RU2048319C1

RU2048319C1 - Damping device for safety belt of vehicle

Info

Publication number: RU2048319C1
Authority: RU
Inventors: Н.Н. Денисов; А.В. Хиникадзе; О.Д. Леошкевич; С.Г. Родина; Л.Е. Лейферов; В.Д. Щукин; В.С. Пленков
Original assignee: Центральный научно-исследовательский институт точного машиностроения
Priority date: 1991-07-08
Filing date: 1991-07-08
Publication date: 1995-11-20

Abstract

FIELD: automotive industry. SUBSTANCE: device has housing and movable carriage with a unit for fastening the safety belt and spring-loaded with wedge-shaped braking members. Each braking member is made up as a slide provided with cutting edge positioned on the front face and interacting with the inner side of the housing. The angle between the outer side of the slide and inner side of the housing is in the range from 30' to 5°. In addition, the pocket for collecting chips is made in the carriage in front of the slide. The arrester is mounted behind the slide. EFFECT: enhanced reliability. 4 dwg

Description

Изобретение относится к средствам пассивной безопасности пользователя транспортным средством. The invention relates to means of passive safety of a vehicle user.

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.Known damping devices in which braking of seat belts (RB) is based on the principle of surface friction of brake elements [1,2]
The design drawback is the uneven dispersion of the user's excess energy by the brake elements due to the dependence of the braking force on the state of the interacting surfaces, which during operation are subject to oxidation, moisture, grease, abrasive, etc. This leads to an increase in the load on the user and a decrease in the degree of his safety.

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. The prototype of the invention is a device [3] based on the principle of deformation of its elements and, in particular, the housing. It contains a box-shaped housing, a movable carriage with four symmetrical inclined planes, between each of which and the inner surface of the housing there is a brake element in the form of a roller.

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. This design is less dependent on operating conditions, but it also does not provide stable braking forces of the RB along the entire path of the carriage, which reduces the degree of user safety. This is because the damping force is determined not only by the deformation force of the housing, but also by the surface friction of the deforming elements against the inner surface of the housing. In addition, the dependence of the strain on the strength and geometric parameters of the elements of the device (surface hardening, hardness, wall thickness of the body, etc.) requires increased accuracy in the manufacture of these elements.

Целью предлагаемого изобретения является повышение степени безопасности пользователя за счет обеспечения стабильного и постоянного демпфирования усилия торможения РБ на всем пути его движения. The aim of the invention is to increase the degree of user safety by ensuring stable and constant damping of the braking force of the RB throughout its path.

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.This goal is achieved by cutting off the surface layer of the housing by the brake element. For this, each element is made in the form of a slider equipped with a cutting edge located at its front end and interacting with the inner surface of the housing. The angle between the outer surface of the slider and the inner surface of the housing should be less than 30 ', but not exceed 5 ^about . At the same time, a pocket for collecting chips is made on the carriage in front of the slider, and a travel stop is located behind the slider.

В результате проведенного поиска на новизну заявителями не обнаружены демпфирующие устройства РБ, в которых используется принцип деформации путем срезания стружки. As a result of the search for novelty, the applicants did not find damping devices of the Republic of Belarus in which the principle of deformation by cutting chips was used.

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. In FIG. 1 shows a damping device; in FIG. 2, section AA in FIG. 1; in FIG. 3 diagram of the operational position of the slider; in FIG. 4 diagram of the position of the slider on the stop.

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.The damping device comprises a box-shaped housing 1 made, for example, of light aluminum alloy. Inside it there is a movable carriage 2 with a fastening unit 3 of the belt 4. On the long sides of the carriage, grooves 5 are made, the bottom 6 of which is inclined inside the slide towards the working movement of the carriage. In the grooves 5, the brake elements 7 are moved, each of which is made in the form of a slider with an inclined supporting plane interacting with the inclined plane 6 of the groove 5 of the carriage 2. The slider is equipped with a cutting edge 8 formed by its front end 9 and the plane 10 facing the inner surface of the housing . In this case the plane 10 is inclined inwardly from the cutting edge of the slide at an angle of ⁰ ° 30 ^'<α ^{<5 °.} Each slider is pressed into the front end by a spring 11, which provides simultaneous interaction of the slider with an inclined plane 6 and a cutting edge 8 with the inner surface of the housing.

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. In each groove, a slider stroke limiter is installed in the form of a stop or, for example, a pin 12, between which and the rear end of the slide there is a gap that determines the size of the cutting edge cutting into the box body. The depth of cut and the width of the cutting edge, as well as their number, allow you to select and set the required force. Practically for aluminum alloys, the cutting depth is 0.1-0.5 mm, and the carriage stroke ≈ 150 mm.

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.The angle between the outer surface of the slider and the inner surface of the housing is determined by the ratio 30 ^' <α <5 ^о, which was obtained experimentally during debugging work in natural conditions. So, with a value of α <30 ', friction of the surface of the slider against the inner surface of the body occurs, as a result of which instability of the cutting force occurs. When α> 5 ^о, the interaction of the cutting surface with the surface of the body is violated due to unacceptable skew of the slider and changes in cutting parameters, which also leads to instability of damping.

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. In front of each slider, a pocket 13 is made on the carriage, which is necessary for collecting chips, since otherwise, when it accumulates and compacts in a limited volume, the friction force and the braking force of the RB will increase.

Демпфирующее устройство крепится в салоне транспортного средства через отверстие 14. Второй конец РБ закрепляется идентично применяющимся на серийных автомобилях. The damping device is mounted in the vehicle interior through the hole 14. The second end of the RB is fixed identically used on production vehicles.

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. In the initial position between the slider and the stop there is a gap (figure 3). When the car collides with an obstacle and the inertial impact of the user on the RB, he begins to move the carriage 2, the inclined plane 6 of the carriage slide the sliders 7 to the sides and move in the axial direction until they abut the travel stops 12 (Fig. 4). At this moment, the insertion of the cutting edge 8 of the slide into the body of the housing 1 ends, and with further movement, the chips are removed, providing a stable braking force of the RB. The resulting chips accumulate in the pockets 13, without interfering with the movement of the carriage 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. The design advantage is that regardless of the state of the inner surface of the housing, the thickness of its wall, with which the brake elements interact, the damping force remains stable for the entire duration of the carriage. In addition, it is not subject to change from the conditions and operating time of the device, since when removing chips during the damping, all external defects do not affect the cutting process due to their insignificance (less by 1-2 orders of the cutting depth), and the cutting edge of the slider goes on the "pure" metal.

Claims

VEHICLE SAFETY BELT DAMPING DEVICE, comprising a housing, a movable carriage with a seat belt attachment unit and spring-loaded wedge-type brake elements, characterized in that each brake element is made in the form of a slider with a cutting edge located on its front end to interact with the inner surface of the body , the angle between the outer surface of the slider and the inner surface of the housing is from 30 ′ to 5 ^° , a pocket for collecting chips is made in front of the slider on the carriage, and behind the slider is a travel stop.