Демпфирующее устройство ремня безопасности транспортного средства

 

Использование: в демпфирующих устройствах ремней безопасности транспортного средства. Сущность изобретения: устройство содержит корпус подвижную каретку с узлом крепления ремня безопасности и подпружиненными тормозными элементами клиновидного типа. Устройство отличается от известного тем, что в нем каждый тормозной элемент выполнен в виде ползуна, снабженного режущей кромкой, расположенной на его переднем торце и взаимодействующей с внутренней поверхностью корпуса, при этом угол между наружной поверхностью ползуна и внутренней поверхностью корпуса составляет от 30ʹ до 5°. Кроме того, перед ползуном на каретке выполнен карман для сбора стружки, а за ползуном ограничитель хода. 4 ил.

Изобретение относится к средствам пассивной безопасности пользователя транспортным средством.

Известны демпфирующие устройства, в которых торможение ремней безопасности (РБ) основано на принципе поверхностного трения тормозных элементов [1,2] Недостатком конструкций является неравномерное рассеивание избыточной энергии пользователя тормозными элементами вследствие зависимости усилия торможения от состояния взаимодействующих поверхностей, которые в процессе эксплуатации подвержены окислению, попаданию влаги, смазки, абразива и пр. Это приводит к повышению нагрузки на пользователя и снижению степени его безопасности.

Прототипом предлагаемого изобретения является устройство [3] основанное на принципе деформации его элементов и, в частности, корпуса. Оно содержит коробчатый корпус, подвижную каретку с четырьмя симметричными наклонными плоскостями, между каждой из которых и внутренней поверхностью корпуса размещен тормозной элемент в виде ролика.

Такая конструкция менее зависима от условий эксплуатации, но она также не обеспечивает стабильного усилия торможения РБ на всем пути движения каретки, что снижает степень безопасности пользователя. Это объясняется тем, что усилие демпфирования определяется не только усилием деформации корпуса, но и поверхностным трением деформирующих элементов о внутреннюю поверхность корпуса. Кроме того, зависимость величины деформации от прочностных и геометрических параметров элементов устройства (поверхностный наклеп, твердость, толщина стенки корпуса и пр.) требует повышенной точности изготовления этих элементов.

Целью предлагаемого изобретения является повышение степени безопасности пользователя за счет обеспечения стабильного и постоянного демпфирования усилия торможения РБ на всем пути его движения.

Эта цель достигается путем срезания поверхностного слоя корпуса тормозным элементом. Для этого каждый элемент выполнен в виде ползуна, снабженного режущей кромкой, расположенной на его переднем торце и взаимодействующей с внутренней поверхностью корпуса. Угол между наружной поверхностью ползуна и внутренней поверхностью корпуса должен быть менее 30', но не превышать 5^о. При этом на каретке перед ползуном выполнен карман для сбора стружки, а за ползуном расположен ограничитель хода.

В результате проведенного поиска на новизну заявителями не обнаружены демпфирующие устройства РБ, в которых используется принцип деформации путем срезания стружки.

На фиг. 1 изображено демпфирующее устройство; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 схема эксплуатационного положения ползуна; на фиг. 4 схема положения ползуна на упоре.

Демпфирующее устройство содержит коробчатый корпус 1, выполненный, например, из легкого алюминиевого сплава. Внутри него размещена подвижная каретка 2 с узлом крепления 3 ремня 4. На длинных сторонах каретки выполнены пазы 5, дно 6 которых наклонено внутрь ползуна в сторону рабочего движения каретки. В пазах 5 перемещаются тормозные элементы 7, каждый из которых выполнен в виде ползуна с наклонной опорной плоскостью, взаимодействующей с наклонной плоскостью 6 паза 5 каретки 2. Ползун снабжен режущей кромкой 8, образованной его передним торцом 9 и плоскостью 10, обращенной к внутренней поверхности корпуса. При этом плоскость 10 наклонена от режущей кромки внутрь ползуна на угол 0^о30^' < α< 5^о. Каждый ползун поджимается в передний торец пружиной 11, которая обеспечивает одновременное взаимодействие ползуна с наклонной плоскостью 6 и режущей кромкой 8 с внутренней поверхностью корпуса.

В каждом пазу установлен ограничитель хода ползуна в виде упора или, например, штифта 12, между которым и задним торцом ползуна имеется зазор, определяющий величину врезания режущей кромки в коробчатый корпус. Глубина резания и ширина режущей кромки, а также их количество позволяют подбирать и устанавливать необходимое усилие. Практически для алюминиевых сплавов глубина резания составляет 0,1-0,5 мм, а ход каретки ≈ 150 мм.

Величина угла между наружной поверхностью ползуна и внутренней поверхностью корпуса определяется соотношением 30^'< α < 5^о, которое получено экспериментальным путем в ходе отладочных работ в натурных условиях. Так, при значении α < 30' возникает трение поверхности ползуна о внутреннюю поверхность корпуса, вследствие чего происходит нестабильность усилия резания. При α > 5^о нарушается взаимодействие режущей поверхности с поверхностью корпуса за счет недопустимого перекоса ползуна и изменения параметров резания, что так же ведет к нестабильности демпфирования.

Перед каждым ползуном на каретке выполнен карман 13, необходимый для сбора стружки, так как иначе при ее скоплении и уплотнении в ограниченном объеме возрастет усилие трения и усилие торможения РБ.

Демпфирующее устройство крепится в салоне транспортного средства через отверстие 14. Второй конец РБ закрепляется идентично применяющимся на серийных автомобилях.

В исходном положении между ползуном и упором имеется зазор (фиг.3). При столкновении автомобиля с препятствием и инерционном воздействии пользователя на РБ он начинает перемещать каретку 2, наклоненные плоскости 6 каретки раздвигают ползуны 7 в стороны и перемещают в осевом направлении, пока они не упрутся в ограничители хода 12 (фиг.4). В этот момент заканчивается врезание режущей кромки 8 ползуна в тело корпуса 1 и при дальнейшем движении происходит съем стружки, обеспечивающий стабильное усилие торможения РБ. Образующаяся стружка накапливается в карманах 13, не препятствуя движению каретки 2.

Достоинство конструкции заключается в том, что независимо от состояния внутренней поверхности корпуса, толщины его стенки, с которой взаимодействуют тормозные элементы, усилие демпфирования остается стабильным за все время движения каретки. Кроме того, оно не подвержено изменению от условий и времени эксплуатации устройства, так как при съеме стружки в процессе демпфирования все наружные дефекты не оказывают влияния на процесс резания ввиду своей незначительности (меньше на 1-2 порядка глубины резания), а режущая кромка ползуна идет по "чистому" металлу.

Формула изобретения

ДЕМПФИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО РЕМНЯ БЕЗОПАСНОСТИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее корпус, подвижную каретку с узлом крепления ремня безопасности и подпружиненными тормозными элементами клинового типа, отличающееся тем, что каждый тормозной элемент выполнен в виде ползуна с режущей кромкой, расположенной на его переднем торце для взаимодействия с внутренней поверхностью корпуса, угол между наружной поверхностью ползуна и внутренней поверхностью корпуса составляет от 30ʹ до 5°, перед ползуном на каретке выполнен карман для сбора стружки, а за ползуном ограничитель хода.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4