CZ294678B6 - Způsob vytvoření bezpečného připoutání osoby ve vozidle při havárii a zařízení pro bezpečné připoutání této osoby - Google Patents

Abstract

Řešení se týká způsobu bezpečného připoutání osoby ve vozidle při havárii, a to se současným použitím bezpečnostního pásu a rámu dvoutrubkové konstrukce, který je podpůrným tělesem sedadla vozidla. Při nárazu je kinetická energie cestujícího omezena bezpečnostním pásem a současně působící pružnou deformovatelnou dvoutrubkovou rámovou konstrukcí, a to tak, že při středním zatížení se horní část rámové konstrukce posunuje pružně, zatímco při velkém zatížení dojde k trvalé deformaci ve stejném okamžiku, kdy pružný posun, ve fázi trvalé deformace, může rovněž působit na vrácení cestujícího na opěradlo sedačky, a to obnovením pružnosti horní části dvoutrubkové rámové konstrukce. Zařízení má rám sedačky se sedadlem (B) a opěradlem (A) a je zhotoveno z rámu, který sestává ze dvou trubek (1, 2), které jsou uspořádány u sedadla (B) a u opěradla (A), a to nad sebou a za sebou, a to až do výše polohy hrudníku (D) cestující osoby, a dále tím, že trubky jsou nad polohou hrudníku (D) ohnuty do polohy vedle sebe, přičemž zařízení dále obsahuje deformovatelné zesilující tvarové desky (12a, 13a; 12b, 13b) pevně upevněné mezi trubkami (1, 2), a to alespoň u sedadla (B) a u spodní části opěradla (A).ŕ

Description

Tento vynález se týká způsobu vytvoření bezpečného připoutání osoby ve vozidle při havárii a zařízení pro bezpečné připoutání této osoby. Vynález se zvláště týká techniky získání možnosti bezpečného a pohodlného připoutání cestujících a/nebo řidiče pomocí bezpečnostního pásu a zařízení, kterým je pro tento účel sedačka ve vozidle vybavena.

Dosavadní stav techniky

Výhoda možnosti připoutání se pomocí bezpečnostního pásu, a to z důvodu vyhnout se zranění v případě havárie vozidla, je dobře známa. Existuje však několik problémů v tom, jak bezpečnostní pásy cestující chrání. Problémy se vyskytují v možnosti uspořádání pásů v omezeném prostoru, zvláště u minibusů a ve veřejné dopravě.

Použití bezpečnostních pásů ve veřejné dopravě naráží na problém bezpečného uchycení pásů na vozidle/sedadle. Upevnění k sedadlu typu, který se dosud používá, musí zahrnovat tuhou a objemnou konstrukci, která ve vozidla zabírá užitečný prostor. Upevnění mimo sedadlo musí mít tuhé pevné body uchycení, které rovněž zabírají dosti velký prostor a vyžadují pevnou konstrukci stěn a podlahy vozidla. Další požadavek na upevnění bezpečnostního pásu je založen na principu, který spočívá v tom, že upevnění nesmí v žádném případě zvyšovat riziko zranění u ostatních cestujících.

Spis DE-A-2 546 157 uvádí opěradlo sedadla se zabudovaným bezpečnostním pásem, kde opěradlo je při ohybu v příčném směru pružně deformovatelné. Tato konstrukce není schopna absorbovat žádné větší zatížení a považuje se dokonce za velmi nebezpečnou při nárazech s rychlostí nad 30 km/h. Při větších zatíženích se pružnost opěradla ztrácí a vzniklý ráz může mít pro cestující, kteří používají pásy, fatální důsledky.

Spis US 4 993 778 obsahuje konstrukci sedadla s integrálním bezpečnostním pásem. Upevnění pásuje realizováno mimo sedadlo. Toto sedadlo není konstruováno pro akumulování zatížení při nárazu.

Spis WO 9014245 se týká příkladu konstrukce sedadla, které je mimořádně tuhé. Při nárazu vozidla tato konstrukce neumožňuje jemné progresivní upoutání cestujícího. Tento dokument uvádí příklad objemné a těžké konstrukce bez jakékoliv propracovanosti. Totéž lze tvrdit o provedení podle spisu EP-0 590 237, ve kterém byl učiněn pokus o získání štíhlé konstrukce. Přesto je tato konstrukce velmi složitá a příliš těžká.

Podstata vynálezu

Cílem tohoto vynálezu je získat technické možnosti, které by dovolovaly uspořádat bezpečnostní navíjecí pás integrálně se sedačkou vozidla, kde by lehké těleso sedačky s malým objemem bylo schopno akumulovat velká zatížení při nárazu, a to pomocí výhodného rozložení okamžitého zatížení pásu a současně s jeho pružnou a možnou trvalou deformací, nejprve u zadního opěradla sedačky a později u průchodu do spodní části se sedadlem. Při zatížení způsobeném nárazem vozidla dochází k prodloužení pásu o 5 až 10%, přičemž toto prodloužení může společně s deformací opěradla přispět k šetrnému připoutání cestujícího. Tyto deformace překvapivě přispívají k poklesu počtu zranění způsobených tzv. hyperextenzí.

- 1 CZ 294678 B6

Podle tohoto vynálezu se toho dosahuje způsobem vytvoření bezpečného připoutání cestujícího při havárii vozidla pomocí bezpečnostního pásu a dvoutrubkové konstrukce rámu, kde podstata vynálezu spočívá v tom, že se vytvoří podpůrné těleso sedačky vozidla, kdy je při nárazu kinetická energie cestujícího zachycena bezpečnostním pásem a pružně deformovatelnou dvoutrubkovou konstrukcí tak, že při střední zátěži se horní část konstrukce rámu pružně posunuje, zatímco při větším zatížení dojde u rámu k trvalé deformaci v okamžiku, kdy pružný posun ve fázi s trvalou deformací spolupůsobí při navrácení cestujícího zpět k opěradlu sedačky, a to pomocí opětovného nastolení pružnosti horní části konstrukce dvoutrubkového rámu.

Vynálezecký způsob je též proveditelný tak, že volba rozměrů a materiálu pro komponenty vytvářející a spojující části rovnoběžné trubkové konstrukce, a rovněž pro spojení konzol mezi sedadlem a podlahou, se provede tak, že se realizuje měkké a pohodlné připoutání při pravděpodobné rychlosti nárazu, přičemž se bere v úvahu i hmotnost cestujícího.

Vynález přináší též zařízení pro bezpečné připoutání osoby ve vozidle pomocí bezpečnostního pásu, kde podstata vynálezu spočívá v tom, že rám sedačky se sedadlem a opěradlem je zhotoven z vedle sebe uspořádaných trubek, které jsou umístěny nad sebou a za sebou, a to u sedadla a u opěradla směrem nahoru až do místa polohy hrudníku osoby ve vozidle, přičemž trubky jsou nad touto polohou zkrouceny do polohy vedle sebe a mezi nimi jsou pevně umístěny zesilující deformovatelné tvarové desky, a to alespoň u sedadla a u spodní části opěradla.

Vynález je též možno provést tak, že deformovatelné tvarové desky jsou vytvarovány pro těsné spojení s trubkami v místě průchodu od sedadla směrem k části opěradla.

Vynález je též možno provést tak, že trubky mají v příčném řezu oválný tvar pro zvýšení odolnosti v ohybu směrem dopředu.

Vynález je též možno provést tak, že deformovatelné tvarové desky jsou umístěny v páru po obou stranách trubek a jsou navzájem spojeny.

Konečně pak je možno vynález provést tak, že bezpečnostním pásem je tříbodový pás, jehož uchycení je provedeno u trubek.

Při nárazu je kinetická energie cestujícího omezena bezpečnostním pásem a pružně deformovatelnou konstrukcí rámu ze dvou trubek tak, že při zatížení střední hodnotou se horní část rámu ze dvou trubek pohybuje pružně, ale při silnějším nárazu nebo zatížení dojde k trvalé deformaci, a to současně s tím, když pružná pohyblivost či posun, rovněž při trvalé deformaci, přispěje k pohybu osoby zpět k opěradlu sedadla, a to pomocí pružného zpětného přesunu horní části rámu dvoutrubkové konstrukce. Překvapivě se ukázalo, že se zatížení krční části a počet hyperextenzí při porovnání se stejným připoutáním obvyklým bezpečnostním pásem, upevněným mimo sedadla, snížily. Do jisté míry se může tento příznivý jev vysvětlit pomocí brzdového efektu, působícího na cestující osobu, kdy se pás nejprve napne, a to během současného progresivního utlumení pomocí pružnosti v horní části trubkového rámu u opěradla. Jakmile se to stane, dojde k trvalé deformaci, ale nikoliv v části trubkového rámu, ve které dochází k pružnému posunu. Tím je zmíněná pružnost stále k dispozici a může cestujícímu při zpětném pohybu pomoci zpomalit rychlost pohybu hlavy.

Při vyšších rychlostech se vyskytují fáze, při kterých se objevují deformace ohýbané části u konstrukce s vodorovnými trubkami, zejména u přechodu z opěradla do sedadla. Současně nebo o něco později, v závislosti na typu vozidla, například u městského autobusu nebo dálkového autobusu, je možné nastartovat energii akumulující deformaci konzol, které jsou umístěny na podlaze vozidla, a které slouží k upevnění sedadla k podlaze. Pomocí vhodných rozměrů a volby

-2 CZ 294678 B6 materiálu lze dosáhnout zpomalení pohybu cestujícího, a to v průběhu maximální pružné a trvalé deformace všech deformačních zón.

Podle tohoto vynálezu je možné vyrábět sedačky speciálně upravené pro děti a školní autobusy, a to jednak pro děti s hmotností do 20 kg a jiné sedačky pro hmotnost 20 až 30 kg atd. Tím lze zvýšit bezpečnost všech cestujících. Stejnou techniku podle tohoto vynálezu lze použít i u rodinných automobilů. Rozměry a tvar sedačky se nevyrábí pouze vzhledem k tělesné hmotnosti, délce a tělnatosti cestujícího, ale i vzhledem k poměru délky trupu a nohou.

Konstrukce podle tohoto vynálezu šetří drahocenný prostor, zvláště u prostředků hromadné dopravy, které mají několik řad sedaček umístěných za sebou, přičemž se zároveň může, při takovém uspořádání, snížit celková hmotnost vozidla.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále popsán u provedení, která jsou znázorněna na přiložených výkresech, na kterých obr. 1 znázorňuje čelní pohled na těleso sedačky, které, podle tohoto vynálezu, sestává z rámu zhotoveného z trubek, obr. 2 znázorňuje perspektivní pohled shora na sedačku z obr. 1, obr. 3 znázorňuje perspektivní pohled shora na sedačku opatřenou zesilujícími deskami a krycí zadní deskou, obr. 4a a 4b schematicky znázorňují, jakým způsobem reaguje sedačka, sestávající z rámu provedeného z trubek, na zatížení, a konečně obr. 5a a 5b znázorňují perspektivní pohled na přední a zadní stranu úplné sedačky s tělesem sedadla a opěradla podle tohoto vynálezu

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 znázorňuje perspektivní pohled na těleso sedačky, které v principu sestává ze dvou vedle sebe umístěných trubek 1, 2 tvořících rám. Trubky 1 a 2 jsou v části svého průběhu rovnoběžné od spodního prvku tvořeného sedadlem B k zadnímu prvku tvořenému opěradlem A přes ohnutou část C. Nosníky 3, 4 ve tvaru U jsou použity k upevnění do konzol (nejsou znázorněny) pevně zakotvených do podlahy vozidla. Stabilizační deska 5 sedačky je připevněna k části trubkového rámu. Přibližně v poloze, ve které se nachází hrudník cestujícího (poloha D na obr. 1), trubky 1, 2 přecházejí, při pohledu zespodu, z polohy za sebou do polohy vedle sebe (rovněž obr. 2). Dva upevňovací prostředky 8, 9 spojují části trubkového rámu v nejvyšší části opěradla A. Na obr. 2 je znázorněno, jak jsou od sebe odděleny trubky 1, 2 u ohnuté části C.

Sedadlo B je opatřeno zesilujícími deskami 6, 7, aby zpevnily těleso sedačky a zvýšily i jeho odolnost vůči poškození. Pro pevnost rámuje rovněž vhodné použití trubek s oválným průřezem. Desky 6, 7 jsou každá opatřeny tvarovou ohnutou částí 6a, 7a, z nichž však tvarová ohnutá část 6a není vidět a je vyobrazena jen tvarová ohnutá část 7a. Tyto tvarové ohnuté části 6a, 7a se spojí s trubkou 1, přičemž společně se sousední částí trubky 2 vytvoří část 4 pro upevnění prvku sedačky v místě sedadla B.

Obr. 3 znázorňuje, jak je prostor mezi trubkami 1, 2 v místě ohnutí C podle obr. 1 zakryt deformovatelnými tvarovými deskami 12a, 13a a 12b, 13b. Ty vytváří páry, které jsou těsně připojeny k trubkám 1, 2. Přednost se dává tomu, aby zajištění těchto párů v dané poloze bylo realizováno pomocí svorek. Tvarové desky 12a, 13a a 12b. 13b mohou být k sobě na obou stranách, to je z vnitřní a vnější strany, přivařeny nebo spojeny pomocí šroubů a matek. Zadní víko 10, zhotovené například ze skelného vlákna, zesílené krycí částí 11. vytváří opěradlo A sedadla B. Opěradlo A společně se sedadlem B (obr. 5) tvoří úplnou sedačku.

- 3 CZ 294678 B6

Obr. 4a znázorňuje polohu horní pružné části rovnoběžného uspořádání trubek 1, 2, a to v nezatížené poloze, zatímco na obr. 4b je znázorněna stejná část v zatížené poloze silou F, vycházející z bezpečnostního pásu při kolizi. Je zde jasně vidět, jak tyto části spolupracují, jestliže jsou umístěny vedle sebe, a rovněž, jsou-1 i vystaveny torznímu namáhání.

Vynález není znázorněnými provedeními nijak omezen, naopak umožňuje realizovat různé modifikace v rozsahu připojených patentových nároků.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (7)

1. Způsob vytvoření bezpečného připoutání cestujícího při havárii vozidla pomocí bezpečnostního pásu a dvoutrubkové konstrukce rámu, vyznačující se tím, že se vytvoří podpůrné těleso sedačky vozidla, kdy je při nárazu kinetická energie cestujícího zachycena bezpečnostním pásem a pružně deformovatelnou dvoutrubkovou konstrukcí tak, že při střední zátěži se horní část konstrukce rámu pružně posunuje, zatímco při větším zatížení dojde u rámu k trvalé deformaci v okamžiku, kdy pružný posun ve fázi s trvalou deformací spolupůsobí při navrácení cestujícího zpět k opěradlu sedačky, a to pomocí opětovného nastolení pružnosti horní části konstrukce dvoutrubkového rámu.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že volba rozměrů a materiálu pro komponenty vytvářející a spojující části rovnoběžné trubkové konstrukce, a rovněž pro spojení konzol mezi sedadlem a podlahou, se provede tak, že se realizuje měkké a pohodlné připoutání při pravděpodobné rychlosti nárazu, přičemž se bere v úvahu i hmotnost cestujícího.

3. Zařízení pro bezpečné připoutání osoby ve vozidle pomocí bezpečnostního pásu podle způsobu uvedeného v nároku 1, vyznačující se t í m , že má rám sedačky se sedadlem (B) a opěradlem (A), který je zhotoven z vedle sebe uspořádaných trubek (1, 2), jež jsou umístěny nad sebou a za sebou, a to u sedadla (B) a u opěradla (A) směrem nahoru až do místa polohy hrudníku (D) osoby ve vozidle, přičemž trubky (1, 2) jsou nad touto polohou zkrouceny do polohy vedle sebe a mezi nimi jsou pevně umístěny zesilující deformovatelné tvarové desky (12a, 13a; 12b, 13b), a to alespoň u sedadla (B) a u spodní části opěradla (A).

4. Zařízení podle nároku 3, vyznačující se t í m , že deformovatelné tvarové desky (12a, 13a; 12b, 13b) jsou vytvarovány pro těsné spojení s trubkami (1, 2) v místě průchodu od sedadla (B) směrem k části opěradla (A).

5. Zařízení podle nároku 3, vyznačující se t í m , že trubky (1, 2) mají v příčném řezu oválný tvar pro zvýšení odolnosti v ohybu směrem dopředu.

6. Zařízení podle nároků 3 až 5, vyznačující se tím, že deformovatelné tvarové desky (12a, 13a; 12b, 13b) jsou umístěny v páru po obou stranách trubek (1, 2) a jsou navzájem spojeny.

7. Zařízení podle nároku 3, vyznačující se tím, že bezpečnostním pásem je tříbodový pás, jehož uchycení je provedeno u trubek (1,2).