PL170597B1

PL170597B1 - Urzadzenie blokujace pas bezpieczenstwa w pojazdach PL PL

Info

Publication number: PL170597B1
Application number: PL93297751A
Authority: PL
Inventors: Bernhard Frei; Uwe Hirzel; Martin Roehrle; Wolf-Dieter Hoenl
Original assignee: Trw Repa Gmbh
Priority date: 1992-02-20
Filing date: 1993-02-16
Publication date: 1997-01-31
Also published as: RU2062721C1; EP0556718B1; HUT68433A; CN1036907C; PL297752A1; HUT68384A; CZ23693A3; ES2044802T3; EP0556719A1; US5323977A; ES2042452T1; ES2042452T3; PL170609B1; CN1075926A; JPH06255446A; HU213335B; CZ279977B6; PL297751A1; DE59304151D1; CN1026676C

Abstract

1. Urzadzenie blokujace pas bezpieczenstwa w pojazdach, ze zwijaczem pasa i umieszczonym za nim, urzadzeniem do zaciskania pasa o dwóch lezacych naprzeciw siebie, w obudowie zaciskowej po obu stro- nach pasa, klinach zaciskowych, przy czym kliny za- ciskowe i obudowa zaciskowa maja wspólpracujace powierzchnie, a mianowicie odwrócone wzgledem pasa powierzchnie slizgowe na klinach zaciskowych i znajdujace sie na obudowie zaciskowej powierzchnie oporowe, na których kliny zaciskowe opieraja sie swy- mi powierzchniami slizgowymi i sa przemieszczane wraz ze swymi ustawionymi naprzeciw siebie powie- rzchniami zaciskowymi z polozenia spoczynkowego w kierunku wyciagania pasa do polozenia roboczego zaciskowego, w którym przylegaja do pasa, znamien- ny tym, ze blokowany zwijacz pasa (10) i urzadzenie do zaciskania pasa (12, 72, 90) sa polaczone ze soba za posrednictwem podatnych na odksztalcenie plasty- czne elementów laczacych. FIG. 1 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie blokujące pas bezpieczeństwa w pojazdach ze zwijaczem pasa i umieszczonym za nim urządzeniem do zaciskania pasa o dwóch leżących naprzeciw siebie w obudowie zaciskowej, po obu stronach pasa klinach zaciskowych, przy czym kliny zaciskowe i obudowa zaciskowa mają współpracujące powierzchnie, a mianowicie odwrócone względem pasa powierzchnie ślizgowe na klinach zaciskowych i znajdujące się na obudowie zaciskowej powierzchnie oporowe, na których kliny zaciskowe opierają się swymi powierzchniami ślizgowymi i są przemieszczane wraz ze swymi ustawionymi naprzeciw siebie powierzchniami zaciskowymi z położenia spoczynkowego w kierunku wyciągania pasa do położenia roboczego zaciskowego, w którym przylegają do pasa.

W takim urządzeniu, które znane jest przykładowo z opisu patentowego RFN nr DE-OS 30 938, zadaniem urządzenia do zaciskania pasa jest wyeliminowanie, a przynajmniej zmniejszenie efektu odwijania taśmy, wywoływanego przez spowodowaną ruchami pojazdu i/lub ruchami pasa blokadę zwijacza pasa, który to efekt jest w zwykłych zwijaczach pasów przyczyną odciągania kilku centymetrów pasa na skutek naprężenia zwiniętego pasa po zablokowaniu szpuli. Ponadto urządzenie do zaciskania pasa odciąża zwijacz pasa, dzięki czemu jego wymiary można dostosować do mniejszych obciążeń mechanicznych.

Urządzenia do zaciskania pasów muszą być w stanie, poprzez swoje stosunkowo małe wydłużenie w kierunku zgodnym z przebiegiem pasa, przejmować bardzo duże siły, wywierane na pas. Stąd też w przypadku zderzenia pojazdów pas jest poddawany w obszarze działania urządzenia zaciskowego wyjątkowo dużym obciążeniem. Jednak również w trakcie normalnej eksploatacji pojazdu, na pas mogą oddziaływać naprężenia, pochodzące od urządzenia do zaciskania pasa. Chciałoby się bowiem próg zadziałania urządzenia zaciskowego ustawić na jak najniższym poziomie, aby w razie zderzenia pojazdów zadziałało ono jak najwcześniej. Przy niższym progu czułości pas jest jednak, nawet w trakcie normalnej eksploatacji pojazdu, chwytany przez urządzenie zaciskowe i to najczęściej w tym samym miejscu, co może wraz z upływem czasu prowadzić do jego uszkodzenia i zagrażać bezpieczeństwu.

Znane wykonanie urządzenia do zaciskania pasa z dwoma umieszczonymi po obu stronach pasa klinami zaciskowymi przeznaczone jest do zmniejszania wspomnianych naprężeń, ponieważ ruch jego klinów zaciskowych jest zsynchronizowany, tak że nie zachodzi między nimi żaden, powodujący naprężenia pasa, ruch względny, a pas jest z obu stron obciążony w sposób symetryczny. W praktyce jednak pas ulega zerwaniu już do pod działaniem naprężeń, które leżą znacznie poniżej statycznej wytrzymałości pasa na zerwanie.

170 597

Wynalazek ma za zadanie dalsze zwiększenie dynamicznej obciążalności znanych urządzeń blokujących pasy bezpieczeństwa.

Zadanie to w ramach urządzeń blokujących pasy bezpieczeństwa przedstawionego rodzaju rozwiązane zostało zgodnie z wynalazkiem w ten sposób, że blokowany zwijacz pasa oraz urządzenie do zaciskania pasa są połączone ze sobą przy pomocy podatnych na odkształcanie plastyczne elementów łączących.

Przenosząca obciążenia obudowa zwijacza pasa i obudowa zaciskowa urządzenia do zaciskania pasa są połączone ze sobą za pośrednictwem elementów łączących w postaci podatnych na odkształcenie żeber, przy czym podatne na odkształcenie żebra są wygięte w kształt łuku i połączone z sąsiednimi końcami obudów.

Podatne na odkształcenie żebra łączą się ze sobą swymi wierzchołkami, przy czym w obszarze połączenia przekrój żeber jest osłabiony.

Przenosząca obciążenia obudowa zwijacza pasa posiada co najmniej jedną, stanowiącą jej przedłużenie, nakładkę, na której osadzona jest przenosząca obciążenia obudowa urządzenia do zaciskania pasa przesuwnie w kierunku wyciągania pasa i która posiada co najmniej jeden element łączący w postaci ustawionego poprzecznie do kierunku wyciągania pasa, podatnego na odkształcenia plastyczne żebra, zaś przenosząca obciążenia obudowa urządzenia do zaciskania pasa posiada co najmniej jedną nasadkę, opartą o żebro w kierunku przeciwnym do kierunku wyciągania pasa.

Kilka wyciągniętych w kształcie łuku żeber, których wierzchołki są skierowane w stronę nasadki, ustawionych jest równolegle do siebie i w odstępie od siebie.

Korzystnie, współpracujące ze sobą powierzchnie: klinów zaciskowych i obudowy zaciskowej urządzenia do zaciskania pasa są wyposażone w elementy blokujące.

Zgodnie z dalszym rozwinięciem wynalazku, na co najmniej jednej powierzchni współpracującej umieszczony jest element blokujący w postaci biegnącego poprzecznie do kierunku wyciągania pasa żebra, korzystnie żebro jest odkształcalnie plastycznie lub żebro jest wykonane na podobieństwo kołka ścinanego tak, że powierzchnie ślizgowe współpracujące w położeniu roboczym przylegają płasko do siebie. W tej powierzchni na której umieszczone jest żebro, jest obok tego żebra wykonany rowek, w który pod obciążeniem wchodzi to żebro.

Korzystnie na powierzchni współpracującej przyległej do tej powierzchni w której umieszczone jest biegnące poprzecznie do kierunku wyciągania pasa żebro, znajduje się zagłębienie, przesunięte względem żebra w kierunku wyciągania pasa.

Zgodnie z wynalazkiem, na co najmniej jednej ze współpracujących powierzchni wykonane jest wgłębienie, w którym umieszczona jest sprężyna.

Korzystnie, powierzchnie ślizgowe klinów zaciskowych są nachylone do siebie pod kątem równym około 27 stopni.

Powierzchnie współpracujące są wyposażone w powłokę o małym współczynniku tarcia a powierzchnie zaciskowe klinów zaciskowych są wyposażone w powierzchnię chropowatą zwiększającą tarcie.

Wyposażone w zwiększającą tarcie fakturę powierzchnie zaciskowe klinów zaciskowych wchodzą od strony zwijacza w materiał pasa głębiej niż z drugiej strony. Z tej drugiej, poddanej szczególnie dużym obciążeniom, strony przy odpowiednio dobranym kącie między płaszczyznami zaciskowymi napas działają tylko nieznaczne siły poprzeczne, a nawet nie występują one w ogóle, tak że nie ma tendencji do zrywania pasa, wynikającej z podanych uprzednio przyczyn. To, że występujące przy dalszym przebiegu pasa między klinami zaciskowymi siły poprzeczne rosną w sposób stały w kierunku zwijacza pasa, nie jest szkodliwe, ponieważ zmniejsza się jednocześnie naprężenie rozciągające. Dzięki obustronnie symetrycznemu obciążeniu pasa, które wzrasta w tym samym stopniu, w którym maleje obciążenie rozciągające, można osiągnąć znaczny wzrost dynamicznej wytrzymałości zwijacza pasa na zerwanie.

Powierzchnie zaciskowe w położeniu spoczynkowym ustawione są równolegle do kierunku wyciągania pasa. Przy następującym dalej kontakcie z pasem powierzchnie zaciskowe ustawiają się wówczas najpierw równolegle do siebie nawzajem i do pasa, tak że słabe, ale występujące stosunkowo często przy zadziałaniu urządzenia zaciskowego, pochodzącego od

170 597 tarcia naprężenia pasa rozkładają się na możliwie dużej powierzchni i osiągana jest wysoka skuteczność klinów zaciskowych.

Odsunięcie urządzenia do zaciskania pasa od zwijacza pasa przy jednoczesnym odkształceniu plastycznym elementów łączących jest wykorzystywane do tego, aby zredukować maksymalne obciążenie w systemie pasów, przy czym stosunkowo niewielkie wydłużenie systemu jest nie tylko szkodliwe, lecz nawet pożądane. Blokowana w trakcie plastycznego odkształcania elementów łączących szpula pasa przejmuje siły rozciągające, które przewyższają siły, stanowiące maksymalne dopuszczalne obciążenie urządzenia do zaciskania pasa. Wprowadzenie sił w system blokady rozkłada się wówczas równomiernie wzdłuż pasa. Zarówno szpula pasa i jej mocowanie, jak również urządzenie do zaciskania pasa mogą mieć znacznie mniejsze wymiary niż w zwykłych rozwiązaniach, co wpływa na zmniejszenie ciężaru i kosztów wytwarzania. Szpulę pasa i urządzenie do zaciskania pasa można zestawiać w system modułowy w zależności od wymagań w zakresie systemu blokowania pasów bezpieczeństwa.

Przedmiot wynalazku jest bliżej objaśniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zwijacz pasa z dołączonym do niego urządzeniem do zaciskania pasa o podwójnym kllnie zzciskowym w widoku z boku i czzściowo w prrekroju, ffg. 2 - ten sam zwijacz pasa w przekroju wzdłuż linii II-II na fig. 1, fig. 3 - urządzenie do zaciskania pasa o podwójnym klinie zaciskowym według fig. 1 w przekroju wzdłużnym, fig. 4 - urządzenie do zaciskania pasa według fig. 3 w przekroju wzdłużnym i w powiększeniu, fig. 5 i 6 - inne przykłady wykonania urządzenia do zaciskania pasa w przekroju wzdłużnym, fig. 7 - zwijacz pasa i połączone z nim za pośrednictwem odkształcanych plastycznie elementów łączących urządzenie do zaciskania pasa przed wystąpieniem dużego obciążenia w ujęciu perspektywicznym, fig. 8 - urządzenie blokujące z fig. 4 po wystąpieniu dużego obciążenia, fig. 9 - wykres typowego rozkładu sił na pasie w funkcji wydłużenia pasa w urządzeniu według fig. 1 i 2 ewentualnie 4 i 5 oraz fig. 10 do 14 - inne przykłady wykonania elementów łączących.

W pokazanej na fig. 1 i 2 postaci wykonania oznaczony jako 10 powszechnie znany blokowany zwijacz pasa i oznaczone ogólnie jako 12 urządzenie do zaciskania pasa są połączone ze sobą za pośrednictwem elementów łączących w postaci żeber 14 i 16.

Zwijacz pasa 10 zawiera obudowę 18 w kształcie litery U, w której bocznych ramionach osadzona jest szpula 20 pasa, podatna na odkształcenia w kierunku promieniowym. Na szpulę 20 nawinięty jest częściowo pas 22, który (co nie jest pokazane) biegnie przez środek urządzenia do zaciskania pasa 12. Na szpuli 20 uformowane są boczne blokujące koła zębate 24, które przy wygięciu szpuli 20 współpracują z uzębieniami blokującymi 26, które są umieszczone w otworach bocznych ramion obudowy 18. Na jednym z blokujących kół zębatych 24 osadzona jest ponadto w sposób obrotowy uzębiona gwiaździsta tarcza sterująca 28. Ta tarcza sterująca 28 steruje w znany sposób zapadką 30, zazębiając się częściowo z blokującymi kołami zębatymi 24, gdy reagujący na ruch pojazdu czujnik kulkowy 32 zadziała w reakcji na opóźnienie pojazdu lub nie oznaczony szczegółowo czujnik bezwładnościowy 34 zadziała w reakcji na wyciągnięcie pasa. Przy dalszym wyciąganiu pasa blokujące koła zębate 24 wchodzą w blokujące uzębienia 26, tak, że zablokowany zostaje obrót szpuli 20 w kierunku wyciągania pasa. Tarcza sterująca 28 wychyla jednocześnie z ustawieniem zapadki 30 osadzoną na obudowie 18 dźwignię 36 w kierunku urządzenia do zaciskania pasa 12.

Konstrukcja urządzenia do zaciskania pasa 12 jest widoczna najwyraźniej na fig. 3. Obudowa zaciskowa 40 otacza pas 22 i jest od wewnątrz wyposażona w dwie, stanowiące lustrzane odbicia względem płaszczyzny pasa i zbiegające się pod kątem w kierunku G wyciągania pasa powierzchnie oporowe 42 i 44. Między każdą powierzchnią oporową 42 lub 44 i pasem 22 umieszczony jest klin zaciskowy 46 lub 48. Oba kliny zaciskowe 46 i 48 są wykonane na zasadzie symetrii lustrzanej względem płaszczyzny pasa. W tanie spoczynku urządzenia blokującego nie oznaczone na rysunku sprężyny odpowiadają za to, aby kliny zaciskowe 46,48 znajdowały się w pewnej odległości od pasa 22, przy czym powierzchnie zaciskowe 50, 52 klinów zaciskowych 46, 48 od strony pasa biegną równolegle do siebie i do kierunku G wyciągania pasa. Powierzchnie zaciskowe 50, 52 są wyposażone w powierzchnię chropowatą korzystnie pokryte zębami, których podziałka jest dopasowana do struktury i podatności pasa na wydłużenie, co zapewnia niezawodną, a zarazem chroniącą materiał współpracę z pasem 22.

170 597

Odwrócone względem pasa 22 powierzchnie klinów zaciskowych 46 i 48 stanowią powierzchnie ślizgowe 54, 56, z których każda ślizga się wzdłuż jednej z powierzchni oporowych 42, 44 obudowy zaciskowej 40, gdy kliny zaciskowe są przez dźwignię 36 przemieszczane w kierunku G wyciągania pasa. Zęby powierzchni zaciskowych 50, 52 wchodzą przy tym w materiał pasa. Kąty, które tworzą powierzchnie oporowe 42, 44 i powierzchnie ślizgowe 54, 56 z kierunkiem G wyciągania pasa, są tak dobrane, że każde kolejne wyciągnięcie pasa prowadzi do samoczynnego zaciśnięcia klinów zaciskowych 46, 48, tak, że pas 22 zostaje unieruchomiony względem urządzenia do zaciskania pasa 12. W celu ułatwienia cofania się klinów zaciskowych 46, 48 powierzchnie oporowe 42, 44 lub powierzchnie ślizgowe 54, 56 mogą być wyposażone w powłokę poślizgową, o małym współczynniku tarcia.

W celu ciągłego przenoszenia działających na pas 22 sił rozciągających na urządzenie do zaciskania pasa 12 kąt, zawarty między obiema powierzchniami ślizgowymi 54, 56 klinów zaciskowych w momencie, gdy ich powierzchnie zaciskowe są ustawione równolegle do płaszczyzny pasa, jest nieco mniejszy niż kąt, utworzony między powierzchniami oporowymi 42,44. W przykładzie wykonania kąt między powierzchniami ślizgowymi 54 i 56 wynosi około 27 stopni, podczas gdy kąt między powierzchniami oporowymi 42 i 44 około 26 stopni, gdy powierzchnie zaciskowe 50, 52 biegną w położeniu spoczynku równolegle do pasa 22. Między każdą z powierzchni oporowych 42 i 44 i przyporządkowaną jej powierzchnią ślizgową 54 lub 56 powstaje zatem różnica kątów, wynosząca około połowy stopnia. Przy zadziałaniu urządzenia do zaciskania pasa 12 sąsiadujące ze zwijaczem 10 pasa części powierzchni zaciskowych 50, 52 wgłębiają się zatem w materiał pasa silniej niż części, położone dalej w kierunku wyciągania pasa. W związku z tym docisk, a zatem również przenoszenie siły między pasem 22 i urządzeniem zaciskowym 12 maleją w sposób stały w kierunku G wyciągania pasa. W idealnym przypadku różnica kątów λ jest w zależności od grubości i wydłużenia materiału pasa oraz wymiarów urządzenia do zaciskania pasa dobrana w ten sposób, że na ustawionym w kierunku G wyciągania pasa końcu powierzchni zaciskowych 50, 52 między pasem 22 i urządzeniem 12 do zaciskania pasa nie istnieje już lub istniejejedynie nieznaczne przenoszenie siły. W ten sposób w obszarze tym nie występują praktycznie żadne poprzeczne obciążenia pasa 22, które na skutek wzrastających od tego miejsca naprężeń rozciągających powodują w zwykłych urządzeniach zaciskowych skłonność pasa do pękania właśnie w tym miejscu.

W wyniku symetrycznego wykonania klinów zaciskowych 46, 48 przy obciążeniu urządzenia do zaciskania pasa 12 nie występuje między tymi powierzchniami żaden ruch względny w kierunku przebiegu pasa, co ma również korzystny wpływ na obciążalność pasa 22. Aby również w trakcie normalnej eksploatacji, gdy kliny zaciskowe 46, 48 są częściej lub rzadziej uruchamiane i chwytają przy tym pas 22, nie zachodził zagrażający bezpieczeństwu proces zużywania pasa, kliny zaciskowe 46, 48 są przeważnie uruchamiane jednocześnie. Ponieważ powierzchnie zaciskowe 50, 52 aż do momentu styku z pasem 22 biegną równolegle do niego, następuje delikatne zabieranie klinów zaciskowych przez pas 22 w kierunku G jego wyciągania, gdy tylko ma miejsce dalsze wyciąganie pasa. W celu uruchamiania klinów zaciskowych 46,48 można odpowiednio wykonać dźwignię 36 lub też połączyć ze sobą kliny zaciskowe 46, 48 w sposób nie przedstawiony na rysunku na zasadzie połączenia kształtowego, na przykład przy pomocy zachodzących z boku na pas prowadnic, w wyniku czego kliny zaciskowe będą się zawsze wspólnie poruszały w kierunku G wyciągania pasa.

Aby zapewnić utrzymanie powierzchni zaciskowych 50, 52 w położeniu spoczynkowym równolegle do pasa 22 oraz płaskie przyleganie powierzchni ślizgowych 54 i 56 do powierzchni oporowych 42 i 44, zwłaszcza przy dużych obciążeniach, jak w przypadku zderzenia pojazdów, na każdej powierzchni oporowej 42 i 44 umieszczone jest żebro 402 i 404 oraz rowek 406 i 408. Wykonanie to widać wyraźnie na fig. 4, gdzie z uwagi na przejrzystość przedstawiona została jedynie połowa obudowy zaciskowej 40. Przy mniejszych obciążeniach powierzchnia ślizgowa 56 jest prowadzona na żebrze 404 i utrzymuje w ten sposób powierzchnie zaciskowe 50 i 52 równolegle do pasa 22. Powierzchnia zaciskowa 52 zaczyna wraz z uruchomieniem urządzenia zaciskowego 12 współpracować całą swoją powierzchnią z pasem 22, tak że jest on dociążany równomiernie całą powierzchnię zaciskową 52. Ten sam proces zachodzi również dla klina zaciskowego 46 i żebra 402.

170 597

I tak, przykładowo w przypadku zderzenia pojazdów, przy którym występują duże obciążenia, klin zaciskowy 48 zostaje najpierw dociągnięty do pasa 22 w kierunku G wyciągania pasa, tak że powierzchnia zaciskowa 52 przylega do pasa 22. Wraz ze wzrostem obciążenia klin zaciskowy 48 wciska żebro 404, odkształcając je plastycznie, w sąsiedni rowek 408. Powierzchnia ślizgowa 56 przylega wówczas płasko do powierzchni oporowej 44, a między powierzchnią zaciskową 52 i pasem 22 tworzy się otwarty w kierunku G wyciągania pasa kąt ostry. Odpowiednio zsychronizowany proces odbywa się również w odniesieniu do klina zaciskowego 46, który odkształcając plastycznie żebro 402 wciska je w rowek 406.

Alternatywnie w stosunku do przedstawionego na fig. 3 i 4 przykładu wykonania mogą być stosowane przykładach wykonania, przedstawione na fig. 5 i 6.

Zgodnie z fig. 5 w klinie zaciskowym 48 na powierzchni ślizgowej 56 umieszczone jest żebro 410, tak że klin zaciskowy 48 jest za pośrednictwem żebra 410 oparty na obudowie zaciskowej 40. W powierzchni oporowej 44 obudowy zaciskowej 40 znajduje się zagłębienie 412. To zagłębienie 412 jest ukośne i umieszczone w pewnej odległości względem żebra 410. Odległość i kształt ukosu są przy tym tak dobrane, że jeżeli powierzchnia zaciskowa 52 przylega do pasa 22, żebro 410 wchodzi w zagłębienie 412, dociśnięte przez pas 22. Odpowiadające temu wykonanie posiada również klin zaciskowy 46 i powierzchnia oporowa 42, które w celu uproszczenia rysunku nie zostały przedstawione, dzięki takiej postaci wykonania żebro 410 nie ulega zniszczeniu przy dużych obciążeniach.

Inny, przedstawiony na fig. 6 przykład wykonania posiada w celu zmiany kąta ustawienia klinów zaciskowych 46 i 48 względem pasa 22 sprężynę 414 we wgłębieniu 416. Wgłębienie 416 jest umieszczone w powierzchni oporowej 44 obudowy zaciskowej 40, a sprężyna 414 przylega do powierzchni ślizgowej 56 klina zaciskowego 48. Sprężyna 414 ma tak dobrane wymiary, że przy przekroczeniu pewnej zadanej wartości obciążenia jest ona przez klin zaciskowy 48 wciskana we wgłębienie 416. Powierzchnia ślizgowa 56 przylega wówczas płasko do powierzchni oporowej 44, gdy sprężyna 414 jest przez klin zaciskowy 48 całkowicie wciśnięta we wgłębienie 416. Odpowiednie ustawienie i wykonanie sprężyny 414 i wgłębienia 416 jest wykonane również na drugim klinie zaciskowym 46, tak że możliwy jest zsynchronizowany ruch obu klinów zaciskowych 46 i 48.

Przy użyciu opisanych urządzeń do zaciskania pasów osiągnięto podczas prób w zależności od materiału pasa przy statycznej wytrzymałości na zerwanie równej około 24 kN dynamiczne wytrzymałości na zerwanie, dochodzące do 20 kN. Okazało się, że dynamiczne wytrzymałości na zerwanie leżą znacznie bliżej maksymalnych, oczekiwanych na podstawie obliczeń teoretycznych, statycznych wytrzymałości na zerwanie niż w dotychczas znanych urządzeniach zaciskowych. Ponadto urządzenie do zaciskania pasa okazało się niewrażliwe na zabrudzenia pasa olejem, tłuszczem, środkami do konserwacji pustych profili i innych substancji ponieważ ich obecność ani nie zmniejszyła wytrzymałości na zerwanie, ani też nie powodowała większego wyciągania pasa pod obciążeniem.

Opisane urządzenia do zaciskania pasa blokowały zatem w sposób niezawodny pas, a ponadto go ochraniały. Spośród licznych możliwości zmniejszenia ciężaru i kosztów wytwarzania tych urządzeń do zaciskania pasów wymienionych zostało jedynie kilka: kliny zaciskowe 46, 48 mogą być wykonane z tworzywa sztucznego, jako odlew ciśnieniowy z metalu lekkiego lub z pustych profili metalowych. Wykonywaną zazwyczaj ze stali lub z materiałów spiekanych obudowę zaciskową 40 może również stanowić odlew ciśnieniowy z aluminium lub cynku. Żebra 58, widoczne na fig. 1, służą do usztywnienia obudowy zacisku 40.

Sposób wykonania i zasada działania widocznych jedynie częściowo na fig. 2 żeber 14 i

16. Które łączą ze sobą zwijacz pasa 10 i do zaciskania pasa 12, zostaną najpierw opisane na podstawie fig. 7 i 8. W przedstawionym tam przykładzie wykonania urządzenie do blokowania pasów bezpieczeństwa obudowa 18 zwijacza pasa 10 jest za pośrednictwem wygiętego na kształt łuku żebra 60 połączona z przeciwnie wygiętym żebrem 62 obudowy 64 urządzenia do zaciskania pasa 12. Żebra 60, 62 są połączone ze sobą wierzchołkami, a swymi swobodnymi końcami są połączone z odpowiednią obudowę. Szerokość łukowo wygiętych ramion 60, 62 jest w obszarze ich wierzchołków najmniejsza, tak że tworzy się tam przewidywane miejsce pęknięcia. Gdy zostaje osiągnięta zadana na wstępie wartość, do czasu osiągnięcia

170 597 której blokada pasa powinna następować jedynie poprzez urządzenie do zaciskania pasa 12, żebra 60, 62 zaczynają się odkształcać plastycznie. Obudowy 18, 64 odsuwają się przy tym od siebie. Począwszy od określonej wartości zaczynają pękać żebra 60,62 w obszarze przewężenia na swych wierzchołkach. Pozostające odcinki żeber ulegają dalszemu wydłużeniu aż do osiągnięcia stanu, pokazanego na fig. 8. Odcinek D o który obie obudowy 18, 64 odsunęły się od siebie, wystarcza, aby blokujące koła zębate 24 szpuli 20 przestawić w położenie współpracy z osadzonymi na stałe w obudowie uzębieniami blokującymi 26.

Żebra 14 i 16 fig. 1 i 2 odkształcają się przy podwyższonym obciążeniu w zasadzie tak samo, jak to zostało opisane w odniesieniu do fig. 7 i 8. Odróżnia je to, że żebra 14 i 16 stanowią boczne przedłużenia obudowy 18 zwijacza pasa 10, które z urządzeniem do zaciskania pasa 12 są połączone np. przy pomocy nitów 66. Oba żebra 14 i 16 nie są tu połączone ze sobą za pośrednictwem przewidywanego miejsca pęknięcia, ponieważ są one stosunkowo szerokie i sztywne.

Na plastyczne odkształcenie żeber 14,16 ewentualnie 60,62 zużywana jest praca, a zatem pochłaniana jest energia, dzięki czemu można w pożądany sposób zredukować maksymalne obciążenia w systemie pasów. Absorpcja energii następuje podczas przejścia przez pokazany na fig. 9 odcinek D, przy czym S oznacza całkowite wydłużenie pasa łącznie z odkształceniem obudowy w systemie. Pokazany na fig. 9 wykres uwidacznia działającą na pas siłę F w funkcji wydłużenia pasa s w systemie według fig. 1 i 2 lub 7 i 8. Linią przerywaną przedstawiony został znacznie bardziej stromy przebieg zmian siły w przypadku stałego urządzenia do zaciskania pasa.

Wykorzystywany do pochłaniania energii odcinek D może mieć długość do 50 mm i jest zazwyczaj dobierany w ten sposób, aby urządzenie do zaciskania pasa 12 nie było obciążone powyżej wartości krytycznej, przekraczające siły były przejmowane przez zwijacz 10, przy czym należy uwzględnić odpowiadający tym siłom efekt odwijaniapasa. Następujące w wyniku efektu odwijania pasa dalsze wyciąganie pasa jest jednak znacznie mniejsze niż w urządzeniu pozbawionym urządzenia do zaciskania pasa, a w przypadku pokazanego na fig. 9 sposobu wprowadzania siły nawet pożądane, ponieważ zachodzi dalsze pochłanianie energii. Dzięki nieobecności maksymalnych przebiegów siły możliwe jest również stosowanie lekkich elementów, charakteryzujących się niskimi kosztami wytwarzania. I tak na przykład szpula i/lub utrzymujący ją wałek lub kliny zaciskowe mogą być wykonane z tworzywa sztucznego.

Podlegające odkształceniu plastycznemu elementy łączące można wykonać w całkowicie odmienny sposób. Niektóre korzystne wykonania zostały opisane poniżej.

Na fig. 10 pokazana została w widoku z góry obudowa szpuli 70 pasa, część urządzenia 72 do zaciskania pasa i łączące je, umieszczone z boków, żebra 74,76. Żebra 74 76 są wykonane w ten sposób, że pękają między urządzeniem do zaciskania pasa 72 i obudową szpuli 70 przy sile, przekraczającej próg, wynoszący przykładowo 10-12 kN. Następnie wystające po bokach, częściowo pofaładowane elementy odkształcalne 78, 80 wydłużają się na skutek odkształcenia plastycznego, pozwalają jednak na wysuwanie się urządzenia do zaciskania pasa 72 i obudowy szpuli 70 jedynie w zakresie swego wydłużenia.

Przykład wykonania według fig. 11 różni się od pokazanej na fig. 10 jedynie tym, że brak jest żeber, określających wartość progową, a elementy odkształcalne 82 84 są umieszczone bezpośrednio na obudowie szpuli 86. Elementy odkształcalne 82, 84 mogą stanowić również przedłużenia obudowy szpuli 86.

Przykład wykonania według fig. 12 różni się od pokazanego na fig. 10 jedynie tym, że brak jest złożonych elementów odkształcalnych 78 i 80, a żebra 74 i 76 ulegają odkształceniu plastycznemu. Żebra 74 i 76 pozwalają na ograniczone odsunięcie urządzenia 12 do zaciskania pasa od zwijacza pasa 10, jeżeli siła wywierana na pas 22 przekroczy zadaną na wstępie wartość.

Dalsze przykłady wykonania podatnych na odkształcenie plastyczne elementów łączących wykonują z fig. 13 i 14, na których dla orientacji pokazane zostało w sposób schematyczny urządzenie do zaciskania pasa 90, odpowiadające zaciskowemu 12 z fig. 1.

Przenosząca obciążenie obudowa zwijacza pasa jest pokazana jedynie częściowo, a mianowicie na fig. 13 w postaci nakładki 92, stanowiącej przedłużenie tej obudowy. Jedna lub więcej takich nakładek biegnie wzdłuż każdego boku urządzenia do zaciskania pasa 90. Każda nakładka 92 posiada podłużne otwory 94, w których za pomocą zatrzasków 96 osadzone jest

170 597 urządzenie do zaciskania pasa 90 z możliwością przesuwu w kierunku G wyciągania pasa. Nakładka 92 na fig. 13 posiada cztery oddzielne, ustawione poprzecznie do kierunku G wyciągania pasa żebra 98, które utworzone są poprzez wybranie materiału w nakładce 92. Przenosząca obciążenia obudowa urządzenia do zaciskania pasa 90 posiada nasadkę 105, która wchodzi w jedno z wybrań w nakładce 92 i jest w kierunku przeciwnym do kierunku G wyciągania pasa podparta przez żebro 98. Przy obciążeniu układu blokowania pasów bezpieczeństwa wyższym niż wartość progowa, określona przez sztywność wygiętych w kierunku nasadki 105 żeber 98 i żebra 98 ulegają kolejno odkształceniu plastycznemu, przy czym umożliwiają one ruch urządzenia do zaciskania pasa 90 w kierunku G wyciągania pasa przy jednoczesnym oddawaniu energii.

Przykład wykonania według fig. 13 umożliwia przesunięcie urządzenia do zaciskania pasa 90 o około 30 mm, podczas gdy postać wykonania według fig. 14 umożliwia ruch urządzenia do zaciskania pasa 90 o około 10 mm.

Przykład wykonania według fig. 14 różni się od opisanych uprzednio w zasadzie tym, że stanowiąca przedłużenie obudowy zwijacza pasa nakładka 106 posiada zaledwie dwa żebra 108 i 110, które są wygięte we wzajemnie przeciwnych kierunkach. O żebro 108 opiera się, jak to zostało opisane wcześniej, nasadka 112 urządzenia do zaciskania pasa 90.

Wymienione zalety elementów urządzenia blokowania pasa bezpieczeństwa, zwłaszcza skutecznie zwiększa wytrzymałość na zerwanie, możliwość wykonania lżejszej konstrukcji oraz zbudowania systemu modułowego, występują w całym urządzeniu zwłaszcza wówczas, gdy zwijacz pasa współpracuje z elastycznie osadzoną szpulą pasa, urządzenie do zaciskania pasa z podwójnym klinem, a odkształcalne plastycznie elementy łączące współpracują ze sobą nawzajem, jak to zostało wcześniej opisane.

170 597

FIG.4

170 597

FIG. 6

170 597

20 30 S(mm)

FIG. 9

170 597

FIG. 10

FIG.11

170 597

-72 76

FIG.12

170 597

FIG.14

FIG. 13

170 597

11-!

OO CM

FIG.1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 4,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie blokujące pas bezpieczeństwa w pojazdach, ze zwijaczem pasa i umieszczonym za nim, urządzeniem do zaciskania pasa o dwóch leżących naprzeciw siebie, w obudowie zaciskowej po obu stronach pasa, klinach zaciskowych, przy czym kliny zaciskowe i obudowa zaciskowa mają współpracujące powierzchnie, a mianowicie odwrócone względem pasa powierzchnie ślizgowe na klinach zaciskowych i znajdujące się na obudowie zaciskowej powierzchnie oporowe, na których kliny zaciskowe opierają się swymi powierzchniami ślizgowymi i są przemieszczane wraz ze swymi ustawionymi naprzeciw siebie powierzchniami zaciskowymi z położenia spoczynkowego w kierunku wyciągania pasa do położenia roboczego zaciskowego, w którym przylegają do pasa, znamienny tym, że blokowany zwijacz pasa (10) i urządzenie do zaciskania pasa (12,72,90) są połączone ze sobą za pośrednictwem podatnych na odkształcenie plastyczne elementów łączących.
2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że przenosząca obciążenia obudowa (18) zwijacza pasa i obudowa (64) urządzenia do zaciskania pasa są połączone ze sobą za pośrednictwem elementów łączących w postaci podatnych na odkształcenie plastyczne żeber (14, 16; 60, 62; 74, 76).
3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że podatne na odkształcenie plastyczne żebra (14,16; 60,62) są wygięte w kształt łuku i są połączone z sąsiednimi końcami odpowiednio obudowy (18) zwijacza pasa i obudowy (64) urządzenia do zaciskania pasa.
4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że podatne na odkształcenie plastyczne żebra (14, 16; 60, 62) są połączone ze sobą swymi wierzchołkami przy czym w obszarze połączenia przekrój żeber jest osłabiony.
5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że przenosząca obciążenia obudowa zwijacza (10) pasa posiada co najmniej jedną, stanowiącą jej przedłużenie, nakładkę (92,106), na której osadzona jest przenosząca obciążenie obudowa urządzenia do zaciskania pasa (90) przesuwnie w kierunku (G) wyciąganie pasa i która posiada co najmniej jeden element łączący w postaci ustawionego poprzecznie do kierunku wyciągania pasa, podatnego na odkształcenia plastyczne żebra (98,108,110) i że przenosząca obciążenie obudowa urządzenia do zaciskania pasa (90) posiada co najmniej jedną nasadkę (105, 112) opartą o żebro (98, 108) w kierunku przeciwnym do kierunku (G) wyciągania pasa.
6. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że podatne na odkształcenia żebra (98, 108) są wygięte w kształcie łuku i mają wierzchołki skierowane w stronę nasadki (105,112) i ustawione są równolegle do siebie i w odstępie od siebie.
7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że współpracujące ze sobą powierzchnie: klinów zaciskowych (46,48) i obudowy zaciskowej (40) urządzenia do zaciskania pasa (12,90) są wyposażone w żebra (402, 404, 410), przy czym powierzchnie zaciskowe (50, 52) klinów zaciskowych (46, 48) są do siebie równoległe a powierzchnie ślizgowe (54, 56) klinów zaciskowych i powierzchnie oporowe (42,44) obudowy zaciskowej są względem siebie nachylone pod kątem, przy czym kąt pomiędzy powierzchniami ślizgowymi (54,56) jest mniejszy niż kąt pomiędzy powierzchniami oporowymi (42,44) o około jeden stopień.
8. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że na co najmniej jednej ze współpracujących powierzchni klinów zaciskowych i obudowy zaciskowej umieszczony jest element blokujący w postaci biegnącego poprzecznie do kierunku biegnącego poprzecznie do kierunku (G) wyciągania pasa żebra (402,404,410).
9. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że żebro (402, 404) jest odkształcalne plastycznie.
10. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że żebro (4^^, 404) jest wykonane na podobieństwo kołka ścinanego.

170 597
11. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że w tej powierzchni współpracującej, w której umieszczone jest żebro (402, 404) obok żebra, w kierunku wyciągania pasa (G) jest wykonany rowek (406, 408).
12. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że na powierzchni współpracującej przyległej do powierzchni, na której umieszczone jest poprzecznie do kierunku wyciągania pasa (G) żebro (410), znajduje się przesunięte względem tego żebra w kierunku wyciągania pasa (G) zagłębienie (412).
13. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że na przynajmniej jednej z współpracujących powierzchni wykonane jest wgłębienie (416), w którym umieszczona jest sprężyna (414).
14. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że współpracujące powierzchnie ślizgowe (54,56) klinów zaciskowych (46,48) są nachylone do siebie pod kątem równym około 27 stopni.
15. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że powierzchnie współpracujące klinów powłokę poślizgową zaciskowych i/lub obudowy zaciskowej są wyposażone w powłokę o małym współczynniku tarcia.
16. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że powierzchnie zaciskowe (50, 52) klinów zaciskowych (46, 48) są wyposażone w powierzchnię chropowatą.