ПУСКОВОЕ УСТРОЙСТВО
STARTING DEVICE

Настоящее изобретение относится к пусковому устройству блока управления переводом подголовника в заданное положение.
В современных автомобилях подголовники, по меньшей мере, на передних сидениях снабжены блоком управления, служащим для перевода подголовника в случае дорожно-транспортного происшествия в положение, при котором лицо, находящееся на сидении автомобиля, максимально защищено от повреждений шейного отдела позвоночника. Блок управления подголовника при этом срабатывает от пускового устройства, которое в случае аварии получает соответствующий сигнал от электронного блока управления.
Из уровня техники известны пусковые устройства, использующие электромагнитные системы управления, с помощью которых подголовник устанавливается в заданное положение. Такие устройства имеют недостаток, заключающийся в том, что они срабатывают сравнительно медленно и что поэтому в случае дорожно-транспортного происшествия при высокой скорости своевременный перевод подголовника обеспечивается не всегда. Кроме того, электромагнитная система требует электроснабжения, что является неблагоприятным фактором из-за необходимости места для ее установки, а также издержек производства.
Поэтому задача изобретения состоит в создании блока управления переводом подголовника в заданное положение, обеспечивающего возможно более быстрый и надежный перевод подголовника в желательное положение и вместе с тем не требующего больших производственных затрат.
Эта задача согласно изобретению решается с помощью пускового устройства по п.1 формулы изобретения, содержащего пиротехнический газогенератор и спусковой элемент, который может перемещаться из фиксированного положения в положение отпускания. Пиротехнический газогенератор в случае дорожно-транспортного происшествия воспламеняется и вызывает перемещение спускового элемента из фиксированного положения в положение отпускания. В фиксированном положении подголовник может, например, удерживаться за счет предварительного натяжения пружины. После воспламенения пиротехнического газогенератора спусковой элемент перемещается в положение отпускания и тем самым деблокирует подголовник, так что последний под действием предварительного натяжения перемещается в заданное положение, обеспечивающее максимальную защиту лица, находящегося на сиденье автомобиля.
Пиротехнические газогенераторы используются, например, для надувании подушек безопасности (Airbags) в случае наезда автомобиля и обладают преимуществом быстрого реагирования. Кроме того, они сравнительно недороги и занимают мало места, так что применение пиротехнического генератора вместо электромагнитного пускового устройства, с одной стороны, обеспечивает быструю реакцию, а с другой, способствует снижению затрат.
Предпочтительные формы выполнения изобретения описаны в зависимых пунктах формулы изобретения и в нижеприведенном описании.
В соответствии с одной из предпочтительных форм изобретения пусковое устройство содержит поршень, перемещаемый в результате воспламенения пиротехнического генератора. С помощью такого поршня спусковой элемент легко переходит из фиксированного положения в положение отпускания.
В положении покоя поршень предпочтительно, по меньшей мере, частично находится в напорной камере газогенератора и при его воспламенении может перемещаться в направлении выхода из напорной камеры. Такая конструкция отличается особой простотой, поскольку давление, возникающее в результате воспламенения пиротехнического генератора, передается дальше прямо на поршень, частично расположенный в напорной камере, и преобразуется в движение поршня. Кроме того, эта конструкция имеет преимущество в плане экономии места, так что все пусковое устройство с успехом может разместиться в держателе подголовника.
В соответствии с одним из усовершенствованных вариантов осуществления изобретения поршень имеет сквозное отверстие, один конец которого выходит в напорную камеру. Благодаря отверстию часть генерируемого газа может улетучиваться, так что высокое давление, возникающее после воспламенения пиротехнического газогенератора, может быть ограничено. Путем соответствующего подбора диаметра отверстия, проходящего в поршне, можно управлять максимально достижимой величиной давления.
Предпочтительно чтобы другой конец отверстия в состоянии покоя поршня был закрыт, а после перемещения поршня в результате воспламенения газогенератора открывался. Благодаря этому вначале газ не может улетучиться из напорной камеры, и все создаваемое давление используется для перемещения поршня. После того как перемещение произошло, отверстие открывается, так что теперь газ может улетучиваться из напорной камеры. В результате оказывается противодействие созданию в камере слишком высокого давления, которое потенциально может привести к повреждению подголовника и окружающих его деталей или даже к травмированию лиц, находящихся в автомашине.
Крышка отверстия, выполненного в поршне, может быть образована спусковым элементом, перемещаемым из фиксированного положения в положение отпускания. Спусковой элемент может быть, например, образован только одним или сразу несколькими рычажными элементами и передавать движение поршня подголовнику. Таким образом, этот спусковой элемент может быть использован не только для передачи движения с поршня на подголовник, но и для перекрытия отверстия, выполненного в поршне. В состоянии покоя спусковой элемент закрывает отверстие, так что вначале может возникнуть довольно высокое давление, достаточное для приведения в движение поршня и, тем самым, спускового элемента. После того как спусковой элемент переведен в положения отпускания, преследуемая цель, заключающаяся в запуске газогенератора, оказывается достигнутой, и избыточное давление, возникшее в напорной камере, может быть стравлено путем открытия отверстия.
Согласно одной из предпочтительных форм выполнения изобретения газогенератор размещается в теле корпуса, а выемка в теле корпуса, закрываемая крышкой, образует напорную камеру. Таким образом, при сравнительно небольших затратах может быть образована газонепроницаемая камера, стенки которой выдерживают даже высокое давление.
Предпочтительно, чтобы напорная камера с одной стороны была ограничена крышкой, которая имеет снабженное направляющей для поршня отверстие, через которое он проходит. Тем самым крышка перекрывает не только напорную камеру, но и образует держатель поршня.
Предпочтительно, чтобы крышка закреплялась на теле корпуса, в котором образована напорная камера. Особенно предпочтительным является закрепление с помощью ультразвуковой сварки, поскольку таким путем достигается получение газонепроницаемого соединения крышки с корпусом, выдерживающего высокие давления. Крышка замыкает напорную камеру и, как об этом уже упоминалось выше, может служить держателем подвижного поршня, перемещающегося в отверстии крышки.
Ниже изобретение более подробно описывается на основе предпочтительного примера выполнения со ссылкой на обе прилагаемые фигуры. При этом
фиг.1 изображает поперечный разрез пускового устройства, спусковой элемент которого находится в состоянии покоя, и
фиг.2 - поперечный разрез пускового устройства на фиг.1, спусковой элемент которого находится в состоянии отпускания.
На обеих фигурах изображены поперечные сечения пускового устройства блока управления переводом подголовника или другого устройства безопасности в случае наезда (не показаны). Изображенное пусковое устройство содержит пиротехнический газогенератор, расположенный в теле 20 корпуса, и спусковой элемент 26 в виде рычажного элемента, находящегося с помощью подвижного поршня 22 в кинематической связи с газогенератором, как это еще будет пояснено ниже. На фиг.1 изображено пусковое устройство перед воспламенением газогенератора, а на фиг.2 - после его воспламенения.
Тело 20 корпуса имеет, по существу, цилиндрическую форму и является телом вращения, симметричным относительно оси симметрии а всего пускового устройства. Пиротехнический газогенератор содержит воспламенитель 12, также расположенный в теле 20 корпуса симметрично относительно оси симметрии а, который воспламеняется по соответствующему сигналу с электронного блока управления (не показан). Это воспламенение вызывает возгорание заряда 14 топлива, размещенного в пространстве, образованном колпачком 16, надетым на воспламенитель. Колпачок 16 по форме напоминает открытый цилиндр и выполнен, предпочтительно, из стали. При сгорании заряда 14 топлива высвобождаются газы, способствующие повышению давления в пространстве, ограниченном колпачком 16. По достижении определенного давления колпачок разрушается, т.е., проходное отверстие, предусмотренное для этой цели, открывается, и газ, образующийся в результате сгорания заряда 14 топлива, может перетечь в напорную камеру 18, расположенную, в основном, над колпачком 16. Эта напорная камера 18 так же, как и воспламенитель 12 с колпачком 16, имеет ту же ось симметрии а и выполнена в виде цилиндрической выемки в верхней области цилиндрического тела 20 корпуса.
Сверху на теле 20 корпуса располагается крышка 28, замыкающая напорную камеру 18 и закрепленная на теле 20 корпуса, например, с помощью ультразвуковой сварки. В центре крышки 28 выполнено круглое отверстие 30, диаметр которого меньше диаметра выемки в теле 20 корпуса, образующей напорную камеру 18. Края этого отверстия 30 образуют трубчатую направляющую 32 для поршня 22, перемещающегося в аксиальном направлении, внешний диаметр которого соответствует внутреннему диаметру отверстия 30. Поршень имеет, по существу, цилиндрическую форму, причем его продольная ось совпадает с осью а симметрии напорной камеры 18 и тела 20 корпуса, а с нижней стороны имеется фланцевое расширение.
В состоянии перед воспламенением газогенератора, изображенном на фиг.1, поршень 22 своей верхней частью располагается заподлицо с направляющей 32, а нижней - заходит в напорную камеру 18. Уже упомянутое фланцевое расширение 23, предусмотренное у поршня 22 снизу, препятствует, как это видно из фиг.2, его полному вытеснению из напорной камеры 18 через отверстие 30 в крышке 28 после воспламенения газогенератора.
Поршень 22 в продольном направлении по всей своей длине имеет отверстие 24, проходящее через его ось а симметрии, которое в состоянии, изображенном на фиг.1, с верхней стороны закрыто рычажковым элементом 26.
После вспышки воспламенителя 12 и следующего за ним возгорания заряда 14 топлива, как об этом уже упоминалось выше, давление под колпачком 16 сначала повышается. Это ведет, в конечном счете, к разрушению колпачка 16, так что образующийся газ устремляется в напорную камеру 18, и там создается избыточное давление. Под действием этого давления поршень 22 перемещается вверх, пока он своим фланцевым расширением 23 снизу не упрется в направляющую 32 в крышке 28. При движении поршня 22 рычажковый элемент 26 переходит из фиксированного положения, изображенного на фиг.1, в положение отпускания, изображенное на фиг.2. Одновременно при движении рычажкового элемента 26 со своей верхней стороны открывается отверстие 24 в поршне 22, так что газ может выходить из напорной камеры 18 через отверстие 24. Подголовник, находящийся в кинематической связи с рычажковым элементом 26, в этот момент уже находится в желательном заданном положении.
Само собою разумеется, что настоящее изобретение применимо не только к подголовнику, но и к другим аналогичным устройствам обеспечения безопасности в случае наезда.
Перечень позиций,
12 - воспламенитель,
14 - заряд топлива,
16 - колпачок,
18 - напорная камера,
20 - тело корпуса,
22 - поршень,
23 - фланцевое расширение,
24 - отверстие в поршне,
26 - рычажный элемент,
28 - крышка,
30 - отверстие в крышке,
32 - направляющая для поршня,
а - ось симметрии.