PL170609B1

PL170609B1 - Urzadzenie blokujace pas bezpieczenstwa w pojazdach PL PL

Info

Publication number: PL170609B1
Application number: PL93297752A
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: EP0556719B1; HU213276B; CN1081975A; JPH06263006A; CN1036907C; HUT68384A; EP0556719A1; PL297752A1; PL297751A1; HUT68433A; US5323977A; ES2042452T3; PL170597B1; CZ279977B6; CZ279976B6; DE59304152D1; RU2062721C1; ES2044802T3; DE9202219U1; DE59304151D1

Abstract

1. Urzadzenie blokujace p a s bezpieczenstw a w pojazdach, ze zwijaczem p a s a i um ieszczonym za m m urzadzeniem do zacisk an ia p a s a z dw om a nap rze- ciwleglymi w obudow ie zaciskowej um ieszczonym i po obu stro n ach p a sa klinam i zaciskowym i, przy czym kliny zaciskowe i obudow a zaciskow a m aja w spólpracu- jace pow ierzchnie odw rócone wzgledem p a sa powierz- chnie slizgowe n a klinach zaciskow ych i znajdujace sie n a obudow ie zaciskowej pow ierzchnie oporowe, n a któ - rych kliny zaciskowe opieraja sie swymi pow ierzchniam i slizgowymi 1 s a przem ieszczane w raz ze swymi ustaw io- nymi naprzeciw siebie pow ierzchniam i zaciskowymi z polozenia spoczynkowego w k ieru n k u w yciagania p asa do polozenia roboczego, w którym przylegaja do pasa, znam ien ne tym , ze w um ieszczonym za zwijaczem p asa (10) urzadzeniu do zaciskania p a s a (12, 7 2 , 90) w spól- pracujace ze soba pow ierzchnie pow ierzchnie slizgowe (54, 56) klinów zaciskow ych 1 pow ierzchnie oporowe (42, 44) obudow y zaciskowej urzadzenia do zaciskania p a sa (12, 7 2 , 90) sa w yposazone w zebra (402, 404, 410) przy czym, pow ierzchnie zaciskowe (50, 52) klinów zaciskowych (46, 48) sa do siebie równolegle, a powierz- chnie slizgowe (54, 56) klinów zaciskowych (46, 48) i pow ierzchnie oporowe (42, 44) sa wzgledem siebie n a - chylone pod katem , przy czym k a t pomiedzy pow ierzch- niam i slizgow ym i (5 4 , 56) je s t m n iejsz y n iz k a t pomiedzy pow ierzchniam i oporowymi (42, 44) o okolo jeden stopien. 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 z dwoma naprzeciwległymi w obudowie zaciskowej po obu stronach pasa klinami zaciskowymi, 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 33 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 zablokowania szpuli. Ponadto urządzenie do zaciskania pasa odciąża zwijacz pasa, co pozwala zaprojektować go na mniejsze obciążenia mechaniczne.

Urządzenie do zaciskania pasa, ze względu na stosunkowo małą wydłuzalność w kierunku przebiegu pasa, muszą mieć możliwość przejmowania bardzo małej siły działającej na pas bezpieczeństwa. Dlatego w razie zderzenia pojazdu, pas w strefie działania urządzenia do zaciskania jest wystawiony na bardzo duże obciążenia. Ale także podczas normalnej eksploatacji pojazdu pas może być nadmiernie narażony na obciążenia ze strony urządzenia do zaciskania. Chciałoby się obniżyć do minimum próg jego zadziałania, żeby mógł on zareagować możliwie wcześnie w przypadku zderzenia pojazdu. Ale przy niskim progu zadziałania także podczas normalnej eksploatacji pojazdu pas ulega często zaciśnięciu w tym samym miejscu, co po pewnym czasie zmniejsza niezawodność pasa bezpieczeństwa.

Znane wykonanie urządzenia do zaciskania pasa z dwoma klinami zaciskowymi umieszczonymi po obu stronach pasa pozwala zmniejszyć wspomniane obciążenie i zagrożenia, ponieważ kliny zaciskowe przesuwają się synchronicznie, tak Że nie występuje między nimi ruch względny stanowiący zagrożenie dla pasa, który jest obciążony symetrycznie po obu stronach. Jednak w praktyce pas zrywa się już przy obciążeniach znacznie mniejszych niż jego statyczna wytrzymałość na zerwanie.

U podstaw wynalazku leży zadanie dalszego zwiększenia dynamicznej obciążalności znanych urządzeń blokujących pasy bezpieczeństwa.

170 609

Zadanie to w tego rodzaju urządzeniu blokującym rozwiązano zgodnie z wynalazkiem w ten sposób, że w umieszczonym za zwijaczem pasa urządzeniu do zaciskania pasa współpracujące ze sobą powierzchnie, powierzchnie ślizgowe klinów zaciskowych i powierzchnie oporowe obudowy zaciskowej urządzenia do zaciskania pasa są wyposażone w żebra, przy czym powierzchnie zaciskowe klinów zaciskowych są do siebie równoległe, a powierzchnie ślizgowe klinów zaciskowych i powierzchnie oporowe obudowy zaciskowej są względem siebie nachylone, przy czym kąt pomiędzy powierzchniami ślizgowymi jest mniejszy niż kąt pomiędzy powierzchniami oporowymi o około jeden stopień.

Korzystnie, na co najmniej jednej ze współpracujących powierzchni klinów zaciskowych obudowy zaciskowej umieszczony jest element blokujący w postaci biegnącego poprzecznie do kierunku wyciągania pasa żebra.

Korzystnie, żebro jest odkształcalne plastycznie lub ukształtowane jest na podobieństwo kołka ściananego. Na tej powierzchni współpracującej, na której znajduje się żebro, obok tego zebra, w kierunku wyciągania pasa, wykonany jest rowek, przyjmujący te żebro. Na powierzchni współpracującej przyległej do powierzchni, na której umieszczone jest żebro znajduje się przesunięte względem tego żebra zagłębienie.

Korzystnie, na przynajmniej jednej ze współpracujących powierzchni wykonane jest wgłębienie, w którym umieszczona jest sprężyna. Współpracujące powierzchnie ślizgowe klinów zaciskowych są nachylone do siebie pod kątem około 27 stopni. Powierzchnie współpracujące klinów zaciskowych i/lub obudowy zaciskowej są wyposażone w powłokę o małym współczynniku tarcia. Korzystnie powierzchnie zaciskowe klinów zaciskowych wyposażone są w chropowatą powierzchnię. Blokowany zwijacz pasa i urządzenie do zaciskania pasa są połączone ze sobą za pośrednictwem podatnych na odkształcenie plastyczne żeber.

Przenosząca obciążenie obudowa zwijacza pasa i urządzenia do zaciskania pasa są połączone ze sobą za pośrednictwem elementów łączących w postaci podatnych na odkształcenie plastyczne żeber. Podatne na odkształcenie plastyczne żebra są wygięte na kształt łuku i są połączone z sąsiednimi końcami odpowiednio obudowy zwijacza pasa i obudowy urządzenia do zaciskania pasa i połączone ze sobą swymi wierzchołkami, przy czym w obszarze połączenia przekrój żeber jest osłabiony.

Przenosząca obciążenie obudowa zwijacza pasa posiada co najmniej jedną stanowiącą jej przedłużenie nakładkę, na której osadzona jest przenosząca obciążenie 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 żebra i przenosząca obciążenie obudowa urządzenia do zaciskania pasa posiada co najmniej jedną nasadkę opartą o żebro w kierunku przeciwległym do kierunku wyciągania pasa.

Urządzenie według wynalazku ma podatne na odkształcenie plastyczne żebra, które mają wierzchołki skierowane w stronę nasadki obudowy urządzenia do zaciskania pasa i ustawione są równolegle do siebie i w odstępie od siebie.

U podstaw rozwiązania według wynalazku leży poznanie faktu, że w znanym zaciskaczu pasa naprężenie rozciągające ma nieciągły przebieg na krawędziach klinów zaciskowych. W praktyce pas zrywa się najwcześniej przy krawędziach klinów zaciskowych usytuowanych w kierunku wyciągania pasa. Przyczyną jest to, ze napas w tej strefie działają nie tylko maksymalne siły rozciągające, lecz dodatkowo także siły poprzeczne.

W położeniu spoczynkowym powierzchnie zaciskowe są w przybliżeniu równoległe do kierunku wyciągania pasa. Stykając się z pasem powierzchnie zaciskowe są początkowo równoległe do siebie i do pasa, tak, ze słabe, ale stosunkowo częste początkowe naprężenia cierne pasa rozkładają się po zadziałaniu zaciskacza na możliwie dużą powierzchnię i uzyskuje się dobry efekt zabierający ze strony klinów zaciskowych.

W rozwiązaniu według wynalazku powierzchnie zaciskowe klinów, mające korzystnie strukturę sprzyjającą tarciu, po stronie zwróconej ku zwijaczowi wchodzą głębiej w materiał pasa niż po drugiej stronie. Po tej ostatniej, szczególnie silnie rozciąganej stronie, przy odpowiednim dobraniu kąta między powierzchniami zaciskowymi, działają na pas nieznaczne (lub nawet żadne siły) poprzeczne, także nie ma tendencji do zrywania pasa z wyżej podanego powodu.

170 609

W dalszym przebiegu pasa między klinami zaciskowymi narastają wprawdzie siły poprzeczne, ale jest to nieszkodliwe, gdyż jednocześnie maleje naprężenie rozciągające. Dzięki obustronnie symetrycznemu obciążeniu poprzecznemu pasa, które naiasta w takim samym stopniu, jak maleje obciążenie rozciągające, można uzyskać znaczny wzrost dynamicznej wytrzymałości na rozerwanie zwijacza pasa.

Przedmiot wynalazku jest bliżej objaśniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zwijacz pasa z dołączonym urządzeniem do zaciskania pasa o podwójnym klinie zaciskowym, w częściowym przekroju i w widoku z boku, fig. 2 - zwijacz pasa w przekroju wzdłuż linii II-II na fig. 1, fig. 3 - urządzenie do zaciskania pasa z podwójnym klinem zaciskowym według fig. 1 w przekroju wzdłużnym, fig. 4 - szczegół urządzenia do zaciskania pasa z fig. 3 w przekroju wzdłużnym, fig. 5 i 6 - urządzenie do zaciskania pasa w innych przykładach wykonania w przekroju wzdłużnym, fig. 7 - zwijacz pasa i połączone z nim plastycznie odkształcalnym elementem łączącym urządzenie do zaciskania pasa w stanie przed wystąpieniem dużego obciążenia w widoku perspektywicznym, fig. 8 - zwijacz pasa i połączone z nim urządzenie do zaciskania pasa po wystąpieniu w nim wysokiego obciążenia, fig. 9 - wykres rozkładu sił w pasie jako funkcji wydłużenia pasa w urządzeniu według fig. 1 i 2 albo 4 i 5 oraz fig. 10 do 14 - dalsze przykłady wykonania elementów łączących.

W pokazanym na fig. 1 i 2 przykładzie wykonania oznaczony przez 10, ogólnie znany zwijacz pasa i przez 12 urządzenie do zaciskania pasa są połączone ze sobą elementami łączącymi w postaci żeber 14 i 16. Zwijacz 10 posiada ceową obudowę 18, w której ramionach bocznych osadzona jest podatna na odkształcenia promieniowe szpula 20 pasa. Na tej szpuli jest nawinięty częściowo pas tkany 22, który przechodzi przez środek urządzenia do zaciskania pasa 12 (nie pokazano tego na rysunku). Na szpuli 20 uformowano z boku blokujące kółka zębate 24, które po odchyleniu szpuli 20 współdziałają z uzębieniami blokującymi 26, które umieszczono w otworach ramion bocznych obudowy 18. Na jednym z kółek zębatych 24 ułozyskowano poza tym obrotowo naciętą w postaci gwiazdy tarczę sterującą 28. Tarcza ta steruje w znany sposób zapadką 30 częściowo współdziałając z kółkami zębatymi 24, gdy wyczulony na ruch pojazdu czujnik kulkowy 32 zareaguje na opóźnienie pojazdu, albo nie pokazany na rysunku czujnik inercyjny 34 zareaguje na wyciąganie pasa. W trakcie dalszego wyciągania pasa kółka zębate 24 zachodzą na uzębienia blokujące 26, tak ze jest zablokowany obrót szpuli 20 w kierunku wyciągania pasa. Jednocześnie z wysterowaniem zapadki 30 tarcza 28 wychyla osadzoną na obudowie 18 dźwignię odchylną 36 w kierunku urządzenia do zaciskania pasa 12.

Urządzenia do zaciskania pasa 12 widać najlepiej na fig. 3. Obudowa 40 zaciskowa obejmuje pas 221 po swojej stronie wewnętrznej jest wyposażona w dwie powierzchnie oporowe 42 i 44 symetryczne lustrzanie względem płaszczyzny pasa i zbiegające się kątowo w kierunku wyciągania pasa G. Między każdą z powierzchni 42 lub 44 i pasem 22 umieszczono klin zaciskowy 46 lub 48. Oba kliny zaciskowe 46 i 48 ukształtowano lustrzanie symetrycznie względem płaszczyzny pasa.

W stanie spoczynkowym urządzenia do blokowania pasa nie pokazane na rysunku sprężyny utrzymują kliny 46, 48 w pewnej odległości od pasa, przy czym zwrócone do pasa powierzchnie zaciskowe 50, 52 klinów 46,48 przebiegają równolegle do siebie i do kierunku G wyciągania pasa. Powierzchnie zaciskowe 50, 52 mają chropowatą powierzchnię tworzącą strukturę sprzyjającą tarciu, a mianowicie posiadają korzystnie ząbki, których podziałką jest dostosowana do struktury i charakterystyki wydłużenia pasa 22, żeby zapewnić niezawodne uchwycenie pasa 22, oszczędzając jednocześnie materiał tego pasa. Odwrócone względem pasa 22 powierzchnie klinów 46,48 są powierzchniami ślizgowymi 54 lub 56, z których każda przesuwa się po jednej z powierzchni oporowych 42, 44 obudowy zaciskowej 40, gdy kliny zaciskowe poruszane są dźwignią odchylną 36 w kierunku G wyciągania pasa. Przy tym ząbki powierzchni zaciskowych 50, 52 wchodzą w materiał pasa.

Kąty, jakie tworzą powierzchnie oporowe 42, 44 i powierzchnie ślizgowe 54, 56 z kierunkiem G wyciągania pasa, dobrano tak, że każde następujące wyciągnięcie pasa powoduje samoczynne zakleszczenie klinów zaciskowych 46,48, tak ze pas 22 zostaje unieruchomiony w urządzeniu do zaciskania 12. Celem ułatwienia sprzęgnięcia klinów 46, 48 powierzchnie

170 609 oporowe 42, 44 lub powierzchnie ślizgowe 54, 56 są zaopatrzone w powłokę poślizgową o małym współczynniku tarcia.

Żeby naciągi działające na pas 22 były przenoszone płynnie (w sposób ciągły) na urządzenie do zaciskania pasa 12, kąt zawarty między powierzchniami ślizgowymi 54, 56, klinów zaciskowych gdy powierzchnie zaciskowe są równoległe do powierzchni pasa, jest nieco mniejszy niż kąt zawarty między powierzchniami oporowymi 42, 44.

W przykładzie wykonania kąt między powierzchniami ślizgowymi 54 i 56 wynosi około 27 stopni, natomiast kąt między powierzchniami oporowymi 42 i 44 wynosi około 26 stopni, gdy powierzchnie zaciskowe 50, 52 w stanie spoczynkowym rozpościerają się równolegle do pasa 22. Między każdą z powierzchni ślizgowych 42, 44 i odpowiadającą jej powierzchnią oporową 54 lub 56 istnieje więc różnica kątowa λ około pół stopnia.

Po zadziałaniu urządzenia do zaciskania pasa 12 sąsiadujące ze zwijaczem 10 strefy powierzchni zaciskowych 50, 52 wchodzą więc głębiej w materiał pasa niż strefy położone w kierunku wyciągania pasa. Nacisk i związane z tym przenoszenie sił między pasem 22 i urządzeniem do zaciskania pasa 12, maleją więc stopniowo w kierunku G wyciągania pasa. Dobrze jest dostosować różnicę kątową λ do grubości i wydłużalności materiału pasa i do wymiarów urządzenia do zaciskania pasa 12 w taki sposób, aby na wysuniętym w kierunku G końcu powierzchni zaciskowych 50,52 nie było lub występowało tylko nieznaczne przenoszenie siły między pasem 22 i urządzenie do zaciskania pasa 12. Dzięki temu w strefie tej nie ma praktycznie obciążeń poprzecznych pasa 22, które w tradycyjnych zaciskaczach sprzyjają zrywaniu się pasa właśnie w tym miejscu poddawanym silnemu rozciąganiu.

Ze względu na symetryczne ukształtowanie klinów zaciskowych 46, 48 nie występuje między nimi po obciążeniu urządzenia do zaciskania pasa 12 ruch względny w kierunku przebiegu pasa, co również wpływa korzystnie na obciążalność pasa 22. Kliny zaciskowe 46,48 są korzystnie wysterowywane wspólnie, żeby także podczas normalnej pracy, gdy kliny te są często pobudzane chwytając przy tym za pas 22, nie występowało zużycie niekorzystnie dla niezawodności działania urządzenia.

Powierzchnie zaciskowe 50, 52 aż do zetknięcia się z pasem 22 przebiegają równolegle względem niego, a więc przy dalszym wyciąganiu pasa 22 pociąga on łagodnie kliny 46, 48 w kierunku G. Celem wysterowania klinów 46, 48 można odpowiednio ukształtować dźwignię odchylną 36, albo kliny te połączyć ze sobą kształtowo w sposób nie pokazany na rysunku, ewentualnie przez prowadnice przechwytujące z boku pasa, które poruszają się zawsze wspólnie w kierunku wyciągania pasa G.

Żeby powierzchnie zaciskowe 50, 52 w położeniu spoczynkowym były równoległe do pasa 22 i aby, zwłaszcza przy dużych obciążeniach, jak w przypadku zderzenia, powierzchnie ślizgowe 54, 56 przylegały płasko do powierzchni oporowych 42, 44, umieszczono w tych powierzchniach odpowiednio żebro 402 i 404 oraz rowek 406 i 408. Ukształtowanie to widać dobrze na fig. 4, gdzie z uwagi na przejrzystość rysunku pokazano tylko połowę obudowy zaciskowej 40.

Przy małych obciążeniach powierzchnia ślizgowa 56 jest prowadzona po żebrze 404, a więc powierzchnie zaciskowe 50 i 52 są utrzymywane równolegle do pasa 22 . Po zadziałaniu urządzenia do zaciskania 12 cała powierzchnia zaciskowa 52 chwyta za pas 22, tak, że jest on równomiernie obciążony całą powierzchnią 52. To samo dotyczy też klina zaciskowego 46 i żebra 402.

W razie wystąpienia dużych obciążeń, na przykład przy zderzeniu pojazdu, klin zaciskowy 48 przesuwa się najpierw w kierunku G, tak że powierzchnia zaciskowa 52 przylega do pasa 22. W miarę narastania obciążenia klin zaciskowy 48 odkształca plastycznie żebro 404 wciskając je w sąsiedni rowek 408. Powierzchnia ślizgowa 56 przylega wtedy płasko do powierzchni oporowej 44 i powstaje otwarty w kierunku G kąt ostry między powierzchnią zaciskową 52 i pasem 22. Odpowiedni synchroniczny proces ma miejsce przy dużym obciążeniu także na klinie 46, który odkształca plastycznie żebro 402 wciskając je w rowek 406.

Odmiany wykonania pokazane na fig. 3 i 4 mogą stanowić przykłady wykonania przedstawione na fig. 5 i 6.

Według fig. 5 żebro 410 umieszczone na klinie zaciskowym 48 na powierzchni ślizgowej 56, tak że klin 48 wspiera się żebrem 410 na obudowie zaciskowej 40. W obudowie tej

170 609 przewidziano na powierzchni oporowej 44 zagłębienie 412, które ukształtowano skośnie i w odstępie od żebra 410.

Odstęp Len i skos dGbiano przy tym tak, ze gdy powierzchnia zaciskowa 52 przylega do pasa 22, żebro 410 wchodzi w zagłębienie 412. Odpowiednie ukształtowanie mają również klin zaciskowy 46 i powierzchnia oporowa 42. których tu nie pokazano dla uproszczenia rysunku. W wyniku takiego ukształtowania żebro 410 me ulega zniszczeniu przy dużych obciążeniach.

Inna odmiana wykonania przedstawiona na fig. 6 ma we wgłębieniu 416 sprężynę 414 dla zmiany kąta klinów zaciskowych 46 i 48 względem pasa 22. Wgłębienie 416 umieszczono w powierzchni oporowej 44 obudowy 40, a sprężyna 414 przylega do powierzchni ślizgowej 56 klina zaciskowego 48. Sprężynę tę dobrano tak, ze po przekroczeniu określonego obciążenia jest ona wciskana klinem 48 we wgłębienie 416. Powierzchnia ślizgowa 56 przylega wtedy płasko do powierzchni oporowej 44, gdy sprężyna 414 jest całkowicie wciśnięta klinem 48 we wgłębienie 416. Również dla drugiego klina zaciskowego 46 przewidziano odpowiedni układ i ukształtowanie sprężyny 414 i wgłębienia 416, tak że możliwy jest synchroniczny ruch obu klinów zaciskowych 46 i 48.

Wykorzystując opisane urządzenia do zaciskania pasa uzyskano w próbach dynamiczną wytrzymałość na zerwanie do 20 kN przy wytrzymałości statycznej około 24 kN, zależnie od materiału pasa. Okazało się, ze dynamiczna wytrzymałość na zerwanie jest znacznie bliższa teoretycznie maksymalnej oczekiwanej wytrzymałości statycznej niż w znanych zaciskaczach. Poza tym urządzenie do zaciskania pasa okazało się niewrażliwe na zanieczyszczenia pasa olejem, smarem, środkiem konserwującym i innymi substancjami, ponieważ ich obecność nie miała wpływu ani na zmniejszenie wytrzymałości na zerwanie, ani na zwiększenie długości wyciągnięcia pasa pod obciążeniem. Opisane urządzenia do zaciskania pasa przytrzymują niezawodnie pas i jednocześnie oszczędzają jego materiał.

Z licznych możliwości efektywnego wytwarzania takiego urządzenia mającego mały ciężar można tu wymienić tylko niektóre. Kliny zaciskowe 46, 48 mogą być wykonane z tworzywa sztucznego, jako odlew ciśnieniowy z metalu lekkiego lub z metalowych kształtowników. Obudowa zaciskowa 40, wykonana korzystnie ze stali lub z materiału spiekanego, może być też wytworzona jako odlew ciśnieniowy Al lub Zn. Żebra 58 widoczne na fig. 1 służą do usztywnienia obudowy 40 zaciskowej.

Ukształtowanie i funkcję żeber 14 i 16 widocznych tylko częściowo na fig. 2, które łączą zwijacz 10 z urządzeniem zaciskowym 12, objaśnia się na podstawie fig. 7 i 8. W pokazanej tam odmianie wykonania urządzenia blokującego pasa bezpieczeństwa obudowa 18 zwijacza 10 jest połączona łukowym żebrem 60 z przeciwnie wygiętym żebrem 62 obudowy 64 urządzenia do zaciskania 12. Żebra 60162 są złączone ze sobą ich wierzchołkami, a swoimi wolnymi końcami łączą się z odpowiednią obudową. Szerokość łukowych ramion żeber 60, 62 jest najmniejsza w strefie ich wierzchołków, tak, że istnieje tam zadane miejsce przełomu. Gdy zostanie osiągnięta ustalona wartość siły, do której blokada pasa ma następować tylko poprzez urządzenie do zaciskania pasa, zaczyna się plastyczne odkształcanie żeber 60,62, przy czym oddalają się od siebie obudowy 18, 64. Od określonej wartości obciążenia żeber 60, 62 odrywają się od siebie na zwężeniu w strefie ich wierzchołków. Pozostałe odcinki żeber wydłużają się dalej, aż osiągnie się ewentualnie stan pokazany na fig. 8. Odcinek D, określający oddalenie się od siebie obu obudów 18,64, wystarcza do zazębiania się kółek zębatych 24 szpuli 20 z uzębieniami blokującymi 26 korpusu.

Żebra 14 i 16 na fig. 1 i 2 odkształcają się pod zwiększonym obciążeniem w zasadzie tak samo jak to opisano w związku z fig. 7 i 8. Różnica jest tylko taka, ze żebra 14 i 16 są kątowymi przedłużeniami obudowy 18 zwijacza 10, które są połączone przykładowo nitami 66 z urządzeniem do zaciskania pasa 12. Oba żebra 14 i 16 nie są tu połączone zadanym miejscem przełomu, gdyż są one stosunkowo szerokie, a więc i mocniejsze.

Przy plastycznym odkształceniu żeber 14, 16 lub 60, 62 jest wykonana praca, czyli pochłaniana jest energia, dzięki czemu następuje w pożądany sposób redukcja szczytowych obciążeń w układzie pasa bezpieczeństwa. Energia jest pochłaniana w przybliżeniu na odcinku D zaznaczonym na fig. 9, przy czym S oznacza całkowite wydłużenie pasa wraz z odkształceniem obudów urządzenia. Wykres na fig. 9 pokazuje działającą na pas siłę F jako funkcję wydłużenia S pasa w urządzeniu według fig. 1 i 2 albo 7 i 8.

170 609

Linią kreskową zaznaczono dalszy przebieg siły przy nieruchomym urządzeniu do zaciskania pasa.

Wvkorzvstvwanv na pochłanianie energii odcinek D może mieć do około 50 mm i dobiera

J J J J X O się go korzystnie tak, aby urządzenie do zaciskania pasa 12 nie było obciążone powyżej jego krytycznej wartości oraz by były przyjmowane siły wychodzące od zwijacza 10, przy czym uwzględniony jest odpowiadający tym siłom efekt szpuli odwijania pasa. Wynikające z tego efektu odwijanie pasa jest jednak znacznie mniejsze niż w układzie urządzenia bez urządzenia do zaciskania pasa i jest nawet korzystne z punktu widzenia spłaszczenia przebiegu siły wprowadzanej do układu, ponieważ następuje dalsze pochłanianie energii. Dzięki zniwelowaniu sił szczytowych możliwe jest zastosowanie tańszych i lekkich elementów konstrukcyjnych w urządzeniu. Tak np. szpula pasa i/lub jej wałek nośny albo kliny zaciskowe mogą być wykonane z tworzywa sztucznego. Plastycznie odkształcalne łączniki mogą być wykonane w zupełnie różny sposób. Niektóre z korzystnych wykonań przedstawiono w dalszej części opisu.

Na fig. 10 pokazano w widoku z góry obudowę szpuli 70 pasa, część urządzenia do zaciskania pasa 72 i łączące je umieszczone z boku żebra 74, 76. Zebra te zaprojektowano tak, że zrywają się one przy przekraczającej próg na przykład 10-12 kN sile między urządzeniem do zaciskania 72 i obudową szpuli 70. Potem następuje plastyczne wydłużenie bocznych, pofałdowanych na pewnym odcinku żeber 78, 80, przy czym pozwalają one na rozejście się obudowy szpuli 70 i urządzenia do zaciskania pasa 72 tylko na odcinku ich wydłużenia.

Odmiana wykonania według fig. 11 różni się od tej na fig. 10 tylko tym, że brak jest żeber wyznaczających wartość progową i żebra 82, 84 są umieszczone bezpośrednio na obudowie szpuli 86. Żebra 82, 84 mogą być też przedłużeniami obudowy szpuli 86, stanowiącymi z nim jedną całość.

Odmiana wykonania według fig. 12 różni się od tej z fig. 10 tylko tym, że brak jest pofałdowanych żeber 78 i 80, a żebra 74 i 76 poddają się plastycznemu odkształceniu. Żebra te pozwalają na ograniczone odsunięcie urządzenia do zaciskania pasa 12 do zwijacza 10, gdy siła działająca na pas 22 przekracza ustaloną wartość.

Dalsze odmiany wykonania odkształcalnych plastycznie elementów łączących przedstawiono na fig. 13 i 14, na których zaznaczono schematycznie dla orientacji urządzenie do zaciskania pasa 90 odpowiadające urządzeniu 12 z fig. 1. Przenoszącą obudowę zwijacza pokazano tylko częściowo, mianowicie na fig. 13 w postaci nakładki 92 stanowiącej przedłużenie obudowy. Jedna lub kilka takich nakładek 92 przebiega z każdej strony urządzenia do zaciskania pasa 90, przy czym każda nakładka 92 ma otwory wzdłużne 94, w których za pomocą zatrzasków 96 osadzone jest urządzenie do zaciskania pasa 90 z możliwością przesuwu w kierunku G wyciągania pasa. Nakładka 92 na fig. 13 ma cztery oddzielne, przebiegające poprzecznie do kierunku G żebra 98, które utworzone są przez wycięcia materiału w nakładce 92. Przenosząca obciążenie obudowa urządzenia 90 ma nasadkę 105, która wchodzi w jedno z wycięć w nakładce 92 i wspiera się w kierunku przeciwnym do kierunku G, o żebro 98.

W przypadku obciążenia urządzenia blokującego pasa przekraczającego wartość progową, zadaną sztywnością wygiętych w kierunku nasadki 105 żeber 98,100,102 i 104 następuje kolejne odkształcenie plastyczne tych żeber, przy czym umożliwiają one ruch urządzenia do zaciskania pasa 90 w kierunku G z oddawaniem energii.

Odmianę wykonania według fig. 13 zaprojektowano dla przesuwu urządzenia do zaciskania pasa 90 o około 30 mm, natomiast odmianę według fig. 14 dla tego przesuwu o około 10 mm. Odmiana według fig. 14 różni się od poprzednio opisanej w zasadzie tym, że nakładka 106 obudowy zwijacza ma tylko dwa zebra 108 i 110, które są wygięte w przeciwnych kierunkach. Na żebrze 108 wspiera się jak opisano wcześniej nasadka 112 urządzenia do zaciskania pasa 90.

Wymienione zalety elementów składowych urządzenia blokującego pasa bezpieczeństwa, w szczególności skutecznie zwiększona wytrzymałość na obciążenie niszczące, lekkość konstrukcji i możliwość zunifikowania elementów, dotyczą w specjalnym stopniu całego urządzenia, gdy zwijacz pasa z podatnie ułożyskowaną szpulą, urządzenie do zaciskania pasa z podwójnym klinem i plastycznie odkształcalne elementy łączące współdziałają ze sobą w opisany sposób.

170 609

FIG.4

FIG. 3

170 609

^52

FIC. 5

FIC.6

170 609

ίο 20 30 S(mm)

FIG.9

170 609

ITTJ

170 609

*^θ 94

FIG. 13

106 112

FIG.14

170 609

^F,G·¹ FIG.2

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 z dwoma naprzeciwległymi w obudowie zaciskowej umieszczonymi po obu stronach pasa klinami zaciskowymi, przy czym kliny zaciskowe i obudowa zaciskowa mają współpracujące powierzchnie: 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, w którym przylegają do pasa, znamienne tym, że w umieszczonym za zwijaczem pasa (10) urządzeniu do zaciskania pasa (12, 72, 90) współpracujące ze sobą powierzchnie: powierzchnie ślizgowe (54, 56) klinów zaciskowych i powierzchnie oporowe (42, 44) obudowy zaciskowej urządzenia do zaciskania pasa (12, 72; 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 (46, 48) i powierzchnie oporowe (42, 44) 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.
2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że na co najmniej jednej ze współpracujących powierzchni klinów zaciskowych (46, 48) i obudowy zaciskowej (40) umieszczony jest element blokujący w postaci biegnącego poprzecznie do kierunku (G) wyciągania pasa zebra (402, 404, 410).
3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że zebro (402, 404) jest odkształcalne plastycznie.
4. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że zebro (402, 404) jest wykonane na podobieństwo kołka ścinanego.
5. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, ze na tej powierzchni współpracującej, na której znajduje się żebro (402, 404) obok- żebra, w kierunku (G) wyciągania pasa wykonany jest rowek (406,408) przyjmujący tego żebra.
6. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że na powierzchni współpracującej przyległej do powierzchni, na której umieszczone jest żebro (410) znajduje się przesunięte względem tego żebra w kierunku wyciągania pasa (G) zagłębienie (412).
7. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że na przynajmniej jednej ze współpracujących powierzchni wykonane jest wgłębienie (416), w którym umieszczona jest sprężyna (414).
8. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że współpracujące powierzchnie ślizgowe (54, 56) klinów zaciskowych (46, 48) są nachylone do siebie pod kątem około 27 stopni.
9. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że powierzchnie współpracujące klinów zaciskowych (46, 48) i/lub obudowy zaciskowej (40) są wyposażone w powłokę o małym współczynniku tarcia.
10. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że powierzchnie zaciskowe (50, 52) klinów zaciskowych (46, 48) wyposażone są w chropowatą powierzchnię.
11. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że blokowany zwijacz pasa (10) i urządzenie do zaciskania pasa (12, 90) są połączone ze sobą za pośrednictwem podatnych na odkształcenie plastyczne żeber (14,16, 60, 62, 74, 78, 80, 82, 84, 92,104,106,112).
12. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że przenoszące obciążenie obudowy (18, 64) zwijacza pasa (10) i urządzenia do zaciskania pasa (12) są połączone ze sobą za pośrednictwem elementów łączących w postaci podatnych na odkształcenie plastyczne żeber (1^, 16, 60, 62, 74, 76).

170 609
13. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że podatne na odkształcenie plastyczne żebra (14,16,60,62) są wygięte na kształt łuku i są połączone z sąsiednimi końcami odpowiednio obudowy (18) zwijacza pasa i obudowy (64) urządzenia do zaciskania pasa.
14. Urządzenie według zastrz. 13, 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.
15. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że przenosząca obciążenie 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) wyciągania pasa, i która posiada co najmniej jeden element łączący w postaci ustawionego poprzecznie do kierunku (G) wyciągania pasa podatnego na odkształcenie plastyczne zebra (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 przeciwległym do kierunku (G) wyciągania pasa.
16. Urządzenie według zastrz. 15, znamienne tym, że podatne na odkształcenie plastyczne żebra (98,108) mają wierzchołki skierowane w stronę nasadki (105,112) obudowy urządzenia do zaciskania pasa (90) i ustawione są równolegle do siebie i w odstępie od siebie.