Аварийно-запирающееся втягивающее устройство для ремня безопасности транспортного средства

 

1. АВАРИЙНО-ЗАПИРАЮЩЕЕСЯ ВТЯГИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕМНЯ БЕЗОПАСНОСТИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее корпус с размещенным в нем находящимся под действием спиральной пружины валом для закрепления и наматывания ленты, на котором жестко закреплено храповое колесо, смонттфованную посредством основного отверстия на оси в корпусе храповую собачку для взаимодействия с храповым колесом при блокировании сматьтания ленты с вала, инерционный датчик с поворотным толкателем,имеюцим в своей свободной горизонтальной части отверстие , через которое пропущен выполненный в виде и-образной шпильки и шарнирно подвешенный на опоре в корпусе стержень маятника с возможностью раскачивания последнего во все стороны , при этом верхняя поверхность массы маятника контактирует с нижней поверхностью вокруг отверстия в толкателе , отличающееся тем, что, с целью повышения .зксплуатационной надежности устройства путем повышения его износостойкости и увеличения скорости и четкости замыка шя храповой собачки с храповым колес(ж, в указанной собачке вьтолнено дополнительное отверстие, соосно которому поворотно смонтирована вторая собачка , выполненная преимущественно в виде -изогнутого шпилечного рычага, короткое нижнее плечо которого расположено с гарантированным зазором относительно активного конца толкателя инерционного датчика, а длина верхнего ппеча превышает длину короткого , при этом конец верхнего плеча расположен с возможностью замыкания с зубьями храпового колеса при отклонении маятника от вертикального положения более чем на 12 , а в корпу :е вьптолнена опора,для удержания храповой собачки в заданном разомкнутом положении с зазором относительно толкателя до отклонения маятника на величину, не превышающую величину порога срабатывания блокировки ленты. 2.Устройство по п.1, отличающееся тем, что 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 . 3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что вторая собачка выполнена из пластмассы . 4.Устройство по пп. 1 - 3, от - личающееся тем, что длина верхнего плеча шпилечного рычага превышает длину короткого его плеча не менее, чем в 3 раза.

0Ю (Ш

СОЮЗ COEN..TÑÍÈÕ

СОИ ЮОПН

РЕСПУБЛИК зио В 60 К 2110

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1: н awroaawanr Tav

ГОСУДМ СТОЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССР

Л Ш и И (21) 3485091/ 27-11 (22) 25.08.82 (46) 15.11 ° 84. Бюл. И 41 (72) Л. О. Тедер, М.Э. Мерелайне, Э.Ю. Иайпуу и Э.В. Юрисоо (71) Производственное объединение.

11Нор ма и (53) 629.113.014-788.2 677.755(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 667433, кл. В 60 R 21/10, 1977 (прототип).. (54)(57) 1. АВАРИЙНО-ЗАПИРАИМЦЕЕСЯ

ВТЯГИВАИЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДДЯ РЕМНЯ

БЕЗОПАСНОСТИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее корпус с размещенным. в нем находящимся под действием спиральной пружины валом для закрепления и наматывания ленты,.на котором жестко закреплено храповое колесо, смонт 1рованную посредством основного отверстия на оси в корпусе храповую собачку для взаимодействия с храновым колесом при блокировании сматывання ленты с вала, инерционный датчик с поворотным толкателем,имекишим в своей свободной горизонтальной части отверстие, через которое пропущен выполненный в виде U-образной шпильки и шарнирно подвешенный на опоре в корпусе стержень маятника с возможностью раскачивания последнего во все стороны, при этом верхняя поверхность массы маятника контактирует с нижней поверхностью вокруг отверстия в толкателе, о т л и ч а ю щ е е с я тем, . что, с целью повышения .эксплуатационной надежности .устройства путем повышения его износостойкости и увеличения скорости и четкости замыкания храповой собачки с храповым колесом, в указанной собачке выполнено дополнительное отверстие, соосно которому поворотно смонтирована вторая собач-. ка, выполненная преимущественно в виде.изогнутого шпилечного рычага ° короткое нижнее плечо которого расположено с гарантированным зазором относительно активного конца толкателя инерционного датчика, а длина верхнего ппеча превышает длину короткого, при этом конец верхнего плеча расположен с возможностью замыкания с зубьями храпового колеса при отклонении маятника от вертикального положения более чем на 12, а в о корпусе выполнена опора,для удержания храповой собачки в заданном разомкнутом положении с зазором относительно толкателя до отклонения ма! ятника на величину, не превышающую величину порога срабатывания блокировки ленты.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что 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.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что . вторая собачка выполнена из пластмассы.

4. Устройство по пп. 1 — 3, о т - . л н ч а ю щ е е с я тем, что длина верхнего плеча шпилечного рычага превышаЬт длину короткого его плеча не менее, чем в 3 раза.

1058812

Изобретение относигся к устройствам пассивной безопасности транспортных срeöeòâ, а точнее к аварийно-запирающемуся втягивающему устройсству ремней безопасности„ применяемых, на пример,, в автомобилях и предназначенных для удержания в сиденьи водителя или г;ассаж:-2а прч дорожно-транспорт. ном пр 2исшеeòIIèH, столкновении автомобиля с препятствием„его опрокиды- 10

Ранив . вь в ужде нных peзких торможениях или поворотах и т.п, А,-..ÄII яо-=.апирающееся втягивающее устройсгво ремня безопасности содержит;:енту ремня в намотанном состоянии в корпусе устройства. Пристегивая ремень, пользователь вытягивает его

vi3 устрой TBB а при расстегивании ремня она автоматически втягивается, наматыва I=I, на вал устройства при его 20 вращении;,од действием спиральной пружины. Зто позволяет пользователю иметь oTHçñèòñëüHóIII свободу движения, находясь в сиденьи. Таким обраэом,длина ремня автоматически регулирует-25 ся,„ обеспечивая плотное прилегание егo к 2уловищу пользователя. возникновении аварийной ситуации в ее начальной стадии, когда прои=ходи г горможение, наклон или столкновение кузова автомобиля с препятствием, лента ремня в аварийнозапирающэмся втягивающем устройстве мгновенно блокируется и ее сматывание с вала устройства становится невоз- 35 можным, .го обеспечивает удержание пользователя в сиденьи.

1, нас..-аящее время к аварийно-запирающнмс, втягивающим устройствам пред-.:.ь в..тя отся требования, согласно 40 которым блокирование ленты ремня должно происходить от возникающих в аварийной ситуации и воздействуиип х на у тройство или его чувствительный элемент инерционный датчик) инерци- 45 онных сил, à "."àêæå от наклона устройства в любом направлении от его исходног(2 положения > когда наклон превышае . установленный порог срабатывания . 50

Пороги срабать|вания аварийно-за-. пирающихся втягивающих устройств для ле1ковых автомобилей

От на.слона., 13-27

0Т ус кор ения или замедления устройи/+2 А,4

От ускорения сматы- Не менее 8 . вания ленты, м/c и не более 15

Пороги срабатывания для грузовых автомобилей и автобусов соответственно

От наклона, о

13 — ч0

От ускорения или замедления устройства, и/c -" 8

От ускорения сматы — Не менее 10 вания ленты, м/с и не более 20

Во всех случаях при достижении величин ускорений, равных установленному порогу срабатывания, когда на валу устройства 300 мм ленты, выход последней из устройства не должен превышать 50 мм. Иогут применяться устройства, срабатывающие только от наклсна и ускорения (замедления) или только от ускорения сматывания ленты, а также устройства, в которых срабатывание происходит от всех упомянутых факторов. Последние устрой— ства называются устройствами с множественной чувствительностью.

Наиболее близким к изобретению является аварийно-запирающееся втягивающее устройство для ремня безопасности транспортного средства, со держащее корпус с размещенным в нем, находящимся под действием спиральной пружины валом для закрепления и наматывания ленты, на котором жестко закреплено храповое колесо, смонтированную г.осредством основного отверстия на оси в корпусе храповую собач— ку для взаимодействия с храповым колесом при блокировании сматывания ленты с вала, инерционный датчик с поворотным толкателем, имеющий датчик с поворотным толкателем, имею— щим в своей свободной горизонтальной части отверстие, через которое пропущен выполненный в виде U-образной шпильки и шарнирно подвешенный на опоре в корпусе стержень маятника с возможностью раскачивания последнего во все стороны, при этом верх— няя поверхность массы маятника контактйрует с нижней поверхностью зокруг упомянутого отверстия в толкателе (1J .

Недостаток известного устройства заключается в том, .что нри срабатывании храпового механизма храповая собачка, находясь каждый раз в различном положении относительно зубьев храпового колеса, имеет некоторую вероятность сильного соударения кон—

Э 1058 чиков зубьев колеса и кончика зуба собачки. При этом из-за того, что количество зубьев храпового колеса значительно больше, зуб собачки под" вергается значительно большему износу, чем зубья храпового колеса. Это может привести при длительной эксплуатации к снижению чувствительности устройства и соответственно надеж- ности ремня безопасности. Кроме того,-1р храповая собачка в своем незамкнутом положении опирается непосредственно на толкатель, инерционного датчика.

В результате воздействия непрерывных вибраций автомобиля на маятник при езде по ухабистой или неровной доро ге (например, по дороге, покрытой бульщ ником) происходит скачкообразное взаимодействие толкателя с .собачкбй, что приводит к частой непредус- 2б мотренной блокировке ленты ремня и создает неудобства водителю или пассажиру автомобиля. Соударение,кончи— ков зубьев:-.рапового колеса с кончиком зуба.храповой собачки происходит из-за того, что скорость захода собачки в зацепление с храповым колесом по отношению к скорости вращения последнего значительно меньше, а направления движений замыкаемых зубьев противоположны. В связи с этим эуб собачки в момент начала замыкания с зубом храпового колеса в некоторых .случаях может находиться в неблагоприятном для замыкания положении. В результате скорость срабаты35 вания описанного устройства нестабильна .

Задачей изобретения является создание устройства, в котором замьпсание храповой собачки с зубом храпового колеса всегда было бы быстрым, четким и наиболее благоприятным, т.е. синхронным. Кроме того, необходимо максимально устранить "побочную" чувствительность устройства к замыканию при езде автомобиля по неровной дороге (в особенности это нужно для автомобилей с жесткой амортие зацией кузова, например для грузо- 5О вых) .

Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности устройства путем повышения его износостойкости 5 и увеличения скорости и четкости замыкания храповой собачки с храпо-. вым колесом.

812 4

Поставленная цель достигается тем, что в аварийно-запирающемся втягивающем устройстве для ремня безопасности транспортного средства, содержащем корпус с размещенным в нем, находящимся под действием спиральной пружины валом для закреп,ления и наматывания ленты, на котором жестко закреплено храповое колесо, смонтированную посредством основного отверстия на оси в корпусе 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 котоФ рое пропущен выполненный в виде U-образной шпильки и шарнирно подвешен- . ный на опоре в корпусе стержень маятника с возможностью раскачивания последнего во все стороны, при этом верхняя поверхность массы маятника контактирует с нижней поверхностью вокруг отверстия в толкателе, в указанной собачке выполнено дополнительное отверстие, соосно которому поворотно смонтирована вторая собачка, выполненная преимущественно в виде изогнутого шпилечного рычага, короткое нижнее плечо которого расположено с гарантированным зазором относи.— тельно 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 при отклонении маятника от вертикального по о ложения более чем íà 12, а в корпусе выполнена опора для удержания храповой собачки в заданном разомкнутом положении с зазором относительно толкателя до отклонения маятника инерционного датчика на величину, не превышающую величину порога срабатывания блокировки ленты. Кроме тото, для повышения технологичности и точности монтажа маятника инерционного датчика опора его стержня выполнена в виде изогнутого под прямым углом плоского кронштейна с отверстием для монтажа укаэанной U-образной шпильки стержня маятника в вертикальной стенке кронштейна.

Технологичность предложенного устройства возможно повысить еще

1058812 больше путем изготовления второй собачки из пластмассы.

Кроме того, длина верхнего плеча шпилсчнага рычага превышает длину короткого ега плеча не менее, чем 5

3 раза.

На фиг. 1 и.зображено описываемое устройство, пеперечный разрез; на фиг. 2 — храпавая собачка в сборе со вт.":рой собачкой", на фиг. 3 — вид 10

А на фиг, 2.

Аварийна-запирающееся втягивающее устройство содержит корпус 1, в боковых стенках 2 которого расположен вал 3 с закрепленной в нем при помощи шпильки 4 лентой 5 ремня безопасное н., Лента вставлена в вал через продольную щель 6, а сам вал вращается во втулках, установленных в стенках 2 корпуса 1.

На одном из концов вала 3 (внутри корпуса 1) жестко закреплено храповое колесо 7 с зубьями 8. К стенке 2 снаружи корпуса 1 закреплена обойма со спиральной пружиной (не показаны),2 которая одним своим концам связана с валом 3, стремящаяся вращать вал в направлении стрелки 0, наматывая на нега л< нгу, В боко зой стенке корпуса эакрепле-З на ось 9 с паваротна смонтированной на ней храповай собачкой 10, центр тяжести которой расположен так, что под действием силы -.ÿæåñòè находится

B расцепленном с храпавым колесом

35 положении, опираясь на опору 11 в стенке корпус= с таким расчетом, чтобь: между зубом 12 собачки 10 и

".óáî".. 8 .х".рапааага колеса имелся зазор

40 ттерсз боксвые станки корпуса про-. пущена ась 13, на которой поворотно смонтирован ограниченный ат продоль— ного сме.;,ения толкатель 14, выполненный из aíòèôðèêöèoííoãо материала,"" например из полиацеталей, в виде

Г-образного рычага, конец которого располаж:"н с зазором Ь относительно собачки 10. В толкателе 14 в горизонтальной асти BrKoлнено отверстие 15, 0 через которое пропущен стержень 16 маятни<а 17, масса 18 которого закреплена к стержню 16 клином 19, запрессованным в центральное отверстие массы 18. Стержень 16 выполнен в виде U-образной шпильки с отогнутыми концами 0. Изгибом 21 шпилька навешена через отверстие 22 на вертикальную стенку 23 кронштейна 24, смонтированного на боковой стенке корпуса.

Нижняя поверхность 25 вокруг отверстия 15 толкателя 14 контактирует с верхней r:,оверхнастью массы 18 маятника. Ось 13, толкатель 14, маятник

17 и кронштейн 24 в своей совокупности являются инерционным датчиком, управлякнцим срабатыванием устройства при er o наклонах, замедлениях и ускорениях в любом направлении. Храповая собачка 10 (фиг. 2 и 3) имеет основное отверстие 26, которым она контактирует с осью 9, и дополнительное отверстие 27 для поворотного монтажа в нем оси 28, имеющей на концах шпицы 29, в которых запрессованы и эавальцованы две ветви второй собачки 30, выполненной в виде изогнутого П-образного шпилечного рычага, короткое плечо 31 которого расположено с зазором 2 относительно активного конца 32 толкателя 14, а длинное плечо (собачка 30), по длине превышающее более чем в три раза длину плеча 3 1, своим концом

32 отстоит от периферии зубьев 8 храповогс колеса 7 на расстояние ), опираясь своей тяжестью на заднюю стенку корпуса 1 и на отверстие 27 собачки 10 осью 28.

Корпус 1 имеет отверстие 33 для закрепления устройства к кузову транспортногс средства. Лента 5 выходит из устройства, огибая круглую балку

34 и проходя направляющую вставку 35, ограничивающую перемещение ленты вдаль вала 3.

Все устройство закрыто пластмас— совым кожухом (не показано).

Предлагаемое устройство имеет чувствительность к срабатыванию, лри котором г::ента 5 блокируется) ат наклонов и от замедлений или ускорений автомобиля в любом направлении.

Устройство работает следующим образом.

В невключенном состоянии верхняя поверхность массы 18 маятника 1 7 поддерживает толкатель 14 в горизонтальном положении. Храповая собачка

10 находится в разомкнутом положении, опираясь на опару 11, сохраняя зазор о между зубьями 8 храпового колеса 7 и своим зубом 12, при этом также имеется зазор 6 между верхней поверхностью конца талкателя 14 и низом храповой собачки 10. Вторая

7 10588 собачка 30 находится в выключенном положении, сохраняя зазор между своим концом 32 и зубьями В храпового колеса.

Ленту 5 можно свободно вытягивать из устройства, вращая при этом вал 3, который закручивает спиральную пружину (не показана). При отпускании ленты 5 указанная спиральная пружина поворачивает вал 3 в обрат- 10 ном направлении и возвращает ленту 5 обратно в устройство. Когда крены или замедления автомобиля не превышают заданную величину порога срабатывания, колебание маятника (или его отклонение) происходит в.пределах, при которых конец толкателя 14 не действует на плечо 3 1 и- собачка 30 не может войти в зацепление с храпо- . вым колесом.7 (из-за зазора 3 ). 20

Такое состояние, например, -соответствует езде по неровной дороге.

В критических или аварийных ситуациях при замедлениях и кренах автомобиля в любом направлении, пре- 25 вышающих заданную величину, масса 18 маятника отклоняется от вертикального положения на угол более 12 и воздействует на нижнюю поверхность 25 толкателя 14, конец которого нажимает íàз0 плечо 3 1 собачки 30. последняя, вращаясь вокруг оси 28, с большой. скоростью входит своим концом 32 в зацепление с зубом 8 храпового колеса (фиг. 1, положение 33). Храповое колесо 7, вращаясь против стрелки с3 под действием натяжения ленты 5, тянет собачку 30 по ходу своего вращения, а собачка 30, в свою очередь„ поворачивает храповую собачку 10 в синхронное зацепление с зубом 8 храпового колеса 7, последнее стопорится и выход ленты 5 из устройства блокируется. Моменту блокирования соответИ. ствует полож ние 33 конца собачки

30, положение 7 храпового колеса и 45 ! положение 12 зуба храповой-собачки 10.

При срабатывании храпового механизма устройства по достижении порога срабатывания из устройства не

12 8 должно вытягиваться более 50 мм ленты. Устройство (фиг. 1) срабатывает с такой скоростью, что выход ленты не превышает 10-15 мм. Допустим, что при наличии 300 мм ленты, намотанной на валике, ее радиус К при диаметре валика 16 мм равен 16 мм, а храповое колесо имеет диаметр 2R, 48 мм и десять зубьев. Как видно из фиг. 1, срабатывание устройства должно происходит в пределах времени, необходимого для поворота храпового колеса на один шаг, т.е. 0,1 оборота. Таким образом, выход ленты составляет 2» (6 10 = 10 мм. Такая скорость срабатывания обеспечивается тем, что скорость движения конца 32 собачки 30 в несколько раз превышает скорость движения вверх конца толкателя 14, чем компенсируется также и увеличенное ускорение периферии храпового колеса на радиус R (увеличение в данном примере равно R /P,21f16 = — 1,5 раза. В случаях, когда замедление автомобиля имеет большую величину, т.е. когда порог чувствительности во много раз превышается (например, в

100 раз), устройство срабатывает не . только путем затягивания храповой собачки 10 собачкой 30. но и путем прямого нажима конца толкателя 14 на собачку 10, выбирая зазор ь .

Простая и технологическая предлаг мая конструкция аварийно-запирающего. ся устройства обеспечивает полностью как требования безопасности, надежности, высокой скорости срабатывания, так и высокого комфорта в эксплуатаиии. В настоящее время разработано и изготавливается большое количество конструкций аварийно-запирающихся втягивающих устройств. Однако подавляющее количество их имеет слишком сложнчю и пооогчю консточкцию или не обладают высокой технологичностью из-за слишком высоких требований к точности

Ьбработки и монтажа деталей. Они уступают предлагаемому устройству также по скорости срабатывания и комфорту . в эксплуатации.

1058812

1058812

Щиг. Г

Юи/ A щщц щ i Заказ 8922/ 1 Тирал 656 Подлисиое

Филиал ШШ "Патент", й.Ужгород, ул.Проектная, 4