RU2025334C1

RU2025334C1 - Gas-filled protective pad for driver and passengers

Info

Publication number: RU2025334C1
Authority: RU
Inventors: Ю.В. Филиппов; В.А. Вознюк; С.А. Иванова
Original assignee: Центральный научно-исследовательский институт точного машиностроения
Priority date: 1992-07-10
Filing date: 1992-07-10
Publication date: 1994-12-30

Abstract

FIELD: transport; passive safety facilities. SUBSTANCE: envelope of gas-filled pad has valve to prevent abnormally quick escape of gas. Valve prevent discharge of gas below preset value and provide discharge of gas when its pressure exceeds preset value. They hold mixture in inner space of pad when user does not act on pad providing bleeding of gas from pad during a preset time period through limited number of valves so that the pad does not hamper the driver to steer automobile. Valves are formed by thin rectangular extensible plates 3 overlapping holes in panel of pad and secured on inner side of panels with their shorter parts. Size of some shorter parts of plates is greater than diameter of holes, and size of some parts is less than diameter of holes. EFFECT: enhanced passive safety of driver and passengers. 6 dwg

Description

Изобретение относится к обеспечению пассивной безопасности водителя и пассажиров транспортных средств при дорожно-транспортных происшествиях (ДТП). The invention relates to ensuring passive safety of the driver and passengers of vehicles in road traffic accidents (traffic accidents).

Известны различные газонаполняемые подушки для защиты водителя и пассажиров транспортных средств при ДТП. К ним относятся газонаполняемые подушки для защиты водителей, размещаемые в рулевых колесах, аналогичные подушки, но больших объемов, размещаемые на приборной панели для защиты передних пассажиров и на спинке кресла для защиты пассажиров, сидящих за ними. Защитная подушка способна выполнить свое назначение только в том случае, когда во время удержания пользователя она плавно его затормаживает, поглощая энергию движения на определенном пути. Такое действие осуществляется за счет выпуска воздушно-газовой смеси из защитной подушки через специальные клапаны. Various gas-filled pillows are known for protecting the driver and passengers of vehicles in an accident. These include gas-filled airbags for protecting drivers located in steering wheels, similar airbags, but of large volumes, placed on the dashboard to protect front passengers and on the back of the chair to protect passengers sitting behind them. The protective cushion is only able to fulfill its purpose when, while holding the user, it gradually slows down, absorbing the energy of movement along a certain path. This action is carried out due to the release of the air-gas mixture from the protective cushion through special valves.

Известны клапаны, закрывающие отверстия, которые при повышении давления в защитной подушке за счет воздействия на нее пользователя или избытка газа отрываются и газ выпускаются в атмосферу [1]. Known valves that close the holes, which when the pressure in the protective cushion increases due to exposure to the user or excess gas, they come off and the gas is released into the atmosphere [1].

Данная конструкция стравливающих клапанов обладает следующими недостатками:
после отрыва клапанов стравливающие отверстия остаются открытыми все время протекания ДТП и газ из подушки выходит даже тогда, когда на него не воздействует пользователь, что может привести к травмированию при повторных ударах;
если авария не произошла, а подушка по какой-либо причине раскрылась и клапана не оторвались, то раскрывшаяся подушка будет ограничивать водителю обзор дороги, что может привести к аварии.This design of bleed valves has the following disadvantages:
after the valves come off, the bleed holes remain open all the time the accident occurs and the gas leaves the cushion even when the user is not acting on it, which may result in injury from repeated impacts;
if the accident did not occur, and for some reason the pillow opened and the valve did not come off, then the deployed pillow will limit the driver's view of the road, which can lead to an accident.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является защитная подушка, в которой стравливающие отверстия в полотнище подушки закрываются тонкими резиновыми пластинками с отверстиями, закрепленными на полотнище вокруг отверстия. При повышении давления в подушке резиновые пластинки растягиваются и выворачиваются, а отверстия в них увеличиваются и газ выходит из подушки [2]. The closest technical solution, selected as a prototype, is a protective cushion in which the venting holes in the cushion panel are closed with thin rubber plates with holes fixed on the panel around the hole. With increasing pressure in the cushion, the rubber plates stretch and turn out, and the holes in them increase and gas leaves the cushion [2].

Эта конструкция клапана обладает следующими недостатками:
не позволяет удерживать газ в подушке при отсутствии воздействия со стороны пользователя ввиду наличия отверстий во всех резиновых пластинах, закрывающих стравливающие отверстия в полотнище подушки таким образом, что если будет происходить повторение ударов, пользователь может остаться без защиты - без наполненной подушки;
отверстия в пластинах обладают свойством скачкообразно увеличивать свое сечение при повышении давления внутри подушки, т.е. они не обладают способностью регулировать площадь проходного сечения в зависимости от величины давления в подушке, что в реальных условиях может возникать при воздействии на нее пользователей с различной массой, разными скоростями столкновения, изменяющимися в зависимости от внешних условий, влияющих на производительность газогенератора.This valve design has the following disadvantages:
it does not allow gas to be retained in the cushion in the absence of impact on the part of the user due to the presence of holes in all rubber plates covering the bleed holes in the cushion panel in such a way that if repetition of impacts occurs, the user may be left without protection - without a filled cushion;
the holes in the plates have the ability to stepwise increase their cross section with increasing pressure inside the pillow, i.e. they do not have the ability to adjust the passage area depending on the pressure value in the pillow, which in real conditions can occur when users with different masses, different collision speeds act on it, depending on external conditions that affect the gas generator performance.

Целью изобретения является улучшение функциональных характеристик защитной подушки за счет обеспечения поддержания необходимого давления в защитной подушке во всем диапазоне возникающих силовых воздействий со стороны пользователя, скоростей столкновения транспортного средства и газоприхода газовой смеси. The aim of the invention is to improve the functional characteristics of the protective cushion by ensuring that the necessary pressure in the protective cushion is maintained over the entire range of the occurring force actions by the user, the collision speeds of the vehicle and the gas intake of the gas mixture.

Для этого в защитной газонаполняемой подушке клапана образованы за счет перекрытия отверстий в полотнище защитной подушки тонкими прямоугольными растяжимыми пластинами, например резиновыми, которые закреплены на полотнище короткими сторонами, при этом ширина некоторых пластин больше диаметра указанных отверстий, а некоторых - меньше. For this purpose, valves are formed in the gas-filled protective cushion due to the overlapping of the holes in the protective cushion panel with thin rectangular tensile plates, for example rubber ones, which are fixed on the panel with short sides, while the width of some plates is larger than the diameter of these holes, and some less.

Ширина пластины не должна превышать 15% диаметра стравливающего отверстия, а количество отверстий с меньшим перекрытием к количеству отверстий с большим перекрытием должно соотноситься как 1/2. При заданной толщине резиновых пластин давление в подушке зависит от расстояния мест крепления резиновой пластины до края отверстия (размер а) предварительного натяжения пластин в момент ее закрепления на полотнище подушки при ее изготовления. Отношение ширины пластины b к величине а должно лежать в пределах 0,5 - 1,0. The width of the plate should not exceed 15% of the diameter of the bleed hole, and the number of holes with less overlap to the number of holes with more overlap should be correlated as 1/2. For a given thickness of the rubber plates, the pressure in the cushion depends on the distance of the attachment points of the rubber plate to the edge of the hole (size a) of the pre-tension of the plates at the time of its fastening on the cushion panel during its manufacture. The ratio of the width of the plate b to the value of a should be in the range of 0.5 - 1.0.

В предлагаемой подушке для снижения вероятности неоправданно быстрого выпуска газовой смеси из нее клапана препятствуют выходу смеси до заранее заданных величин давлений, выпускают газовую смесь из подушки при превышении их и, наконец, удерживают смесь во внутреннем объеме подушки в тех случаях, когда на нее не воздействует пользователь, обеспечивая выпуск газа из подушки за определенный период времени через образованные зазоры в ограниченном числе клапанов с тем, чтобы она не мешала водителю вести автомобиль в случае наполнения подушки при отсутствии аварийной ситуации. Таким образом данная конструкция клапанов позволяет обеспечить регулируемый выпуск газа из подушки в зависимости от условий ее нагружения. In the proposed pillow, in order to reduce the likelihood of an unjustifiably quick release of the gas mixture from it, the valves prevent the mixture from escaping to predetermined pressures, release the gas mixture from the pillow when they are exceeded, and finally hold the mixture in the internal volume of the pillow when it is not exposed the user, ensuring the release of gas from the pillow for a certain period of time through the created gaps in a limited number of valves so that it does not interfere with the driver's drive in the event of filling the pillows and in the absence of an emergency. Thus, this design of the valves allows for controlled release of gas from the cushion depending on its loading conditions.

На фиг. 1 изображено устройство клапанов на защитной подушке в развернутом состоянии; на фиг. 2 - клапан в закрытом положении, перекрывающий отверстие, вид сбоку; на фиг. 3 - то же, план; на фиг. 4 - клапан в закрытом положении, не перекрывающий отверстие; на фиг. 5 - клапан при выпуске воздушно-газовой смеси из подушки при воздействии на нее пользователя; на фиг. 6 - то же, план. In FIG. 1 shows an arrangement of valves on a protective pad when deployed; in FIG. 2 - valve in the closed position, covering the hole, side view; in FIG. 3 - the same plan; in FIG. 4 - valve in the closed position, not blocking the hole; in FIG. 5 - valve when the air-gas mixture is discharged from the pillow when the user acts on it; in FIG. 6 - the same plan.

Клапан для газонаполняемой защитной подушки пользователей транспортным средством представляет из себя отверстие 1 в полотнище 2, образующем защитную подушку и закрытом растяжимой пластиной 3, закрепленной на полотнище короткими сторонами. При этом некоторые отверстия перекрываются пластинами полностью, а остальные - частично. The valve for a gas-filled protective cushion of users of the vehicle is an opening 1 in the web 2, forming a protective cushion and closed by a tensile plate 3 fixed to the web with short sides. At the same time, some openings are completely overlapped by the plates, while others are partially overlapped.

Во время разворачивания защитной подушки до тех пор, пока газы полностью ее не заполнят, часть клапанов удерживают его в подушке. При повышении давления в подушке за счет воздействия на нее пользователя все клапана выворачиваются наружу из подушки и позволяют выходить газовой смеси с различной интенсивностью в зависимости от массы пользователя, производительности газогенератора, скорости соударения и т.д. Как только давление газов в подушке снижается до первоначально заданного значения некоторые клапаны вновь закрываются, предотвращая интенсивный выход газа из подушки. Таким образом, подушка способна защитить пользователя при возникновении повторных, менее интенсивных ударов. During the deployment of the protective cushion until the gases completely fill it, part of the valves hold it in the cushion. When the pressure in the cushion increases due to the user acting on it, all valves turn out of the cushion and allow the gas mixture to exit at different intensities depending on the mass of the user, gas generator performance, impact velocity, etc. As soon as the gas pressure in the cushion decreases to the initial set value, some valves close again, preventing the gas from exiting the cushion intensively. Thus, the pillow is able to protect the user in the event of repeated, less intense blows.

В случае случайного разворачивания подушки перед пользователем газовая смесь в течение определенного, заранее заданного времени выйдет из подушки в атмосферу через клапаны, перекрытые пластинами не полностью, и подушка опадает, не препятствуя обзору пользователя. If the pillow is accidentally deployed in front of the user, the gas mixture will escape from the pillow into the atmosphere for a certain predetermined time through valves that are not completely covered by the plates, and the pillow falls off, without obstructing the user's view.

Клапана подверглись лабораторно - стендовым испытаниям с оценкой их функциональных свойств в составе газонаполняемой подушки для защиты водителя. При этом снижена вероятность интенсивного выпуска газовой смеси из подушки, особенно в момент заполнения подушки от газогенератора; клапана препятствуют выходу смеси из подушки при значениях давлений газа ниже заранее заданных и выпускают ее из подушки при превышении их; клапана частично удерживают смесь во внутреннем объеме подушки в тех случаях, когда на нее воздействует пользователь, обеспечивая ее выпуск за определенное, ранее заданное время. The valves were subjected to laboratory bench tests with an assessment of their functional properties as part of a gas-filled pillow to protect the driver. At the same time, the probability of intensive release of the gas mixture from the pillow is reduced, especially when the pillow is filled from the gas generator; valves prevent the mixture from escaping from the pillow at gas pressures below a predetermined value and release it from the pillow when they are exceeded; valves partially retain the mixture in the internal volume of the cushion in cases where the user acts on it, ensuring its release in a certain, previously set time.

В конечном счете значительно повышается надежность защиты пользователей газонаполняемой подушкой. Ultimately, the protection of users of the gas-filled cushion is greatly enhanced.

Claims

GAS-COMPLETED PROTECTIVE PILLOW OF USERS OF VEHICLES, containing its forming cloth with etching openings covered with rubber plates, characterized in that the plates are made in the form of thin stretchable rectangles fixed to the cloth with short sides, while the other ones covered by them are larger than the width of the other plates less.