SE460037B

SE460037B - DEVICE FOR CONTROL OF A LOADING ORGANIZATION IN A LEADING VEHICLE DEDICATED SEAT BELT THAT HAS AN EXTRAORDINABLE BAND, IN RESPECT OF THE EXTRACTION SPEED

Info

Publication number: SE460037B
Application number: SE8402094A
Authority: SE
Inventors: T Andersson
Original assignee: Autoliv Dev
Priority date: 1984-04-13
Filing date: 1984-04-13
Publication date: 1989-09-04
Also published as: WO1985004628A1; SE8402094D0; SE8402094L

Description

460 057 10 15 20 25 30 35 någorlunda bekvämt, får läsningen emellertid icke ske vid allt för låga bandhastigheter. Det finns sålunda för anord- ningar av denna typ såväl ett övre gränsvärde, vid vilket låsning skall ha skett, och ett undre gränsvärde, vid vil- ket låsning ännu icke skall ha skett. Dessa gränsvärden kan ligga vid t ex 1,5 g respektive 0,8 g och bestämmas vanli- gen genom officiella bestämmelser i lagar eller förordning- ar. Den övre gränsen 1,5 g medger emellertid en utdrag- ningshastighet, som är så hög, att någon olägenhet icke uppträder vid normal påtagning av säkerhetsselen. Bilfabri- kanterna vill därför ha säkerhetsselar med en bandkänslig låsanordning, i vilken den undre gränsen ligger så nära den övre gränsen som möjligt. 460 057 10 15 20 25 30 35 reasonably convenient, however, the reading must not take place at too low belt speeds. Thus, for devices of this type, there is both an upper limit value at which locking must have taken place, and a lower limit value at which locking has not yet taken place. These limit values can be, for example, 1.5 g and 0.8 g, respectively, and are usually determined by official provisions in laws or regulations. However, the upper limit of 1.5 g allows a pull-out speed which is so high that no inconvenience occurs during normal wearing of the seat belt. Car manufacturers therefore want seat belts with a strap-sensitive locking device, in which the lower limit is as close to the upper limit as possible.

Huvudändamålet med uppfinningen är att åstadkomma en bandkänslig låsanordning för sakcrhetsselar av den inled- ningsvis angivna typen, i vilken avståndet mellan det övre och det undre gränsvärdet är så litet som möjligt. Ytterli- gare ändamål är att nedbringa den bandlängd, som utdrages efter det att låsanordningen har aktiverats, till ett mini- mum, och att göra lâsanordningen känslig för såväl bandhas- tighet som bandacceleration, samt att noga tidsstyra låsor- ganets aktivering. Dessa ändamål uppnås genom att anordning- en enligt uppfinningen ges de i kraven angivna kännetecknen.The main object of the invention is to provide a band-sensitive locking device for safety harnesses of the type initially indicated, in which the distance between the upper and the lower limit value is as small as possible. A further object is to reduce the tape length, which is extended after the locking device has been activated, to a minimum, and to make the locking device sensitive to both tape speed and tape acceleration, and to carefully control the activation of the locking member. These objects are achieved by giving the device according to the invention the features specified in the claims.

Genom att den roterbart lagrade axeln är försedd med indikeringar, vilka är anordnade på lika avstånd från var- andra utmed en cirkel, som är koncentrisk med den roterbart lagrade axeln , och vilka är anordnade att vid axelns rota- tion avläsas av ett läshuvud, kan signaler avges till en elektrisk krets för mycket noggrann styrning av ett låsor- gan i säkerhetsselen för låsning av bandet i selen i bero- ende av axelns rotation. Härigenom kan det undre gränsvär- det förläggas mycket nära det övre gränsvärdet utan risk för att det övre gränsvärdet överskrides, eftersom sprids ningen på de värden, vid vilka låsanordningen träder i funktion, är mycket liten. Genom att indikeringarna kan gö~ ras smala och anordnas nära varandra, kan en snabb och sä~ ker indikering av både axelns rotationshastighet och axeln: 10 15 20 25 3O 35 460 037 acceleration erhållas, vilket möjliggör en mycket snabb låsning av bandet, när kritiska gränsvärden för hastighet eller acceleration överskrides. Anordnandet av en Se- rie avxnarkeringar på axeln gör det vidare möjligt att noga tidsstyra låsorganets aktivering, t ex för att synkronisera låsorganet med ett tandhjul, så att låsorganet alltid går in i ett mellanrum mellan tvâ tänder på tandhjulet, vari- genom risken för kontaktstudsar elimineras. Härigenom kan lâsanordningens funktion göras annu snabbare och säkrare samtidigt som styrningen av låsornanet förenklas.Because the rotatably mounted shaft is provided with indications which are arranged at equal distances from each other along a circle which is concentric with the rotatably mounted shaft, and which are arranged to be read by a read head during the rotation of the shaft, signals are emitted to an electrical circuit for very precise control of a locking member in the seat belt for locking the strap in the harness depending on the rotation of the shaft. In this way, the lower limit value can be placed very close to the upper limit value without the risk of the upper limit value being exceeded, since the spread on the values at which the locking device comes into operation is very small. By making the indications narrow and arranged close to each other, a fast and safe indication of both the rotational speed of the shaft and the acceleration: the acceleration can be obtained, which enables a very fast locking of the belt, when critical limit values for speed or acceleration are exceeded. The arrangement of a series of markings on the shaft further makes it possible to accurately time the activation of the locking means, for example to synchronize the locking means with a gear, so that the locking means always enters a space between two teeth on the gear, thereby reducing the risk of contact bounces. eliminated. In this way, the function of the locking device can be made even faster and more secure at the same time as the control of the locking device is simplified.

En utföringsform av en anordning enligt uppfinningen' skall nu närmare beskrivas nedan med hänvisning till den bifogade ritningsfiguren, vilken scnematiskt visar en ro- terbart lagrad axel med en skiva, som är försedd med indi- keringar och markeringar, och en låsanordning för axeln.An embodiment of a device according to the invention will now be described in more detail below with reference to the accompanying drawing figure, which schematically shows a rotatably mounted shaft with a disc provided with indications and markings, and a locking device for the shaft.

Den i figuren visade anordningen innefattar en roter- bart lagrad axel 10, på vilken ett 1 en sakerhetssele ingå- ende band kan upplindas automatiskt. Bandet i säkerhetsse- len och de mekaniska organen för automatisk upplindning av bandet på axeln har icke visats, eftersom dessa delar är av konventionell typ och icke beror uppfinningen. På axeln 10 är en styrskiva ll och ett tandhjul 12 ovridbart fastsatta och sålunda anordnade att medfölja axeln 10 vid dennas ro- tation, när band utdrages från eller upplindas på axeln.The device shown in the figure comprises a rotatably mounted shaft 10, on which a belt included in a seat belt can be wound up automatically. The belt in the seat belts and the mechanical means for automatically winding the belt on the shaft have not been shown, since these parts are of conventional type and do not depend on the invention. On the shaft 10, a guide disk 11 and a gear 12 are non-rotatably attached and thus arranged to accompany the shaft 10 in its rotation, when belts are pulled out or wound on the shaft.

Tandhjulet 12 är av konventionell typ och är försett med ett antal tänder 13, vilka är anordnade på lika avstånd från varandra utmed hjulets periferi. Intill tandhjulet ar en svängbart lagrad låshake 14 anordnad, vars spets 15 är utformad för att kunna samverka med tänderna 13 på tandhju- let för låsning av axeln 10. Låshaken 14 styrs medelst en solenoid 16, vilken är anordnad att i strommatat tillstånd hàllatlåshaken i ett friläge, i vilket låshakens spets 15 ligger utanför rörelsebanan för tandhjulets tänder 13. Lås- haken är förbunden med en fjäder 17, vilken är anordnad att föra låshaken mot tandhjulets tänder, när ström icke till- föres solenoiden, så att tandhjulet 12 och följaktligen axeln 10 är låsta, när ström icke tillfores solenoiden. 460 037 10 15 20 25 30 35 Solenoiden 16 styrs medelst en elektrisk krets 18, vars funktion skall förklaras nürmarv nedan.The gear 12 is of the conventional type and is provided with a number of teeth 13, which are arranged at equal distances from each other along the periphery of the wheel. Adjacent to the gear is a pivotally mounted locking hook 14, the tip 15 of which is designed to be able to cooperate with the teeth 13 on the gear for locking the shaft 10. The locking hook 14 is controlled by means of a solenoid 16, which is arranged to hold the locking hook in a neutral position, in which the tip 15 of the locking hook lies outside the path of movement of the teeth 13 of the gear wheel. The locking hook is connected to a spring 17, which is arranged to move the locking hook against the teeth of the gear wheel, when no current is supplied to the solenoid. 10 are locked when power is not supplied to the solenoid. 460 037 10 15 20 25 30 35 The solenoid 16 is controlled by means of an electrical circuit 18, the function of which is to be explained below.

Skivan 11, vilken såsom tidigare har nämnts är ovrid- bart fastsatt på axeln 10, är försedd med ett antal indi- keringar 21, vilka är anordnade på lika avstånd från var- andra utmed en cirkel 22, som är koncentrisk med axeln 10.The disc 11, which as previously mentioned is fixedly attached to the shaft 10, is provided with a number of indications 21, which are arranged at equal distances from each other along a circle 22, which is concentric with the shaft 10.

Indikeringarna 21 är anordnade att avläsas av ett läshuvud 23, när axeln 10 och skivan 11 roterar vid utdragning av band från axeln. Läshuvudet 23 är anordnat intill indike- ringarnas rörelsebana och är anslutet till den elektriska kretsen 18.The indicators 21 are arranged to be read by a reading head 23, when the shaft 10 and the disc 11 rotate when pulling out bands from the shaft. The reading head 23 is arranged next to the path of movement of the indicators and is connected to the electrical circuit 18.

Indikeringarna 21 är smala och anordnade nära varand- ra utmed hela cirkeln 22, så att antalet indikeringar 21 är flera gånger större än anta]cL Lander 13 på tandhjulet 12.The indications 21 are narrow and arranged close to each other along the entire circle 22, so that the number of indications 21 is several times greater than the number of Landers 13 on the gear 12.

Mot varje mellanrum mellan tvâ tänder 13 på tandhjulet 12 svarar sålunda ett flertal indikeringar 21. Antalet indi- keringar är en hel multipel av antalet tänder, så att alla mellanrummen mellan två tänder på tandhjulet motsvaras av samma antal hela indikeringar.Each space between two teeth 13 on the gear 12 thus corresponds to a plurality of indications 21. The number of indications is an integer multiple of the number of teeth, so that all the spaces between two teeth on the gear wheel correspond to the same number of whole indications.

Skivan 11 är vidare försedd med ett antal markeringar 24, vilka är anordnade på lika avstånd från varandra utmed en cirkel 25, vilken är koncentrisk med axeln 10 och har mindre diameter än cirkeln 22. Antalet markeringar 24 är lika stort som antalet tänder 13 på tandhjulet 12. Marke- ringarna 24 är anordnade att avläsas av ett läshuvud 26, när skivan 11 roterar, och markeringarna är så placerade, att de anger det momentana läget för tänderna 13 pà tand- hjulet 12. Läshuvudet 26 är anordnat intill markeringarnas rörelsebana och är anslutet till den elektriska kretsen 18.The disc 11 is further provided with a number of markings 24, which are arranged at equal distances from each other along a circle 25, which is concentric with the shaft 10 and has a smaller diameter than the circle 22. The number of markings 24 is equal to the number of teeth 13 on the gear The markings 24 are arranged to be read by a reading head 26, when the disc 11 rotates, and the markings are positioned so as to indicate the instantaneous position of the teeth 13 on the gear wheel 12. The reading head 26 is arranged adjacent to the path of movement of the markings and is connected to the electrical circuit 18.

Indíkeringarna 21 och markeringarna 24 utgöres av ytor eller_streck, som är avläsbara på optisk eller magnetisk väg.The indications 21 and the markings 24 consist of surfaces or lines which can be read by optical or magnetic means.

Den beskrivna anordningen fungerar på följande sätt.The described device works in the following way.

När det på axeln 10 upplíndade bandet 1 säkerhetsselen utdrages, roterar skivan 11, varvid índikeringarna 21 pas- serar förbi läshuvudet 23. För varje indikering, som passe- rar förbi läshuvudet, avger lashuvudet en signal till den lO 15 20 25 30 460 037 elektriska kretsen 18. Tidsintervallet mellan två efter varandra följande signaler från iäshuvudet anger axelns rotationshastighet och är följaktligen ett mått på band- utdragningshastigheten. Skillnaden mellan två sucoessíva tidsintervall anger huruvida bandet accelereras eller retarderas. Tidsintervallen och skillnaderna mellan dessa kan lätt bestämmas i den elektriska kretsen 18, vilken kan förses med elektroniska och logiska kretsar för åstadkom- mande av ett avbrott i strömmatningen av solenoiden 16, när tidsintervallen och/eller skillnaden mellan tidsintervallen anger, att bandhastigheten respektive bandaccelerationen har nått ett värde, som ligger över det förutbestämda gränsvärdet, så att fjädern 17 kan föra in spärrhaken 14 med spetsen 15 i tändernas 13 rörelsebana för låsning av axeln 10. Den elektriska kretsen kan konstururas av fackmän på omrâdet på grundval av givna specifikationer och har därför icke visats i detalj på ritningen.When the strap 1 wound on the shaft 10 is pulled out, the disc 11 rotates, the indications 21 passing the read head 23. For each indication passing the read head, the read head emits a signal to the electric head 460 037. circuit 18. The time interval between two successive signals from the ice head indicates the rotational speed of the shaft and is consequently a measure of the tape extraction speed. The difference between two successive time intervals indicates whether the band is accelerated or decelerated. The time intervals and the differences between them can be easily determined in the electrical circuit 18, which can be provided with electronic and logic circuits to cause an interruption in the current supply of the solenoid 16, when the time intervals and / or the difference between the time intervals indicate that the band speed and band acceleration have has reached a value which is above the predetermined limit value, so that the spring 17 can insert the pawl 14 with the tip 15 in the path of movement of the teeth 13 for locking the shaft 10. The electrical circuit can be designed by those skilled in the art based on given specifications and therefore has not shown in detail in the drawing.

En svårighet vid bcstämningen av bandets utdragnings- hastighet respektive acceleration uppkommer på grund av att bandrullens diameter minskar successivt under avlindning av bandet från axeln. Detta medför att ett visst tidsintervall mellan två indikeringar svarar mot olika bandhastigheter, beroende på hur många lindningsvarv av bandet som finns kvar på axeln. När många lindningsvarv finns kvar på axeln har bandrullen en relativt stor diameter och detta medför att en högre bandhastighet tillåtes, innan låsanordningen träder i funktion. Detta förhållande är gynnsamt, eftersom det är just under den första delen av bandutdragningen som det är önskvärt med hög utdragningshastighet. Under den senare delen av bandutdragningen, när bandet skall fästas i en hållare, är kravet på hög utdragningshastíghet mindre.A difficulty in determining the pull-out speed or acceleration of the belt arises due to the fact that the diameter of the belt roll decreases gradually during unwinding of the belt from the shaft. This means that a certain time interval between two indications corresponds to different belt speeds, depending on how many winding turns of the belt are left on the shaft. When many winding turns remain on the shaft, the belt roll has a relatively large diameter and this means that a higher belt speed is allowed, before the locking device comes into operation. This ratio is favorable, since it is precisely during the first part of the belt extraction that a high extraction speed is desirable. During the latter part of the strap pull-out, when the strap is to be attached to a holder, the requirement for a high pull-out speed is smaller.

Om det likväl är önskvärt med en kompensering för bandrul- lens successivt minskande diameter under bandutdragningen, kan den elektriska kretsen kompletteras med en pulsräknare, som genom uppräkning respektive nedräkning av signalerna från läshuvudet kan ge ett mått på bandrullens aktuella diameter för korrigering av de i den elektriska kretsen 460 G37 10 25 30 gjorda bestämníngarna.If it is nevertheless desirable to compensate for the gradually decreasing diameter of the tape roll during tape extraction, the electrical circuit can be supplemented with a pulse counter which, by counting or subtracting the signals from the read head, can provide a measure of the current roll diameter for correcting the electrical circuit 460 G37 10 25 30 made the determinations.

Vid skivans 11 rotation kommer även lashuvudet 26 att avge signaler till den elektriska kretsen 18. Dessa signa- ler anger var tänderna på tandhjulet befinner sig och är avsedda att användas för att förhindra en införing av spärrhaken 14 i tändernas 13 rörelsebana, när spärrhakens spets 15 kan träffa toppen på en tand 13 och studsa tillba- ka ut, vilket skulle fördröja läsningen av axeln 10. Även om endast en utföríngsform har visats och beskri- vits ovan, är det uppenbart att många variationer och modi- fikationer är möjliga inom ramen för uppfinningstanken. In- dikeringarna behöver icke anordnas i en kontinuerlig serie, som sträcker sig utmed hela cirkeln, utan indikeringarna kan bilda flera efter varandra följande serier, i vilka av- ståndet mellan indikeringarna är konstant, med ett större mellanrum mellan serierna. Harigenom uppnås att de större mellanrummen mellan serierna kan utgöra synkroniseringsmar- keringar, så att särskilda synkroniseringsmarkeringar med eget läshuvud kan undvaras. Alternativt kan synkronise- ringsmarkeringarna inläggas i mellanrummen mellan serierna, varvid såväl indikeringarna som markeringarna avläses av samma läshuvud. Indikeringarna och markeringarna behöver icke heller anordnas på en separat skiva, som fastsättes på axeln, utan kan anordnas direkt på axeln eller på en sär- skild hylsa, som sedan anbringas på axeln. Även indikering- ar och markeringar, som kan avläsas medelst andra metoder än optiska och magnetiska, kan användas. Solenoiden kan vidare styras så, att den åstadkommer låsning vid tillför- sel av ström i stället för vid avbrott i strömtillförseln, men metoden med låsning vid strömavbrott ger en säkrare funktion, eftersom bandet då låses även om fel uppstår i den elektriska utrustningen eller strömmatningen. Läsningen av bandet kan även åstadkommas medelst andra mekaniska or- gan än tandhjul. i | WUpon rotation of the disc 11, the laser head 26 will also emit signals to the electrical circuit 18. These signals indicate the location of the teeth on the gear and are intended to be used to prevent insertion of the pawl 14 into the path of movement of the teeth 13 when the pawl tip 15 can hit the top of a tooth 13 and bounce back, which would delay the reading of the shaft 10. Although only one embodiment has been shown and described above, it is obvious that many variations and modifications are possible within the scope of the idea of invention. The indications do not have to be arranged in a continuous series, which extends along the entire circle, but the indications can form several successive series, in which the distance between the indications is constant, with a larger space between the series. In this way it is achieved that the larger spaces between the series can constitute synchronization markings, so that special synchronization markings with their own reading head can be dispensed with. Alternatively, the synchronization markers can be inserted in the spaces between the series, whereby both the indications and the markings are read by the same reading head. The indications and markings also do not have to be arranged on a separate disc, which is attached to the shaft, but can be arranged directly on the shaft or on a special sleeve, which is then mounted on the shaft. Indications and markings, which can be read by methods other than optical and magnetic, can also be used. The solenoid can further be controlled so that it provides locking when power is supplied instead of when the power supply is interrupted, but the method of locking in the event of a power failure provides a safer function, since the belt is then locked even if faults occur in the electrical equipment or power supply. The reading of the belt can also be achieved by means of mechanical means other than gears. i | W

Claims

10 15 25 460 037 Patent claims

A device for guiding a locking means (14) in a vehicle seat belt having a pull-out strap, depending on the pull-out speed of the strap, the strap during pulling causing a rotatably mounted shaft (10) to rotate and the rotatably mounted shaft being provided with at least a series of indications (21), which are narrow and arranged close to each other at equal distances from each other along a circle (22), which is cononentric with the rotatably mounted shaft (10), and which are arranged to be read on rotation of the shaft of a read head (23), and an electrical circuit is arranged to receive signals from the read head (23) for actuating the locking means (14). when the signals from the read head pass a predetermined limit value, characterized in that the rotatably mounted shaft (10) is provided with a continuous series of markings (24), which are intended to be read by means of a read head (26) upon rotation of the shaft to provide a synchronizing signal for engaging the locking means (14) at the correct moment in relation to the current position of the teeth (13) on a gear wheel (12) connected to the shaft (10) for locking the shaft. that the indications (21) and the markings (24) are arranged along

Device according to claim 1, characterized by a respective circle (22,25), wherein the circles are concentric with each other and the indications and markings have different reading heads (23,26).

Device according to claim 1, characterized in that the indications and markings are arranged along a common circle. wherein the indications and markings are sensed by a common reading head, which gives different output signals for the indications and markings. _

Device according to claim 1, characterized in that the number of indications (21) is an integer multiple of the number of teeth (13) on the gear (12), so that each space between two teeth on the gear corresponds to several indications.