согласно фиг. 6 материальное тело образовано двуплечим рычагом 32, первое плечо 33 которого длиннее другого плеча 34, образованного из углов в форме "V". Пружина сжатия 35 расположена между плечом 33 и плечом 22 двуплечего рычага 17 и удерживает свободный конец плеча 33 в устройстве на плече 19 коленчатого рычага 17.

Метод работы этого варианта исполнения одинаков с описанным выше.

Формула изобретения

1. Замок для автомобильных ременных систем безопасности, которые снабжены зацепляющимся на замке устройством обратного натяжения, содержащий несущий нагрузку корпус, в котором выполнен направляющий участок для язычка, установленный в корпусе стопор, выполненный с возможностью взаимодействия с отверстием в язычке, и кнопку отключения, выполненную с возможностью перемещения параллельно направляющему участку в корпусе и имеющую крышку, отличающийся тем, что во внутренней полости крышки кнопки отключения установлен с возможностью поворота двуплечий коленчатый рычаг, причем конец свободного плеча выполнен в виде защелки с возможностью взаимодействия с корпусом, а двуплечий коленчатый рычаг в положении покоя предварительно нагружен усилием пружины, инерционный груз, установленный с возможностью поворота в крышке, при этом плечо коленчатого рычага в виде защелки выполнено с возможностью прилегания к инерционному грузу.

2. Замок по п. 1, отличающийся тем, что двуплечий коленчатый рычаг и инерционный груз установлены по отношению друг к другу под эластичной нагрузкой пружины, которая одновременно оказывает предварительную нагрузку на двуплечий коленчатый рычаг для положения покоя.

3. Замок по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что инерционное тело образовано рычагом управления, при этом между рычагом управления и повернутым от защелки плечом коленчатого рычага установлена пружина сжатия.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6