Замок для использования в жестких внешних условиях и соответствующая система пассивной безопасности
Изобретение относится к замкам для персональных систем пассивной безопасности и таким системам. Согласно изобретению замок содержит привод расцепления, посредством которого могут быть приложены первая и вторая силы для высвобождения соединителя ремня безопасности. Привод расцепления установлен с возможностью скольжения в рамке, содержащей пару противоположных отверстий. На рамке с возможностью поворота посредством указанных противоположных отверстий установлена собачка, которая содержит защелку, выполненную с возможностью разъемного сцепления с соединителем ремня безопасности. Между приводом расцепления и собачкой расположен смещающий элемент, при сжатии которого вследствие перемещения привода расцепления к собачке прикладывается первая сила. Привод расцепления также может быть перемещен до контакта с собачкой для приложения к ней второй силы. Первая и вторая силы вынуждают собачку повернуться и вывести защелку из сцепления с соединителем ремня безопасности. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 16 ил.
Область техники
Изобретение относится замкам для использования в персональных системах пассивной безопасности, в частности, к замкам и связанным с ними системам и способам, приспособленным к использованию в жестких внешних условиях.
Уровень техники
Ряд различных транспортных средств содержит системы устройств пассивной безопасности для способствования удерживанию водителей или пассажиров во время движения транспортных средств. Многие из этих систем устройств пассивной безопасности содержат замки или другие компоненты, которые скрепляют вместе с возможностью высвобождения для соединения двух или большего количества компонентов ременного снаряжения. Например, ремни безопасности в большинстве пассажирских транспортных средствах содержат замок, прикрепленный к первому компоненту ременного снаряжения. Для удерживания человека, находящегося в транспортном средствe, язычок, соединенный со вторым компонентом ременного снаряжения, сопрягают, с возможностью высвобождения, посредством замка. В большинстве систем устройств пассивной безопасности замки, в общем, содержат множество внутренних компонентов, являющихся подвижными, для обеспечения сопряжения, с возможностью высвобождения, язычка. Например, кнопки, защелки, пружины и другие компоненты часто используют для создания механизма сопряжения, с возможностью высвобождения. Как и во многих механических устройствах, действие этих компонентов может быть нарушено внешними условиями, в которых их используют.
Некоторые типы транспортных средств, например, внедорожные рекреационные (для отдыха) транспортные средства, часто перемещаются в неблагоприятных окружающих условиях, в которых компоненты системы устройств пассивной безопасности могут подвергаться воздействию ряда различных загрязнений. В результате воздействия на замки или другие компоненты грязи, песка, воды и/или других загрязнений, может быть нарушено действие системы устройств пассивной безопасности. В некоторых случаях загрязнение может ограничивать движение или препятствовать движению кнопки деблокирования или других компонентов, необходимых для высвобождения язычка из замка. В других случаях загрязнение может мешать введению язычка в замок. Чистка, ремонт или замена замков и других компонентов для решения таких проблем могут потребовать значительного количества времени и средств.
Изобретение поясняется чертежами.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показан соединитель, вставленный в замок, выполненный согласно одному из вариантов осуществления изобретения, вид в изометрии;
на фиг. 2 – то же, с пространственным разделением деталей;
на фиг. 3 – собачка замка, выполненного согласно одному из вариантов осуществления изобретения, вид в изометрии в увеличенном масштабе;
на фиг. 4 – некоторые детали замка, выполненного согласно одному из вариантов осуществления изобретения, вид в изометрии в увеличенном масштабе;
на фиг. 5A-8C показаны различные стадии действия соединителя и деталей замка, виды в изометрии и в продольном разрезе;
на фиг. 9 – собачка замка, выполненная согласно другому варианту осуществления изобретения, вид в изометрии в увеличенном масштабе;
Осуществление изобретения
Дальнейшее описание относиться к различным вариантам выполнения замка и связанной с ним системы. В некоторых вариантах выполнения замок для персональной системы пассивной безопасности содержит привод расцепления (например, кнопку), позволяющий увеличить силу, которую необходимо приложить для высвобождения соединителя ремня безопасности. Например, согласно одному из вариантов осуществления изобретения, замок содержит рамку с парой противоположных отверстий и собачку, установленную на рамке с возможностью поворота посредством указанных противоположных отверстий. Собачка содержит защелку, выполненную с возможностью разъемного сцепления с соединителем ремня безопасности, и смещающий элемент, расположенный между приводом расцепления и собачкой. Привод расцепления установлен с возможностью перемещения в первое положение для сжатия смещающего элемента, прикладывая тем самым первую силу к собачке, и во второе положение для дальнейшего сжатия смещающего элемента и введения привода расцепления в непосредственный контакт с собачкой для приложения к ней второй силы, которая может быть больше первой силы. Совместное действие первой и второй сил вынуждают собачку повернуться и вывести защелку из зацепления с соединителем ремня безопасности.
В некоторых вариантах выполнения замки могут содержать выталкиватель, способствующий выходу соединителя ремня безопасности из замка при приведении в действие привода расцепления. Выталкиватель также приводится в движение в процессе сцепления защелки с соединителем ремня безопасности. Например, введение соединителя ремня безопасности в замок перемещает выталкиватель, который поворачивает собачку, обеспечивая тем самым сцепление защелки с соединителем ремня безопасности. В других вариантах осуществления изобретения устройства, системы и связанные с ними способы могут иметь отличающиеся конфигурации, содержать отличающиеся компоненты и/или операции. Из других вариантов осуществления изобретения могут быть исключены определенные компоненты и/или операции. Средний специалист в данной области техники должен понимать, что настоящее изобретение, которое включает в себя взаимосвязанные устройства, системы и процедуры, может включать в себя другие варианты с дополнительными элементами или этапами и/или может включать в себя варианты осуществления изобретения без некоторых средств или этапов, показанных и описанных ниже со ссылками на фиг. 1-9.
Как указано выше, при воздействии жестких внешних условий на персональные системы пассивной безопасности может нарушаться работа различных компонентов. Настоящее изобретение позволяет смягчить воздействия жестких внешних условий и загрязнений на замки и компоненты систем пассивной безопасности. В дальнейшем описании и на чертежах (фиг. 1-9) для исчерпывающего понимания представлены определенные подробности выполнения различных вариантов осуществления изобретения. Для исключения необязательных подробностей, затемняющих описание, другие детали, описывающие хорошо известные конструкции и системы, часто связанные с замками, персональными системами пассивной безопасности и их компонентами, или устройства, связанные с изготовлением замков и персональных систем пассивной безопасности, не описаны. Кроме того, многие детали и средства, показанные на чертежах, являются иллюстративными элементами конкретных вариантов осуществления изобретения. Соответственно, другие варианты осуществления изобретения могут содержать другие детали и средства без отступления от сущности и объема настоящего изобретения. Кроме того, различные элементы и средства, проиллюстрированные на чертежах, могут быть показаны не в масштабе. Кроме того, различные варианты осуществления изобретения могут содержать конструкции, отличающиеся от проиллюстрированных на чертежах, и они жестко не ограничены конструкциями, показанными на чертежах.
На фиг. 1 показан замок 100 согласно одному из вариантов осуществления изобретения, который содержит корпус 102 с отверстием 104, в которое может быть введен соединитель 106 ремня безопасности для соединения этого соединителя 106 с замком 100. В соединителе 106 ремня безопасности выполнено отверстие 108 для прикрепления ремня безопасности. Ремень (например, ремень безопасности) или другой компонент системы устройств пассивной безопасности может быть присоединен к соединителю 106 ремня безопасности через отверстие 108 обычным способом для удерживания человека, находящегося на сидении в транспортном средствe. Например, к соединителю 106 через отверстие 108 может быть прикреплена часть поясного ремня безопасности (не показан).
Как показано на фиг. 2, корпус 102 содержит верхнюю часть 202 и нижнюю часть 204. Верхняя часть 202 с возможностью отсоединения прикреплена к нижней части 204 посредством пары крепежных элементов 206 (например, винтов). Замок 100 также содержит рамку 208 с парой первых отверстий 210 и парой вторых отверстий 212 и собачку 214, которая включает в себя защелку 216 и приводную часть 218. Как более подробно будет описано ниже, собачка 214 может быть присоединена к рамке с возможностью поворота для разъемного сцепления с соединителем 106 посредством отверстия 201 в нем
Замок 100 также содержит привод 220 расцепления (например, кнопку), соединенный с рамкой 208 с возможностью скольжения. Привод 220 содержит несколько направляющих 221 и первую опору 222 смещающего элемента (например, опору первой пружины), которая входит в контакт c концом первого смещающего элемента 224 (например, первой пружины). Приводная часть 218 собачки содержит вторую опору 226 смещающего элемента (например, вторую опору пружины), которая входит в контакт с противоположным концом первой пружины 224. Первая пружина 224 может быть расположена таким образом, чтобы она проходила между указанными первой и второй опорами 222, 226 пружины, смещая привод 220 в сторону отверстия 104. Привод 220 охватывает с двух сторон рамку 208 с возможностью скольжения вдоль нее и может быть приведен в действие для высвобождения соединителя 106 путем вдавливания привода 220 в отверстие 104, как будет более подробно описано ниже. Между верхней частью 202 корпуса и приводом 220 расположена вставка 228, которая при полном вдавливании привода 220 в отверстие 104 контактирует с соответствующими элементами на рамке 208, обеспечивая резкую остановку. Компоненты замка 100 могут быть изготовлены из различных материалов. Например, рамка 108, защелка 216 собачки 214 и/или другие компоненты могут быть изготовлены из металла или металлических сплавов (например, из стали). Кроме того, корпус 102, кнопка привода 220 расцепления, приводная часть 218 собачки 214 и/или другие компоненты могут быть изготовлены из различных пластиков, например, из полиэтилена высокой плотности (ПЭВП)).
С рамкой 208 с возможностью скольжения соединен выталкиватель 230, смещаемый в сторону отверстия 104 посредством второго смещающего элемента 232 (например, второй пружиной). При приведении в действие привода 220 для высвобождения соединителя 106 из замка 100 вторая пружина 232 вынуждает выталкиватель 230 выталкивать соединитель 106 из отверстия 104. Во вторые отверстия 212 рамки 208 может быть введен с возможностью перемещения запорный штифт 234, который может перемещаться направляющими 221 привода 220. Запорный штифт 234 может также взаимодействовать с собачкой 214 для предотвращения случайного высвобождения соединителя 106.
Замок 100 может дополнительно содержать выключатель 236, имеющий датчик 238 (например, рычажный). Собачка 214 может взаимодействовать с датчиком 238 для индикации состояния замка (например, находится ли он в свободном или защелкнутом состоянии). Кроме того, к рамке 208 с помощью соединительного элемента 240 может быть присоединен хвостовик (не показан). Хвостовик может быть присоединен к компоненту ременного снаряжения или к другому компоненту системы пассивной безопасности для крепления замка 100 на соответствующем транспортном средстве. В некоторых случаях хвостовик и/или рамка могут содержать средства поглощения нагрузки, способные взаимодействовать с соединительным элементом 240 и обеспечивающие возможность относительного перемещения между рамкой 208 и хвостовиком. Такое относительное перемещение может быть использовано для определения того, что замок 100 был подвергнут нагрузке, достаточной для проведения гарантированного ремонта или его замены. Такие средства определения и поглощения нагрузки могут быть выполнены подобно тем, что описанным в заявке US 62/236792 «Индикаторы нагрузки для персональных систем пассивной безопасности и связанных с ними устройств и способов», в полном объеме включенной в данное описание посредством ссылки. Выключатель 236 может быть присоединен к компоненту для определения нагрузки, корпусу 102 или к другому компоненту замка 100 таким образом, чтобы датчик 238 был способен приводиться в действие собачкой 214, что будет более подробно пояснено ниже.
На фиг. 3 показана собачка 214, выполненная согласно одному из вариантов осуществления изобретения. В данном варианте выполнения защелка 216 содержит стопорное плечо 302, запорное плечо 304 и пару противоположных выступов 306. Приводная часть 218 содержит пару крючков 308 (на фиг. 3 виден только один из них) и имеет изогнутый корпус 310 с пазом 312. Приводная часть 218 присоединяется к защелке 216 через консольную часть запорного плеча 304 и паз 312 до сцепления крючков 308 с выступами 306. Приводная часть 218 содержит также плечо 314 со второй опорой 226 для пружины и выступ с контактной поверхностью 316, которая может взаимодействовать с рычагом датчика 238, находящемся на выключателе 236 (фиг. 2).
На фиг. 4 показана рамка 208 с собачкой 214 и запорным штифтом 234 согласно одному из вариантов осуществления изобретения. В данном варианте выполнения собачка 214 соединена с рамкой 208 с возможностью поворота посредством взаимодействия выступов 306 с первыми отверстиями 210. Собачка 214 может быть повернута посредством использования выступов 306 как осей для перемещения (т.е. поворота) плеча 302 в направлениях стрелок A1 и A2. Вторые отверстия 212 содержат верхние или вертикальные части 402 и нижние или горизонтальные части 404. При повороте собачки 214 посредством выступов 306 как осей происходит перемещение запорного штифта 234 в направлениях стрелок A1 и A2 внутри верхних частей 402.
На фиг. 5A-8C показаны различные стадии действия замка согласно одному из вариантов осуществления изобретения. На фиг. 5A-5C показаны компоненты замка 100 в высвобожденном положении, когда соединитель 106 отдален от замка 100. В высвобожденном положении плечо 302 защелки поднято, а запорный штифт 234 расположен в верхней части 402 вторых отверстий 212. Первая пружина 224 частично сжата и действует на вторую опору 226, понуждая собачку 214 к повороту, в результате чего контактная поверхность 316 на приводной части 218 действует на рычаг датчика 238 выключателя 236.
При взаимодействии контактной поверхности 316 с рычагом датчика 238 выключатель 236 включает электрическую индикацию того, что замок 100 не защелкнут. Например, выключатель 236 может быть частью электрической цепи электрической системы транспортного средства. Электрическая система может содержать звуковые сигнализаторы, лампочки или другие компоненты, на которые может быть подана энергия в зависимости от состояния электрической цепи, которая содержит выключатель 236. Например, контакт между контактной поверхностью 316 и рычагом 238 может приводить к выключению выключателя 236. Связанная с ним электрическая система может определить, что цепь разорвана, и подать энергию на звуковой сигнализатор и/или на лампочку, оповещая о том, что замок 100 не защелкнут. В других вариантах выполнения воздействие рычага 238 может вызывать включение выключателя 236 для замыкания электрической цепи, которая инициирует подачу энергии на звуковой сигнализатор и/или на лампочку. Кроме того, выключателем 236 может быть инициирован ряд различных электрических или механических соединений. Например, электрическая система транспортного средства может ограничивать действие транспортного средства, вызывая снижение скорости на основании состояния выключателя 236 (т.е. находится он во включенном состоянии или выключенном).
Когда замок 100 находится в высвобожденном состоянии, первая пружина 224 в сжатом состоянии также действует на первую опору 222 и поджимает кнопку привода 220 220 в направлении стрелки A3, т.е. к отверстию 104 (фиг. 1). Однако кнопка привода 220 поддерживается в частично вдавленном положении с помощью направляющих 221 и запорного штифта 234. Более конкретно, в высвобожденном положении запорный штифт 234 расположен в верхних частях 402 вторых отверстий 212. Верхние части 402 препятствуют перемещению запорного штифта 234 в направлении стрелки A3, а запорный штифт 234 аналогичным образом действует на направляющие 221 для препятствования движению привода 220 в направлении стрелки A3. Кроме того, в высвобожденном положении вторая пружина 232 поджимает выталкиватель 230 к отверстию 104.
На фиг. 6A и 6B показан замок 100 в незащелкнутом состоянии, но с частично введенным в отверстие 104 соединителем 106. При введении соединителя 106 в направлении стрелки A4 выталкиватель 230 отдаляется от отверстия 104 (фиг. 1), сжимая вторую пружину 232. При продолжении введения соединителя 106 выталкиватель 230 вступает в контакт с защелкой 216 собачки 214, как показано на фиг. 6A и 6B (на фиг. 6A вторая пружина 232 для ясности не показана), и отверстие 201 выравнивается с плечом 302 защелки. Контакт между выталкивателем 230 и защелкой 216 вынуждает собачку 214 к повороту и движению плеча 302 защелки в направлении стрелки A2, в сторону отверстия 201
На фиг. 7A и 7B показан замок 100 в защелкнутом состоянии и с полностью введенным в отверстие 104 соединителем 106. При сравнении фиг. 6A и 6B с фиг. 7A-7C видно, что при повороте собачки 214 в направлении стрелки A2 плечо 302 защелки полностью заходит в отверстие 201, а запорное плечо 304 переводит запорный штифт 234 в нижние части 404 вторых отверстий 212. При нахождении запорного штифта 234 в нижних частях 404 вторых отверстий 212 верхние части 402 больше не препятствуют движению запорного штифта 234 и привода 220 расцепления в направлении стрелки A3. Это позволяет первой пружине 224 перемещать этот привод 220 в направлении стрелки A3. Движение привода 220 в направлении стрелки A3 приводит к перемещению запорного штифта 234 посредством направляющих 221 в направлении стрелки A3.
В полностью защелкнутом положении, показанном на фиг. 7A-7C, запорный штифт 234 препятствует случайному раскрытию замка 100. В частности, нижние части 404 вторых отверстий 212 (фиг. 7C) препятствуют движению запорного штифта 234 в направлении стрелки A1. Запорный штифт 234 действует на защелку 216, препятствуя ее движению в направлении стрелки A1, а плечо 302 защелки посредством этого удерживается в отверстии 201. При нахождении плеча 302 защелки в отверстии 201 соединитель 106 не может быть извлечен из замка 100. Кроме того, в полностью защелкнутом положении контактная поверхность 316 собачки 214 отдалена от рычага датчика 238 выключателя 236. Это позволяет с помощью выключателя 236 обеспечивать электрическую индикацию того, что замок 100 находится в защелкнутом состоянии, как это описано выше.
На фиг. 8A и 8B показан замок 100 в защелкнутом состоянии и с полностью введенным в отверстие 104 соединителем 106, но с частично вдавленной кнопкой привода 220 для начала раскрывания замка 100. Перемещение кнопки привода 220 в направлении стрелки A4 вызывает перемещение запорного штифта 234 (с помощью направляющих 221) в верхние части 402 вторых отверстий 212. Кроме того, при вдавливании этой кнопки сжимается первая пружина 224, создавая действующую на приводную часть 218 первую силу, которая вынуждает повернуться собачку 214 и переместить плечо 302 защелки в направлении стрелки A1. В некоторых вариантах выполнения первая сила прикладывается к собачке 214 по внешнему периметру второй опоры 226 пружины. При дальнейшем вдавливании кнопки привода 220 первая опора 222 пружины вступает в непосредственный контакт со второй опорой 226 пружины, в результате чего создается вторая сила, действующая на приводную часть 218, которая также вынуждает собачку 214 повернуться и переместить плечо 302 защелки в направлении стрелки A1.
Вторая сила может быть больше первой силы. Например, первая сила ограничена силой, возникающей при максимальном сжатии первой пружины, когда при вдавливании привода 220 первая опора 222 пружины касается второй опоры 226 пружины. Однако вторая сила не ограничена. Это означает, что большая часть силы (если не вся сила), прикладываемая к приводу 220 (например, пользователем) в направлении стрелки A4, передается на собачку 214 в виде первой и второй сил. Более конкретно, если привод 220 вдавлен до положения, в котором первая опора 222 пружины контактирует со второй опорой 226 пружины, любая дополнительная сила, прикладываемая к этому приводу 220, передается на собачку 214 в виде второй силы, действующей через непосредственный контакт между первой и второй опорами 222 и 226 пружины. Независимо от того, является ли вторая сила больше первой силы или нет, второй силой обеспечивается дополнительная сила для поворота собачки 214. В частности, сумма первой и второй сил может составлять в результате общую силу, которая может быть значительно больше одной первой силы, и может способствовать преодолению любого сопротивления повороту собачки 214, как это будет более подробно описано ниже.
При вдавливании кнопки привода 220 также приводятся в действие направляющие 221 для перемещения запорного штифта 234. В частности, направляющие 221 перемещают запорный штифт 234 к месту соединения нижних и верхних частей 404 и 402 вторых отверстий 212. При расположении запорного штифта 234 в месте соединения нижних и верхних частей 404 и 402 действующие на собачку 214 первая и вторая силы поворачивают ее, перемещая плечо 302 защелки из отверстия 201, а запорный штифт 234 – в направлении стрелки A1 внутри верхних частей 402 (как показано на фиг. 5A-5C). Когда плечо 302 защелки вышло из отверстия 201 в соединителе 106, вторая пружина 232 понуждает выталкиватель 230 к воздействию на соединитель 106, выталкивая его из замка 100 и возвращая замок 100 в высвобожденное состояние, показанное на фиг. 5A-5C.
Загрязнения (например, грязь, влага и т.п.), которые попадают в замок, могут увеличить трение защелки или другим образом ограничивать свободное движение защелки или других компонентов замка. Увеличенное трение может препятствовать правильному действию такого замка. Например, во многих существующих замках для высвобождения защелки используется пружина или другой сжимаемый компонент. Для предотвращения повреждения пружины многие замки содержат кнопки разъединения, которые контактируют с внутренними компонентами соответствующего замка и «касаются дна» перед тем, как они полностью сожмут соответствующие пружины. Таким образом, максимальная сила, которая может быть приложена к такому замку, ограничена величиной, которая не соответствует полному сжатию пружин. Эта сила пружины может оказаться недостаточной для преодоления препятствий или загрязнений во многих существующих замках.
При использовании замков согласно изобретению может быть обеспечено их надежное действие в жестких внешних условиях. Например, в дополнение к первой силе, прикладываемой к собачке 214 первой пружиной 224, непосредственный контакт кнопки привода 220 с собачкой 214 обеспечивает появление второй силы, действующую на собачку 214. Вторая сила прикладывается через непосредственный контакт, и она не ограничена силой, создаваемой пружиной. Как отмечено выше, непосредственный контакт может обеспечивать передачу всей (или большей части) силы, прикладываемой к кнопке привода 220, действующей на собачку 214. Непосредственный контакт и передача дополнительной силы, обеспечиваемые в описанных выше вариантах осуществления изобретения, способствуют уменьшению вероятности случаев затрудненного действия или «заклинивания» замков. Кроме того, хотя проиллюстрированные варианты осуществления изобретения предполагают непосредственный физический контакт между кнопкой привода 220 разъединения и собачкой 214 (через первую и вторую опоры 222 и 226 пружины), для передачи всей (или большей части) силы, прикладываемой к кнопке привода 220, на собачку 214 могут быть использованы и другие варианты осуществления изобретения с использованием непрямого контакта. Например, между кнопкой привода 220 разъединения и собачкой 214 могут находиться один или несколько промежуточных элементов (например, стержней, рычагов, блоков, салазок, проставок или других элементов), посредством можно передавать силу от кнопки привода 220 на собачку 214
В некоторых описанных выше вариантах осуществления изобретения для высвобождения соединителя 106 из замка 100 на собачку 214 передается дополнительная сила за счет непосредственного контакта между кнопкой привода 220 и собачкой 214. В других вариантах осуществления изобретения непосредственная передача дополнительной силы может быть осуществлена первым смещающим элементом 224. Например, первый смещающий элемент 224 может быть выполнен и расположен так, чтобы при полном сжатии передавать всю (или большую часть) силы, прикладываемой к кнопке привода 220, на собачку 214. Более конкретно, до достижения непосредственного контакта кнопки привода 220 с собачкой 214 может быть достигнуто полное сжатие первого смещающего элемента 224 (например, высота пружины в сжатом состоянии). В таких вариантах выполнения первый смещающий элемент 224 может становиться «сплошным» (когда смежные витки смещающего элемента находятся в контакте друг с другом), обеспечивая передачу силы от кнопки привода 220 на собачку 214. В некоторых таких вариантах выполнения первый смещающий элемент 224 может быть выбран по принципу, основанному на осевой жесткости или других критериях. Например, первый смещающий элемент 224 может быть выбран по принципу, основанному на по меньшей мере одном из факторов, способствующих уменьшению вероятности перекашивания или осевого изгиба во время полного сжатия.
Существующие замки часто содержат выключатели, посредством которых определяется состояние замка (например, защелкнут он или не защелкнут), указывающее на введение соединителя. Это означает, что выключатели расположены таким образом, чтобы их приводили в действие посредством введения язычка соединителя в замок и полного сопряжения язычка с замком. В общем, введение язычка согласуется с защелкиванием, и с помощью этих существующих выключателей в большинстве ситуаций можно обеспечить индикацию того, сопряжен ли соединитель полностью (например, посредством активизации звукового сигнализатора или другого электрического компонента с помощью выключателя). Однако, когда загрязнения или другие факторы препятствуют перемещению защелки в требуемое положение, эти замки и выключатели могут выдать ложный сигнал индикации. Это означает, что при введении язычка в эти замки они могут выдать индикацию, сигнализирующую о том, что замок защелкнут, даже когда загрязнения препятствуют перемещению защелки в защелкнутое положение.
Замки согласно изобретению могут обеспечить более надежную индикацию их состояния. В частности, описанные выше замки содержат выключатель 236, расположенный таким образом, чтобы он приводился в действие от движения собачки 214, а не просто посредством введения соединителя 106.
Более конкретно, для активизации выключателя 236 (фиг. 4 и 5A) требуется поворот собачки 214 и соответствующее перемещение плеча 302 защелки в направлении стрелки A2. Соответственно, такие замки содержат системы определения состояния, посредством которых обеспечивается повышенная надежность.
Кроме того, расположение выключателя 236 позволяет повысить надежность замка 100 за счет уменьшения подверженности выключателя 236 загрязнению. Например, замок 100 может быть установлен в транспортном средствe таким образом, чтобы нижняя часть 204 корпуса 102 была обращена к соответствующему сидению, а верхняя часть 202 корпуса 102 была бы в результате этого расположена над нижней частью 204. В описанном выше варианте выполнения замка выключатель 236 (фиг. 2 и 5A) расположен внутри верхней части 202 корпуса рядом с плечом 314. При расположении верхней части 202 корпуса 102 над нижней частью 204 корпуса загрязнения, попадающие в замок 100 в основном осаждаются в нижней части 204. При этом выключатель 236 подвергается меньшему загрязнению и становится менее восприимчивым к посторонним воздействиям или повреждениям.
На фиг. 9 показана собачка 902 согласно другому варианту осуществления изобретения. Собачка 902 содержит несколько компонентов, которые по существу подобны компонентам собачки 214 по фиг. 3. Так, собачка 902 содержит защелку 904 и приводную часть 906. Защелка 904 содержит стопорное плечо 908, запорное плечо 910 и пару противоположных выступов 912. Приводная часть 906 содержит пару крючков 914 (на фиг. 9 виден только один), пару запорных плеч 916 и изогнутый корпус 918 с пазом 920. Приводная часть 906 присоединяется к защелке 904 через консольную часть запорного плеча 910 и паз 920 до сцепления крючков 914 с выступами 912. Приводная часть 906 содержит также плечо 922 со второй опорой 924 для пружины и выступ с контактной поверхностью 926. Подобно собачке 214, контактная поверхность 926 может взаимодействовать с рычагом датчика 238, находящемся на выключателе 236 (фиг. 2).
В некоторых вариантах осуществления изобретения собачка 902 может быть введена в замок 100 вместо собачки 214. В таких случаях некоторые аспекты действия замка 100 могут быть по существу подобны тем, которые описаны выше относительно замка 100 и собачки 214. Например, введением собачки 902 в замок 100 (фиг. 4, 8A-8C и 9) можно обеспечивать высвобождение замка 100 посредством вдавливания кнопки привода 220. В частности, кнопкой привода 220 можно сжимать первую пружину 224 и прикладывать первую силу к приводной части 906, вынуждая собачку 902 повернуться, перемещая плечо 908 защелки в направлении стрелки A1. Кроме того, первая опора 222 пружины может быть непосредственно введена в контакт со второй опорой 924 пружины, посредством чего можно прикладывать втору силу к приводной части 904, также поворачивая собачку 902 к и перемещая плечо 908 защелки в направлении стрелки A1
Действие собачки 914 по нескольким аспектам может и отличаться от действия собачки 214. Как описано выше относительно действия собачки 214, запорное плечо 304 защелки 216 может перемещать запорный штифт 234. В отличие от этого, введение собачки 902 в замок 100 (фиг. 4, 8A-8C и 9) может перемещать запорный штифт 234 посредством приводной части 906. В частности, поворот собачки 902 в направлении стрелки A2 приводит к приближению запорных плеч 916 приводной части 906 к запорному штифту 234 и перемещению запорного штифта 234 в нижние части 404 вторых отверстий 212.
Замок и компоненты системы пассивной безопасности согласно изобретению могут быть спроектированы и изготовлены таким образом, чтобы они соответствовали ряду различных правил и стандартов. Например, замки и компоненты системы пассивной безопасности согласно изобретению могут соответствовать стандарту № 209 (49 C.F.R. § 571.209) (C.F.R. – Свод федеральных правил США); стандарту SAE J386 (SAE – Общество инженеров автомобильной промышленности); Правилу № 16 UNECE (UNECE – Экономическая комиссия ООН для Европы; Технические предписания для колесных транспортных средств, Приложение 15, Правило № 16) и/или другим правилам и стандартам.
Выше описаны конкретные варианты осуществления изобретения, и специалистам в данной области техники должно быть понятно, что в описанные компоненты или системы могут быть внесены различные модификации или изменения без выхода за объем изобретения. Кроме того, определенные особенности изобретения, описанные в конкретных вариантах его осуществления, могут быть объединены или исключены в других вариантах. Далее, хотя преимущества, связанные с определенными вариантами осуществления изобретения, были описаны в контексте этих вариантов, другие варианты также могут обладать такими преимуществами, и не все варианты должны обязательно обладать такими преимуществами, чтобы они подпадали под объем настоящего изобретения, который ограничен только формулой изобретения.
1. Замок для разъемного соединения с соединителем ремня безопасности, содержащий
рамку с парой противоположно расположенных отверстий;
собачку, установленную на рамке с возможностью поворота посредством указанных противоположных отверстий и содержащую защелку, выполненную с возможностью разъемного сцепления с соединителем ремня безопасности;
управляемый привод расцепления, установленный на рамке; и
смещающий элемент, расположенный между приводом расцепления и собачкой;
при этом привод расцепления установлен с возможностью перемещения в первое положение для сжатия смещающего элемента, побуждая собачку повернуться в сторону вывода защелки из зацепления с соединителем ремня безопасности, и во второе положение для дополнительного сжатия смещающего элемента и контакта с собачкой, дополнительно побуждая собачку повернуться и вывести защелку из зацепления с соединителем ремня безопасности.
2. Замок по п. 1, дополнительно содержащий выталкиватель, соединенный с рамкой с возможностью скольжения и перемещения посредством соединителя ремня безопасности для поворота собачки в сторону сцепления защелки с соединителем ремня безопасности.
3. Замок по п. 1, дополнительно содержащий выталкиватель, соединенный с рамкой с возможностью скольжения и расположенный с возможностью взаимодействия с язычком соединителя ремня безопасности, при этом, когда собачка повернута в первом направлении, так что защелка находится в расцепленном состоянии, при введении указанного язычка в замок выталкиватель перемещается в сторону собачки, поворачивая ее во втором направлении и вводя тем самым защелку в зацепление с язычком.
4. Замок по п. 1, в котором защелка содержит запорное плечо, а собачка содержит приводную часть, которая включает в себя
изогнутый корпус с пазом, через который проходит запорное плечо защелки;
крючок, выполненный с возможностью сцепления с защелкой; и
выступающую от корпуса опору для смещающего элемента;
при этом смещающий элемент расположен между приводом расцепления и указанной опорой для смещающего элемента.
5. Замок по п. 1, в котором собачка содержит первую опору для смещающего элемента, привод расцепления содержит вторую опору для смещающего элемента, а смещающий элемент проходит между указанными первой и второй опорами, так что при непосредственном контакте первой опоры со второй опорой привод расцепления побуждает собачку к повороту.
6. Замок по п. 1, дополнительно содержащий выключатель для индикации сцепления соединителя ремня безопасности с замком; при этом поворот собачки для обеспечения выхода защелки из зацепления с соединителем ремня безопасности приводит к ее контакту с выключателем.
7. Замок по п. 6, в котором собачка дополнительно содержит приводную часть, соединенную с защелкой, а смещающий элемент расположен между этой приводной частью и приводом расцепления, так что поворот собачки приводит к контакту приводной части с выключателем.
8. Замок по п. 7, в котором смещающий элемент является первым смещающим элементом, и замок дополнительно содержит второй смещающий элемент, выполненный с возможностью смещения выталкивателя в сторону вывода соединителя ремня безопасности из замка.
9. Персональная система пассивной безопасности, содержащая:
соединитель ремня безопасности;
замок для разъемного соединения с соединителем ремня безопасности, включающий в себя рамку; собачку, установленную на рамке с возможностью поворота и содержащую защелку, выполненную с возможностью сцепления с соединителем ремня безопасности; управляемый привод расцепления, установленный на рамке; и смещающий элемент, расположенный между приводом расцепления и собачкой; при этом перемещение привода расцепления в первое положение вызывает приложение к собачке смещающим элементом первой силы; а перемещение привода расцепления во второе положение вызывает его контакт с собачкой, создавая вторую силу, действующую на собачку; так что совместное действие первой и второй сил побуждают собачку повернуться в направлении вывода защелки из зацепления с соединителем ремня безопасности.
10. Система по п. 9, в которой смещающий элемент является первым смещающим элементом, а замок дополнительно содержит
выталкиватель, соединенный с рамкой с возможностью скольжения; и
второй смещающий элемент, установленный с возможностью смещения выталкивателя в направлении выхода соединителя ремня безопасности из замка, так что при введении соединителя ремня безопасности в замок выталкиватель, перемещаясь, сжимает второй смещающий элемент;
при этом выталкиватель установлен с возможностью перемещения до контакта с собачкой, прикладывая к ней третью силу, поворачивающую собачку во втором направлении, противоположном направлению ее поворота при выводе защелки из зацепления с соединителем ремня безопасности, так что защелка входит в зацепление с соединителем ремня безопасности.
11. Система по п. 9, в которой собачка дополнительно содержит приводную часть, соединенную с защелкой, так что первая и вторая силы действуют на собачку через приводную часть.
12. Система по п. 11, в которой приводная часть содержит паз, а защелка содержит запорное плечо, при этом приводная часть скреплена с защелкой посредством прохождения запорного плеча через паз.
13. Система по п. 9, в которой собачка дополнительно содержит приводную часть, содержащую опору для смещающего элемента, так что первая сила приложена посредством контакта между смещающим элементом и приводной частью по внешнему периметру опоры для смещающего элемента, а вторая сила приложена посредством контакта между приводом расцепления и опорой для смещающего элемента.
14. Система по п. 9, в которой замок дополнительно содержит выключатель, а собачка дополнительно содержит приводную часть, соединенную с защелкой, при этом выключатель расположен с возможностью приведения его в действие посредством приводной части.
15. Система по п. 14, в которой замок содержит корпус, имеющий верхнюю и нижнюю части, при этом нижняя часть приспособлена для приема соединителя ремня безопасности, а в верхней части расположен выключатель.
16. Замок, содержащий:
рамку;
собачку, установленную на рамке с возможностью поворота посредством указанных противоположных отверстий и содержащую защелку, выполненную с возможностью разъемного сцепления с соединителем ремня безопасности;
кнопку расцепления, установленную на рамке с возможностью скольжения; и
смещающий элемент, установленный между приводом расцепления и собачкой и расположенный так, чтобы прикладывать силу к собачке для ее поворота в сторону вывода защелки из зацепления с соединителем ремня безопасности; при этом кнопка расцепления установлена с возможностью сжатия смещающего элемента до положения высоты пружины в сжатом состоянии для увеличения силы, действующей на собачку.
17. Замок по п. 16, в котором смещающий элемент представляет собой винтовую пружину с множеством витков; а высота пружины в сжатом состоянии определена сжатием смежных витков пружины до их контакта друг с другом.
18. Замок по п. 16, в котором собачка дополнительно содержит приводную часть, соединенную с защелкой, а замок дополнительно содержит выключатель, выполненный с возможностью приведения его в действие для индикации состояния замка посредством контакта с приводной частью собачки при ее повороте в сторону выхода защелки из зацепления с соединителем ремня безопасности.
19. Замок по п. 18, дополнительно содержащий корпус, имеющий верхнюю и нижнюю части, при этом защелка, находящаяся в разъемном сцеплении с соединителем ремня безопасности, расположена в пространстве, по меньшей мере частично ограниченном нижней частью, а выключатель расположен в пространстве, по меньшей мере частично ограниченном верхней частью.
20. Замок по п. 16, дополнительно содержащий выталкиватель, соединенный с рамкой с возможностью скольжения и перемещения посредством соединителя ремня безопасности для взаимодействия с собачкой и поворота ее в сторону сцепления защелки с соединителем ремня безопасности.
