Аварийно-запирающееся втягивающее устройство для ремня безопасности транспортного средства

 

Изобретение относится к средствам пассивной безопасности транспортных средств и касается конструкции аварийно-запирающегося устройства для р емней безопасности транспортных средств. Цель изобретения - повышение чувствительности устройства. Устройство содержит П-образньгй каркас) боксвые полки которого являются одинаковыми элементами. Каждый из элементов 3 каркаса выполнен с круглым отверстием , имеющим зубчатый сегмент 5. В каркасе смонтирована катушка с центральным валом, два зубчатых диска 8 с блокировочными зубьями для зацепления

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЯИАЛИСТИЧЕСНИ Х

РЕСПУБЛИН 511 4 В 60 R 22/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3711216/27-11 (22) 09.03.84 (46) 23.09.88. Бюл. 9 35 (71) Бритакс-Кольб ГмбХ унд Ко, (DE) (72) Ханс-Хелльмут Эрнст (ПЕ) (53) 629.113.014-788.2:677.755(088.8) (56) Патент Великобритании 11- 1592713, кл. А 62 В 35/02, опублик. 1981. (54) АВАРИЙНО-ЗАПИРА10ЩЕЕСЯ ВТЯГИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕМНЯ БЕЗОПАСНОСТИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к средствам пассивной безопасности транс„.,SU „„1426445 А 5 портных средств и касается конструкции аварийно-запирающегося устройства для ремней безопасности транспортных средств. Цель изобретения — повышение чувствительности устройства. Устройство содержит П-образный каркас боковые полки которого являются одинаковыми элементами. Каждый из элементов

3 каркаса выполнен с круглым отверстием, имеющим зубчатый сегмент 5. В каркасе смонтирована катушка с центральным валом, два зубчатых диска 8 с блокировочными зубьями для зацепления

142 с зубчатыми сегментами 5 и две выступающие цапфы. Кассета с блокирующим механизмом закрыта торцовой пластиной

29. Имеется также вторая кассета с втягивающей пружиной, торцовый элемент которой выполнен с продолговатым пазом 31 и снабжен подшипником скольжения. Последний выполнен за одно целое с подпружиненным управляющим элементом 36, на котором шарнирно смонтирована собачка 38, установленная с воэможностью перемещения в зацепление с зубьями храпового колеса, закрепленного к катушке, под воздействием инерционного чувствительного механизма 39 типа шар в чаше, расположенного в нижней части торцовой пластины 29, Управляющий элемент 36 также выполнен с продолговатым пазом 40 для взаимодействия с выступом 41 на блокирующей .собачке

42, шарнирно установленной на оси

43. Механизм 39 содержит держатель

45 с чашей для шара 46, несущий на выступающем плече следящий рычаг 47, на который воздействует шар 46. Этот рычаг находится во взаимодействии с собачкой 38, смонтированной на оси

48, а против задней стороны ее зуба имеется упор 49 для контакта с ней в положении ее блокировки. При превышении горизонтальным ускорением порогового уровня шар 46 смещается к краю чаши, поднимая рычаг 47. При этом собачка 38 входит в зацепление с храповым колесом, угловое перемещение которого по часовой стрелке передается собачкой 38 управляющему элементу 36, перемещение которого вызывает поворот собачки 42 в зацеп ление с зубчатым диском 8 катушки, застопоривая ее поворот вокруг цапф.

7 з п. ф лы, 11 ил.

Изобретение относится к средствам пассивной безопасности транспортных средсув и касается конструкции аварийно-запирающегося устройства для ремня безопасности транспортного сред- 5 ства.

Цель изобретения — повышение чувствительности устройства.

Hp фиг. I изображено предлагаемое устройство в разобранном виде с аварийной блокировкой, первый вариант; на фиг. 2 — инерционный чувствительный элемент в положении расцепления, аксонометрия, на фиг. 3 — то же, в положении предварительной блокировки, 15 на фиг. 4 — то же, в положении полной блокировки перед сцеплением основного блокирующего механизма," на фиг. 5 — то же, в положении полной блокировки, на фиг, 6. — схематичный вид блокирующий механизм, вид с торца; на фиг. 7 — предлагаемое устройство, второй вариант, на фиг, 8 — чувствительный элемент в положении полной блокировки, на фиг. 9 — то же, вариант, на фиг, 10— часть блокирующего механизма, второй вариант, на фиг. 11 — некоторые элементы блокирующего механизма, вид с торца, вариант.

Аварийно-запирающееся втягивающее устройство содержит П-образный каркас I, опорная часть которого выполнена с отверстием 2 для крепления каркаса к кузову автомобиля ° Боковые полки П-образного каркаса являются одинаковыми элементами 3 и 4, каждый из которых выполнен с круглым отверстием, имеющим соответственно зубчатый сегмент 5, составляющий часть его верхнего участка. Нижние участки круглых отверстий увеличины путем обработки их под прямым углом для размещения элементов блокирующего механизма.

В каркасе 1 смонтирована катушка 6, содержащая центральный вал 7 для наматывания ленты ремня безопасности, два зубчатых диска 8 и 9-с блокировочными зубьями для зацепления с зубчатыми сегментами 5 на элементах 3 и 4 каркаса и две выступающие цапфы 10 и 11 °

Для обеспечения требуемого расстояния между элементами 3 и 4 каркаса г имеется распорка 12 с выступающими

142644

30

45 в перпендикулярном направлении боковыми лапками !3 и 14, проходяшая между вырезами 15 и 16 в наружных кромках элементов 3 и 4 каркаса. Лапки 13 и 14 выступают за края отверстий в этих элементах и, заходя на зубчатые диски 8 и 9 катушки, предотвращают их осевое перемещение.

Кроме того, распорка 12 снабжена 10 на обоих концах крючками 17 и 18 для удержания кассеты 19 с втягивающей пружиной в зацеплении с наружной боковой поверхностью элемента 4 каркаса, и кассеты 20 с блокирую- 15 щим механизмом в сцеплении с наружной боковой поверхностью элемента

3 каркаса.

Оболочка кассеты 19 содержит торцовый элемент 21, прилегающий к 20 элементу 4 каркаса и вместе с ним сцепленный с крышкой 22, несущей стопор (не показан), к которому прикреплен наружный конец втягивающей пружины 23 посредством крючка

17. Внутренний конец пружины 23 прикреплен к пластмассовой втулке 24, имеющей цилиндрическую наружную поверхность и пазовое отверстие для сцепления с выполненным с лысками концом цапфы !l катушки 6.

Чтобы один конец втулки 24 был достаточной длины для введения в отверстие в пластмассовой опорной пластине 25, установленной с воэможностью скольжения в продольном углублении 26, выполненном в поверхности торцового элемента 21, осевая длина втулки 24 выполнена большей ширины пружины 23. В центре 40 углубления 26 имеется продолговатый паз 27, через который проходят цапфа 11 и бобышка на опорной пластине 25. Длина углубления 26 и паза 27 обеспечивает возможность скольжения опорной пластины 25 между положением, в котором зубья на диске 9 находятся в зацеплении с зубчатым сегментом на элементе 4 каркаса, и положением, в котором они 50 выведены из зацепления. Для отжатия опорной пластины 25 в положение расцепления используется пружина 28, посаженная на выступ опорной пластины.

Кассета 20 с блокирующим механизмом закрыта торцовой пластиной

29, прилегающей к наружной поверхности элемента 3 каркаса вместе с крьппкой 30, находящейся в зацепле5

4 нии с ним посредством крючка 18 . на распорке 12. Подобно соответствующим деталям кассеты 19 с втягивающей пружиной торцовый элемент 21 выполнен с продолговатым пазом 31 и снабжен подшипником 32 скольжения, отжимаемым пружиной 33 в направлении от зубчатого сегмента

5 на элементе 3 каркаса. Однако в кассете 20 втулка 24 заменена цапфой 34, которая жестко прикреплена к храловому колесу 35 и имеет цилиндрическую наружную поверхность для контакта в подшипнике 32 и паз для сцепления с концом цапфы 10 катушки

6, выполненным с лысками.

Подшипник 32 скольжения выполнен за одно целое с управляющим элементом 36, находящимся под воздействием удлиненного конца 37 пружины 33, в результате которого он получает угловое смещение в направлении втягивания ремня. На управляющем элементе 36 шарнирно смонтирована собачка 38, установленная с возможностью перемещения в зацеплении с зубьями храпового колеса 35 под воздействием инерционного чувствительного механизма 39 типа шара в чаше, установленного в нижней части торцовой пластины 29.

Управляющий элемент 36 также выполнен с продолговатым пазом 40 для взаимодействия с выступом 41 на блокирующей собачке 42, которая шарнирно установлена на оси 43, закрепленной на обращенной к элементу 3 каркаса боковой стороне торцовой пластины 29. Последняя выполнена с продолговатым отверстием 44, через которое проходит, выступ 41.

Инерционный чувствительный меха" низм 39 (фиг. 2-5) содержит держатель 45 с чашей для шара 46, прикрепленный к торцовой пластине 29 и несущий на выступающем плече шарнйрно установленный следящий рычаг 47, на который воздействует шар. Этот рычаг

47 находится во взаимодействии с собачкой 38. Направление вращения при наматывании ремня безопасности на катушку — против часовой стрелки. Собачка 38 смонтирована на оси 48, а напротив задней стороны ее зуба имеется упор 49 для контакта с ней с положении ее блокировки.

Кассета 20 с блокирующим механизмом (фиг. 1) содержит также традиционного типа приводной механизм, чувст5 14264 вительный к протягиванию ремня. Блокирующий механизм содержит инерционный диск 50, установленный с воэможностью вращения на цапфе 34 храпового колеса 35, и собачку 51, шарнирно смонтированную на оси 52, закрепленной на боковой поверхности храпового колеса 35 вблизи от ее периферии

Инерционный диск 50 снабжен пальцем 53, входящим в паз в собачке 51 для ее перемещения наружу. В крышке

30 кассеты 20 размещена пружина 54.

На кольцевом выступе управляющего

1 элемента Эб выполнены внутренние храповые зубья 55.

Для предотвращения перемещения собачки 38 в направлении зубьев храпоного колеса 35 предусмотрен. удерживающий рычаг 56 (фиг. 8 и 9), один 20 конец 57 которого расположен под

3 прямым углом к телу этого рычага и входит с натягом в осевое отверстие в наружном конце цапфы 34 храпового колеса 35. Другой конец рычага 56 25 выполнен с заостренным выступом 58, расположенным с возможностью нхожде1 ния н соответствующий по форме вырез 59 н тыпьной части собачки 38.

Верхняя кромка 60 выреза 59 выполнена наклонной к радиальному направлению относительно оси 48 собачки 38.

Согласно варианту исполнения (фиг..7) управляющий элемент 36 шарнирно установлен на торцоной пластине 29 с помощью оси 61, входя35, щей н отверстие 62. Ось 61 расположена в вершине равнобедренного треугольника, в котором (фиг. 8 и 9) основанием является продольная ось паза 31.

Зубья храпового колеса 35 (фиг.l0) выполнены на кольцевом выступе 63, внутри которого размещены кольцевой выступ управляющего элемента 36, не- 45 сущий храповые зубья 55, и собачка

5I, При такой конструкции ширина обеих групп храповых зубьев может быть значительно увеличена без соответствующего увеличения общей осевой длины втягивающего устройства.

Однако при перекосе собачки 51 на ее.осях 52 и 53 вершина ее зуба могла бы скреститься с вершиной одного из храпоных зубьев 55. Во избежание этого вершина 64 зуба собачки 51 вы— полняется наклонной (фиг, 10), чтобы н зацепление с зубьями 55 всегда входип сначала ближний к катушке конец вершины зуба. Аналогичным образом выполнена также и вершина зуба другой собачки 38.

Для снижения нагрузки на собачку

51 на участке 65 (фиг. 1О), проходящем примерно под углом 60 с каждой стороны оси 61, ликвидированы храповые зубья 55 и установлена нторая собачка 66 на оси, диаметрально противоположной оси 52. Собачка 66 сопряжена с инерционным диском 50 посредством пальца 67, аналогичного пальцу 53.

Для увеличения относительного перемещения между храповым колесом

35 и инерционным диском 50 вершины зубьев обеих собачек расположены под углом к линии, соединяющей точки вращения элементов 52, 53 и 67, 68 соответственно ° Кроме того, обе собачки снабжены соответственно упорами 69 и 70, подобными упору дпя собачки 38.

Устройство работает следующим образом.

В варианте выполнения по фиг.2-5 при значении горизонтального ускорения, сообщаемого втягивающему устройству, ниже порогового уровня, при котором необходимо приведение в действие блокирующего механизма, шар 46 остается в центре чаши и собачка 38 (фиг. 2) не сцеплена с храповым колесом 35.

При превышении указанного порогового уровня ускорения шар 46 (фиг. 3) смещается к краю чаши, поднимая рычаг 47, н результате чего собачка 38 входит в зацепление с храпоным колесом 35. Поскольку оно прикреплено к катушке 6 и, следовательно, сматывание ремня с катушки вызывает угловое перемещение храпоного колеса 35 в направлении по часовой стрелке (фиг ° 2-5), то это углоное перемещение передается собачкой 38 управляющему элементу 36.

В результате такого перемещения последнего (фиг.4) блокирующая собачка 42 поворачивается в зацепление с зубчатым диском 8 катушки

6, эастопоривая поворот катушки вокруг ее цапф 10 и 11. При продолжении натяжения ремня катушка 6 поворачивается на вершине зуба блокирующей собачки 42, подшипник 32 и пластина 25, преодолевая усилия пружин

28 и 33 (фиг ° 1), скользят по паэам

1426445

27 и 31, пока зубья дисков 8 и 9 не войдут в зацепление с зубчатыми сегментами 5 на элементах 3 и 4 каркаса* (фиг. 5). В начале углового перемешения управляющего элемента 36 по часовой стрелке происходит перемещение в положение его полной блокиI ровки и сохранение этого положения до тех пор, пока не прекратится натяжение ремня безопасности, даже при возвращении шара 46 в центральное положение в чаше.

При воздействии нагрузки во время блокировки на собачку 38 ее ось !5

48 разгружена благодаря наличию упора 49 в виде выступа на управляющем элементе 36 (фиг. 1), сзади вершины зуба собачки 38. Когда зта собачка перемещена в положение блоки- 20 ровки, задняя сторона ее зуба находится в контакте с упором 49 ° Для обеспечения такого контакта собачка

38 установлена на оси 48 с большим зазором. 25

Инерционный диск 50 имеет палец 53, входящий в паз собачки 51 для перемещения ее наружу в случае, когда инерционный диск 50, преодолев усилие пружины 54, отстанет от храпового 30 колеса 35 при сматывании ремня с катушки 6. При ускорении сматывания ремня диск 50, за счет его достаточной инерции, преодолевает усилие пружины 54, в результате чего собачка 51 перемещается наружу и входит в зацепление с внутренними храповыми зубьями 55,выполненными на выступе управляющего элемента 36, вследствие чего происходит его за- 40 цепление с храповым колесом 35. Дальнейшее сматывание ремня вызывает затем угловое перемещение управляющего элемента 36, что приводит к блокировке механизма (фиг. 4 и 5). 45

При сматывании ремня с катушки 6 храповое колесо 35 перемещает удерживающий рычаг 56 по часовой стрелке до упора его наружного конца во внутреннюю поверхность торцовой пластины

29 крышки 30. После этого при продолжении вращения храпового колеса 35 конец 57 рычага проскальзывает в отверстие, предусмотренное для него.

Собачка 38 при этом может свободно перемещаться в положение зацепления.

При наматывании ремня безопасности на катушку 6 храповое колесо вращается против часовой стрелки и поворачивает рычаг 56 до вхождения выступа 58 в вырез 59, послв чего рычаг удерживает собачку 38 в положении, расцепления. Однако верхняя поверхность ЬО выреза 59 выполнена под таким углом к радиальному направлению от оси 48 собачки 38, что, когда действующее на шар 46 горизонтальное ускорение превысит заданное пороговое. значение, фрикционное сцепление конца 57 рычага в указанном отверстии преодолевается и рычаг 56, перемещаясь, выводит выступ 58 иэ выреза 59, в результате чего собачка

38 перемещается в зацепление с храпо; вым колесом 35. Следовательно, как только шар 46 воспримет черезмерное горизонтальное ускорение, начнется блокировка механизма, даже если тело пользователя ремнем безопасности не начало перемещаться и сматывать ремень с катушки 6.

Работа блокирующего механизма по фиг. 7 йодобна работе его no фиг ° 1 в том, что либо инерционный чувствительный механизм 39, либо инерционный диск 50 могут привести к зацеплению храпового колеса 35 с управляющим элементом 36. Однако вместо обеспечения последнему возможности ограниченного углового перемещения вокруг цапфы 10, в данном случае управляющий элемент шарнирно установлен на торцовой пластине 29 IIOсредством оси 61, входящей в отверстие 62. Когда после сцепления управляющего элемента 36 с храповым колесом 35, последнее продолжает угловое перемещение в направлении разматывания ремня, элемент 36 поворачивается вокруг оси 61, перемещая цапфу 10 по пазу 31, в результате чего зубчатые диски 8 и 9 входят в зацепление с зубчатыми сегментами 5.

Собачка 42 (фиг. 1), таким образом, не обязательна. Следовательно, нет необходимости в отверстии 44 торцовой пластины 29, вследствие чего облегчается уплотнение кассеты от загрязнений .могущих помешать работе меха 1 низма.

При приведении в действие блокирущего механизма, когда одна из собачек 51 и 66 находится далее чем на

120 от оси 61, одна собачка воспринимает всю нагрузку, а другая находится при этом на участке 65. Если блокировка начинается при расположе1426445

10 о

1 ии обеих собачек ближе, нем 120 от

«оси 61, то нагрузка распределяется

Иежду этими собачками.

Формулаиэобретения5

1. Аварийно-запирающееся втягиваюее устройство дпя ремня безопасноти транспортного средства, содержаее два параллельных друг другу элеента каркаса, катушку с валом для аматывания ленты ремня и у каждого онца вала соответствующий диск с равномерно распределенными по его периферии блокировочными зубьями, при- 15 ,чем катушка смонтирована на элемен-!

, тах каркаса в подшипниках, установленных с возможностью ограниченного перемещения оси катушки относительно элементов каркаса в направлении, пер- 20 пендикулярном к оси вращения, между положениями расцепления и сцепления, при последнем из которых блокировочные зубья введены в зацепление с зубьями на укаэанных элементах 25 ,.:Каркаса для предотвращения вращения ,катушки, упругое средство для сме-, щения катушки в положение расцеплеиия и приводное средство для перемещения катушки в.положение сцепле- 30 ния, отличающееся тем, что с целью повышения чувствительно1 сти, оно снабжено храповым колесом,,смонтированным на катушке с возмож костью совместного с ней вращения, защелкой, установленной с возможностью поворота на Валу катушки, инерционным чувствительным средством для перемещения защелки и обеспечения ее взаимодействия с храповым ко- 4п лесом совместно с управляющим элементом, который установлен с возможностью поворота вокруг оси, параллельной валу катушки, для зацепления с Одним из указBHHblx дискОВ, 45 и крЕпежным средством для соединения управляющего элемента с катушкой.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что крепежное средстВО Включает В себя рычаг, установленный на элементах каркаса и связанный с управляющим элементом посредством ролика, взаимодействующего с поверхностью кулачка.

3. Устройство пО и, 1 0 т л и ! ч а ю щ е е с я тем,что ось управляющего элемента смещена относительно оси катушки в направлении, перпендикулярном направлению перемещения катушки в положение блокирующего сцепления, а катушка установлена с возможностью вращения в управляющем элементе.

4. Устройство по п. l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что инерционное чувствительное средство включает в себя инерционный диск, установленный с возможностью вращения вокруг оси катушки и связанный с храповым колесом посредством пружины, и по .крайней мере две собачки, установленные симметрично относительно оси катушки между храповым колесом и инерционным диском с воэможностью радиального перемещения для зацепления с внутренними храповыми зубьями, выполненными на час ри кольцевого выступа управляющего элемента.

5. Устройство по и. 4, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено собачкой, установленной на оси на чувствительном элементе, на котором выполнен упор для контакта с опорной поверхностью этой собачки, при взаимодействии ее с храповым колесом.

6. Устройство по пп. 1-5, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено удерживающим средством собачки, установленной на оси чувствительного элемента, при вращении катушки в направлении втягивания ремня и средством для противодействия удерживающему средству при превышении горизонтального ускорения, воздействующего на чувствительный элемент укаэанного приводного средства.

7. Устройство по пп.l-б, о т л ич а ю щ е е с я тем, что приводное средство включено в предварительно

- собранную первую кассету, прикрепленную к наружной стороне одного из элементов каркаса, а к другому элементу каркаса прикреплена другая кассета, в которой размещена втягивающая пружина, причем каждая из кассет снабжена подшипниками скольжения для катушки, имеющими поверхности, контактирующие с радиально расположенной частью оболочки соответствующей кассеты.

8, Устройство по пп. 1-7, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что чувствительный элемент снабжен подшипником для втулки, которая выполнена sa од,но целое с храповым колесом для соединения его с валом катушки.! 426445

Е rZ ббйй 37 68 б. 9 5

3 5/ 9 5 fa u

1 бО М Ибба55ж ИМИ У И р ги а е2

Фиг!

20 (426445

Фиг Я! 426445

1426445!

1 426445 $2

Фиа!0

Фиа1f гл

Составитель Л. Смольская

Техред М. Ходанич

Корректор Л. Пилипенко

Редактор A.. Шандор

Тираж 569 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4787/58

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, year. Проектная, 4