DK142528B - Pyroteknisk strammeorgan til sikkerhedsseler. - Google Patents

Description

(§) (11) FREMLÆGGELSESSKRIFT 142528 DANMARK <»> Im.CI.’ A 62 B 35/02 • (21) Ansøgning nr. 4129/74 (22) Indleveret den 2, EUg. 1974 (24) Lebedeg 2. 3Ug. 1974 (44) Ansøgningen fremlagt og fremlæggelsesskriftet offentliggjort den 17* nOV · 1 9°0

DIREKTORATET FOR

PATENT-OG VAREMÆRKEVÆSENET <3°) Prioritet begssret fra den

5. aug. 1973, 7528506, FR

(71) SOCIETE NATIONALE DES POUDRES ET EXPLOSIFS, 12, Quai Henri IV, Paris 4, FR.

(72) Opfinder: Bernard Jean Felix Victor Do in, Allee Dordins, 55 Saint Medard en Jalles, FR: Bernard Elie PTerre Jean Plantif, 7 rue Maurou= ard, 55 Saint Medard en Jalles, FR: Jean FrancoTs Tillac, rue Bernard Carmauze, 55 Bordeaux Gauderan, FR.

(74) Fuldmægtig under segens behandling:

Patentagentfirmaet Magnus Jensens Eftf., (54) Pyroteknisk strammeorgan til sikkerhedsseler.

Opfindelsen angår et pyroteknisk etrammeorgan til kontrolleret mekanisk bevægelsesdæmpning i forbindelse med sikkerhedsbælter anbragt i hurtige befordringsmidler såsom automobiler.

Der kendes allerede talrige indretninger til sikring af personerne i hurtige befordringsmidler. Sikkerhedsbæltet udger ikke i sig selv et effektivt beskyttelseseystem, nemlig dels på grund af fraværet af en betydelig bevægelsesdæmpning, dels på grund af den dårlige begyndelsesregulering af bæltet.

Til afhjælpning af den firate ulempe har man allerede foreslået løsninger, som tillader en let,diskontinuerlig bevægelsesdæmp-ning, f.eks. ved anbringelse af folder på bæltet, hvor disse folders fastgørelsesorganer brydes itu under det tryk, som udøves af den beskyttede persons legeme, hvad der tillader en udfoldning af 2 142528 bæltet. Man kender ligeledes dæmpningsindretninger, som tillader en begrænset forskydning af passagerens sæde, og en sådan indretning kan f.eks. bestå af skinner og hydrauliske donkrafte.

Til afhjælpning af den anden ulempe bevirker nogle indretninger, som omhandlet i dansk patentansøgning nr. 3313/73, og som kan betegnes tilbageholdelsesdonkrafte, en anbringelse af sikkerhedsbæltet i kontakt med den beskyttede person i kollisionsøjeblikket, og dette uanset den oprindelige regulering af bæltet.

Formålet med den foreliggende opfindelse er at forbedre sådanne donkrafte, så at de foruden at de som nævnt først bringer sikkerhedsbæltet i kontakt med den beskyttede person i kollisionsøjeblikket, også udfylder den funktion at dæmpe den beskyttede persons bevægelse under spredning af en betydelig brøkdel af hans kinetiske energi. Organet ifølge opfindelsen udgør således et eneste forbindelsesorgan med to funktioner mellem sikkerhedsbæltet og et fast element på køretøjskabinens chassis. For de personer, som f.eks. befinder sig foran i en automobil, kan det befinde sig mellem de to sæder og udgøre et af de tre fikseringssteder for bæltets gjord.

Fen foreliggende opfindelse angår således et pyroteknisk strammeorgan, som angivet i indledningen til krav 1, og et sådant strammeorgan er ifølge opfindelsen ejendommeligt ved det i krav l's kendetegnende del anførte.

Fet ses, at det tilsigtede mål nås.

Ifølge opfindelsen kan det andet dæmpningstrin udføres på mekanisk simpel måde som angivet i krav 2-3.

Yderligere mekanisk enkle konstruktionsejendommeligheder er som angivet i krav 4-6.

En særlig kraftig dæmpning opnås ifølge opfindelsen som angivet i krav 7-8.

Et fordelagtigt gastætningsarrangement ifølge opfindelsen er angivet i krav 10.

Yderligere et simpelt dæmpningsarrangement ifølge opfindelsen er angivet i krav 11.

En effektiv dæmpning opnås ifølge opfindelsen ligeledes som angivet i lerav 12 samt 13 * I fravær af et kraftbegrænsende organ bremses returbevægel-sen af stemplets spindel mod begyndelsesstillingen af den mekaniske modstand hidrørende fra indtrængningselementerne og den pneumatiske modstand hidrørende fra sammentrykningen af den pyrotekniske lad- 3 142528 nings forbrændingsgasser, hvilket frembringer en dæmpning, som frembyder en voksende modstand.

Når indretningen for begrænsningen af kraften derimod benyttes, bliver stempelspindelens tilbagebevegelse mod sin udgangsstilling kun bremset af den mekaniske modstand hidrørende fra indtrængningselementerne, så snart kraftbegrænsningsindretningen er brudt ved trykket af de genkomprimerede forbrændingsgasser, hvilket frembringer en dæmpning, som frembyder en konstant modstand.

Opfindelsen skal forklares nærmere i forbindelse med tegningen, hvor fig. 1 viser, delvis i snit, en udførelsesform for strammeorganet til sikkerhedsbælter ifølge opfindelsen, fig. 2 delvis i snit, en anden udførelsesform for strammeorganet ifølge opfindelsen, fig. 3 et snit i en yderligere variant af strammeorganet ifølge fig. 1.

fig. Ja et perspektivisk billede af et i fig. 3 vist indtrængningselement, og fig. 4 et delbillede af en variant af det i fig. 3 viste.

Strammeorganet til sikkerhedsbælter med mekanisk bevægelsesdæmpning ifølge opfindelsen omfatter et cylindrisk rørformet legeme 1, som er lukket ved sin ene ende med en rund bund og åbent ved sin anden ende lb, som er forsynet dels med en indsnævring, dels dekompressionsåbninger, og en støvopfangende pakning er desuden anbragt tilbagetrukket i forhold til disse åbninger.

I det indre af legemet 1 er der glidbart monteret et stempel 5 med dobbelt glideflade og udboret aksialt og fastgjort til enden af en spindel 6, som går gennem bunden, som til dette formål har en aksial passagemunding forsynet med en pakning.

Mellem stemplet 5 og bunden er der udsparet et forbran-dingskammer 9, i hvis indre der er anbragt en gasudviklende pyroteknisk ladning 10 med ringform og f.eks. bestående af 2 g homogent krudt uden opløsningsmiddel med højt potentiel på basis af nitrocellulose og nitroglycerin indeholdende forskellige additiver, bl.a. en blødgører og en forbrændingsregulator.

Antændelsen af denne ladning sker ved hjælp af to mikro-tændsatser, som er lejret i stemplets 5 boring og ved hjælp af ledningstråde over den støvopfangende pakning og en lysning forbundet med et organ til styring af antændelsen ved en elektrisk 4 142528 impuls såsom en støddetektor, idet disse mikrotændsatser starter en tændladning, som ligeledes er anbragt i stemplets boring og f.eks. udgøres af 0,5 g af et krudt med høj forbrændingshastighed på basis af kobberoxid CuO (63%) og zirconium (37%),

Stemplets boring og forbrændingskammeret 9 står i indbyrdes forbindelse ved hjælp af sidekanaler.

Organet til kontrolleret dæmpning omfatter en cirkulær rille 23 udsparet i stemplets sidevæg, hvilken rille omfatter en cylindrisk del 23a, som er forlænget fremefter med en konisk flade 23b, som ender i et anslag 23c for bevægelsesbegrænsning.

I denne rille er der lejret en krans af kugler 24 med en diameter en smule mindre end afstanden fra rillens bund, taget ved den cylindriske del, til den indvendige væg af det rørformede legeme, men lidt større end højden taget ved den koniske glideflade ved enden af bevægelsesbanen for disse kugler.

Disse er f.eks. af chromnikkelstål med stor hårdhed, . medens den indvendige væg af det rørformede legeme er af et materiale med mindre hårdhed, som lettere deformeres, f.eks. duraluminium.

Under driften, hvor den frie ende af stemplets 5 spindel 6 er i fast forbindelse med sikkerhedsbæltets fastgørelsesspænde, og det cylindriske legeme 1 er fastgjort til et fastgørelsespunkt i køretøjskabinens gulv, udsender støddetektoren, så snart en kollision finder sted, en elektrisk impuls til antændelse af mikrotændsatserne, som antænder den pyrotekniske ladning 10. I en første funktionsfase vil stemplet 5 under indvirkning af trykket af gasserne hidrørende fra forbrændingen af denne ladning, f.eks. et stød i nærheden af 300 kg kraft i forbrændingskammeret, blive drevet fremad i cylinderen 1 under med-bringning af spindelen 6 i sin forskydning, hvilken spindel atter udøver et træk i sikkerhedsbæltet og strammer det til kontakt med den passager, som skal beskyttes.

Under forløbet af indtrængningen af spindelen i cylinderen, og medens bæltet er slapt, forbliver trykket i forbrændingskammeret praktisk taget konstant. Så snart bæltet er bragt i kontakt med den passager, som skal beskyttes, forøges modstanden mod indtrængning, og trykket i forbrændingskammeret vokser progressivt. Den trækkraft, som udøves af spindelen på sikkerhedsbæltet, er f.eks. fastsat til 750 kg kraft svarende til et indre grænsetryk på 190 bar, nemlig med henblik på at undgå forulempelse af passageren.

5 162528 I den anden funktionsfase standses fremadbevægelsen af spindelen 6, der, stadig påvirket af den modstandskraft, som udøves ^ på dens frie ende af sikkerheds bal te t, søger at komme bagud igen, idet den først bevirker en fastklemning ved inerti af kuglerne 24 mellem den koniske glideflade og den indvendige vag af cylinderen 1 og derefter indtrængningen af kuglerne i det materiale, sent udgør denne indvendige vag, indtil kuglerne er i kontakt med anslaget for bevagelsesbegransning.

Så snart den modstandskraft, som udøves af passageren på bæltet, overstiger en i forvejen fastlagt værdi, f.eks. 450-650 kg kraft, føres spindelen og stemplet igen gradvis bagud, medens kuglerne bremser denne bevægelse under materialeforskydning og under dannelse af riller i den indvendige væg af cylinderen 1, Man udfører således en bevægelsesdæmpning med konstant modstand af den beskyttede passager ved spredning af en betydelig brøkdel af hans kinetiske energi ved tilbagebevægelse af stemplets spindel med permanent kontrolleret deformation af det materiale, som udgør den indvendige væg af cylinderen l,ved hjælp af kuglerne.

Værdien af dæmpningen bestemmes ved antallet af benyttede kugler og ved indtrængningsdybden af disse kugler i cylindervæggen· Til indtrykning af hver kugle 2/10 mm med chromnikkelstålkugler med en diameter på 6 mm og med en cylinder af duraluminium er antallet af kugler 9 til opnåelse af en tilbagegående kraft på 650 kg kraft*

Ifølge den i fig. 1 viste udførelsesform findes der et andet dæmpningstrinj med henblik på opnåelse af en bevægelsesdampningsbane, som klart er overlegen i forhold til tilbageholdelsesbanen for fikserings spindelen på sikkerhedsbæltet i den første funktions fase.

Til dette formål er der monteret et teleskopisk arrangement udvendigt på det cylindriske legeme 1 af strammeorganet.

Dette teleskopiske arrangement udgøres af et cylindrisk rør 28 med større diameter og længde end . cylinderen 1, idet en af enderne 28a af dette rør er indsnævret og styres på det cylindriske legeme, medens den anden ende 28b er åben og omfatter en fikseringsbøjle 29 monteret drejeligt omkring et hult rør 50, som er fastgjort på den nævnte ende 28b.

Desuden er en cirkulær rille med en konisk del 31 udsparet i den udvendige væg af legemet 1 i nærheden af den åbne ende lb. Chromnikkelstålkugler 33 er anbragt i denne rille og ligger an mod den indvendige væg af det teleskopiske rør 28.

Under driften er den frie ende af atrsmmeorganets spindel 6 142528 :6 i fast forbindelse med sikkerhedsbæltets fastgørelsesspænde, og bøjlen 29 er f.eks. fastgjort til køretøjskabinens gulv ved hjælp af skruer indført i huller 34 i bøjlen.

Ved slutningen af den ovenfor beskrevne dæmpningsfase begynder en anden dæmpningsfase, i hvilken den modstående kraft, som udøves af den beskyttede passager på sikkerhedsbæltet, bevirker udtrækning af legemet 1 af strammeorganet og ud af det indvendige rør 28. Under forskydningen klemmes kuglerne 33 af den koniske del 31 og trænger ind i den indvendige væg af det udvendige rør 28, indtil de kommer i kontakt med anslaget 32. Pra dette øjeblik at regne forskubber de og bearbejder de rørets 28 væg og graver riller deri til bevirkning af en dæmpning med konstant modstand fastsat til f.eks. 750 kg kraft ved anvendelse af 6 kugler med diameter 4,5 mm og indtrængning 0,2 mm.

Ifølge den i fig. 2 viste variant omfatter det teleskopiske arrangement en ring 35, som er monteret omkring strammeorganets cylindriske legemes 1 ende la mellem to anslag for bevægelsesbegrænsning 36 og 37 anbragt ved enderne af legemet.

Ringen 35 har en indvendig cirkulær rille 38, hvis bund 38a er forsynet med en konisk glideflade begrænset mellem to anslag for bevægelsesbane 38b og 38c. Indvendigt i rillen 38 er der anbragt en krans af chromnikkelstålkugler 39. På ringen 35 er der drejeligt monteret en bøjle 40 ved hjælp af skruer 41.

Under driften er stemplets spindel 6 i fast forbindelse med sikkerhedsbæltets fastgørelsesspænde, medens bøjlen 40 f.eks, er fastgjort til køretøjskabinens gulv ved hjælp af skruer, som er anbragt i huller 40a i bøjlen.

Ved afslutningen af den ovenfor beskrevne dæmpningsfase frembringer den modstående kraft, som udøves af den beskyttede person på sikkerhedsbæltet, bagudforskydning af det cylindriske legeme 1. Under denne bevægelse klemmes kuglerne 39 af den koniske glideflade 38a og indtrykkes derefter i det materiale, som udgør den udvendige væg af legemet 1, og de medbringes derefter fra den ene til den anden ende af dette legeme under gravning af riller til bevirkning af en bevægelsesdæmpning med konstant modstand fastsat til f.eks. 450-500 kg kraft eller mere.

Ifølge den i fig. 3 viste udførelsesform omfatter strammeorganet til sikkerhedsbælter med mekanisk dæmpning ifølge opfindelsen et rørformet legeme 42, som er lukket ved den ene af sine ender 42a ved hjælp af en indsat bund 43 og åben ved den anden ende 42b, hvor der er påskruet en ring 44 med radiale fløje 44a.

7 142528 I det indre af legemet 42 er der glidbart monteret et ringformet stempel 45, som kan skydes ud, og som er forsynet med en pakning 45a og blokeret fortil af et mekanismehoved 46 mellem en skulder 46a på denne og en rondel med tilbageholdsfremepring 47. Dette mekanismehoved er forlænget bagud i en konisk glideflade 48, som ender med et anslag for bevægelsesbegrænsning 49. Omkring denne koniske glideflade er der monteret en krans af ringstykker 50 med samme konusform som glidefladen og på deres yderflader forsynet med kroge, som ender i spidser 50a (fig. 3a).

Denne krans af koniske ringstykker udstrækker sig mellem anslaget for bevægelsesbegrænsning 49 og en støtterondel 51, idet en torisk elastisk pakning 52 er indskudt mellem rondellen og kransen af ringstykker.

Mekanismehovedet 46 er fastgjort til enden af en spindel 53, som går gennem bunden 43, som til dette formål har en aksial passagemunding 54 med en pakning 55.

Mellem bunden 43 og mekanismehovedet 46 er der anbragt en pyroteknisk ladning 56 med et taendorgan bestående af to mikrotænd-satser 57, som ved hjælp af ledningstråde 58 gennem en kanal 59 udboret i bunden 43 er forbundet med et styreorgan til antændelse såsom en støddetektor.

Desuden er der uden for legemet 42 monteret et teleskopisk arrangement omfattende et cylindrisk rør 60, hvis ene ende ved spindelen af stemplet 53 slutter i en indvendig krave 60a, som er forsynet med en pakning 61, og som styres på legemet 42. Den anden ende af røret 60 er lukket med en bund 62. På denne måde vil den gas, som kommer fra forbrændingen af den pyrotekniske ladning, holdes i det indre af det teleskopiske arrangement.

Under driften vil den begrænsning af kraften, som udøves på den beskyttede passager, blive opnået ved udstødning af det ringformede stempel, som midlertidigt tilbageholdes af rondellen med fremspring 47, så snart det indre tryk overstiger en i forvejen fastsat værdi.

Bevægelsesdæmpningen af den beskyttede passager udføres derefter i to faser: Den første fase svarer til forskydningen af stemplets spindel 53 og mekanismehovedet 46 i cylinderen 42 med afrivning af spåner og skæring af riller i den indvendige væg af cylinderen ved hjælp af spidserne 50a på de koniske ringstykker 50.

Den anden fase svarer til forskydning af legemet 42 i det udvendige rør 60 med materialeforskydning og dannelse af riller i den indvendige væg af røret ved hjælp af fløjene 44a, hvis højde er et i for 8 142528 vejen fastlagt stykke større end spillerummet mellem legemet og det udvendige rør.

De radiale fløje 44a kan være erstattet med kugler 63 indlejret i en cirkulær rille eller i halvkugleformede fordybninger 64 i den udvendige væg på legemet 42 ifølge den i fig. 4 viste variant. ligeledes kan det udvendige rør 60 være erstattet med et konisk rør eller generelt med et omdrejningsrør med variabel indvendig diameter, så at bevægelsesdæmpningen sker ved udøvelse af en tilbageholdskraft med en forudbestemt intensitet, som varierer efter formen af den indre frembringer for omdrejningsrøret.

Claims (9)

142528 Patentkrav.

1. Pyrotekniek strammeorgan, iser til spænding af sikkerhedsseler og omfattende en cylinder (l), i hvis indre der glidhart er monteret et stempel (5)* omkring hvilket der i fast forbindelse dermed findes en spindel (6), som er forlænget ud af cylinderen og er beregnet til fastgørelse af sikkerhedsselens spænde, idet en pyroteknisk ladning (10) benyttes til styring af forskydningen i en eneste retning af stemplet, og idet der findes organer til antændelse af denne pyrotekniske ladning fra cylinderens omgivelser, kendetegnet ved, åt det omfatter et organ til mekanisk dæmpning til regulering af tilbagebevægelsen af stemplets spindel omfattende en krans af indtrængningselementer (24) monteret i en cirkulær rille (23) udsparet -i sidevæggen af stemplet, som befinder sig i kontakt med den indre væg af cylinderen, hvorhos bunden af rillen har en konisk flade (23b), som ender i et anslagsstop (23c), og hvorhos indtræng-ningselementeme (24) har en højde, som er større - med et i for-" vejen fastsat stykke - end højden af bunden af rillen målt ved enden af den koniske flade i nærheden af anslaget, så at den regulerede dæmpning udføres ved permanent deformation eller afrivning af spåner fra cylinderens indre væg ved hjælp af indtrængnings elementerne, hvorhos der forefindes et andet dæmpningstrin i form af et teleskopisk arrangement, som er anbragt uden for cylinderen, og som omfatter en krans af indtrængningeelementer (33) og eventuelt omfatter en indretning til begrænsning af den trækkraft, som udøves af stempelspindelen under forskydningen.

2. Pyrotekniek strammeorgan ifølge krav 1, kendetegnet ved, at kransen af indtrængningøelementer(63)i det andet trin for mekanisk dæmpning er udsparet i den ydre væg af cylinderen (42)over for den indre væg af et omdrejningsrør(60) monteret omkring cylinderen (42) ved enden modsat stempelspindelen, idet indtrængningeelementerae (63)har en højde, som er et i forvejen fastsat stykke større end højden af det ringformede rum mellem røret og cylinderen.

3. Pyroteknisk strammeorgan ifølge krav 1, kendetegnet ved, at kransen af indtxængningsslementer (39)i det andet trin for mekanisk dæmpning er udsparet i den indre væg af en ring (35), som er monteret omkring enden af cylinderen (l)

10 U2528 omfattende stempelspindelen, idet indtrængningselementerne har en højde, som er et i forvejen fastsat stykke større end højden af det ringformede rum mellem ringen (35)og cylinderen.

4. Pyroteknisk strammeorgan ifølge krav 2, kendetegnet ved, at kransen af indtrængningselementer er lejret i en cirkulær rille i den udvendige væg af cylinderen, medens hunden af denne rille har en konisk . glideflade (3¾ som ender med et anslag (52)for begrænsning af bevægelsesbanen, idet indtrængningsele-menterne har en højde, som er et i forvejen fastlagt stykke større end højden af bunden af rillen ved enden af den koniske glideflade i nærheden af anslaget.

5. Pyroteknisk strammeorgan ifølge krav 3, kendetegnet ved, at kransen af indtrængningselementer (39)er lejret i en cirkulær rille &Q\ som er udsparet i den indvendige væg af ringen (35),idet bunden af denne rille har en konisk glideflade (38a), som slutter med et anslag (38c) for begrænsning af bevægelsen, og idet indtrængningselementerne (39) har en højde, som er et i forvejen fastsat stykke større end højden af bunden af rillen målt ved enden af den koniske glideflade i nærheden af anslaget.

6. Pyroteknisk strammeorgan ifølge krav 1, 4 eller 5, kendetegnet ved, at indtrængningselementerne (24,33,39) er kugler af et materiale med stor hårdhed, hvilke kugler har en diameter, som er et i forvejen fastlagt stykke større end højden af bunden af den koniske rille i nærheden af anslaget til begrænsning af bevægelsen, så at den kontrollerede dæmpning sker ved materiale-forskubning og dannelse af riller i væggen af den anden del ved hjælp af kuglerne. -

7. Pyroteknisk strammeorgan ifølge krav 1, 4 eller 5, kendetegnet ved, at indtrængningselementerne er koniske ringstykker (50), som på deres yderflader er udrustet med indtrængningsværktøjer udført i et materiale med stor hårdhed, idet den totale højde af ringstykkerne er et i forvejen fastlagt stykke større end højden af den koniske rilles bund i nærheden af anslaget for begrænsning af bevægelsen.

8. Pyroteknisk strammeorgan ifølge krav 7, kendetegnet ved, at indtrængningsværktøjeme er skæreværktøjer (50), så at den kontrollerede dæmpning sker ved afrivning af spåner og dannelse af riller i væggen på den anden del ved hjælp af værktøjerne.

9. Pyroteknisk strammeorgan ifølge krav 2-3, kende-