SE526698C2

SE526698C2 - Safety Buckle

Info

Publication number: SE526698C2
Application number: SE0303405A
Authority: SE
Inventors: Malte Johansson
Original assignee: Malte Johansson
Priority date: 2003-12-18
Filing date: 2003-12-18
Publication date: 2005-10-25
Also published as: SE0303405D0; WO2005058086A1; SE0303405L

Abstract

The present invention relates to a release device of a strap/a belt, especially in connection with a buckle to a safety helmet, a harness or a safety belt, said device comprising a fastening element (1) and a yieldable hydraulic system (5), and that one end of the strap/the belt is connected to the fastening element (1). It is significant of the device according to the present invention that the device comprises an snap element (3) that is connected to the other end of the strap/the belt, that the snap element (3) in the initial position of the release device is detachably connected to the fastening element (1), that the snap element (3) has a least one flexible means (17) that is part of the detachable connection, and that the flexible means (17) and the hydraulic system (5) are arranged to cooperate with each other.

Description

2 skalmarna och systemet har löst ut. Denna anordning är relativt komplicerad till sin konstruktion, speciellt vid tillämpning på en skyddshjälm till barn, och därmed dyr att tillverka. Anordningen är även känslig för smuts och fysisk àverkan. Dessutom är monteringen komplicerad vad gäller att fylla utlösningscylindern med fluid. 2 the shackles and the system has tripped. This device is relatively complicated in its construction, especially when applied to a child safety helmet, and thus expensive to manufacture. The device is also sensitive to dirt and physical damage. In addition, the assembly is complicated in terms of filling the release cylinder with fluid.

Genom US-A-4,815,177 är förut känt ett spänne till ett bilbälte, vilket efter en kollision öppnar efter en viss tidsfördröjning. Därvid mäste först en fjäder utlösas, vilket sker genom att bältet påförs en exceptionell kraft, exempelvis i samband med kollision. Därefter kommer ett i spännet ingående ok att pressas nedåt av tvà huvudfjädrar, varvid oket påverkar hävarmar som åstadkommer frigivning av bältet vid spännets ena sida. För att detta inte skall ske alltför snabbt motverkas okets rörelse av en tidsfördröjningsenhet som innefattar trycksatta bälgar. Det torde vara ställt utom all tvivel att spännet enligt US-A-4,8l5,177 är utomordentligt komplicerat till sin konstruktiva utformning och därmed även dyrt att tillverka. Genom att en mängd komponenter skall samverka finns även risk för funktionsstörningar.From US-A-4,815,177 a buckle for a seat belt is previously known, which after a collision opens after a certain time delay. In this case, a spring must first be released, which is done by applying an exceptional force to the belt, for example in connection with a collision. Thereafter, a yoke included in the buckle will be pressed downwards by two main springs, the yoke acting on levers which effect the release of the belt at one side of the buckle. In order for this not to happen too quickly, the movement of the yoke is counteracted by a time delay unit which comprises pressurized bellows. It should be left without any doubt that the buckle according to US-A-4,8l5,177 is extremely complicated in its constructive design and thus also expensive to manufacture. Because a number of components must work together, there is also a risk of malfunctions.

Genom WO 90/09909 är förut känt ett spänne till ett bilbälte, vilket efter en kollision öppnar efter en viss tidsfördröjning. Även detta spänne är utomordentligt komplicerat till sin konstruktion och genom sin komplexa konstruktion är det även relativt sett skrymmande. Användaren bestämmer själv om den automatiska utlösningen skall vara aktiverad eller ej.From WO 90/09909 a buckle for a seat belt is previously known, which after a collision opens after a certain time delay. This buckle is also extremely complicated in its construction and due to its complex construction it is also relatively bulky. The user decides for himself whether the automatic release should be activated or not.

Uppfinningens syften och särdrag Ett primärt syfte med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en billig och robust utlösningsanordning, vilken skall förhindra hängningsolyckor med barn och samtidigt vara säker att använda i en trafikerad miljö.OBJECTS AND FEATURES OF THE INVENTION A primary object of the present invention is to provide an inexpensive and robust trigger device, which is intended to prevent hanging accidents with children and at the same time be safe to use in a busy environment.

Ett ytterligare syfte med föreliggande uppfinning är att anordningen skall vara enkel att återställa efter det att den har löst ut. Åtminstone det primära syftet med föreliggande uppfinning realiseras medelst en utlösningsanordning som erhållit de i det efterföljande självständiga patentkravet 1 3 angivna särdragen. Föredragna utföringsformer av uppfinningen är definierade i de osjälvständiga patentkraven.A further object of the present invention is that the device should be easy to reset after it has tripped. At least the primary object of the present invention is realized by means of a trigger device which has obtained the features stated in the following independent claim 13. Preferred embodiments of the invention are defined in the dependent claims.

Kort beskrivning av :itningarna Föreliggande uppfinning kommer nedan att beskrivas närmare med hänvisning till medföljande ritningar, pà vilka: Fig. 1 visar en schematisk sidovy av en utlösningsanordning enligt en första, föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning, varvid utlösningsanordningen befinner sig i obelastat tillstànd; Fig. 2 visar ett tvärsnitt genom ett i utlösningsanordningen ingående fästelement: Fig. 3 visar en perspektivvy av ett snäppe ingående i utlösningsanordningen enligt föreliggande uppfinning; Fig. 4 visar ett hydraulsystem i utlösningsanordningen enligt föreliggande uppfinning, varvid hydraulsystemet är obelastat; och Fig. 5 visar hydraulsystemet enligt Fig. 4, dock är hydraulsystemet belastat.Brief Description of the Drawings The present invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 shows a schematic side view of a release device according to a first, preferred embodiment of the present invention, the release device being in an unloaded condition; Fig. 2 shows a cross section through a fastening element included in the release device: Fig. 3 shows a perspective view of a snap included in the release device according to the present invention; Fig. 4 shows a hydraulic system in the release device according to the present invention, the hydraulic system being unloaded; and Fig. 5 shows the hydraulic system according to Fig. 4, however, the hydraulic system is loaded.

Detaljerad beskrivning av en föredragen utföringsform av uppfinningen Den i Fig. 1 visade utlösningsanordningen enligt föreliggande uppfinning innefattar ett fästelement 1, ett snäppe 3 samt ett hydraulsystem 5. _ I Fig. 2 visas ett snitt genom fästelementet 1, vilket vid sin ena ände uppvisar ett första infästningsparti 7, som är försett med ett första hål 9 för förankring av en ände av en rem/ett bälte (ej visad). I området för den infästningspartiet 7 motstàende änden är fästelementet 1 försett med en invändig första urtagning 10, vilken är avsedd att uppta en första del av snäppet 3. I ett mellanliggande parti av fästelementet 1 finns en andra urtagning 11 för upptagande av en andra del av snäppet 3. I det i Fig. 2 visade snittet har den andra urtagningen 11 en vidgad form jämfört med den första urtagningen 10.DETAILED DESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION The release device according to the present invention shown in Fig. 1 comprises a fastening element 1, a snap 3 and a hydraulic system 5. Fig. 2 shows a section through the fastening element 1, which at one end has a first fastening portion 7, which is provided with a first hole 9 for anchoring one end of a strap / belt (not shown). In the area of the fastening portion 7 opposite end, the fastening element 1 is provided with an internal first recess 10, which is intended to receive a first part of the snap 3. In an intermediate portion of the fastening element 1 there is a second recess 11 for receiving a second part of the snap 3. In the section shown in Fig. 2, the second recess 11 has a widened shape compared to the first recess 10.

I Pig. 3 visas en perspektivvy av snäppet 3, vilket vid sin ena ände uppvisar ett andra infästningsparti 15, vilket är försett med ett andra hål 16 för förankring av en Q :cow .ao 0 m :con :uno 0 no c 0 ovan o 4 0 9 0000 a 9:0 I Q 0 on 0 soon 0 0 4 ände av en rem/ett bälte (ej visad). Snäppet 3 har två, från infästningspartiet 15 utskjutande, skaft 17. I området för skaftens 17 fria ändar är skaften 17 försedda med utbyggnader/klackar 18, vilka är belägna på de sidor av skaften 17 som är vända från varandra. Skaften 17 är fjädrande och kommer att böjas mot varandra när snäppet 3 förs in i den första urtagningen 10 hos fästelementet 1. Pâ de sidor av skaften 17 som är vända mot varandra är försänkningar 19 utformade i skaften 17, varvid dessa försänkningar 19 är avsedda att uppta de fria ändarna av hydraulsystemet 5.In Pig. 3 shows a perspective view of the snap 3, which at its one end has a second fastening portion 15, which is provided with a second hole 16 for anchoring a Q: cow .ao 0 m: con: uno 0 no c 0 above o 4 0 9 0000 a 9: 0 IQ 0 on 0 soon 0 0 4 end of a strap / belt (not shown). The snap 3 has two shafts 17 projecting from the fastening portion 15. In the area of the free ends of the shafts 17, the shafts 17 are provided with extensions / lugs 18, which are located on the sides of the shafts 17 which are facing away from each other. The shafts 17 are resilient and will bend towards each other when the snap 3 is inserted into the first recess 10 of the fastening element 1. On the sides of the shafts 17 facing each other, recesses 19 are formed in the shafts 17, these recesses 19 being intended to occupy the free ends of the hydraulic system 5.

I Fig. 4 visas ett snitt genom hydraulsystemet 5, vilket innefattar en cylinder 20, en kolv 21, en tryckfjäder 22 och ett hölje 23 i form av en gummislang. Cylindern 20 och kolven 21 har vardera ena änden utformad för att upptas av snäppets 3 försänkningar 19. Genom denna utformning kommer hydraulsystemets 5 ändar att glida i försänkningarna 19 när skaften 17 hos snäppet 2 vinkeländras. I cylindern 20 är en tryckfjäder 22 upptagen, varvid tryckfjädern 22 vilar mot cylinderns 20 bottenparti 26. Ovanpå tryckfjädern 22 är en kolv 21 anordnad. Cylindern 20 har ett hål 27 i ena änden för att via detta fylla hydraulsystemet 5 med fluid. Höljet 23, i form av en gummislang, är tätande ansluten till utsidan av cylinderns 20 vägg och utsidan av kolven 21. Höljet 23 omsluter cylindern 20 och kolven 21. Höljet 23 är utfört av ett flexibelt material, exempelvis gummi och kan exempelvis limmas fast pà cylindern 20 och kolven 21. Mellan cylindern 20 och kolven 21 finns det en spalt 31 som fluid kan strömma igenom. En inkompressibel fluid är innesluten i höljet 23, varvid denna fluid fyller ut cylinderns 20 inre.Fig. 4 shows a section through the hydraulic system 5, which comprises a cylinder 20, a piston 21, a compression spring 22 and a housing 23 in the form of a rubber hose. The cylinder 20 and the piston 21 each have one end designed to be received by the recesses 19 of the snap 3. By this design, the ends of the hydraulic system 5 will slide in the recesses 19 when the shafts 17 of the snap 2 change angle. A compression spring 22 is accommodated in the cylinder 20, the compression spring 22 resting against the bottom portion 26 of the cylinder 20. A piston 21 is arranged on top of the compression spring 22. The cylinder 20 has a hole 27 at one end for filling the hydraulic system 5 with fluid via this. The housing 23, in the form of a rubber hose, is sealingly connected to the outside of the wall 20 of the cylinder and the outside of the piston 21. The housing 23 encloses the cylinder 20 and the piston 21. The housing 23 is made of a flexible material, for example rubber and can be glued to cylinder 20 and piston 21. Between cylinder 20 and piston 21 there is a gap 31 through which fluid can flow. An incompressible fluid is enclosed in the housing 23, this fluid filling the interior of the cylinder 20.

Nu hänvisas åter till Fig. 1, av vilken framgår att snäppet 3 är upptaget i fästelementet 1. Därvid är en första del av skaften 17 upptagna i den första urtagningen 10 medan en andra del av skaften 17, dvs de delar som uppbär klackarna 18, är upptagna i den andra, vidgade urtagningen 11, varvid klackarna 18 samverkar med den andra urtagningen 11 så att snäppet 3 är förankrat i fästelementet 1. Skaften 17 hålls utspända av det mellan skaften 17 befintliga hydraulsystemet . 0 0 ou 0000:» 526 698 .n ag”- u 0 0.0 0 1 nn n 0 0 0 0 0 I 0 0 I 0 0 I 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 un: i 0 0 10 0000000 I 0 0 0 0 I 0 0 0 0 0 0 I 0 0 0 0 0 0 0 0 to 0 Hydraulsystemet 5 hos utlösningsanordningen enligt föreliggande uppfinning fungerar pà följande sätt, varvid hänvisning görs till Fig. 5, där hydraulsystemet 5 befinner sig i ett mellanläge, dvs kolven 21 har tryckts in i cylindern hälften av vad som krävs för att snäppet 3 skall lossna från fästelementet 1. När en kraft F2 verkar pà hydraulsystemet 5 trycks cylindern 20 och kolven 21 ihop. Den i cylindern 20 innestängda fluiden pressas av trycket från kolven 21 igenom spalten 31 och fyller ut höljet 23. För att cylindern 20 och kolven 21 skall kunna tryckas ihop krävs att kraften F2 övervinner fjäderkraften hos tryckfjädern 22. När kraften F2 upphör att verka pà hydraulsystemet 5 pressar tryckfjädern 22 tillbaka kolven 21 och fluiden strömmar tillbaka ner i cylindern 20. Genom val av fjäderkraften hos tryckfjädern 22, kan utlösningskraften varieras.Reference is now made again to Fig. 1, from which it appears that the snap 3 is received in the fastening element 1. Thereby a first part of the shafts 17 is received in the first recess 10 while a second part of the shafts 17, i.e. the parts which support the lugs 18, are accommodated in the second, widened recess 11, the lugs 18 cooperating with the second recess 11 so that the snap 3 is anchored in the fastening element 1. The shafts 17 are kept tensioned by the hydraulic system between the shafts 17. 0 0 ou 0000: »526 698 .n ag” - u 0 0.0 0 1 nn n 0 0 0 0 0 0 I 0 0 I 0 0 I 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 un: i 0 0 10 0000000 The hydraulic system 5 of the release device according to the present invention operates in the following manner, reference being made to Fig. 5, where the hydraulic system 5 is located in a intermediate position, i.e. the piston 21 has been pushed into the cylinder half of what is required for the snap 3 to become detached from the fastening element 1. When a force F2 acts on the hydraulic system 5, the cylinder 20 and the piston 21 are pressed together. The fluid trapped in the cylinder 20 is forced by the pressure from the piston 21 through the gap 31 and fills the housing 23. In order for the cylinder 20 and the piston 21 to be compressed, it is required that the force F2 overcomes the spring force of the compression spring 22. 5, the compression spring 22 pushes back the piston 21 and the fluid flows back down into the cylinder 20. By selecting the spring force of the compression spring 22, the release force can be varied.

Kraften F2 uppstår genom att en yttre kraft verkar på den i Fig. 1 visade utlösningsanordningen enligt föreliggande uppfinning. Denna yttre kraft strävar att dra snäppet 3 ut ur fästelementet 1. Genom val av den vinkel snäppets 3 klackar 18 angriper mot fästelementet 1 med, och val av material/friktionskoefficienter, kan den yttre kraft som krävs för att F2 ska uppstå varieras. Snäppet 3 har följaktligen en demonteringskraft, dvs en kraft som måste uppnås för att skaften 17 ska böjas in mot varandra, och således börja verka med kraften F2 pà hydraulsystemet 5. C Den yttre kraften uppstår då den rem/det bälte som är ansluten/anslutet till utlösningsanordningen enligt föreliggande uppfinning utsätts för en påfrestning, exempelvis ett barn som bär hjälm och fastnar med hakbandet i ett oeftergivligt föremål. Därvid strävar den yttre kraften efter att separera snäppet 3 från fästelementet 1, och då genereras kraften F2 som verkar på hydraulsystemet 5. När hydraulsystemet 5 har tryckts ihop tillräckligt av kraften F2 friläggs snäppets 3 klackar 18 från fästelementet 1, och snäppet 3 kan dras ut ur fästelementet 1. Om den yttre kraften upphör att verka innan hydraulsystemet 5 tryckts ihop tillräckligt för att frigöra snäppet 3, kommer skaftens 17 fjäderkraft tillsammans med tryckfjäderns 22 fjäderkraft, att dra snäppet 3 tillbaka in i fästelementet 1. 1 0000 0 0 000000 I 000000 0 0 000000 oooooc o 1 0 0 nu anoula n o 0 oo oo coon 0 0 0 otur geo 0 0 0 anno 6 Om utlösningsanordningen enligt föreliggande uppfinning löst ut och fästelementet 1 och snäppet 3 är separerade från varandra, àterställs utlösningsanordningen till sitt utgångsläge genom att användaren, med exempelvis fingrarna, trycker ihop skaften 17 hos snäppet 3, och därmed även hydraulsystemet 5, så att skaften 17 kan föras in i fästelementet 1. När klackarna 18 hos skaften 17 når den andra urtagningen ll kan de åter expandera tillbaka till sitt utgångsläge och snäppet 3 blir förankrat i fästelementet 1.The force F2 arises by an external force acting on the trigger device according to the present invention shown in Fig. 1. This external force tends to pull the snap 3 out of the fastening element 1. By selecting the angle of the snaps 18 of the snap 3 against the fastening element 1 with, and choosing material / friction coefficients, the external force required for F2 to occur can be varied. The snap 3 consequently has a disassembly force, ie a force which must be achieved for the shafts 17 to bend towards each other, and thus start acting with the force F2 on the hydraulic system 5. C The external force arises when the belt / belt is connected / connected to the release device according to the present invention is subjected to a stress, for example a child wearing a helmet and getting stuck with the chin strap in an inflexible object. Thereby, the external force strives to separate the snap 3 from the fastening element 1, and then the force F2 acting on the hydraulic system 5 is generated. When the hydraulic system 5 has been sufficiently compressed by the force F2, the lugs 18 of the snap 3 are exposed from the fastening element 1 from the fastening element 1. If the external force ceases to act before the hydraulic system 5 is compressed sufficiently to release the snap 3, the spring force of the shafts 17 together with the spring force of the compression spring 22 will pull the snap 3 back into the fastening element 1. 1 0000 0 0 000000 I 000000 0 0 000000 oooooc o 1 0 0 nu anoula no 0 oo oo coon 0 0 0 otur geo 0 0 0 anno 6 If the release device according to the present invention is triggered and the fastening element 1 and the snap 3 are separated from each other, the release device is reset to its initial position by the user, with for example the fingers, compresses the shafts 17 of the snap 3, and thus also the hydraulic system 5, so that the shafts 17 can be inserted into the attachment element 1. When the lugs 18 of the shafts 17 reach the second recess 11, they can expand again to their initial position and the snap 3 is anchored in the fastening element 1.

Om den rem/det bälte som utlösningsanordningen enligt föreliggande uppfinning är ansluten till utsätts för ett tillfälligt ryck kommer utlösningsanordningen ej att frige snäppet 3 från fästelementet 1. Anledningen därtill är att både fjäderkraften hos skaften 17 pà snäppet 3, tryckfjädern 22 samt fluiden mellan cylindern 20 och kolven 21 strävar efter att hålla emot den rörelse hos cylindern 20 och kolven 21 som ett ryck initierar. För att åstadkomma en förskjutning av cylindern 20 och kolven 21 krävs en varaktig kraft i remmen/bältet som initierar en förskjutning av cylinder 20 och kolv 21 som gör att dessa närmar sig varandra. Vid en varaktig kraft strömmar fluiden igenom spalten 31 mellan cylindern 20 och kolven 21. Därigenom minskar volymen fluid mellan cylindern 20 och kolven 21, varvid dessa element närmar sig varandra.If the belt / belt to which the release device according to the present invention is connected is subjected to a temporary jerk, the release device will not release the snap 3 from the fastening element 1. The reason for this is that both the spring force of the shafts 17 on the snap 3, the compression spring 22 and the fluid between the cylinder 20 and the piston 21 strives to resist the movement of the cylinder 20 and the piston 21 which a jerk initiates. To effect a displacement of the cylinder 20 and the piston 21, a lasting force is required in the belt / belt which initiates a displacement of the cylinder 20 and piston 21 which causes them to approach each other. At a lasting force, the fluid flows through the gap 31 between the cylinder 20 and the piston 21. Thereby, the volume of fluid between the cylinder 20 and the piston 21 decreases, these elements approaching each other.

Tänkbara modifikationer av uppfinningen Vid den ovan beskrivna utföringsformen är ändarna på hydraulsystemet 5, dvs cylindern 20 och kolven 21, placerade mellan skaften 17 på snäppet 3 (horisontell placering). Inom ramen för föreliggande uppfinning kan hydraulsystemet 5 placeras i längdriktningen pà spännet 3 (vertikal placering).Possible modifications of the invention In the embodiment described above, the ends of the hydraulic system 5, i.e. the cylinder 20 and the piston 21, are placed between the shafts 17 on the snap 3 (horizontal placement). Within the scope of the present invention, the hydraulic system 5 can be placed in the longitudinal direction on the buckle 3 (vertical placement).

En annan tänkbar modifikation är att slopa tryckfjädern 22 i hydraulsystemet 5, och istället är cylindern 20 och kolven 21 förbundna med snäppet 3 medelst exempelvis en bajonettinfästning. På så sätt utnyttjas fjäderkraften i skaften 17 på snäppet 3 för att trycka tillbaka cylindern 20 och kolven 21 när hydraulsystemet 5 inte är belastat. 526 698 7 En ytterligare tänkbar alternativ utformning är att endast ha ett fjädrande skaft 17 på snäppet 3 och låta det andra vara fixerat. 001000Another possible modification is to drop the compression spring 22 in the hydraulic system 5, and instead the cylinder 20 and the piston 21 are connected to the snap 3 by means of, for example, a bayonet attachment. In this way, the spring force in the shafts 17 on the snap 3 is used to push back the cylinder 20 and the piston 21 when the hydraulic system 5 is not loaded. A further conceivable alternative design is to have only one resilient shaft 17 on the snap 3 and leave the other fixed. 001000

Claims

10 15 20 25 30 35 526 698 Patent claims

Release device for a strap / belt, in particular in connection with a buckle for a safety helmet, harness or seat belt, the device comprising a fastening element (1), a snap (3) which in the initial position of the release device is releasably connected to the fastening element ( 1), a resilient hydraulic system (5) comprising a cylinder (20), a piston (21) and a fluid received inside the cylinder (20), which is substantially incompressible, characterized in that between the cylinder (20) and the piston (21) has a gap (31) for the fluid, that the hydraulic system (5) comprises a casing (23) of flexible material enclosing the mouth of the gap (31), and that the snap (3) has at least one flexible shaft (17) included in the releasable connection, and that the flexible shaft (17) with each other. and the hydraulic system (5) are arranged to cooperate

Release device according to claim 1, characterized in that the snap (3) has two shafts (17), and that the hydraulic system (5) is arranged in the space between the shafts (17).

Release device according to Claim 1 or 2, characterized in that the at least one shaft (17) of the snap (3) is provided with a lug (18).

Release device according to one of the preceding claims, characterized in that the hydraulic system (5) comprises means (22) for returning the piston (21) to its initial position.

Release device according to claim 4, characterized in that the means for returning the piston (21) consists of a compression spring (22).

Release device according to one of the preceding claims, characterized in that the shaft (17) has a recess (19) which is intended to cooperate with one end of the hydraulic system (5).