Аварийно-запирающееся втягивающее устройство для ремня безопасности транспортного средства

РЕСПУЬЛИ зУДОСТОЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЯВИМ ШВИВФЯ И ОПУЮМ 2 Ю В ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, М.Э. МерВ. Юрисооенное объед не н 88.8)ССР 788.2;677.755 1 и я тем на изотл ающееачка выпол то . ствторая сомассы.4. Уст пп. 1 тем, чт ойство е е с я лича верхнего превышае не менее чного ткого гаплеча плеча шпил длину кор чем в 3 р(56) 1. Авторское свидетельство СВ 667433, кл. В 60 К 21/10, 1977 (прототип)(54)(57) 1. АВАРИЙНО-ЗАПИРАИМЦЕЕСЯВТЯГИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДДЯ РЕМНЯБЕЗОПАСНОСТИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА,содержащее корпус с размещенным в немнаходящимся под действием спиральной пружины валом для закрепления и наматывания ленты,.на которомжестко закреплено храповое колесо,смонтированную посредством основногоотверстия на оси в корпусе храповуюсобачку для взаимодействия с храновымколесом при блокировании сматыванняленты с вала, инерционный датчик с поворотным толкателем,имеющим в своейсвободной горизонтальной части отверстие, через которое пропущен выполненный в виде 0-образной шпильки ишарнирно подвешенный на опоре в корпусе стержень маятника с возможностьюраскачивания последнего во все стороны, при этом верхняя поверхностьмассы 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 скоростии четкости замыкания храповой собачки с храповым колесом, в указанной собачке выполнено дополнительное отверстие, соосно которому поворотно смонтирована вторая собачка, выполненная преимущественно в виде изогнутого шпилечного рычагакороткое 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 во корпусе выполнена опора,для удержания храповой собачки в заданном разомкнутом положении с зазором отно- авве сительно толкателя до отклонения маятника на величину, не превышающую величину порога срабатывания блоки" ровки ленты,2. Устройство по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что опорастержня маятника выполнена в виде изогнутого под прямым углом плоского. кронштейна с отверстием для монтажа указанной О-образной шпильки стержня маятника в вертикальной стенке кронштейна.3. Устройство по пп 2,1058812 Изобретение относигея к устройст- вам пассивной безопасности транспортных средств, а точнее к аварийно-запирающемуся втягивающему устройсству ремней безопасности применяемых, на пример в автомобилях и предназначенных дця удержания в сиденьи водителя или пассажи.за прч дорожно-транспорт цом цр 2 исшествии, столкновении автомобиля с препятствиемего опрокиды О Ран 1 Ю., вынужденных резких торможениях цли поворотах и т.п,А, риццо-запирающееся втягивающее устройсгво ремня безопасности содержит центу ремня в намотанном состоя нии в корпусе устройства, Пристегивая ремень, пользователь вытягивает егоиз устройства, а при расстегиванииремня она автэматически втягивается,наматыва:ь ца вал устройства при его 20вращении ;-,од действием спиральнойпружины. Это позволяет пользователюиметь относительную свободу движения,находясь в сиденьи, Таким образом,.длина ремня автоматически регулируется, обеспечивая плотное прилеганиеего к 2 уловц цу пользователя. возникновении аварийной ситуации в ее Начальной стадии, когда происходцг горможение, наклон или столкновение кузова автомобиля с препятствием, лецта ремня в аварийнозапирающэмся втягивающем устройстве мгновеццо блокируется и ее сматывание с вала Устэойстга становится невоз можцьи, го обеспечивает удержание поньзователя в сиденьи.1 нас;ащее время к аварийно-запцрающнь 1 сл втягивающим устройствам пред-.:,цв 2 пцотся требования, согласно 40 которым блокирование ленть 1 ремня должно происходить от возникающих в аварийной ситуации и воздействуиирдх на у тройство или его чувствительный элемент (инерционный датчик) инерци оццых сил, а также от наклона устройства в любом направлении от его исходного положения когда наклоц превышае-. установленный порог срабатывания. 50 Пороги срабатьвация аварийно-запирающихся втягивающих устройств для ле 1 ковых автомобилейОт наклона 13-27От ускорения илизамедления устрой,ва и/с 2 2От ускорения сматы- Не менее 8 .вания ленты, м/с и не более 15Пороги срабатывания для грузовыхавтомобилей и автобусов соответственноОт наклона,о13 - ч 0От ускорения или замедления устройства,и/с 8От ускорения сматы- Не менее 10вания ленты, м/с и це более 20Во всех случаях при достижении величин ускорений, равных установленному порогу срабатывания, когда навалу устройства 300 мм ленты, выходпоследней из устройства не долженпревышать 50 мм. Иогут применятьсяустройства, срабатывающие толькоот наклсна и ускорения (замедления)или только от ускорения сматывацияленты, а также устройства, в которыхсрабатывание 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 ца оси в корпусе храповую собачку для взаимодействия с храповым колесом при блокировании сматывация 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 Б-образной шпильки и шарнирно подвешенный на опоре в корпусе стержень маятника с возможностью раскачивания последнего во все стороны, при этом верхняя поверхность массы маятника контактйрует с нижней поверхностью зокруг упомянутого отверстия в толка- теле 1 1.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 конЭ 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, 10 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 бульщником) происходит скачкообразное взаимодействие толкателя с собачкбй, что приводит к частой непредус О мотренной блокировке ленты ремня и создает неудобства водителю или пассажиру автомобиля. Соударение,кончиков зубьеврапового колеса с кончиком зуба.храповой собачки происхо дит 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 срабаты 35 вания описанного устройства нестабильна. Задачей изобретения является создание устройства, в котором замыкание 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 амортифзацией кузова, например для грузовых) . Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности устройства путем повышения его износостойкости и увеличения скорости и четкости замыкания храповой собачки с храпо-. вым колесом,812 4Поставленная цель достигаетсятем, что в аварийно-запирающемсявтягивающем устройстве для ремнябезопасности транспортного средства,содержащем корпус с размещенным внем, находящимся под действиемспиральной 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 схраповым колесом при блокированиисматывания ленты с вала, инерционный датчик с поворотным толкателем,имеющим в своей свободной горизонтальной части отверстие через котоФрое пропущен выполненный в виде 0-образной шпильки и шарнирно подвешен-,ный на опоре в корпусе стержень маятника с возможностью раскачиванияпоследнего во все стороны, при этомверхняя поверхность массы маятникаконтактирует с нижней поверхностьювокруг отверстия в толкателе, в указанной собачке выполнено дополнительное отверстие, соосно которому поворотно смонтирована вторая собачка,выполненная преимущественно в видеизогнутого щпилечного рычага, короткое нижнее плечо которого расположено с гарантированным зазором относи. -тельно активного конца толкателяинерционного датчика, а длина верхнего плеча превышает длину короткого,при этом конец верхнего плеча расположен с возможностью замыкания сзубьями храпового колеса при отклонении маятника от вертикального по оложения более чем на 12, а в корпусе выполнена опора для удержанияхраповой собачки в заданном разомкнутом положении с зазором относительно толкателя до отклонения маятника инерционного датчика на величину, не превышающую величину порогасрабатывания 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 Б-образной шпильки стержня маятника в вертикальной стенке кронштейна.Технологичность предложенного устройства возможно повысить ещебольше путем изготовления второйсобачки из пластмассы.Кроме того, длина верхнего плечашпилечнагс рычага превышает длинукараткага ега плеча не менее, чем 53 раза.На фиг, 1 изображено описываемоеустройства, пеперечный разрез; нафиг. 2 - храпавая собачка в сборесо второй собачкой", на фиг, 3 - вид 10А на фиг, 2,Аварийа-эаттирающееся втягивающее устройство содержит корпус 1,в боковых стенках 2 которого расположен вал 3 с закрепленной в нем припомощи шпильки 4 лентой 5 ремня безопасности., Лента вставлена в валчерез продольную щель 6, а сам валвращается во втулках, установленныхв стенках 2 корпуса 1.20На одном из концов вала 3 (внутрикорпуса 1) жестко закреплено храповоеколесо 7 с зубьями 8, К стенке 2снаружи корпуса 1 закреплена обоймасо спиральной пружиной (не показаны),которая одним своим концам связана свалом 3, стремящаяся вращать вал внаправлении стрелки О , наматываяна нега ленту,В бака зой стенке корпуса эакрепле-Зна ось 9 с поворота смонтированнойна ней храповай собачкой 10, центртяжести которой расположен так, чтопад действием силы тяжести находитсяв расцепленном с храпавым колесом35положеи;, опираясь на опору 11 встенке корпус=. с таким расчетом,чтобы между зубом 12 собачки 10 изубам 8 храпавага колеса имелсязазор40ттерсз боксвые станки корпуса про-. пущена ась 13, на которой поворотно смонтирован ограниченный ат продоль - ного сме.;,ения толкатель 14, выполненный из антифрикцианного материала, например из палиацеталей, в виде Г-образага рычага, конец которогораспслсж "н с зазором Ь относительно собачки 10. В толкателе 14 в горизонтальной асти вьпталнено отверстие 15,0 через которое пропущен стержень 16 маятника 17, масса 18 которого закреплена к стержню 16 клином 19, запрессованным в центральное отверстие массы 18, Стержень 16 выполнен в виде Б-образной шпильки с отогнутыми концами 20, Изгибом 21 шпилька навешена через отверстие 22 на вертикальную стенку 23 кронштейна 24, смонтированного на боковой стенке корпуса.Нижняя поверхность 25 вокруг отверстия 15 тслкателя 14 контактирует сверхней г:,оверхнастью массы 18 маятника. Ось 13, толкатель 14, маятник17 и кронштейн 24 в своей совокупности являются инерционным датчиком,управлякнцим срабатыванием устройства при его наклонах, замедлениях иускорениях в любом направлении. Храповая собачка 10 (фиг. 2 и 3) имеетосновное отверстие 26, которым онаконтактирует с осью 9, и дополнительное отверстие 27 для поворотногомонтажа в нем оси 28, имеющей наконцах шпицы 29, в которых запрессованы и эавальцованы две ветви втсройсобачки 30, выполненной в виде изогнутого П-образнога шпилечнаго рычага, короткое плечо 31 которого расположено с зазором 2 относительноктивногс конца 32 талкателя 14, адлинное плечо (собачка 30), падлине превышающее более чем в трираза длину плеча 3 1, своим концом32 отстоит от периферии зубьев 8храповогс колеса 7 на расстояние д,опираясь своей тяжестью на заднююстенку ксрпуса 1 и на отверстие 27собачки 10 осью 28,Корпус 1 имеет отверстие 33 длязакрепления устройства к кузову транспортнагс средства. Лента 5 выходитиз устрсгства, огибая круглую балку34 и проходя направляющую вставку 35,ограничивающую перемещение лентывдаль вала 3.Все устройство закрыто пластмас -совым кожухом (не показано).Предлагаемое устройство имеетчувствительность к срабатыванию ,прикатарам лента 5 блокируется) ат наклонов и ст замедлений или ускоренийавтомобиля в любом направлении,Устройство работает следующимобразом.В невключенном состоянии верхняя поверхность массы 18 маятника 17 поддерживает толкатель 14 в горизонтальном положении. Храповая собачка 10 находится в разомкнутом положении, опираясь на опару 11, сохраняя зов зар с между зубьями 8 храпового колеса 7 и своим зубом 12, при этом также имеется зазор 1 между верхней поверхностью конца талкателя 14 и низом храповой собачки 10. Вторая7 10588собачка 30 находится в выключенномположении, сохраняя зазормеждусвоим концом 32 и зубьями В храпового колеса.Ленту 5 можно свободно вытягивать из устройства, вращая при этомвал 3, который закручивает спиральную пружину (не показана). При отпускании ленты 5 указанная спиральнаяпружина поворачивает вал 3 в обратном направлении и возвращает ленту 5обратно в устройство. Когда крены илизамедления автомобиля не превышаютзаданную величину порога срабатывания, колебание маятника (или его отклонение) происходит в.пределах,при которых конец толкателя 14 недействует на плечо 3 1 и собачка 30не может войти в зацепление с храпо- .вым колесом.7 (из-за зазора 3 ) . 20Такое состояние, например, соответствует езде по неровной дороге.В критических или аварийных ситуациях при замедлениях и кренахавтомобиля в любом направлении, превышающих заданную величину, масса 18маятника отклоняется от вертикальногоположения на угол более 12 и воздействует на нижнюю поверхность 25 толкателя 14, конец которого нажимает наз 0плечо 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 д поддействием натяжения ленты 5, тянетсобачку 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 стопоритсяи выход ленты 5 из устройства блокируется. Моменту блокирования соответИствует полож ние 33 конца собачки130, положение 7 храпового колеса иположение 12 зуба храповой-собачки 10.При срабатывании храпового механизма устройства по достижении порога срабатывания из устройства не50 12 8должно вытягиваться более 50 мм ленты. Устройство (фиг. 1) срабатываетс такой скоростью, что выход лентыне превышает 10-15 мм. Допустим, чтопри наличии 300 мм ленты, намотанной на валике, ее радиус Кпри диаметре валика 16 мм равен 16 мм, ахраповое колесо имеет диаметр 2 К,48 мм и десять зубьев, Как видно изфиг. 1, срабатывание устройства должно происходит в пределах времени,необходимого для поворота храповогоколеса на один шаг, т.е. 0,1 оборота. Таким образом, выход ленты составляет Д (610 = 10 мм. Такая скорость срабатывания обеспечиваетсятем, что скорость движения конца 32собачки 30 в несколько раз превышаетскорость движения вверх конца толкателя 14, чем компенсируется такжеи увеличенное ускорение перифериихрапового колеса на радиус К, (увеличение в данном примере равно 1,"ОМ=- 1,5 раза. В случаях, когда замедление автомобиля имеет большую величину,т.е. когда порог чувствительности вомного раз превышается (например, в100 раз), устройство срабатывает не .только путем затягивания хреновойсобачки 10 собачкой 30, но н путемпрямого нажима конца толкателя 14 насобачку 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 эксплуатации. 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 точйости Обработки и монтажа деталей. Они уступают предлагаемому устройству также по скорости срабатывания и комфорту в эксплуатации.