RU2149780C1 - Safety belt tension adjuster - Google Patents
Safety belt tension adjuster Download PDFInfo
- Publication number
- RU2149780C1 RU2149780C1 RU98113649A RU98113649A RU2149780C1 RU 2149780 C1 RU2149780 C1 RU 2149780C1 RU 98113649 A RU98113649 A RU 98113649A RU 98113649 A RU98113649 A RU 98113649A RU 2149780 C1 RU2149780 C1 RU 2149780C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- housing
- rod
- combustion chamber
- space
- Prior art date
Links
Landscapes
- Automotive Seat Belt Assembly (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к газодинамическим устройствам, содержащим пиротехнический заряд. Преимущественная область применения - автомобилестроение. The invention relates to gas-dynamic devices containing a pyrotechnic charge. The predominant area of application is the automotive industry.
При перевозке людей автомобильным, в основном легковым, транспортом широко используются индивидуальные ремни безопасности. Они предназначены для предупреждения или уменьшения тяжести полученных травм при возникновении на дороге нештатных или аварийных ситуаций, связанных с резким торможением, столкновением и т.п. Конструкции ремней позволяют притянуть водителя или пассажира к сиденью, оставляя для комфорта некоторую свободу перемещения. Однако величина натяжения при этом может оказаться неоптимальной и в аварийных ситуациях повлиять на тяжесть полученных травм. When transporting people by road, mainly by car, individual seat belts are widely used. They are designed to prevent or reduce the severity of injuries in the event of emergency or emergency situations associated with sudden braking, collision, etc. Belt designs allow you to pull the driver or passenger to the seat, leaving some freedom of movement for comfort. However, the tension in this case may be suboptimal and in emergency situations affect the severity of the injuries.
Для уменьшения тяжести последствий при аварийных ситуациях применяются автоматические системы дополнительного, относительно выбранного, натяжения ремня безопасности, основу которых составляют приводы цилиндропоршневого типа с пиротехническими газогенераторами. To reduce the severity of consequences in emergency situations, automatic systems of additional, relative to the selected, seat belt tension are used, the basis of which are cylinder-piston type drives with pyrotechnic gas generators.
Известен "Натяжитель ремня в системе ремней безопасности автомобиля" /заявка Германии (DE) N 4227822, МПК 5 B 06 R 22/46, 21/26, опубл. 24.02.94/. The well-known "Belt tensioner in the system of seat belts" / application of Germany (DE) N 4227822, IPC 5 B 06 R 22/46, 21/26, publ. 02.24.94 /.
Натяжитель содержит приводимый в действие пиротехническим газогенератором цилиндропоршневой линейный привод, расположенный в корпусе с возможностью качания между нерабочим и рабочим положениями. Привод образует с основанием и вставленным в него газогенератором инерционную массу, которая перемещается под действием сил инерции при замедлении автомобиля в положение размыкания. Газогенератор содержит ударный взрыватель. На опорном корпусе шарнирно закреплен нагружаемый пружиной двуплечий рычаг. Пружина выполнена как винтовая и при ходе рычагов создает постоянное нагружающее усилие. The tensioner comprises a linear piston-actuated cylinder-piston driven by a pyrotechnic gas generator, located in the housing with the possibility of swinging between the idle and working positions. The drive forms an inertial mass with the base and the gas generator inserted into it, which moves under the action of inertia when the car slows down to the open position. The gas generator contains a shock fuse. A two-arm lever loaded by a spring is pivotally mounted on the support body. The spring is made as a screw and during the course of the levers creates a constant loading force.
К недостаткам устройства следует отнести:
- недостаточную надежность работы устройства, поскольку в качестве инерционной массы использован непосредственно качающийся цилиндропоршневой привод, имеющий к тому же механические связи с элементами конструкции и ремнем безопасности;
- большие габариты и массу, так как наличие перемещающихся элементов конструкции в салоне транспортного средства требует их размещения в закрытом корпусе;
- недостаточную стабильность горения пиротехнического заряда, а следовательно, и разброс по скорости и усилию натяжения ремня, обусловленные возможным изменением начального объема камеры сгорания вследствие отсутствия фиксации поршня в исходном положении.The disadvantages of the device include:
- insufficient reliability of the operation of the device, since the directly oscillating cylinder-piston drive is used as the inertial mass, which also has mechanical connections with the structural elements and the seat belt;
- large dimensions and weight, since the presence of moving structural elements in the vehicle interior requires their placement in a closed housing;
- insufficient stability of combustion of the pyrotechnic charge, and consequently, the spread in speed and tension of the belt due to a possible change in the initial volume of the combustion chamber due to the lack of fixation of the piston in its original position.
Наиболее близким (прототипом) к предлагаемому техническому решению является "Устройство для натяжения ремня безопасности в автомобилях" /заявка Германии (DE) N 4200360, МПК 5 B 06 R 22/46, опубл. 15.07.93/. The closest (prototype) to the proposed technical solution is "Device for tensioning the seat belt in cars" / application of Germany (DE) N 4200360, IPC 5 B 06 R 22/46, publ. 07/15/93 /.
Устройство содержит корпус с дном и крышкой, пиротехнический заряд с воспламенителем для его инициирования, тяговое средство (подвижный шток), соединенное с ремнем безопасности и обеспечивающее его натяжение, направляющую трубу, сенсорный узел и ограничитель перемещения поршня. The device comprises a housing with a bottom and a cover, a pyrotechnic charge with an igniter for its initiation, a traction means (movable rod) connected to the seat belt and providing its tension, a guide tube, a sensor assembly and a piston limiter.
Пиротехнический заряд и воспламенитель помещены в камеру сгорания с установленным в ней бойком, которая, в свою очередь, размещена в расширительной части направляющей трубы с радиальным смещением относительно ее продольной оси. Тяговое средство соединено с поршнем, перемещающимся в направляющей трубе и приводимым в движение продуктами сгорания пиротехнического заряда. Сенсорный узел, состоящий из стопора, сенсорной пружины и инерционной массы, роль которой выполняет направляющая труба, обеспечивает срабатывание воспламенителя путем деблокировки механизма инициирования при чрезмерном ускорении или торможении автомобиля. Ограничитель перемещения поршня выполнен в форме кольцевого обжатия стенки направляющей трубы и размещен в ее хвостовой части. The pyrotechnic charge and the igniter are placed in the combustion chamber with the striker installed in it, which, in turn, is placed in the expansion part of the guide tube with a radial displacement relative to its longitudinal axis. The traction means is connected to a piston moving in the guide tube and driven by the combustion products of the pyrotechnic charge. The sensor assembly, consisting of a stopper, a sensor spring and an inertial mass, the role of which is played by the guide tube, ensures that the igniter is activated by unlocking the initiation mechanism during excessive acceleration or braking of the vehicle. The piston displacement limiter is made in the form of an annular compression of the wall of the guide tube and is placed in its rear part.
Указанному прототипу присущи следующие недостатки:
- пониженная чувствительность, затрудненность регулировки и настройки порога срабатывания устройства на случай аварийной ситуации из-за перпендикулярности направления чувствительной оси сенсорного узла и направления перемещения поршня в направляющей трубе;
- нестабильность горения пиротехнического заряда вплоть до отказа воспламенения, вызванная возможным изменением объема камеры сгорания. Причиной последнего является отсутствие фиксации исходного положения поршня и его произвольное размещение в направляющей трубе в пределах выбранной слабины предварительного натяжения ремня.The specified prototype has the following disadvantages:
- reduced sensitivity, difficulty in adjusting and adjusting the threshold of the device in case of emergency due to the perpendicularity of the direction of the sensitive axis of the sensor node and the direction of movement of the piston in the guide tube;
- instability of combustion of a pyrotechnic charge up to ignition failure caused by a possible change in the volume of the combustion chamber. The reason for the latter is the lack of fixation of the initial position of the piston and its arbitrary placement in the guide tube within the selected slack pre-tensioning belt.
Технической задачей является создание устройства, обеспечивающего предупреждение травм или уменьшение их тяжести при дорожно-транспортных происшествиях. The technical task is to create a device that provides the prevention of injuries or reduce their severity in road traffic accidents.
Технический результат заключается в повышении точности задания порога срабатывания и надежности устройства, обеспечивающего дополнительное натяжение ремня безопасности автомобиля при возникновении аварийных ситуаций. The technical result consists in increasing the accuracy of setting the threshold and the reliability of the device, providing additional tension of the car seat belt in case of emergency.
Техническая задача решается следующим образом. Заявляемое устройство содержит корпус с дном и крышкой, расположенные в нем подвижный шток, проходящий герметично через крышку, один конец которого предназначен для соединения с ремнем безопасности, а другой соединен с поршнем, герметично разделяющим внутренний объем корпуса на запоршневое и предпоршневое пространства, пиротехнический заряд с капсюлем-воспламенителем, размещенные в камере сгорания, соединенной с запоршневым пространством, боек, установленный с возможностью взаимодействия с капсюлем-воспламенителем через инерционный сенсорный узел при перегрузке, возникающей вследствие торможения и превышающей заданный уровень, ограничитель перемещения поршня. The technical problem is solved as follows. The inventive device comprises a housing with a bottom and a cover, a movable rod located therein, passing hermetically through the cover, one end of which is designed to connect to a safety belt, and the other is connected to a piston, hermetically dividing the internal volume of the housing into a piston and pre-piston space, a pyrotechnic charge with an igniter capsule located in the combustion chamber connected to the piston space; a striker mounted to interact with the igniter capsule through inertia a sensor node when an overload arising due to braking and exceeding a predetermined level, limiting movement of the piston.
Заявляемое устройство отличается от прототипа следующими признаками: ось чувствительности сенсорного узла совмещена с продольной осью подвижного штока, камера сгорания коаксиально размещена в полости поршня, боковая поверхность корпуса снабжена по крайней мере одним сквозным отверстием, обеспечивающим сброс избыточного давления из запоршневого пространства, ограничитель перемещения поршня выполнен в виде кольцевых цилиндроконических канавок, размещенных на внутренней боковой поверхности корпуса с возможностью фиксации исходного и конечного положений поршня лепестками цанги, расположенной на торце поршня со стороны штока. The inventive device differs from the prototype in the following features: the sensitivity axis of the sensor assembly is aligned with the longitudinal axis of the movable rod, the combustion chamber is coaxially placed in the piston cavity, the side surface of the housing is provided with at least one through hole providing relief of excess pressure from the piston space, the piston movement limiter is made in the form of annular cylindrical-conical grooves placed on the inner side surface of the housing with the possibility of fixing the original and end positions of the piston petals collet located at the end of the piston rod side.
Торцевая поверхность камеры сгорания со стороны штока выполнена со сквозной перфорацией. The end surface of the combustion chamber from the side of the rod is made with through perforation.
Внутри корпуса перед дном, имеющим сквозное осевое отверстие, установлен демпфер. Inside the case, in front of the bottom, having a through axial hole, a damper is installed.
Совмещение оси чувствительности сенсорного узла с продольной осью подвижного штока улучшает регулировочные характеристики устройства и повышает точность задания порога чувствительности при аварийной ситуации. The combination of the sensitivity axis of the sensor node with the longitudinal axis of the moving rod improves the control characteristics of the device and increases the accuracy of setting the sensitivity threshold in an emergency.
Коаксиальное размещение в полости поршня камеры сгорания с расположенными в ней пиротехническим зарядом и капсюлем-воспламенителем способствует получению стабильных внутрибаллистических параметров при срабатывании пиротехнического заряда и снижает потери при истечении продуктов сгорания из камеры в запоршневое пространство вследствие близости их расположения друг относительно друга. Coaxial placement of the combustion chamber in the piston cavity with the pyrotechnic charge and the igniter caps located in it contributes to obtaining stable ballistic parameters when the pyrotechnic charge is triggered and reduces losses when the combustion products expire from the chamber into the piston space due to their proximity to each other.
Снабжение боковой поверхности по крайней мере одним сквозным отверстием обеспечивает стравливание продуктов сгорания заряда, являющихся источником опасности (горячие газы под давлением), из запоршневого пространства в атмосферу по окончании рабочего цикла. The supply of the side surface with at least one through hole ensures that the products of the combustion of the charge, which are a source of danger (hot gases under pressure), are vented from the piston space into the atmosphere at the end of the working cycle.
Выполнение ограничителя перемещения поршня в виде кольцевых цилиндроконических канавок, размещенных на внутренней боковой поверхности корпуса, и цанги, расположенной на торце поршня со стороны штока, обеспечивают надежную фиксацию поршня до и после рабочего цикла. Перфорация торцевой поверхности камеры сгорания улучшает газопереток из камеры сгорания в запоршневое пространство и сглаживает пульсации давления в последнем. The execution of the piston displacement limiter in the form of annular cylindrical-conical grooves located on the inner side surface of the housing, and a collet located on the piston end face from the side of the rod provide reliable fixation of the piston before and after the working cycle. Perforation of the end surface of the combustion chamber improves gas flow from the combustion chamber to the piston space and smoothes out pressure pulsations in the latter.
Установка демпфера и снабжение дна сквозным осевым отверстием способствуют безударной остановке поршня в корпусе в конце рабочего цикла. Installing a damper and supplying the bottom with a through axial hole contribute to the shock-free stop of the piston in the housing at the end of the operating cycle.
Изобретение поясняется чертежом, на котором показан пример выполнения заявляемого устройства для натяжения ремня безопасности. The invention is illustrated in the drawing, which shows an example implementation of the inventive device for tensioning the seat belt.
В исходном состоянии соединенный с кузовом автомобиля корпус 1 с одной стороны закрыт дном 2, а с другой - герметично крышкой 3. In the initial state, the housing 1 connected to the car body is closed on the one hand by the bottom 2, and on the other, by a hermetically sealed cover 3.
Подвижный шток 4, проходящий герметично через крышку 3, одним из концов 5 соединен с ремнем безопасности (не показан), а другим 6 - с поршнем 7, герметично разделяющим внутренний объем корпуса 1 на запоршневое 8 и предпоршневое 9 пространства. Пиротехнический заряд 10 с капсюлем-воспламенителем 11 размещены в камере сгорания 12, коаксиально расположенной в полости поршня 7 и соединенной с запоршневым пространством 8 для перетока продуктов горения, причем соединение может быть выполнено с использованием сквозной перфорации 13 на торцевой поверхности камеры сгорания 12 со стороны штока 4. Боек 14, установленный с возможностью взаимодействия с капсюлем-воспламенителем 11 через инерционный сенсорный узел 15 при перегрузке, превышающей заданный уровень при торможении автомобиля, размещен во взведенном состоянии посредством рабочей пружины 16 в направляющем канале 17 сенсорного узла 15. Последний состоит из шарикового стопора 18, блокирующего боек во взведенном состоянии, инерционного груза 19 с кольцевой полостью 20, освобождающего стопор 18, и сенсорной пружины 21, удерживающей груз 19, причем масса инерционного груза 19 и жесткость сенсорной пружины 21 выбраны с учетом обеспечения заданного уровня перегрузки, при которой происходит срабатывание устройства, а ось чувствительности сенсорного узла 15 конструктивно совмещена с продольной осью подвижного штока 4. Ограничитель перемещения поршня выполнен в виде кольцевых цилиндроконических канавок 22 и 23, размещенных на внутренней боковой поверхности корпуса 1 с возможностью фиксации исходного и конечного положений поршня 7 лепестками цанги 24, расположенной на торце поршня 7 со стороны штока 4. Боковая поверхность корпуса 1 снабжена по крайней мере одним сквозным отверстием 25, обеспечивающим сброс избыточного давления из запоршневого пространства 8. Внутри корпуса 1 перед дном 2, выполненным со сквозным осевым отверстием 26, установлен демпфер 27. The movable rod 4, which passes hermetically through the cover 3, is connected to a safety belt (not shown) by one of the ends 5 and the piston 7 by the other 6, which hermetically separates the internal volume of the housing 1 into a piston 8 and a pre-piston 9 space. The pyrotechnic charge 10 with the igniter capsule 11 is placed in the combustion chamber 12, coaxially located in the piston cavity 7 and connected to the piston space 8 for the flow of combustion products, and the connection can be made using through perforation 13 on the end surface of the combustion chamber 12 from the side of the rod 4. The firing pin 14, installed with the possibility of interaction with the igniter capsule 11 through the inertial sensor unit 15 during overload exceeding a predetermined level when braking the car, accommodates n in the cocked state by means of a working spring 16 in the guide channel 17 of the sensor unit 15. The latter consists of a ball stopper 18 blocking the strikers in the cocked state, an inertial load 19 with an annular cavity 20 releasing the stopper 18, and a sensor spring 21 holding the load 19, moreover, the mass of the inertial load 19 and the rigidity of the sensor spring 21 are selected taking into account the specified level of overload at which the device is triggered, and the sensitivity axis of the sensor node 15 is structurally combined with the the axis of the movable rod 4. The piston movement limiter is made in the form of annular cylindrical-conical grooves 22 and 23 located on the inner side surface of the housing 1 with the possibility of fixing the initial and final positions of the piston 7 by the collet 24 petals located on the piston end 7 from the rod 4. Side the surface of the housing 1 is provided with at least one through hole 25, providing relief of excess pressure from the piston space 8. Inside the housing 1 in front of the bottom 2, made with a through axial hole eat 26, damper 27 is installed.
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
При возникновении на дороге аварийной ситуации, сопровождающейся резким торможением транспортного средства или столкновением, при которых величина перегрузки превышает заданный уровень и на которую настроен сенсорный узел 15, инерционный груз 19 сжимает сенсорную пружину 21 и перемещается в направлении поршня 7. Шариковый стопор 18 вдвигается в кольцевую полость 20 инерционного груза 19 и деблокирует боек 14, который под действием рабочей пружины 16 накалывает капсюль-воспламенитель 11. Последний инициирует пиротехнический заряд 10, расположенный в камере сгорания 12. Продукты горения по каналам перфорации 13 перетекают в запоршневое пространство 8, при этом постоянство объема камеры сгорания 12 и перфорация 13 обеспечивают стабильные внутрибаллистические параметры работы пиротехнического заряда 10 и плавное (без пульсаций) перетекание продуктов горения. Под действием давления в запоршневом пространстве 8 поршень 7 начинает перемещаться в корпусе 1, обеспечивая через подвижный шток 4 натяжение ремня. Плавный переход поршня 7 из исходного в конечное положение осуществляется за счет перетока воздуха из предпоршневого пространства 9 в атмосферу со скоростью, обеспечиваемой подбором площади сечения сквозного отверстия 26 в дне 2, а его безударная остановка - за счет смятия демпфера 27, установленного перед дном 2. Фиксация поршня 7 в конечном положении производится посредством вхождения лепестков цанги 24 в кольцевую цилиндроконическую канавку 23. После завершения рабочего цикла продукты сгорания пиротехнического заряда 10 стравливаются в атмосферу через по крайней мере одно сквозное отверстие 25 на боковой поверхности корпуса 1. In the event of an emergency on the road, accompanied by a sharp braking of the vehicle or a collision, in which the amount of overload exceeds a predetermined level and to which the sensor assembly 15 is configured, the inertial load 19 compresses the sensor spring 21 and moves in the direction of the piston 7. The ball stopper 18 moves into the annular the cavity 20 of the inertial load 19 and unlocks the hammer 14, which under the action of the working spring 16 punctures the igniter capsule 11. The latter initiates a pyrotechnic charge 10, is located combustion chamber 12. The combustion products flow through the perforation channels 13 into the piston space 8, while the constant volume of the combustion chamber 12 and the perforation 13 ensure stable ballistic parameters of the pyrotechnic charge 10 and smooth flow of combustion products (without pulsations). Under the action of pressure in the piston space 8, the piston 7 begins to move in the housing 1, providing a belt tension through the movable rod 4. A smooth transition of the piston 7 from the initial to the final position is carried out due to the flow of air from the pre-piston space 9 into the atmosphere at a speed provided by the selection of the cross-sectional area of the through hole 26 in the bottom 2, and its shock-free stop due to the crushing of the damper 27 installed in front of the bottom 2. The piston 7 is fixed in the final position by inserting the petals of the collet 24 into the annular cylindrical groove 23. After the completion of the working cycle, the combustion products of the pyrotechnic charge 10 are etched into osferu through at least one through-hole 25 on the side surface of the housing 1.
Результат, который предполагается получить от реализации изобретения, заключается в повышении точности задания порога чувствительности и надежности срабатывания устройства для натяжения ремня безопасности. The result that is expected to be obtained from the implementation of the invention is to increase the accuracy of setting the sensitivity threshold and the reliability of the operation of the device for tensioning the seat belt.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98113649A RU2149780C1 (en) | 1998-07-16 | 1998-07-16 | Safety belt tension adjuster |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98113649A RU2149780C1 (en) | 1998-07-16 | 1998-07-16 | Safety belt tension adjuster |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU98113649A RU98113649A (en) | 2000-04-20 |
| RU2149780C1 true RU2149780C1 (en) | 2000-05-27 |
Family
ID=20208530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98113649A RU2149780C1 (en) | 1998-07-16 | 1998-07-16 | Safety belt tension adjuster |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2149780C1 (en) |
-
1998
- 1998-07-16 RU RU98113649A patent/RU2149780C1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1948485B1 (en) | A vehicle safety device | |
| US5519997A (en) | Device for tightening a safety belt of a motor vehicle | |
| KR101310095B1 (en) | Compact multi-level output gas generator | |
| US6039347A (en) | Liquid propellant airbag inflator with dual telescoping pistons | |
| US5366245A (en) | Linear buckle pretensioner device | |
| US20080054617A1 (en) | Vehicle Having At Least One Seat For At Least One Vehicle Occupant And A Belt System | |
| US4152025A (en) | Apparatus for the tensioning and relaxing of safety belts | |
| JP3923960B2 (en) | Energy absorption system and braking method using energy absorption system | |
| US6089605A (en) | Device for tightening a seat belt in a motor vehicle | |
| JPH1148914A (en) | Linear drive unit for belt tensioner | |
| JPH07121676B2 (en) | Activation mechanism for belt tighteners | |
| JPH06298041A (en) | Belt pretensioning device | |
| US3787067A (en) | Safety valve with inertial opening control | |
| KR20010080003A (en) | Device for tightening a seat belt | |
| RU2149780C1 (en) | Safety belt tension adjuster | |
| US6042041A (en) | Pretensioner | |
| US5772246A (en) | Mechanical shock reduction in pretensioners | |
| US5233925A (en) | Percussion igniter for a pyrotechnical gas generator provided with a priming cap | |
| US6240848B1 (en) | Device for firing a pyrotechnic propellent composition | |
| KR19980054715A (en) | Lowering of the power window when operating the airbag of a car | |
| JPH05193447A (en) | Belt tightening tool | |
| RU95113301A (en) | DEVICE FOR PREVENTIVE TENSION OF A VEHICLE SAFETY BELT | |
| JPH075993U (en) | Starter | |
| US20030122363A1 (en) | Operating method and system for vehicle safety device | |
| JP4869341B2 (en) | Trigger device |