SE422277B - Atdragningsanordning for ett rorligt organ - Google Patents

Description

15 20 25 35 7804372-6 åtdragningsorgan erbjuder fördelen av litet ursprungligt utrymmesbehov men erfordrar alstrande av en stor gasvolym för tillräcklig åtstram- ning. För att minska denna olägenhet kan man anordna ett flertal så- dana åtstramningsorgan i serie, men detta upphäver fördelen med det ursprungliga mindre utrymmesbehovet. Dessutom komprimerar bältet under utdragning mycket starkt höljet och förflyttar sig relativt detta.

Denna glidning sker över en stor area och försenar bältets åtstramning, vilken måste ske inom en tid av storleksordningen 8 millisekunder.

Vid de linjära och de roterande âtstramningsorganen medför användningen av högtrycksgas en mycket hög ljudnivå vid funktion, då drivgaserna blâses av, och gasläckor även utan märkbar funktions- försämring orsakar starkt ökat ljud. Dessutom har åtstramningsorgan_ med krutladdning eller med överföringsanordning med skruv och mutter dålig verkningsgrad, och krutdrivna kolv- och cylinderdon med linjär dragning har en initiallängd av nära 40 cm, vilket i hög grad för- svårar montering av ett sådant organ i fordons passagerarutrymme.

Vid drivorgan med kolv är drivgasernas expansionskammare en kammare med föränderlig volym, medan kolvarean är konstant, varigenom drag- kraften tenderar att snabbt minska under kolvens rörelse. Det är möjligt att begränsa denna reducering av kraften genom att använda en laddning med ökande förbränningsyta, men denna reglering av drag- kraften är bristfällig, föga reproducerbar och svår att få funktions- riktig.

Föreliggande uppfinningen gör det möjligt att eliminera dessa olägenheter och har speciellt till ändamål att åstadkomma en anord- ning som är användbar såsom åtdragnings- eller åtstramningsorgan för säkerhetsbälten, med litet utrymmesbehov, vars energiverknings- grad är hög, som icke blåser ut någon'förbränningsgas och som arbe- 17 tar med låg ljudnivå. Uppfinningen ger en anordning som är speciellt 30. enkel och billig, enär icke någon del erfordrar noggrann bearbetning, och speciellt kan drivorganet vara en vanlig handelsprodukt utan någon anpassning, varvid detta drivorgans kännetecken dessutom ger en själv- reglering av dragkraften, vilken resulterar av ökningen av den effek- tiva sektionsarean när expansionskammarens volym ökar. C För att man med åtdragningsanordningen enligt uppfinningen skall erhålla de ovan beskrivna fördelarna såväl vad anordningens beskaffen- , het som dess användning beträffar har den erhållit de i patentkraven angivna kännetecknen. 10 15 20 25 30 35 40 7804372*6 3 För användning vid upprullning av ett säkerhetsbälte utgöres det rörliga elementet av ett spänne för fastsättning av bältet, tryck- fluidet av en gas och tryckfluidumkällan av en gasgenerator, speciellt en pyroteknisk gasgenerator som även kan vara anordnad direkt i det böjliga röret, varvid antändning sker på elektrisk väg.

Med fördel innefattar det böjliga röret åtminstone en metall- vägg för att möjliggöra högtrycksfunktion, varvid detta rör kan vara helt metalliskt och utföras exempelvis av två vid sidorna hopsvet- sade band, varvid en sådan utföringsform ger en åtdragningsanordning med litet utrymmesbehov, men vars sektionsexpansion begränsas till följd av metallens mekaniska egenskaper. För att möjliggöra stor expansion av sektionen innefattar det böjliga röret åtminstone en vägg av gummi- eller plastmaterial, och speciellt en vägg av flä- tade metalltrâdar, vilken invändigt är täckt med gummi- eller plast- material.

Företrädesvis befinner sig åtminstone en av det böjliga rörets särskilda förbindelsesektioner mot rörets ena ände, och drivorganet innefattar endast ett böjligt rör som är spirallindat, varvid spiralen kan vara upprullad kring en axel tillhörande stativet, vilket låses mot rotation medelst ett fäste som är fast förbundet med exempelvis ett fordonschassi. Ãtdragningslängden är desto längre som antalet varv är högt, varvid den genomsnittliga lindningsdiametern av ett varv under tryck beror icke blott av utvidgningen av det böjliga rörets sektion utan även av antalet varv mellan axeln och detta varv, varvid innervarven själva är utvidgade. Sålunda möjliggör spirallindningen en förstärk- ning av upprullningen jämförd med en skruvlindning, och det är alltså fördelaktigt att spiralen innefattar åtminstone ett och ett halvt w varv. När dragkrafterna är mycket stora och det böjliga röret har liten sektion blir emellertid friktionskrafterna icke längre försum- dbara och förhindrar innervarvens expansion, och det kan då vara lämp- ligt att antingen reducera spiralen till ett enda varv när åtdrag- ningslängden är kort, eller använda ett organ för friktionsminskning, exempelvis en ytterbeläggning för det böjliga röret eller ett glid-- band mellan varven, varvid bandet kan vara av ett material med låg friktionskoefficient eller innefatta rullningselement, exempelvis nålar.

Drivorganet, som i huvudsak utgöres av det böjliga röret, kan göras irreversibelt genom att detta organ innefattar ett ensriktat låsorgan som möjliggör stativets och det rörliga elementets relativa 10 15 20 25 30' 35 40 1so43?2i6fi1” ' 4 1 rörelse när röret sättes under fluidumtryck. Drivorganet kan även göras delvis reversibelt genom att innefatta ett ensriktat energiabsorberande organ, vilket efter tryckfluidets tillförsel möjliggör det rörliga elementets återgång till sitt ursprungliga läge innan fluidumtrycket påföres. - ' Den föredragna tillämpningen för åtdragningsanordningen enligt uppfinningen avser åstadkommande av ett skydd medelst ett säkerhets- bälte, speciellt användbart i bilar, och innefattande åtminstone ett säkerhetsbälte som är anslutet till denna âtdragningsanordning, vilken sättes i verksamhet medelst en kollisionsdetektor. Med fördel är säker- hetsbältet försett med ett upp- och avrullningsorgan med tröghetslås- ning, och säkerhetsbältet är företrädesvis försett med ett återgångs- förhindrande spänne som utgör ett ensriktat låsorgan som kan ersätta ett sådant organ vid drivorganet. Enligt en speciell utföringsform är det återgångsförhindrande spännet fäst vid fordonets chassi, var- vid den bältespart vars ände är fast förbunden med draganordningen införes i detta spänne. Enligt en annan föredragen utföringsform kvar- hâlles det återgångsförhindrande spännet vid fordonets chassi medelst en av ändarna hos en böjlig förbindelse som införes i detta spänne, vilket är fast förbundet med säkerhetsbältet, varvid den böjliga för- bindelsens andra ände är fast förbunden med åtdragningsanordningen.

Uppfinningen kommer nedan att beskrivas mera i detalj med hän- visning till de bifogade ritningarna. Fig. 1 visar en längsgående delsektion av en åtdragningsanordning enligt uppfinningen. Fig. 2 visar en sektion längs linjen II-II i fig. 1. Fig. 3 är en schema- tisk frontvy av en första dynamisk skyddsenhet med åtdragningsanord- ning enligt uppfinningen. Fig. 4 är en schematisk frontvy av en andra dynamisk skyddsenhet med åtdragningsanordning enligt uppfinningen.

Fig. 5 är en schematisk sidovy av enheten enligt fig. 4. Fig. 6 ärl en schematisk frontvy av en tredje dynamisk skyddsenhet med åtdrag- ningsanordning enligt uppfinningen. Fig. 7 är en schematisk delvy av enheten enligt fig. 6. Ätdragningsanordningen enligt fig. 1 och 2 är avsedd att dra åt ett säkerhetsbälte 1, som är fäst vid spännet 2, på vilket är an- ordnat ett överfall 3 med centralskruv 4 för inspänning av det böj- liga rörets 5 ände, vilket har en metallkärna 6 invändigt och ut- vändigt täckt med ett skikt neoprengummi. Rör med denna konstruktion är kända och kan motstå tryck av flera hundra bar. Rörets normala sektion är cirkulär, men röret är tillräckligt böjligt för att kunna pressas platt, utan hålrum, varigenom absolut täthet erhålles mot högt 10 15 20 25 30 35 40 7so4s72é6t2 tryck trots att flata ledare 7 sträcker sig genom den ände av röret som är inspänd mellan delarna 3 och 4. Ledarna ansluter en kollisions- detektor (icke visad) till den pyrotekniska gasgeneratorn 8 i röret, vilken utgöres av ett ultrasnabbt tändorgan, ett gram zirkoniumtänd- krut och två och ett halvt gram nitrocellulosakrut i ett hölje. Rörets andra ände är fast förbunden med en röraxel 9, och röret är spiral- lindat under axiell kraft för att helt tillplattas så att låsklämman 10, som är fäst på röret, kan sträcka sig över låsutsprånget ll hos stativets båda sidostycken 12 och 13, varvid röret bildar två varv med tillplattad sektion, som endast kvarlämnar en trång avlång passage 14 med en fri höjd av 1 mm och kvarhålles upplindat av klämman med litet motstånd, vilken anligger mot sidostyckenas 12, 15 V-formade urtag. Rörets innerände går in i en slits i röraxeln 9 och är till- sluten genom hopklämning av axeln medelst skruven 15. Axeln genomgår i de båda sidostyckena en cirkulär öppning med ett utsprång motsva- rande slitsen hos axeln, som lokalt är fäst vid de båda sidostyckena medelst svetsar 16, motsatta i förhållande till slitsen för bibehål- lande av axelns elasticitet, vilken är nödvändig för rörets hopklämning.

Vid funktion, när kollisionsdetektorn sänder en elektrisk impuls genom ledarna 7, alstrar den pyrotekniska generatorn 8 en gasmängd vid hög temperatur, varigenom ett tryck av 200 bar uppkommer i det böjliga röret som har en innerdiameter av 19 mm, men lásklämman 10 brister när trycket nått 30 bar, och röret upprullas, enär det grad- vis strävar att àtertaga sin cirkulära jämviktssektion, varvid ök- ningen av radierna hos varje punkt i varvens medianskikt bestämmer dragningen i spännet 2. De ökningar av volymen och av effektiv inner- sektion som är beroende av tryckökningen motsvarar ett stort arbete, vilket möjliggör erhållande av i huvudsak konstanta dragkrafter som överskrider 3,5 kN. Då det böjliga rörets varv endast styras i tvär- riktningen av de båda sidostyckena 12 och 13, inställes trycket i röret med fördel som funktion av dragkraften, så att varvens sektion vid slutet av upprullningen innefattar en tillplattad zon som möjlig- gör bättre överlagring av dessa varv. När det är nödvändigt att det böjliga rörets varv återtar cirkulär sektion för erhållande av maximal upprullningslängd är det fördelaktigt, att antingen anordna sido- stycken med i huvudsak stympat konisk form för att säkerställa ytter- varvens oentrering, eller att minska sidostyckenas inbördes avstånd samtidigt som det böjliga röret vidgas.

Vid sådana dragkrafter och när rörets innerdiameter är mindre än 20 mm och röret är lindat kring en röraxel med måttet 20 mm, blir 10 15 20 25 30' 35 40 7804372-6 expansionen hos det böjliga rörets innervarv mycket ofullständig, och det är då fördelaktigt att antingen begränsa lindningen till ett varv, varigenom âtdragningslängden uppgår till cirka 75 mm, eller att öka diametrarna eller använda ett glidband infört mellan varven.

En variant av draganordningen enligt fig. 1 och 2 kan bestå i att placera den pyrotekniska gasgeneratorn i den rörände som är fast förbunden med axeln, vars resthålighet tillslutes medelst ett värme- härdande harts som bidrar till att förbättra tätheten hos denna ände av det böjliga röret.

Funktionen av åtdragningsorganet enligt figfl 1 och 2 beskrives med hänvisning till fig. 3-7, vilka visar tre varianter av ett säker- hetsbälte, innefattande en övre och en nedre part 20, 21, vilka löper över bröstet resp. höftpartiet och vanligen benämnt "trepunktsbälte".

Dessa tre varianter använder i sig själva kända upprullningsorgan 22, exempelvis av typen med spiralfjäder, varvid bältets lindningstrumma drivs av en fjäder och är försedd med ett hjul med osymmetriska hak, i vilka ett spärrorgan påverkat av en tröghetsmassa kan införas.

Enligt fig. 3 användes ett bälte, vars överpart löper i ett beslag 23 fast förbundet med stolpen 24 bakom fordonets framdörr, och är fäst vid upprullningsorganets 22 trumma, och vars nedre part 25 är fäst på samma stolpe. De båda parterna förenas i ett låselement infört i ett lås 26, vilket medelst en böjlig kabel 27 är anslutet till ett âtergångsförhindrande spänne 28, vilket genomgås av en kabel 29, vars ena ände är fäst vid fordonets golv 30, och vars andra ände är fast förbunden med en åtdragningsanordning 31 enligt uppfin- ningen, varvid stativet med de båda sidostyckena 12 och lö är fast- skruvat i fordonets golv. Normalt kan bältets båda parter dragas ut eller in långsamt, varvid bältet avlindas från trummen hos upprull- ningsorganet och ständigt tryokes mot den person som skall skyddas'~ medelst upprullningsorganets returfjäder. Vid kollision låses upprull- ningsorganet 22 mot rotation, och detektorn (icke visad), som exempel- vis är tröghetspåverkad, tänder den pyrotekniska generatorn som åstad- kommer åtdragning med anordningen 31, vars böjliga rör via kabeln 29 utövar dragning i spännet 28 och beslaget 23. En sådan konstruktion är speciellt fördelaktig, enär den gör det möjligt att utsätta upp- rullningsorganet endast för den dragkraft som utvecklas av överparten och att begränsa åtdragningskraften av anordningen enligt uppfinningen, varvid denna kraft i huvudsak motsvarar hälften av den kraft som ut- övas i bröst- och höftpartierna samt att underlätta utjämning av spän- ningen hos bältets båda parter och att använda ett återgångsförhind- rande spänne med små dimensioner. 10 15 20 7804372-6 7 Enligt fig. 4 och 5 användes ett bälte, vars överpart 20 löper genom det âtergângsförhindrande spännet 33, vilket är fast förbundet med den bakre dörrbalken 34 hos fordonets framdörr, och är fäst vid fästspännet 2 hos åtdragningsanordningen 31 som är placerad i denna dörr, varigenom bältet kan ge fritt tillträde till sätet när dörren öppnas, varvid upprullningsorganet 22 har tillräckligt långt förbinr delseorgan 38 för att möjliggöra detta frigörande. Den yttre nedre änden 25 på underparten är direkt fäst på fordonets chassi, och de båda parternas föreningszon är införd i låset 26, vilket är anslutet till upprullningsorganet 22. Denna fastsättningsanordning användes normalt icke av_den person som skall skyddas. I Enligt fig. 6 och 7 användes ett bälte, vars överpart 20 löper i ett beslag på stolpen 24 bakom fordonets framdörr, och är fäst på trumman hos ett upprullningsorgan. De båda parternas föreningszon bildas av ett spänne 35 som utgör ett av elementen hos bältets fäste och som kan införas i det andra elementet hos fästet som är fast förbundet med fordonets golv 30. Underpartens 21 ytterände löper i ett återgångsförhindrande beslag 36 som är fast förbundet med for- donets chassi, och denna ände är fäst vid spännet 2 hos åtdragnings~ anordningen 31, vilken är anordnad i balken 37. '

Claims (19)

7so4sí2-e ~~-- - V"~"* """* 5 " Patentkrav

1. Åtdragningsanordning för ett rörligt organ, exempelvis säkerhetsbälte för fordonspassagerare, innefattande dels ett stativ (9,12,13), fast förbundet med fordonet, dels ett rör- ligt element (2,5,H) förbundet med det rörliga organet (1), mellan vilka är anordnat ett drivorgan för elementets för- flyttande, k ä n n e t e c k n a d av att drivorganet inne- fattar åtminstone ett böjligt rör (5), som står i förbindelse med en pyroteknisk gasgenerator (8) och med sin innerände för- bundet med en del (9) av stativet och hoprullat omkring denna för erhållande av minskad sektionsarea och expanderbart av gasen samt förbundet på ett ställe som är åtskilt från inneränden med det rörliga elementet (2,3,4), varvid röret bildar åtminstone ett varv med den minskade sektionsarean som är expanderbart till med den ökade sektionsarean växande radie hos varvets median- skikt för utövande av dragning i det rörliga elementet.

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att gasgeneratorn (8) är anordnad i det böjliga röret (5), varvid generatorns tändning sker på elektrisk väg.

3. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att röret (5) innefattar åtminstone en vägg av metall.

4. U. Anordning enligt krav 1 eller 3, k ä n n e t e c k - n a d av att röret (5) innefattar åtminstone en vägg av gummi- eller plastmaterial.

5. Anordning enligt något av krav 1, 3 eller 4, k ä n n e - t e c k n a d av att röret (5) innefattar en vägg av flätade metalltrådar, vilken invändigt är belagd med gummi- eller plast- material.

6. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att åtminstone en (15) av förbindelserna mellan röret (5) och stativet (9) befinner sig nära en av rörets ändar.

7. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att drivorganet innefattar ett enda böjligt rör (5). 5 7604572-6

8. Anordning enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att det böjiiga röret (5) är spiraiiinaar.

9. :9. Anordning enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att röret är lindat kring en axel (9) tillhörande stativet (9,12,15).

10. Anordning enligt krav 1 eller 8, k ä n n e t e c k n a d av att röret innefattar åtminstone ett och ett halvt varv som är försedda med friktionsminskande medel.

11. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att stativet (9,12,13) är låst mot rotation genom infästning i en fast konstruktion.

12. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att drivorganet är irreversibelt och innefattar ett ensriktat lås- organ som möjliggör den relativa förflyttningen mellan stativet (9,12,13) och det rörliga elementet (2,3,4), då röret (5) sättas under fluidumtryck.

13. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att drivorganet är delvis reversibelt och innefattar ett ens- riktat energiupptagande organ, som efter påförande av tryck möj- liggör återgång av det rörliga elementet mot dess ursprungliga läge före tryckpåförandet.

14. Anordning enligt något av krav 1, 12 eller 15, k ä n n e- t e c k n a d av att det rörliga elementet är ett spänne (2) för fastsättning av ett bälte (1).

15. Anordning enligt något av föregående krav vid säkerhets- bälten i fordon, k ä n n e t e o k n a d av åtminstone ett säker- hetsbälte (20,21) som är förenat med åtdragningsanordningen (31), qilken påverkas av en kollisionsdetektor.

16. Anordning enligt krav 15, k ä n n e t e c k n a d av att säkerhetsbältet (20,21) är försett med ett upplindnings-av1ind- ningsorgan (22) med tröghetsverkande låsning.

17. Anordning enligt krav 14 eller 15, k ä n n e t e c k n a d av att säkerhetsbältet (20,21) är försett med ett àtergàngsförhind- rande spänne (28;55).

18. Anordning enligt krav 17, k ä n n e t e c k n a d av att det återgångsförhindrande spännet (55) är fäst vid fordonets chassi, varvid den part (20) av bältet vars ände är förbunden med atdrag- ningsanordningen införes i detta spänne.

19. Anordning enligt krav 17, k n n e t e c k n a d av att det àtergàngsförhindrande spännet (28) ïasthålles vid fordonets chassi medelst en av ändarna hos en böjlig förbindelse (29) som är införd i spännet, vilket är förenat med säkerhetsbältet (20,21), varvid den böjliga förbindelsens andra ände är förbunden med åtdragnings- anordningen (31). ANFdkbA PußL1KAT1oNsR=