PL224048B1 - Urządzenie do przecinania zapiętych pasów bezpieczeństwa - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do przecinania zapiętych pasów bezpieczeństwa pojazdów transportowych zwłaszcza samochodowych, posiadające podłużny korpus w kształcie tulei z umieszczonym w nim ładunkiem pirotechnicznym lub generatorem gazu połączonym z układem uruchamiającym napęd przecinania pasa, wyposażone w nóż tnący oraz szczelinowy kanał dla tego noża lub ostrza oraz kanał dla umieszczania przecinanego pasa.

Po wypadkach środków transportu ich kierowcy jak i pasażerowie mają często trudności z uwolnieniem się z zapiętych pasów bezpieczeństwa i opuszczeniem wnętrza rozbitych pojazdów, z powodu zakleszczonego zamka pasa bezpieczeństwa, lub braku dostępu do zamka pasa, oraz z powodu szoku powypadkowego, a w szczególności dotyczy to osób rannych, dzieci, osób niepełnosprawnych oraz osób w podeszłym wieku. Szybkie opuszczenie przez ofiary wypadków wnętrza pojazdów samochodowych jest bardzo ważne, gdyż bardzo często po takim wypadku istnieje poważne ryzyko wystąpienia pożaru takiego pojazdu, ryzyko najechania przez inne pojazdy lub w sytuacji gdy pojazd taki wpada do wody i ulega zatopieniu istnieje poważne zagrożenie dla zdrowia i życia przebywających w takim pojeździe osób. Ratowanie poszkodowanych pasażerów i kierowcy w pojazdach po wypadkach jest zawsze utrudnione z powodu nie odpiętych pasów bezpieczeństwa.

Znany z polskiego opisu patentowego P-366686 sposób awaryjnego przecinania zapiętych pasów bezpieczeństwa, zwłaszcza po zaistnieniu wypadku, pożaru czy innej sytuacji, powodującej nagłą zmianę położenia pojazdu, polega na ocenie zaistnienia faktów przez człony kontrolne: zapięcia pasów, zaistnienia wypadku, upływu czasu od jego zaistnienia, ustania niekontrolowanego ruchu pojazdu, zadziałania napinacza pasa lub poduszki bezpieczeństwa, względnie zaistnienia pożaru, a następnie podania tych sygnałów do procesora, który zależnie od jego rodzaju powoduje automatyczne przecięcie taśmy pasa bezpieczeństwa przez ruchome ostrze napędzane ładunkiem pirotechnicznym.

Z polskiego opisu zgłoszenia patentowego wynalazku nr 386089 znane jest także urządzenie do automatycznego przecinani pasów bezpieczeństwa, którego korpus stanowi element tulejowy połączony z obudową, przy czym element ten zaopatrzony jest w ładunek pirotechniczny, usytuowany w pobliżu jego dna oraz osadzony w tym elemencie przesuwnie człon przecinający zaopatrzony w ostrze, natomiast obudowa urządzenia posiada wykonany prostokątny kanałek przelotowy dla tego ostrza, które w widoku z boku ma kształt trójkąta prostokątnego lub trójkąta rozwartokątnego. Korzystnym jest, gdy ostrze przecinające urządzenia ma kształt listwy prostokątnej lub rombu, lub trapezu, lub elementu łukowego. W innym wykonaniu tego urządzenia człon przecinający stanowi trzpień naciskowy, umieszczony przesuwnie w korpusie tulejowym oraz usytuowane pod nim ruchome ostrze gilotyny, połączone przegubowo z jednym końcem stałego ramienia obudowy, przy czym naprzeciw ostrza gilotyny w ramieniu obudowy wykonana jest przelotowa podłużna szczelina, a dolny koniec trzpienia walcowego, ma kształt zbliżony do stożka ze ściętym wierzchołkiem, zaś nad górnym końcem tego trzpienia umieszczony jest ładunek pirotechniczny.

Z opisu patentowego niemieckiego wzoru użytkowego nr DE29809585U1 znane jest również urządzenie do odcinania pasa bezpieczeństwa, składające się z dwuczęściowej obudowy, z których jedna część zamocowana do poprzeczki karoserii zaopatrzona jest w nóż stały, a druga zaopatrzona jest w nóż ruchomy i umieszczony nad nim zapalny zestaw napędzający ten nóż wyposażony w zapalnik, przy czym obie te części, usytuowane naprzeciw siebie, wyposażone są w rolki prowadzące pas biodrowy i pas ramieniowy. Po wyzwoleniu poduszki powietrznej podawany jest ze zwłoką czasową impuls zapłonu do zapalnika, który odpala zestaw napędzający, powodując napęd noża ruchomego w kierunku noża stałego, a przy styku krawędzi tnących obu tych noży następuje przecięcie obu pasów bezpieczeństwa.

Z opisu patentowego WO2006/109 106 A1 znane jest także urządzenie do szybkiego uwalniania pasów bezpieczeństwa, posiadające prostopadło ścienną wewnątrz wydrążoną obudowę, zaopatrzoną w element mocujący płaski odcinek pasa bezpieczeństwa oraz w element tnący uruchamiany elementem - urządzeniem pirotechnicznym zaopatrzonym w trzy urządzenia sterujące, przy czym element tnący obejmuje także element ruchomy wyposażony w ostrze skierowane w kierunku prostego odcinka pasa bezpieczeństwa. Element ruchomy posiadający odpowiednią masę bezwładnościową umieszczony jest w dwóch prowadnicach zamocowanych na wsporniku obudowy. Dwa, spośród trzech urządzeń sterujących elementem uruchamiającym element tnący, uruchamiane są ręcznie a jedno bezwładnościowe - automatycznie, przy czym jedno z ręcznych urządzeń steru jących współpracuje z usuwalnym urządzeniem blokującym ruchomy element z ostrzem. Pirotechniczne, elastyczPL 224 048 B1 ne urządzenie uruchamiające popycha (dociska) element ruchomy z ostrzem w kierunku urządzenia blokującego i przesuwa element ruchomy do drugiego jego położenia. Ponadto element - urządzenie mocujące zawiera dwa elementy blokujące, usytuowane na obu końcach obudowy, służące do utrzymywania prostego odcinka pasa bezpieczeństwa, ściśniętego pomiędzy dwoma ściankami obudowy i urządzenia - elementu mocującego, przy czym obudowa ta posiada także wewnętrzny otwór podłużny oraz ścianki boczne. Element ruchomy z ostrzem ślizga się wzdłuż wspomnianych prowadnic ograniczonych ściankami bocznymi obudowy, natomiast ruchome ostrze porusza się w otworze obudowy za pomocą jego elementu ruchomego o odpowiedniej masie bezwładności.

Z kolei, znane z francuskiego opisu patentowego nr 2382902 urządzenie do przecinania pasów bezpieczeństwa składa się z urządzenia tnącego, urządzenia przytrzymującego to urządzenie tnące we właściwym zbliżeniu do przecinanego pasa bezpieczeństwa, urządzenia magazynującego energię niezbędną do przecinania tego pasa, urządzenia podającego sygnał załączający urządzenie gromadzące energię, urządzenia czujnikowego sprzężonego z urządzeniem gromadzącym energię dostosowaną do sytuacji nienormalnej zaopatrzonym w popychające urządzenie iglicowe umieszczone w otworze oraz urządzenie z nagiętą sprężyną wprowadzające w ruch wspomnianą iglicę (popychacz) wzdłuż tego otworu w kierunku urządzenia gromadzącego energię. Urządzenie sprężynowe w położeniu napiętym przytrzymywane jest przez drut łatwo topliwy, który przerywany jest w odpowiedzi na zadziałanie urządzenia czujnikowego sygnalizującego występującą nienormalną sytuacją, powodując tym samym zwolnienie napiętej sprężyny, wprawiając tym samym w ruch iglicę popychacza. Wspomniane urządzenie gromadzące energię zaopatrzone jest w napęd chemiczny w postaci naboju ślepego, natomiast urządzenie tnące zawiera ostrze i urządzenie kowadełkowe pomiędzy którymi przechodzi pas bezpieczeństwa, przy czym ostrze tnące zamocowane jest na tłoku przytrzymywanym w otworze urządzenia przytrzymującego, natomiast urządzenie czujnikowe z chwilą wystąpienia stanu nienormalnego łączy źródło prądu z tym drutem łatwo topliwym, stapiając go, w wyniku czego następuje odpalanie naboju i wypchanie tłoka z ostrzem na zewnątrz dokonując przecięcia pasa bezpieczeństwa.

Podstawową wadą znanych dotychczas rozwiązań konstrukcyjnych urządzeń do przecinania pasów bezpieczeństwa jest wydostawanie się na zewnątrz pod wpływem powstałego ciśnienia płomienia, oraz gorących gazów ze spalanych ładunków pirotechnicznych, szkodliwych dla osób przebywających w powypadkowym pojeździe mechanicznym, co z kolei grozi powstaniem pożaru w kabinie pojazdu. Poza tym większość ze znanych urządzeń posiada zbyt dużą masę własną i rozbudowaną konstrukcję, wymagającą stosowania specjalistycznych technologii produkcji tych urządzeń, co z kolei powoduje znaczne podwyższenie kosztów ich wytwarzania.

Celem wynalazku jest całkowite wyeliminowanie przytoczonych wyżej wad i niedogodności występujących w znanych dotychczas urządzeniach do automatycznego przecinania pasów bezpieczeństwa.

Cel ten osiągnięto w rozwiązaniu wg wynalazku w którym, urządzenie do przecinania zapiętych pasów bezpieczeństwa pojazdów transportowych zwłaszcza samochodowych, ma popychacz umieszczony pomiędzy komorą z ładunkiem pirotechnicznym a członem przecinającym, uszczelniony w stosunku do komory roboczej, w komorze prowadzącej, a masa walcowego, przecinającego trzpienia w członie przecinającym, jest dostosowana do mocy ładunku generatora gazu. W innej odmianie urządzenia, po komorze generatora gazu, na członie przecinającym, znajduje się wydłużony, walcowy trzpień, stanowiący przedłużenie tego przecinającego członu w kierunku komory z ładunkiem pirotechnicznym, uszczelniony w stosunku do komory roboczej, w komorze prowadzącej. W obu odmianach urządzenia, krawędź tnąca ostrza przecinającego jest jednym z boków trójkąta połączonego z korpusem ostrza przecinającego, osadzonego w członie przecinającym.

Uszczelnienie stanowi co najmniej jedna uszczelka umieszczona w komorze prowadzącej. Masa walcowego trzpienia przecinającego, w przecinającym członie, współpracującego z popychaczem, jest dostosowana do mocy ładunku pirotechnicznego. W pierwszej odmianie urządzenia przecinającego według wynalazku, pierwsza z uszczelek jest umieszczona na popychaczu stanowiącym odrębną część w stosunku do członu przecinającego, zaś druga uszczelka jest umieszczona w komorze prowadzącej, przy jej oporowym czole. Zapobiegają one samoczynnemu wysunięciu się członu przecinającego w kierunku przecinanego pasa. W drugiej odmianie urządzenia przecinającego, pierwsza uszczelka usytuowana jest na walcowym trzpieniu członu przecinającego, w jego końcowej części i przemieszcza się wraz z nim w kierunku pracy członu przecinającego, zaś druga uszczelka jest umieszczona w komorze prowadzącej przy jej oporowym czole, zapobiegając samoczynnemu wysunięciu się tego członu w kierunku przecinanego pasa, przy czym koniecznym jest również aby długość L członu przecinającego była większa od długości L1 komory roboczej. W kolejnej odmianie urządze4

PL 224 048 B1 nia przecinającego uszczelka usytuowana jest na walcowym trzpieniu członu przecinającego, w jego końcowej części od strony generatora gazu i przemieszcza się wraz z nim w kierunku pracy członu przecinającego, przy czym koniecznym jest również aby długość L członu przecinającego była większa od długości L1 komory roboczej.

Tnąca krawędź ostrza przecinającego jest jednym z boków trójkąta połączonego z korpusem tego ostrza, osadzonego w członie przecinającym, a górny wierzchołek tej krawędzi jest najbardziej wysuniętym punktem ostrza przecinającego w kierunku przecinanego pasa. W innej odmianie urządzenia krawędź tnąca ostrza przecinającego jest jednym z boków trójkąta połączonego z korpusem tego ostrza, osadzonego w członie przecinającym, a górny wierzchołek tej krawędzi jest najbardziej wysuniętym punktem ostrza przecinającego w kierunku generatora gazu.

Uszczelnienie popychacza lub popychacza i członu przecinającego zapobiega całkowicie ryzyku powstania pożaru i wydostawaniu się gazów i dymu i/lub płomienia, będących produktami spalania w generatorze gazu, szkodliwych dla zdrowia osób znajdujących się w uszkodzonym pojeździe, na zewnątrz urządzenia, poprzez kanałki szczelinowe pasa bezpieczeństwa oraz członu przecinającego.

Zastosowanie w urządzeniu według wynalazku układu złożonego z funkcjonalnie powiązanych ze sobą elementów umieszczonych w części tulejowej jego korpusu, zawierającego popychacz lub wydłużony, walcowy korpus pomiędzy generatorem gazu i członem przecinającym pas bezpieczeństwa, pozwoliło na znaczne zmniejszenie i uproszczenie jego konstrukcji i otrzymanie prostej i zwartej konstrukcji tego urządzenia.

Przykład wykonania urządzenia wg wynalazku został przedstawiony na rysunkach, z których

Fig. 1 - przedstawia urządzenie do automatycznego przecinania pasów bezpieczeństwa w stanie rozłożonym, w widoku perspektywicznym, z krótkim ruchomym elementem przecinającym i z popychaczem, Fig. 2 - przedstawia to samo urządzenie w przekroju wzdłużnym, Fig. 3 - przedstawia urządzenie do automatycznego przecinania pasów bezpieczeństwa, w stanie rozłożonym, w widoku perspektywicznym, z długim ruchomym elementem przecinającym bez popychacza, Fig. 4 - to samo urządzenie w przekroju wzdłużnym, Fig. 5 - przedstawia przekrój poprzeczny A-A z Fig. 4, Fig. 6 - przedstawia widok boczny członu przecinającego z wierzchołkiem krawędzi tnącej wysuniętym w kierunku przecinanego pasa, a Fig. 7 - przedstawia widok boczny członu przecinającego z wierzchołkiem krawędzi tnącej cofniętej w kierunku generatora gazu i opisano poniżej.

Urządzenie do automatycznego przecinania pasów bezpieczeństwa według wynalazku składa się z podłużnego korpusu 1 w kształcie tulei, posiadającego podłużny otwór 2, składający się z trzech komór, z których pierwsza jest komorą 3 ładunku pirotechnicznego 4, druga komora 5 jest komorą prowadzącą walcowy trzpień 7a członu przecinającego 7 i/lub popychacz 6, a trzecia komora 8 jest komorą roboczą dla przecinającego członu 7. Ładunek pirotechniczny 4 posiada końcówki z biegunami „+” i „-” do których dołączone są przewody elektryczne doprowadzające prąd elektryczny ze źródła prądu, nie pokazanego na rysunku, znajdującego się w pojeździe samochodowym. W czasie wypadku samochodowego sygnał elektryczny uruchamiający na przykład poduszkę powietrzną danego pojazdu lub inny sygnał elektryczny, przekazywany jest w kierunku umiejscowionego w komorze 3 ładunku pirotechnicznego, który po odpowiedniej zwłoce czasowej związanej z zatrzymaniem ruchu pojazdu, zostaje aktywowany. W komorze 3 otworu 2 umieszczony jest również sprężysty pierścień mocujący 10, zabezpieczający ładunek pirotechniczny 4. Czoło komory 3 za ładunkiem pirotechn icznym 4 jest zamknięte zaślepką 12 z walcowym występem 11 wchodzącym do tej komory. Wytworzone przez ładunek 4 ciśnienie powoduje nacisk na czoło członu przecinającego 7 bezpośrednio lub poprzez popychacz 6, powodując przesuniecie ich w otworze 2 w kierunku roboczej komory 8. W czasie tego przesuwu, czoło 16 członu przecinającego 7 przesuwa ostrze tnące 9 z krawędzią tnącą 21, w prostokątnej szczelinie noża 19 korpusu podłużnego 1 dokonując natychmiastowego przecięcia pasa bezpieczeństwa 20, umieszczonego w prostokątnym kanałku 18 tego tulejowego korpusu 1. Po przecięciu pasa 20 bezpieczeństwa, uszczelniający pierścień 15 w odmianie z popychaczem 6 lub z pierścieniem uszczelniającym na końcu walcowego trzpienia 7a, opiera się o drugi uszczelniający pierścień 17 umieszczony bezpośrednio przy oporowym czole 22 komory prowadzącej 5, powodując całkowite uszczelnienie roboczej komory 8 z przelotowymi: szczeliną pasa 18 i szczeliną noża 19, uniemożliwiając tym samym niepożądane przechodzenie do nich dymu i/lub płomienia, wywołanego zadziałaniem generatora 4 gazu. W drugiej odmianie bez pierścienia uszczelniającego 17, uszczelniający pierścień 15 po przecięciu pasa 20, opiera się bezpośrednio o oporowe czoło 22. W przypadku zadziałania ładunku pirotechnicznego 4, przecinający człon 7 wraz z tnącym ostrzem 9 przesunie się tak, że jego czoło 16 oprze się o występ 14 przysłony 13 zamykającej roboczą komorę 8. W urządzeniu bez popychacza 6

PL 224 048 B1 zastosowano wydłużony trzpień przecinający 7a, tak aby odległość „L” członu przecinającego 7 była większa od długości „L1” roboczej komory 8.

Opisana wyżej konstrukcja urządzenia do automatycznego przecinania zapiętych pasów bezpieczeństwa umożliwia ich przecinanie zarówno w stanie napiętym jak i w stanie luźnym.

Urządzenie wg wynalazku może być zastosowane w środkach transportu wyposażonych w pasy bezpieczeństwa, takich jak: pojazdy lądowe i powietrzne, maszynach roboczych i innych.

Claims (14)

1. Urządzenie do przecinania zapiętych pasów bezpieczeństwa w pojazdach transportowych, zwłaszcza samochodowych, posiadające podłużny korpus z umieszczonym w nim ładunkiem pirotechnicznym, połączonym z układem uruchamiającym, nóż tnący z krawędzią tnącą zamocowany w trzpieniu członu przecinającego i ruchomy wzdłuż szczeliny noża ukształtowanej w podłużnym korpusie, oraz szczelinę pasa ukształtowaną w podłużnym korpusie do umieszczenia w niej pasa, znamienne tym, że pomiędzy ładunkiem pirotechnicznym (4) umiejscowionym w pierwszej komorze (3), a członem przecinającym (7) z trzpieniem (7a) ruchomym w prowadzącej drugiej komorze (5) i roboczej trzeciej komorze (8), jest umieszczony popychacz (6), ruchomy w prowadzącej drugiej komorze (5), przy czym średnica pierwszej komory (3) jest większa od średnicy prowadzącej drugiej komory (5), która jest większa od średnicy roboczej trzeciej komory (8).

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że centralna oś wspólna dla podłużnego korpusu (1), popychacza (6) i trzpienia (7a) członu przecinającego (7) jest równoległa do płaszczyzny szczeliny noża (19) i do płaszczyzny szczeliny pasa (18), oraz tym, że szczelina noża (19) i szczelina pasa (18) przecinają się wzdłuż linii cięcia.

3. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że płaszczyzna szczelny noża (19) jest prostopadła do płaszczyzny szczelny pasa (18).

4. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienne tym, że pierwsza komora (3), prowadząca druga komora (5) i robocza trzecia komora (8) tworzą podłużny otwór (2) w podłużnym korpusie (1), przy czym suma długości pierwszą komory (3), prowadzącej drugiej komory (5) i roboczej trzeciej komory (8) jest równa długości podłużnego otworu (2).

5. Urządzenie według któregokolwiek spośród zastrzeżeń od 1 do 4, znamienne tym, że ładunek pirotechniczny (4) jest zamocowany w pierwszej komorze (3) za pomocą pierścienia mocującego (10), korzystnie pierścienia Seegera lub o-ringu i zabezpieczony tylnym wieczkiem (12) zamykającym tylny koniec podłużnego korpusu (1) i posiadającym wypust tylnego wieczka (11) dopasowany do tylnego końca pierwszej komory (3).

6. Urządzenie według któregokolwiek spośród zastrzeżeń od 1 do 5, znamienne tym, że na popychaczu (6) jest umieszczony w pierścieniowym rowku pierwszy uszczelniający pierścień (15).

7. Urządzenie według któregokolwiek spośród zastrzeżeń od 1 do 5, znamienne tym, że na trzpieniu (7a) członu przecinającego (7) jest umieszczony w pierścieniowym rowku pierwszy uszczelniający pierścień (15).

8. Urządzenie według któregokolwiek spośród zastrzeżeń od 1 do 7, znamienne tym, że w prowadzącej komorze (5) przy jej oporowym czole (22) jest umieszczony drugi uszczelniający pierścień (17), oddzielający prowadzącą drugą komorę (5) od roboczej trzeciej komory (8).

9. Urządzenie według któregokolwiek spośród zastrzeżeń od 1 do 8, znamienne tym, że trzpień (7a) członu przecinającego (7) jest wyposażony w trzeci uszczelniający pierścień (23).

10. Urządzenie według któregokolwiek spośród zastrzeżeń od 1 do 9, znamienne tym, że długość (L) członu przecinającego (7) jest większa od długości (L1) roboczej trzeciej komory (8).

11. Urządzenie według któregokolwiek spośród zastrzeżeń od 1 do 10, znamienne tym, że przedni koniec podłużnego korpusu (1) jest zamknięty za pomocą przedniego wieczka (13) z występem przedniego wieczka (14) dopasowanym do przedniego końca roboczej trzeciej komory (8) i do czoła (16) trzpienia (7a).

12. Urządzenie według któregokolwiek spośród zastrzeżeń od 1 do 11, znamienne tym, że kąt pomiędzy styczną do krawędzi tnącej (21) a centralną osią trzpienia (7a) zawiera się w przedziale od 0 stopni do 90 stopni.

PL 224 048 B1

13. Urządzenie według któregokolwiek spośród zastrzeżeń od 1 do 12, znamienne tym, że kąt pomiędzy styczną do krawędzi tnącej (21) a centralną osią trapienia (7a) zawiera się w przedziale od 90 stopni do 180 stopni.

14. Urządzenie według któregokolwiek spośród zastrzeżeń od 1 do 13, znamienne tym, że przed aktywacją ładunku pirotechnicznego (4) popychacz (6) i człon przecinający (7) znajdują się w położeniu początkowym, bliskim do ładunku pirotechnicznego (4).