SE463757B - Anordning foer frigoering av saekerhetsbaelte i noedsituation - Google Patents

Description

463 757 f' 10 15 20 25 30 35 tan utåt ur bälteslåset en förutbestämd sträcka och utlöser härvid en mekanisk tidmekanism i bälteslåset, vilken tidmeka- nism löper under en kort tidsperiod av storleksordningen 8 se- kunder. Vid slutet av denna korta tidsperiod utlöser tidmeka- nismen den automatiska låsplattfrigöringsmekanismen, som i sin tur kastar ut låsplattan från bälteslåset och därigenom frigör bilbältet. Tidsfördröjningen av ca 8 sekunder har valts med hänsyn till att tidigare studier av motorfordonsolyckor har visat att fordonsstötar med en storlek. som är tillräcklig för att motivera snabb automatisk frigöring av bältet. i realite- ten är fullbordade inom denna tidsperiod.

En sådan nödfrigöringsanordning för bälteslås har två poten- tiella nackdelar, varvid den första är att reaktionen hos stötavkänningsorganen på den deceleration, som bäraren av bil- bältet är utsatt för, i mycket hög grad är beroende av perso- nens vikt. Den andra nackdelen är att automatisk frigöring av låsplattan kommer att ske efter fördröjningen om 8 sekunder om inte låsplattan utsättes för ytterligare belastningar av samma storlek som den belastning, som ursprungligen avkändes av stötavkänningsorganen. Detta betyder att det finns möjlighet att ett fordon skulle kunna utsättas för en stöt. som medför att fordonet på något sätt lämnar körbanan och utsättes för ytterligare stötar av mindre storlek under en period längre än 8 sekunder innan fordonet slutligen stannar. Under sådana om- ständigheter finns en tänkbar risk att nödfrigöringsanordning- en för bilbältet skulle frigöra låsplattan innan fordonet och passagerarna helt stannat. och detta kan eventuellt vara riskabelt för passagerarna. Det är därför önskvärt att utveck- la en nödfrigöringsanordning för ett bilbälteslås, vilken und- viker dessa risker.

Enligt uppfinningen uppnås detta med en nödfrigöringsanordning enligt bifogade patentkrav 1.

I ett nedan närmare beskrivet föredraget utförande av uppfin- ningen föreligger de två accelerationsavkännande organen i form av två separata givare. 10 15 20 25 30 35 3 463 757 Termen "acceleration" har i denna beskrivning och i patentkra- ven använts i sin bredaste betydelse och omfattar hastighets- ändringar både i positiv och negativ riktning, varjämte de ac- celerationskänsliga avkänningsorganen kan reagera för accele- rationskrafater i praktiskt taget alla riktningar.

En föredragen utföringsform av uppfinningen anges i patentkra- vet 2. Den däri angivna situationen skulle kunna uppstå om fordonet hamnar upp och ner och ligger på taket och bältesbä- raren hänger i bältet. Om då bältesbârarens vikt på bältet av- lägsnas, antingen genom att bäraren medvetet avlastar bältet eller undsättningspersonal lyfter bort bäraren från bältet, kommer kopplingsorganen ej längre att vara satta ur funktion utan låsplattan kommer att utkastas från bälteslåset.

Med den i patentkravet 3 angivna vídareutvecklingen av uppfin- ningen uppnås att den elektriska signalen endast behöver vara en kort elektrisk signal för att åstadkomma aktiv frigöring av låsplattan. varigenom man undviker risken att nödfrigörings- anordningen ej reagerar till följd av energíbrist i kretsen på grund av fordonskrocken. Som en ytterligare säkerhetsåtgärd kan det vara önskvärt att anordna åtminstone en elektrisk dubbleringsanordning för att eliminera risken för strömavbrott med åtföljande oförmåga hos nödfrigöringsanordningen att fungera. Hos denna föredragna utföringsform av uppfinningen är det önskvärt att elektromagnetens rörliga ankare är fjäderbe- lastat i riktning mot den manuella frigöringsmekanismen för att undvika varje möjlighet att det rörliga ankaret kan störa låsningsfunktionen hos bälteslåset.

Det är tänkbart att anordna stötavkännare och en elektronisk tid- och manöverdondrivkrets enligt uppfinningen för vart och ett av bälteslåsen i ett motorfordon, men företrädesvis förut- ses att varje fordon, som är försett med nödfrigöringsanord- ningen för bälteslås enligt uppfinningen skall ha de båda av- känníngsorganen samt den elektroniska tid- och manöverdon- drivkretsen belägna i motorfordonet, företrädesvis på ett centralt ställe, med manöverdondrivdelen av kretsen förbunden 463 757 4 f 10 15 20 25 30 35 med de olika elektriskt drivna manöverdonen. som är anordnade i de olika bälteslåsen för fordonets bilbälten. Om fordonet utsättes för en stöt som är tillräcklig för att bringa nöd- frigöringsanordningen för bälteslåsen i funktion kommer med ett sådant arrangemang samtliga elektriskt drivna manöverdon i bälteslåsen att utlösas samtidigt sedan fordonet kommit till vila och därigenom automatiskt kasta ut de låsplattor, som är i ingrepp med låsen.

Hos en anordning enligt uppfinningen med två separata givare är det ej nödvändigt att dessa är anbragta intill varandra utan företrädesvis monteras givaren för den lägre acceleratio- nen i fordonet i ett område, som utsättes för maximal rörelse när fordonet är i rörelse.

En föredragen egenskap hos uppfinningen är att förse den elektroniska tid- och manöverdondrivkretsen med en manuellt påverkbar testströmställare, exempelvis belägen på fordonets instrumentbräda, vilken vid påverkan medför automatisk utkast- ning av låsplattorna från tillhörande bälteslås, i avsikt att kontrollera funktionen hos nödfrigöringsanordningen. Denna ma- nuellt påverkbara testströmställare ingår i kretsen på sådant sätt att den sätts ur funktion så snart fordonet utsätts för en stöt av tillräcklig storlek för att medföra att nödfrigö- ringsanordningen sätts i funktion, och den förblir ur funktion tills fordonet därefter kommit till vila efter stöten. Ett så- dant arrangemang skyddar mot möjligheten av alltför tidig ut- kastning av låsplattorna från bälteslåsen till följd av oav- siktlig slutning av strömställaren under fordonsstöten.

Uppfinningen beskrives nedan närmare under hänvisning till åt- följande ritningar, där fig. l som sprängskiss visar ett bil- bälteslås försett med ett elektriskt påverkbart manöverdon hos en nödfrigöringsanordning enligt uppfinningen, fig. 2 är ett kretsschema för en elektronisk tid- och manöverdondrivkrets enligt en utföringsform av uppfinningen. och fig. 3 visar en alternativ elektronisk tid- och manöverdondrivkrets enligt en andra utföringsform av uppfinningen. 10 15 20 25 30 35 5 463 757 Fig. 1 visar som sprängskíss ett bilbälteslås 10, som med hjälp av en nit 14 är fäst vid ett därför avsett förankrings- element 12. Bälteslåset 10 omfattar en bottenbricka 16 och ett lock 18, vilka tillsammans fungerar som hus för låsets olika mekaniska delar. Inuti bottenbrickan är monterad en rännformad ram 20 med en öppen ände utformad för mottagning av en ej vi- sad låsplatta för låset och ligger i linje med en mynningsdel 22 hos bottenbrickan 16. Inuti botten av den rännformade ramen 20 är en låsplatteutkastare 24 glidbart monterad, vilken me- delst en skruvfjäder 26 är fjäderbelastad mot bottenbrickans 16 mynning 22. En spärrplatta 28 med en spärrhake 30 och mon- teringsklackar 32, 34 är rörligt monterad inom den rännformade ramens sidoväggar 36 och 38. varvid monteringsklackarna 32, 34 griper in í lämpligt utformade hål 40, 42 i sidoväggarna 36, 38. spärrplattan 28 har ett uppstående utsprång 44, som ligger intill fjädrande ben 46 hos ett manuellt låsplatte-frigörings- element 48, som är glidbart monterat mellan ramens 20 sidoväg- gar 36 och 38 omedelbart ovanför spärrplattan 28. En manuell frigöringsknapp 20 är fäst vid en framkant av det manuella låsplatte-frigöringselementet 48. En som ett inverterat T for- mad servobom 52 är belägen mellan frigöringsknappen 50 och spärrplattan 28 och har ett uppstående ben 54 anordnat i en öppning 56 i det manuella frigöringselementet 48. Servobommens 52 sidoben 58, 60 är anordnade inom kilformade öppningar 62 respektive 64 i ramens 20 sidoväggar 36 och 38 så att servo- bommen 52 kan svänga kring kanterna hos dessa kílformade öpp- ningar. Servobommen 52 är belastad i riktning till spärrplat- tan 28 med hjälp av en skruvfjäder 66 anordnad mellan servo- bommen 52 och den manuella frigöringsknappen 50.

Ovan beskrivna komponenter hos bälteslåset utgör delar hos ett kommersiellt tillgängligt standardbälteslås, avsett att sam- verka med en platt låsplatta med en central slitsliknande öpp- ning. När en sådan låsplatta införes i bottenbrickans 16 myn- ning 22 och därefter in í den öppna änden av denrännformade ramen 20 trycks den glidbara låsplatteutkastaren 24 tillbaka mot kraften hos skruvfjädern 26 och bringar spärrplattan 28 att svänga nedåt i öppningarna 40, 42 till följd av att spärr- 4e3 757 6 f 10 15 20 25 30 35 haken 30 kommer till ingrepp med änden av låsplattan. Detta medför i sin tur att servobommen 52 svänger i de kilformade öppningarna 62, 64 under inverkan av fjädern 66 så att bommens 52 bottenkant rör sig över spärrplattans 28 främre ände. Det låsta läget hos låsplattan uppnås när spärrplattan 28 träder in i låsplattans centrala slits så att spärrplattan 28 kan svänga nedåt. spärrplattan 28 hindras från att svänga alltför långt uppåt genom att dess främre ände kommer till anliggning mot servobommens 52 underkant. Härigenom uppnås att spärrplat- tan 28 med säkerhet låser låsplattan i läge mot den fjäder- kraft, som utövas på dess ände med hjälp av den glidbara ut- kastaren 24. Låsplattan frigöres från sitt låsta läge genom manuellt tryck. som utövas på den manuella frigöringsknappen 50 i riktning mot förankringselementet 12. Detta manuellt utövade tryck bringar det manuella frigöringselementet 48 att först röra sig mot servobommen 52 uppstående ben 54 och där- efter via de fjädrande benen 46 mot spärrplattans 28 uppståen- de utsprång 44. Följaktligen svänger servobommen 52 i de kil- formade öppningarna 62, 64 så att servobommens 52 underkänt frigörs från beröring med spärrplattans 28 främre ände, var- igenom medgives att spärrplattan 28 svänger uppåt i öppningar- na 40, 42 under den fjäderkraft, som utövas därpå medelst de fjädrande benen 46 och skruvfjädern 26 så att spärrplattan 28 kan röra sig ur låsplattans centrala slits. Så snart detta olästa läge uppnåtts kastar den fjäderbelastade glidbara ut- kastaren 24 ut låsplattan ur mynningen 22 på låsets 10 botten- bricka 16.

Förutom den ovan beskrivna manuella låsfrigöríngsmekanismen innehåller låset 10 även ett elektriskt drivet manöverdon 68 i form av en elektromagnet 78 med ett rörligt ankare 72, vars ena ände bär ett uppskuret förbindelseorgan 74. En kopplings- anordning är anordnad mellan förbindelseorganet 74 och servo- bommens 52 uppstående ben 54 och omfattar en skruvfjäder 76 och en anslutningsögla 78. Fjäderns 76 främre ände är fäst i en öppning i en servobommens 52 uppstående ben 54. varifrån fjädern 76 sträcker sig över överdelen av det manuella lås- platte-frigöringselementet 48. Fästöglan 78 är fäst vid för- 10 15 20 25 30 35 7 46-3 757 bindelseorganet 74 med hjälp av ett förbindelsestift 80. En fjäderbelastad låsanordning finns för det rörliga ankaret 72 och omfattar ett kilformat bomelement 82, vars fria ändar är utformade som ändstycken 84, 86 med inverterad L-form. Mellan dessa finns ett rörligt anordnat. stegformat låselement 88, vilket är fjäderbelastat mellan de båda ändstyckena med hjälp av en skruvfjäder 94. Skruvfjädern 90, 92 fjäderbelastar det kilformade bomelementet 82 i riktning mot bottenbrickan 16.

Framsidan 96 av bomelementet 82 är avsett att anligga mot bak- åt utskjutande ben 98. 100 hos den glidbara låsplatteutkasta- ren 24 och en kilformad övre yta 102 hos låselementet 88 är avsedd att anligga mot det uppskurna förbindelseorganet 74.

Denna fjäderbelastade låsanordning är rörligt belägen i den rännformade ramen 20 så att när låsplattan insättes i bältslå- set kommer den glidbara utkastarens 24 bakåtriktade ben 98, 100 att flytta det kilformade bomelementet 82 uppåt så, att den kilformade översidan 102 förspännes till anliggning mot det rörliga ankaret 72. Ankaret 72 kvarhålles i utskjutet läge i förhållande till elektromagneten 70 när denna ej är strömma- tad under inverkan av en förspänningsfjäder 104. Hela det elektriskt drivna manöverdonet 68 täcks av ett skyddslock 106.

Strömmatning av elektromagneten 70 med hjälp av en elektrisk signalpuls medför indragning av ankaret 72 i elektromagneten 70, varigenom fjädern 76 spänns och servobommen 52 bringas svänga inom de kilformade öppningarna 62. 64 och frigöra fram- kanten av spärrplattan 28 och därigenom medgiva utkastning av låsplattan från bälteslåset med hjälp av utkastaren 24. Under indragning av ankaret 72 kommer låselementets 88 kilformade översida 102 till ingrepp med förbíndelseorganet 74 och kvar- håller ankaret 72 i dess indragna läge när strömmatningen til elektromagneten 70 upphör. Ankaret 72 kvarstår i detta låsläge tills utkastaren 24 fullbordat utkastningen av låsplattan från bälteslåset. När detta skett kan det kilformade bomelementet 82 fritt röra sig nedåt inom den rännformade ramen 20. var- igenom den uppåtriktade fjäderspänningen på låselementet 88 minskas i sådan utsträckning, att de sammanlagda fjäderkraf- terna från fjädrarna 76 och 104 övervinner fjäderkraften hos 10 15 20 25 30 35 463 757 8 f fjädrarna 90, 92 och 94 i den fjäderbelastade låsanordningen.

Följaktligen kommer förbindelseorganet 74 att röra sig över den kilformade översidan 102 av låselementet 88 och ankaret 72 återvända till sitt i förhållande till elektromagneten 70 ut- sträckta läge.

Bälteslåset har således ett elektriskt drivet manöverdon. vil- ket vid manövrering medför utkastning av låsplattan från bältslåset oberoende av låsets manuella frigöringsmekanism och utan att på något sätt hindra dennas funktion. Den fjäderbe- lastade låsanordningen hos det elektriskt drivna manöverdonet 68 garanterar att manöverdonet frigör låsplattan från bältes- låset vid mottagning av en elektrisk signalpuls även om denna är mycket kortvarig. Användningen av skruvfjädern 76 i kopp- língsmedlen till det elektriskt drivna manöverdonet har den användbara extra säkerhetsegenskapen att garantera att nödfri- göring av låsplattan från låset med hjälp av manöverdonet 68 ej kan ske om den belastning, som utövas på låsplattan av ett därtill anslutet bälte överskrider en förutbestämd belastning.

Den förutbestämda belastningen är den belastning, som utövas på ett i låsplattan fäst bälte till följd av att bältet bär hela vikten av en fordonspassagerare, vilket kan vara fallet om motorfordonet, i vilket bältet är installerat. råkat ut för en olycka, som medför att fordonet rullat över på taket så att passageraren hänger i bältet. Utkastning av låsplattan från låset under omständigheter där sådan förutbestämd belastning av låsplattan uppträder förhindras av den kraft, som utövas på spärrhaken 30 medelst låsplattan och bringar spärrplattan 28 att anligga hårt mot servobommens 52 underkant och kvarhålla låsplattan fastlåst i låset. Under dessa omständigheter kommer strömmatning av elektromagneten 70 fortfarande att medföra in- dragning av ankaret 72 till låsläget. men denna rörelse över- föres ej till servobommen 52 utan tages upp genom utsträckning av skruvfjädern 76 tills den förutbestämda belastningen av- lägsnats från låsplattan. När detta sker drar fjädern 76 ihop sig och svänger därigenom servobommen 52 ur ingrepp med spärr- plattan 28 och medger omedelbar utkastning av låsplattan från låset. Under omständigheter där bältet är utsatt för sagda 10 15 20 25 30 35 9 463 757 förutbestämda belastning och nödfrigöringsanordningen har ut- lösts kommer således frigöring av en passagerare från bältet att ske så snart passagerarens vikt avlägsnats från bältet.

Av ovanstående beskrivning framgår att nödfrigöring av lås- plattan från låset enligt uppfinningen uppnås genom tillförsel av en lämplig elektrisk signalpuls till det elektriskt drivna manöverdonet 68, som är beläget i låset 10. vad beträffat stötavkänningssystemet för alstring av erforderliga elektriska signalpulser visar ritningsfigur 2 kretsschema för ett sådant avkänningssystem med en elektronisk tid- och manöverdondriv- krets. Kretsen omfattar två accelerationskänsliga givare 108 och 110, vilka båda är av flerriktningstyp, dvs. att de när de är installerade i ett motorfordon kan avkänna accelerations- krafter alstrade i fordonet i så gott som alla riktningar. Gi- varen 108 reagerar endast för en förutbestämd hög accelera- tion, av storleksordningen 5 g, och indikerar, när den är in- stallerad i ett motorfordon, att detta utsatts för en avsevärd stöt, som troligen förorsakat avsevärda skador på fordonet.

Givaren 110 reagerar för en förutbestämd acceleration av stor- leksordningen 0,5 g, som är avsevärt lägre än den förutbestäm- da höga accelerationen hos givaren 108 och indikerar, när den är installerad i ett motorfordon, väsentlig rörelse hos for- donet. Dessa givare 108, 110 är parallellkopplade med varandra i en krets avsedd att ge en reglerad spänning på 12 volt från en maximal spänningstillförsel av 30 volt på en ledning 112 med hjälp av en konventionell spänningsregulatorkrets 114.

Givaren 108 är ansluten elektriskt mellan en godspotentialled- ning 116 och via ett motstånd 120 en ledning 118 med reglerad spänning. Knutpunkten mellan givaren 108 och motståndet 120 är ansluten till en kondensator 122, vilken i sin tur är ansluten till en knutpunkt mellan ett motstånd 124 och stiftet 6 hos en integrerad tidkrets 126. Tidkretsens 126 stift 1 och 2 är för- bundna med varandra och anslutna till en knutpunkt 128 mellan ett motstånd 130, en kondensator 132 och emittern hos en PNP- -transistor 134. Transistorns 134 kollektor är ansluten till godspotentialledningen 116 och dess bas är ansluten till en 465 757 1° f 10 15 20 25 30 35 knutpunkt 136 mellan ett motstånd 138 och ena sidan av en kon- densator 140. Givaren 110 är elektriskt ansluten mellan gods- potentialledningen 116 och via ett motstånd 142 den reglerade spänningsledningen 118. varvid en knutpunkt mellan givaren 110 och motståndet 142 är ansluten till kondensatorns 140 andra sida. Tidkretsens 126 stift 4 är anslutet till en knutpunkt 144 mellan ett motstånd 146 och en kondensator 148, varvid en knutpunkt mellan knutpunkten 144 och motståndet 146 är anslu- tet till tidkretsens 126 stift 10. Tidkretsens 126 stift 5 är anslutet till en knutpunkt 150 mellan ena sidan av en konden- sator 152, vars andra sida är ansluten till godsledningen 116, en knutpunkt 154 och ena anslutningen 155 hos en manuellt på- verkbar strömställare 156. Knutpunkten 154 är ansluten till ena sidan av en kondensator 158, vars andra sida är ansluten till en knutpunkt 160, som är förbunden med stift 8 hos tid- kretsen 126 samt ett motstånd 162. Knutpunkten 160 är även an- sluten till en knutpunkt 164 mellan en annan anslutning 165 hos strömställaren 156 och ena sidan av en kondensator 166, vars andra sida är ansluten till en tredje anslutning l67på strömställaren 156.

Tidkretsens 126 stift 9 är via en diod 170 anslutet till en knutpunkt 168, som är genom en annan diod 172 förbunden med godspotentialledningen och ansluten till ena änden av en spole 174 hos ett relä 176, som styr den elektriska strömmatningen genom ledningarna 178. 180, vilka är förbundna med ett eller flera elektriskt drivna manöverdon 68.

När nödfrigöringsanordningen enligt denna utföringsform av uppfinningen är opåverkad är givarna 108 och 110 icke-ledande och den manuellt påverkbara strömställaren intager öppetlâge, i vilket anslutningarna 165 och 167 är förbundna med varandra.

När anordningen intager detta tillstånd flyter ingen ström i reläspolen 174 och följaktligen flyter ingen ström till något av de elektriskt drivna manöverdonen i tillhörande bilbältes- anordningar. När anordningen befinner sig i detta tillstånd är även kondensatorerna 122 och 140 urladdade. tidkretsens 126 stift 1 och 2 befinner sig på godspotential, kondensatorn 132 är urladdad och transístorn 134 är icke-ledande. 'x 10 15 20 25 30 35 ll 465 757 Antag nu att nödfrigöringsanordningen enligt denna utförings- form av uppfinningen är installerad i ett motorfordon och det- ta utsättes för en tillräckligt kraftig stöt för att sluta den elektriska kretsen i givarna 108 och 110. När detta inträffar uppladdas kondensatorn 122 genom givaren 108 och motståndet 124 tills den urladdas av ström genom motståndet 120 när giva- ren 108 öppnar. Denna uppladdning av kondensatorn 122 alstrar en negativ puls på stiftet 6 i tidkretsen 126 och lägger stif- tet på logiknivån 0 och stiftet 5 på logiknivån 1. Samtidigt öppnas kretsen med stiften 1 och 2 och kondensatorn 132 börjar uppladdas genom motståndet 130. När laddningen i kondensatorn 132 når ett förutbestämt värde återställer tidkretsens 126 inre kretsar stiftet 5 till logiknivån 0. Den negativa puls som således alstras vid stiftet 5 överföras genom kondensatorn 158 och knutpunkten 160 till tidkretsens 126 stift 8. vilken överföras från logiknivå 1 till logiknivå 0.

Detta i sin tur medför att stiftets 9 logiknivå ändras från 0 till 1, varigenom en puls alstras genom knutpunkten 168 till spolen 174, som drar reläet 176 så att ström matas till de elektriskt drivna manöverdonen 68 i fordonets bälteslås och därigenom åstadkommer utkastning av ifrågavarande låsplattor från dessa bälteslâs. Den för återuppladdning av kondensatorn 132 erforderliga tiden är av storleksordningen 8 sekunder.

Längden av den puls, som alstras vid stiftet 9 för att draga reläet 176, till kondensatorn 182 och motståndet 184. Denna del av kretsen som om- styrs av den krets, som ansluter stiften 12, 13 fungerar på exakt samma sätt som den del av kretsen, fattar stiften 1 och 2 genom att när systemet är opåverkat är kondensatorn 182 urladdad och stiften 12 och 13 förbundna med gods. När stiftet 8 överföras till logiknivån O öppnas kretsen med stiften 12 och 13, kondensatorn 182 laddas genom motstån- det 184 till förutbestämd spänning och därefter ändrar tid- kretsens 126 inre kretsar stiftet 9 från logiknivå 1 tillbaka till logiknivå 0. Sammanfattningsvis kan alltså konstateras att när fordonet utsättes för en stöt. som aktiverar givaren 108, uppträder en fördröjningsperiod om 8 sekunder innan en elektrisk puls med längden 1 sekund alstras till reläet 176, 4e3 757 12 f 10 15 20 25 30 35 varvid 1-sekundpulsen är tillräcklig för att utlösa ifrågava- rande elektriskt drivna manöverdon 68 i tillhörande bälteslås 10. Vart och ett av de rörliga ankarna 72 rör sig tillbaka till lâsingrepp med ifrågavarande fjäderbelastade låsanordning hos manöverdonet, varvid 1-sekundpulsen har så kort varaktig- het att det är möjligt att använda små, kortcyklade elektro- magneter 70 i manöverdonen 68.

Antag nu att en situation uppstår, där fordonet ifråga har ut- satts för tillräckligt kraftig stöt för att utlösa givaren 108 och därefter, innan fördröjningsperioden om 8 sekunder uppträ- der, utsättes för en eller flera sekundära stötar. vilka är otillräckliga för att påverka givaren 108 men tillräckliga för att påverka den mer känsliga givaren 110. Givaren 110 har naturligtvis utlösts samtidigt som givaren 108 utlöstes och har därvid förbundit kondensatorn 140 med gods. Detta i sin tur nedbringar knutpunkten 136 mot godspotential och gör tran- sistorn 134 ledande. Härigenom förses knutpunkten 128 med en annan förbindelse till godspotentialledningen 116. men efter- som knutpunkten 128 redan ligger på godspotential har detta ingen inverkan på kondensatorn 132. Om fordonet utsättes för en sekundär stöt kommer emellertid en negativ puls att alstras vid knutpunkten 136 vid varje stöt. varvid transistorn 134 blir ledande varje gång detta sker. Detta medför att den ladd- ning, som byggs upp i kondensatorn 132, urladdas till godsled- ningen 116 genom knutpunkten 128 och transistorn 134. Konden- satorn 132 börjar ej laddas igen förrän transistorn 134 bry- ter. När detta sker börjar kondensatorn 132 laddas upp genom motståndet 130 och kommer. under förutsättning att inga ytter- ligare sekundära stötar inträffar. att nå erforderlig spänning för att påverka tidkretsens 126 interna kretsar inom den för- utbestämda tidsfördröjningsperioden. Varje gång det uppträder en sekundär stöt, som utlöser givaren 110, blir således resul- tatet att tidmätningssekvensen hos tidkretsen 126 återställes till början av den förutbestämda tidsfördröjningsperioden av ca 8 sekunder. Om exempelvis den förutbestämda tidsperioden är 8 sekunder och en sekundär stöt uppträder 4 sekunder efter denna ursprungliga period startat kommer den verkliga tidsför- 10 15 20 25 30 35 13 463 757 dröjningsperioden, som krävs för alstring av en elektrisk puls från tidkretsens 126 stift 9, att i realiteten bli 12 sekunder efter den ursprungliga slutningen av givaren 108. Detta bety- der i praktiken att nödfrigöringsanordningen ej aktiveras förrän den förutbestämda tidsfördröjningsperioden av storleks- ordningen 8 sekunder uppträder efter det att fordonet har kom- mit till vila. Detta arrangemang undviker möjligheten av att fordonet kan utsättas för en serie sekundära stötar, vilka skulle kunna skada en passagerare om bilbältet frigjordes för tidigt, innan fordonet stannat.

Den i fig. 2 visade kretsen har en manuellt påverkbar ström- ställare 156, som företrädesvis är belägen i instrumentbrädan i det fordon, som är försett med nödfrigöringsanordningen för bilbältena, så att fordonspassagerarna kan övertyga sig om att nödfrigöringsanordningen fungerar. slutning av strömställaren 156 genom att bryta förbindelsen melan anslutningarna 165 och 167 och upprätta förbindelse mellan anslutningarna 155 och 167 alstrar en negativ puls på stiftet 8, vilket är tillräckligt för att utlösa en positiv puls på stiftet 9 för utlösning av reläet 176 och aktivering av manöverdonen 68 i bälteslåsen 10.

Denna testmöjlighet är endast i funktion när stiftet 9 befin- ner sig på logiknivån O. dvs. under den tid då nödfrigörings- anordningen är opåverkad. Så snart tidmätningssekvensen hos tidkretsen 126 startat övergår stift 5 till logiknivå 1 och på- verkan av strömställaren 156 under denna period har ingen in- verkan. Den manuellt påverkbara strömställaren 156 kvarstår således ur funktion tills tidkretsens 126 tidmätningssekvens fullbordats och en utlösningspuls alstrats på dess stift 9.

Det är viktigt för en krets av denna typ att den är skyddad mot alltför tidig utlösning av nödfrigöringsanordningen. Sådan för tidig utlösning uppträder troligast när anordningen ur- sprungligen strömanslutes. För att förhindra att detta sker finns en strömåterställningskrets mellan tidkretsens 126 stift 4 och 10, vilken i beroende av urladdningen av kondensatorn 148 fungerar vid tillslag av kretsen och håller knutpunkten 465 757 10 15 20 25 30 35 14 f 144 vid låg spänning till att börja med tills kondensatorn 148 återuppladdats genom motståndet 146. När kondensatorn 148 återuppladdats till förutbestämd spänningsnivå är de inre kretsarna i tídkretsen 146 redo att mottaga pulser riktade till tidkretsens 126 andra stift.

Det inses av fackmannen att båda givarna 108 och 110 har an- slutits i kretsen på sådant sätt att denna endast reagerar för momentan påverkan av var och en av dessa givare. Om exempelvis endera av givarna påverkas och förblir påverkad kommer endast den ursprungliga puls. som alstras av denna påverkan. att ha någon effekt på anordningen. Dessutom är anordningen så utförd att momentan påverkan av givaren 110 ej har någon inverkan på kretsen om ej påverkan av givaren 108 också skett inom den förutbestämda tidsfördröjningsperiod, som erfordras för giva- ren 108. Denna funktionsfrånkoppling av givaren 110 uppnås ge- nom att tidkretsens 126 stift 1 och 2 hålls vid godspotential tills stiftet 6 erhåller logiknivån 0. vilket ej kan ske förr- än givaren 108 har påverkats.

En andra utföringsform av uppfinningen har ett elektroniskt avkännings-. tidgivnings- och påverkningssystem, vilket visas med kretsschemat enligt fig. 3. Denna krets fungerar på i hu- vudsak samma sätt som kretsen i fig. 2 och uppnår samma resul- tat som denna men utnyttjar något annorlunda komponenter. Kom- ponenterna i kretsen enligt fig. 3 med funktion motsvarande liknande komponenter i kretsen enligt fig. 2 har följaktligen försetts med samma hänvisningssiffror som i denna. Kretsen i fig. 3 har en integrerad tidkrets 186 av CMOS-typ i samband med en enda integrerad krets, vilken innehåller fyra NOR-grin- dar 188, 190. 192 och 194. och den manuellt påverkbara ström- ställaren 156 med tre ledningar hos kretsen i fig. 2 har er- satts av en strömställare 196 med en enda tråd, vilken är an- sluten direkt till en batterispänningskälla B+. En sådan tid- krets kan exempelvis erhållas med en multivibratoranordning med beteckningen Motorola MC 145383. Tidkretsen 186 alstrar ej någon puls, som har tillräcklig styrka för att ledas direkt genom reläets 176 spole 174 för dragning av reläet, varför en 10 15 20 25 30 35 15 463 757 PNP-transistor 198 anordnats i kretsen med spolen 174 och gö- res ledande och oledande med pulser alstrade vid tidkretsens 186 Stift 9.

När gívarna 108, 110 i denna krets är opåverkade hålles det till en ingång 199 på NOR-grinden 188 anslutna stiftet 6 hos tidkretsen 186 vid logiknivån 0 och grindens 188 andra ingång 201 hålles vid logiknivån 1 med hjälp av ett motstånd 200.

Grindens 188 utgång är ansluten till tidkretsens 186 stift 5 och håller således detta vid logiknivån 0. Tidkretsens 186 stift 7, som är anslutet till en ingång 203 hos NOR-grinden 190, hålles vid logiknivån 1 och grindens 190 andra ingång 204 hålles vid logiknivån 1 medelst motståndet 202. Grindens 190 utgång 206, som befinner sig på logiknivån 0, bildar en ingång till NOR-grinden 192, vars andra ingång 208 är förbunden med godspotentialledningen 116. Grindens 192 utgång, som befinner sig på logiknivån 1, är ansluten till tidkretsens 186 stift 4.

I detta ursprungliga tillstånd är NOR-grindarna 190 och 192 låsta via utgången från stiftet 7, som befinner sig på logik- nivån 1. varför stiftet 4 är skilt från varje insignal från givaren 110. Motståndet 130 och kondensatorn 132, som bildar RC-kretsen för bestämning av tidkretsens 186 tidsfördröjnings- period, är förbundna med tidkretsens 186 stift 1 och 2 på så- dant sätt att kondensatorn 132 förblir laddad så länge gívarna 108 och 110 är opåverkade.

När det fordon, i vilket den andra utföringsformen av uppfin- ningen är installerad, utsättes för tillräckligt kraftig stöt för utlösning av givaren 108 medför detta att ingången 201 på NOR-grinden 188 ändras till logiknivå 0, vilket medför att tidkretsens 186 stift 5 ändras till logiknivå 1, varjämte kon- densatorn 132 urladdas för att starta tidsfördröjningsperio- den. så snart stiftet 5 ändrats till logiknivå 1 ändras stif- tet 6 till logiknivå 1 och detta medför att NOR-grinden 188 låses tills den tidsfördröjningsperiod, som alstras av mot- ståndet 130 och kondensatorn 132, har löpt ut. Eftersom tid- kretsens 186 stift 6 ändras till logiknivå 1 övergår dess stift 7 till logiknivån 0, vilket medför att NOR-grindens 190 463 757 16 f 10 15 20 25 30 35 ingång 203 sänks till logiknivån 0. Eftersom fordonet utsatts för en stöt, som är tillräcklig för att utlösa givaren 108. måste även givaren 110 ha utlösts samtidigt, men detta har ingen inverkan på den ursprungliga utlösningen av tidkretsen 186. som i detta skede endast avkänner ingång från givaren 108. Kondensatorn 132 börjar sedan återuppladdas till den för- utbestämda spänning, vid vilken logiknivåerna hos stiften 6 och 7 återställes till sina ursprungliga värden. Om å andra sidan det någon gång under denna tidsfördröjningsperiod upp- står påverkan avgivaren 110 genom en ytterligare, mindre stöt på fordonet. ändras NOR-grindens 190 ingång 204 till logik- nivån 0. vilket alstrar en fallande puls på stiftet 4 och ur- laddar kondensatorn 132. Tidmätningsperioden nollställes följ- aktligen och kondensatorn 132 börjar åter ladda upp när de in- terna kretsarna i tidkretsen 186 reagerat på den fallande pul- sen på stiftet 4.

Tidkretsens 186 stift 7 är via en kondensator 212 anslutet till den ena ingången 210 av NOR-grinden 194. grindens 194 andra ingång 214 är ansluten till tidkretsens 186 stift 10 och utgången från grinden 194 är ansluten till stiftet 12. Stiftet 9 är anslutet till transistorns 198 bas via ett motstånd 216.

Stiftet 7 är även anslutet till stiftet 11 genom en diod 218.

I det ursprungliga tillståndet för tidkretsen 186 befinner sig stiftet 12 vid logiknivån 1 eftersom ingångarna 210. 214 hos NOR-grinden 194 båda intager logiknivån 0, stiftet 11 intager logiknivån 0, stiftet 10 intager logiknivån 0 och stiftet 9 logiknivån 1. I detta ursprungstillstånd är transistorn 198 ickeledande. varför ingen ström utmatas genom reläspolen 174.

När givaren 108 påverkas ändras tidkretsens 186 stift 7 till logiknivån 0, men detta har ingen inverkan på NOR-grinden 194 eftersom ingången 210 redan intager logiknivån 0. När den av motståndet 130 och kondensatorn 132 bestämda tidsperioden löpt till ända ändras tídkretsens 186 stift 7 tillbaka från logik- nivån O till logiknivån 1. Denna ändring av logiknivå alstrar en stigande puls över kondensatorn 212, som momentant ändrar logiknivån på ingången 210 till logiknivå 1 och därigenom bringar stiftet 12 att intaga logiknivå 0. När detta väl sker 10 15 20 25 30 35 11 463 757 förbinds tidkretsens 186 stift 14 med gods, kondensatorn 182 laddar ur och stiftet 9 övergår till logiknivå 0, varigenom transistorn 198 göres ledande och ström matas till reläspolen 174 så att reläet 176 drar och matar ström genom ledningarna 178 och 180 till de elektriskt drivna manöverdonen i anord- ningens bälteslås. Tidkretsens 186 stift 9 låses vid logik- nivån O tills kondensatorn 182 återuppladdas tillbaka till den förutbestämda nivå, som bestämts av storleken på motståndet 184 och kondensatorn 182. När denna punkt nåtts återvänder stiftet 9 till det ursprungliga tillståndet med logiknivâ 1. transistorn 198 spärrar, och ingen ström flyter längre genom reläet 176 till bälteslåsens manöverdon.

Den manuellt påverkbara strömställaren 196 är ansluten till tidkretsens 186 stift 11 genom en spänningsregulatorkrets. som omfattar ett motstånd 220 och en Zener-diod 221. Denna spän- ningsregulatorkrets är anordnad för att skydda övriga kompo- nenter hos kretsen i fig. 3 från batterispänningen B+, till vilken den manuellt påverkbara strömställaren 196 är ansluten.

Ett motstånd 222 begränsar den ström, som kan flyta från knut- punkten mellan motståndet 220 och Zener-dioden 221 till tid- kretsens 186 stift 7. När kretsen intager sitt ursprungstíll- stånd. dvs. när varken givaren 108 eller givaren 110 är påver- kad, kommer slutning av strömställaren 196 att medföra att tidkretsens 186 stift 11 övergår till logiknivån 1, varigenom stiftet 9 övergår till logiknivån 0, transistorn 198 blir le- dande och reläet 176 drager, varigenom manöverdonen i bältes- låsen aktiveras. När påverkan av givaren 108 sker ändrar emel- lertid tidkretsens 186 stift 7 logiknivâ från 1 till 0 och detta medför att den manuellt påverkbara strömstållaren 196 sätts ur funktion, eftersom slutning av denna strömställare 196 kommer att medföra att ström genom densamma går till tid- kretsens 186 stift 7 genom dioden 218 utan att påverka tid- kretsens 186 stift 11. Strömställaren 196 kvarstår således försatt ur funktion tills stiftet 7 återgår till logiknivån 1, vilket ej sker förrän den förutbestämda tidsfördröjningsperio- den har löpt till ända. 463 757 18 10 15 20 25 30 Den i fig. 3 visade kretsen skyddas mot falsk utlösning av tidkretsen 186. som eventuellt kunde uppstå under den ur- sprungliga tillslagsperioden för kretsen, med en anordning liknande den för kretsen enligt fig. 2. nämligen ett motstånd 146 och en kondensator 148 anslutna till tidkretsens 186 stift 3 och 13. Kretsen är avsedd att arbeta med en matarspänning mellan 9 och 24 volt, varvid Zener-dioder i kretsen sörjer för att arbetsspänningen regleras till 9,1 volt. Kretsen som hel- het skyddas mot högspänningstoppar i strömmatningen med hjälp av en Zener-diod 224 och en RC-krets omfattande ett motstånd 226 och en kondensator 228 arbetar som filter för att filtrera bort alla frekvenser i strömförsörjningen över 10 Hertz.

En för bilbälten avsedd nödfrigöringsanordning enligt förelig- gande uppfinning, installerad i ett motorfordon försett med ett eller flera frigörbara bílbälten. erbjuder en effektiv och icke iögonenfallande väg att automatiskt frigöra fordonets bilbälten kort efter det fordonet utsatts för en stöt av till- räcklig styrka för att motivera omedelbart avlägsnande av bil- bältena, varvid ytterligare skydd finnes mot alltför tidig automatisk frigöring av bilbältena innan fordonet verkligen stannat. Denna nödfrigöringsanordning användes förutom den normala manuella frigöringsanordningen på bilbältena och när- varon av nödfrigöringsanordningen i motorfordonet minskar ej på något sätt effektiviteten hos den manuella frigöringsanord- ningen för ifrågavarande bílbälten. Nödfrigöringsanordningen enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen omfattar dessutom den värdefulla egenskapen, att den har en manuellt påverkbar strömställare för att lätt kunna fastställa att nöd- frigöringsanordningen är funktionsduglig.

Claims (6)

10 15 20 25 30 35 19 463 757 Patentkrav

1. l. För fordon avsedd anordning för frigöring av ett säkerhets- bälte i en nödsituation, omfattande dels en automatisk fri- göringsmekanism (68) för bältets låsplatta, dels ett stötav- kännande organ, som innehåller en acceleratíonen avkännande givare (108), vilken är känslig enbart för en förutbestämd hög acceleration. som indikerar en fordonsstöt, samt en tid- mekanism (126;l86), som är anordnad mellan frigöringsmekanis- men (68) och det stötavkännande organet, varigenom, när anord- ningen är installerad i motorfordonet och detta utsättes för en stöt av förutbestämd storlek, tidmekanismen påverkas av givaren (108) för att alstra en inställd kort tidsfördröjning innan en elektrisk signal'alstras av en elektronisk tid- och manöverdonsdrivkrets, som är ansluten mellan givaren (108) och. med anordningen installerad i motorfordonet, ett elekt- riskt påverkbart manöverdon (68), så att en låsplatta i in- grepp med bilbältets lås (10) automatiskt utstötes ur detta en förutbestämd kort tidperiod efter stöten, k ä n n e - t e c k n a d av att det elektriskt pâverkbara manöverdonet (68) är kopplat till en manuell frigöringsmekanism (48,50) hos bilbälteslåset (10), att det stötavkännande organet har en andra för acceleration känslig givare (110), som är känslig för en förutbestämd fordonsacceleration som är väsentligt lägre än reaktionströskeln hos den förstnämnda givaren (108), och att eventuell reaktion hos den andra givaren (110) under den inställda, korta tidsfördröjningsperioden återställer tidmekanismen (l26;l86) till startpunkten av den inställda korta tidsfördröjningsperioden, varigenom den automatiska utstötningen av låsplattan ur bälteslåset (10) förhindras innan fordonet kommit till vila.

2. Anordning enligt krav l. k ä n n e t e c k n a d av att mellan det elektriskt påverkbara manöverdonet (68) och den manuella frigöringsmekanismen (48,50) är anordnade lastlåsorgan (52,54,76,78), som genom manöverdonet förhindrar en automatisk utlösning av låsplattan då en dragbelastning föreligger. 463 757 20 f' 10 15 20 25

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att det elektriskt påverkbara manöverdonet (68) år försett med spärrorgan (74,88,102), som låser den rörliga manöverdons- delen (72) av manöverdonet efter utlösningen i utlösningsläget.

4. Anordning enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k - n a d av att det elektriskt påverkbara manöverdonet (68) har en elektromagnet (70) med ett som rörlig manöverdonsdel tjänande, rörligt ankare (72), vilket medelst en fjäder (104) är förspänt mot utlösningsriktningen för den manuella frigöringsmekanismen (48.50).

5. Anordning enligt något av kraven 1-4. k ä n n e t e c k - n a d av en manuellt påverkbar testströmställare (l56,196) för kontroll av den tidsfördröjda utstötarfunktionen, vilken strömställare (l56,l96) efter påverkan av stötgivaren (108) hålles overksam av elektroniska strömställarorgan (l26,l86).

6. Anordning enligt något av kraven 1-5 installerad i ett motorfordon och med ett flertal separata bilbältesenheter mon- terade däri. k ä n n e t e c k n a d av att de på accelera- tion reagerande givarna (lO8,ll0) och den tillhörande tid- och manöverdondrivkretsen (fig. 2 och 3) påverkar samtliga elek- triskt manövrerbara manöverdon (68) för de enskilda bälteslåsen (10). f»