RU2319625C2 - Устройство поглощения энергии с ограничением перемещения туловища пассажира - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к устройствам поглощения энергии с ограничением перемещения туловища пассажира, которые могут быть использованы с любыми моделями ремней безопасности (С). Устройство содержит ламинированную пластину (2), прикрепленную к корпусу натяжителя ремня безопасности (В) и имеющую заданные характеристики прочности и способности деформироваться в холодном состоянии. Пластина (2) имеет заданное число фальцев (3), расположенных параллельно друг другу и идущих в поперечном направлении относительно продольной оси пластины. Фальцы (3) за счет приложения заданного тягового усилия, возникающего в результате сильного столкновения или внезапного торможения транспортного средства, постепенно разгибаются, что вызывает постепенное увеличение длины указанной пластины (2). Устройство содержит дополнительный элемент (4) проволочного типа и ограничивающего действия, установленный на корпусе натяжителя ремня безопасности (R), имеющий заданные характеристики прочности и способности деформироваться в холодном состоянии и снабженный заданным числом витков (5), которые за счет приложения заданного тягового усилия, возникающего в результате сильного столкновения или внезапного торможения транспортного средства, постепенно раскручиваются, что вызывает постепенное увеличение длины указанного элемента (4). Достигается повышение безопасности пассажира. 2 з.п. ф-лы, 10 ил.

Description

Настоящее изобретение имеет отношение к созданию ремней безопасности, предназначенных для любых транспортных средств, которые позволяют снизить риск получения травмы пользователем в ходе столкновения или внезапного торможения транспортного средства, так как такой ремень безопасности удерживает пользователя на сиденье, а также позволяет избежать перемещения его тела вперед, в результате чего исключается столкновение с рулевой колонкой или ветровым стеклом транспортного средства (если это переднее сиденье) или со спинкой переднего сиденья (если это заднее сиденье).

Существуют различные типы ремней безопасности, среди которых наиболее широко применяют такие, которые называют "3-точечными ремнями безопасности" и которые содержат брюшной ремень (охватывающий пользователя впереди в его тазовой области) и диагональный ремень (проходящий диагонально впереди вдоль грудной клетки, от бедра вверх к противоположному плечу). Этот ремень безопасности закреплен в трех точках внутри транспортного средства.

Известны также ремни безопасности втягивающегося типа, то есть ремни, которые содержат натяжитель ремня безопасности (втяжное устройство). Катушка такого ремня безопасности может разматываться и сматываться, причем она снабжена устройством, которое автоматически тормозит разматывание в случае резкого приложения усилия к ремню, например, на крутых поворотах, при внезапном торможении или столкновении. Такой ремень безопасности обеспечивает более высокую степень комфорта пользователю, так как он допускает естественные перемещения тела пользователя, но удерживает его в случае внезапной остановки или столкновения.

Следует иметь в виду, что в случае столкновения или внезапного торможения транспортного средства, в то время как петля захвата ремня безопасности должна быть блокирована для того, чтобы удерживать тело пользователя, необходимо, чтобы небольшая часть ремня все же разматывалась, чтобы при резком торможении транспортного средства не нанести травму пользователю (так как его тело по инерции стремится сохранить скорость перемещения, которая была до столкновения).

Другими словами, после приведения в действие устройства блокировки ремня необходимо, чтобы ремень мог разматываться (удлиняться) на такую длину, которая позволяет демпфировать резкую остановку, в результате чего поглощается небольшая часть энергии.

Для этой цели ремень безопасности должен быть снабжен устройством такого типа, которое позволяет производить дополнительное удлинение ремня в случае резкого столкновения. Однако это удлинение не должно превышать максимального заданного значения, причем это значение (максимальное допустимое расстояние дополнительного перемещения ремня безопасности) определено международными стандартами безопасности.

В некоторых моделях ремней безопасности такое дополнительное удлинение происходит в собственной оси блокирования, независимо от катушки, с которой разматывается ремень. После того как ремень безопасности блокирован (на внутренней оси), начинает освобождаться дополнительная часть ремня с усилием, которое не превышает заданное, что позволяет за счет удлинения ремня поглощать удар в результате блокирования.

Для ограничения перемещения известно использование таких устройств, как пневмоподушки, которые в случае внезапного столкновения автоматически приводятся в действие (надуваются при помощи газа) и ограничивают перемещение тела пассажира в заданных пределах, в результате чего снижается сила удара, испытываемого телом внутри транспортного средства.

Следует иметь в виду, что такие демпферы, пневмоподушки или другие аналогичные устройства действуют в качестве ограничителей перемещения корпуса (туловища) пользователя, так что пользователь не сталкивается с частями транспортного средства, которые могут нанести травму. Следует также иметь в виду, что ремень безопасности, который используют совместно с пневмоподушкой, не имеет средства дополнительного удлинения ремня, так как пневмоподушка ограничивает предельное перемещение тела пассажира.

Задачей настоящего изобретения является создание устройства, которое поглощает энергию и ограничивает перемещение корпуса пассажира величиной 300 мм, для транспортных средств, не имеющих пневмоподушек. Это устройство может быть также использовано и совместно с пневмоподушкой, что повышает безопасность в случае отказа (повреждения) пневмоподушки.

Задачей настоящего изобретения является также создание устройства, которое может быть легко установлено и которое срабатывает при внезапном торможении транспортного средства, в случае блокировки ремня безопасности. Устройство поглощения энергии с ограничением перемещения туловища пассажира в соответствии с настоящим изобретением может быть применено для любых моделей ремней безопасности, от самых простых до самых сложных, вне зависимости от их конструктивных характеристик, в том числе и для ремней безопасности транспортных средств, снабженных пневмоподушками, что позволяет использовать такое устройство в качестве замены пневмоподушки (например, при ее отказе).

Ранее (см. патенты ЕР 0404075 А или ЕР 0909684 А) уже было предложено устройство, содержащее ламинированную (слоистую) пластину, изготовленную из соответствующего металла с заданными характеристиками способности деформироваться в холодном состоянии (ковкости) и прочности. Эта пластина соединяется с натяжителем ремня безопасности и имеет достаточное число фальцев (сгибов, складок). При приложении заданного тягового усилия, возникающего в результате столкновения или внезапного торможения транспортного средства, фальцы постепенно "разгибаются", что приводит к постепенному увеличению длины пластины.

За счет этого происходит дополнительное перемещение ремня безопасности, необходимое и требующееся для постепенного поглощения инерции внезапного торможения транспортного средства, которое до настоящего времени производили за счет дополнительного удлинения петли ремня безопасности. Более конкретно, дополнительное перемещение ремня безопасности получают за счет пластины, которая в результате своих специфических характеристик прочности и деформируемости в холодном состоянии не деформируется при низких нагрузках, однако при превышении заданного тягового усилия начинает деформироваться (при этом ее фальцы разгибаются), что приводит к увеличению длины указанной пластины. Эта длина соответствует расстоянию дополнительного перемещения ремня безопасности, необходимому для компенсации инерции внезапного торможения транспортного средства и для сохранения максимального предела перемещения (тела пассажира).

Сечение, размер и число фальцев указанной пластины могут варьировать, в зависимости от вида транспортного средства, однако всегда должны соответствовать требованиям допустимого торможения тела пассажира и пределу перемещения тела для каждого вида транспортного средства.

В отличие от указанных устройств в предлагаемом устройстве поглощения энергии имеется дополнительный элемент проволочного типа, который обеспечивает ограничение и при установке в корпусе натяжителя ремня безопасности создает более значительное трение и, следовательно, поглощает больше энергии.

При использовании предлагаемого устройства поглощения энергии обеспечивается дополнительное перемещение ремня безопасности, которое необходимо и требуется для постепенного поглощения инерции внезапного торможения транспортного средства, что улучшает работу ремня безопасности и обеспечивает полную безопасность пассажиров.

Предлагаемое устройство может быть использовано с любой моделью ремней улучшает работу ремня безопасности и обеспечивает полную безопасность пассажиров.

Предлагаемое устройство может быть использовано с любой моделью ремней безопасности и при его установке становится интегральной частью сиденья уже при его производстве.

Указанные ранее и другие характеристики изобретения будут более ясны из последующего детального описания, данного в качестве примера, не имеющего ограничительного характера и приведенного со ссылкой на сопроводительные чертежи.

На фиг.1 схематично показано перспективное изображение средства натяжения ремня безопасности (натяжителя ремня безопасности), в котором использовано устройство поглощения энергии в соответствии с настоящим изобретением. Это устройство показано в состоянии, когда его фальцы не разогнуты (находятся в пассивном положении).

На фиг.2 показано такое же перспективное изображение, однако теперь фальцы устройства поглощения энергии разогнуты, то есть находятся в активном положении. Это позволяет произвести дополнительное перемещение ремня безопасности, для того чтобы принимать и постепенно поглощать инерцию внезапного торможения транспортного средства.

На фиг.3 и 3А показаны соответственно вид сбоку и вид сверху натяжителя ремня безопасности, в котором предусмотрена установка указанного устройства поглощения энергии. Показан один из возможных видов установки указанного устройства.

На фиг.4 и 4А также показаны соответственно вид сбоку и вид сверху натяжителя ремня безопасности, в котором предусмотрена установка указанного устройства поглощения энергии. Показан другой возможный вид установки указанного устройства.

На фиг.5 и 5А также показаны соответственно вид сбоку и вид сверху натяжителя ремня безопасности, в котором предусмотрена установка указанного устройства поглощения энергии. Показан еще один возможный вид установки указанного устройства.

На фиг.6 и 6А показаны соответственно вид сбоку и вид сверху в соответствии с фиг.3 и ЗА, однако здесь предусмотрен дополнительный элемент ограничительного действия, который может увеличивать трение.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается устройство поглощения энергии с ограничением перемещения туловища пассажира, а именно показанное на чертежах устройство (1), которое может быть использовано с любыми моделями ремней безопасности (С). Более конкретно указанное устройство может быть встроено в корпус натяжителя ремня безопасности (R). Такое устройство (1) содержит ламинированную пластину (2), изготовленную из соответствующего металла, а преимущественно из термообработанной стали, имеющей заданные характеристики прочности и способности деформироваться в холодном состоянии. Указанная пластина имеет несколько фальцев (3), выполненных параллельно друг другу и расположенных в поперечном направлении относительно продольной оси пластины (смотри фиг.1). Эти фальцы при приложении к ним заданного тягового усилия, возникающего в результате сильного столкновения или внезапного торможения транспортного средства, постепенно разгибаются, что приводит к постепенному увеличению длины указанной пластины (2) (смотри фиг.2).

Такая пластина (2) может быть закреплена на корпусе натяжителя (R) ремня безопасности (С) при помощи сварки или при помощи заклепок или же может быть выполнена в виде единого целого с корпусом натяжителя ремня безопасности.

Сечение, размер и число фальцев (3) указанной пластины (2) могут варьировать в зависимости от вида транспортного средства, однако всегда должны соответствовать требованиям допустимого торможения тела пассажира и пределу перемещения тела для каждого вида транспортного средства.

В качестве примера на фиг.3 и 3А; 4 и 4А; и 5 и 5А показаны три возможных вида установки предлагаемого устройства поглощения энергии (1), в котором использована указанная пластина (2) соответственно с одним фальцем, двумя и тремя фальцами (3), причем все они имеют в основном круглое сечение.

Предложенное устройство поглощения энергии при необходимости может иметь также дополнительный элемент (4) проволочного типа, обеспечивающий ограничение и создающий трение для обеспечения заданного поглощения энергии. Этот элемент также может быть установлен в корпусе натяжителя ремня безопасности (смотри фиг.6 и 6А).

Так же как и ламинированная пластина (2), такой элемент (4) имеет заданные характеристики прочности и способности деформироваться в холодном состоянии, причем он имеет достаточное количество витков для того, чтобы при приложении к нему заданного тягового усилия, возникающего в результате сильного столкновения или внезапного торможения транспортного средства, постепенно раскручиваться и постепенно увеличивать длину указанного элемента (4).

И в этом случае сечение, размер и число витков (5) указанного элемента (4) могут варьироваться в зависимости от вида транспортного средства, однако всегда должны соответствовать требованиям допустимого торможения тела пассажира и пределу перемещения тела для каждого вида транспортного средства.

Устройство (1) может быть использовано с любыми моделями ремней безопасности и при его установке становится интегральной частью сиденья, причем эта установка может быть произведена уже на производственной линии изготовления сиденья, при этом указанное устройство может быть установлено на любом транспортном средстве, оборудованном пневмоподушками или не имеющем их, что обеспечивает лучшие условия безопасности пассажиров указанных транспортных средств и создает дополнительную безопасность при отказе пневмоподушек.

При использовании предложенного устройства дополнительное перемещение ремня безопасности, необходимое и требующееся для постепенного поглощения инерции внезапного торможения транспортного средства, может быть обеспечено в самом корпусе натяжителя ремня безопасности (R), а более конкретно при помощи установленного в нем устройства поглощения энергии (1), которое содержит ламинированную пластину (2) и, возможно, элемент (4), которые за счет их специфических характеристик прочности и способности деформироваться в холодном состоянии не деформируются до момента приложения заданной нагрузки (заданного тягового усилия). Однако после достижения заданной нагрузки такие пластина (2) и элемент (4) деформируются за счет соответствующего разгибания их фальцев (3) или раскручивания их витков (5), в результате чего их длина увеличивается. Такое увеличение длины соответствует расстоянию дополнительного перемещения ремня безопасности, необходимому для компенсации инерции внезапного торможения транспортного средства.

За счет применения описанного здесь устройства поглощения энергии получают дополнительное перемещение ремня безопасности, необходимое и требующееся для приема и постепенного поглощения инерции внезапного торможения транспортного средства, что повышает качества работы ремня безопасности и, в результате, обеспечивает полную безопасность пользователей.

Claims (3)

1. Устройство поглощения энергии с ограничением перемещения туловища пассажира, предназначенное для применения с различными моделями ремней безопасности (С), содержащее ламинированную пластину (2), прикрепленную к корпусу натяжителя ремня безопасности (В) и имеющую заданные характеристики прочности и способности деформироваться в холодном состоянии, причем указанная пластина имеет заданное число фальцев (3), расположенных параллельно друг другу и идущих в поперечном направлении относительно продольной оси пластины, при этом фальцы за счет приложения заданного тягового усилия, возникающего в результате сильного столкновения или внезапного торможения транспортного средства, постепенно разгибаются, что вызывает постепенное увеличение длины указанной пластины (2), отличающееся тем, что оно содержит дополнительный элемент (4) проволочного типа и ограничивающего действия, установленный на корпусе натяжителя ремня безопасности (R), имеющий заданные характеристики прочности и способности деформироваться в холодном состоянии и снабженный заданным числом витков (5), которые за счет приложения заданного тягового усилия, возникающего в результате сильного столкновения или внезапного торможения транспортного средства, постепенно раскручиваются, что вызывает постепенное увеличение длины указанного элемента (4).

2. Устройство поглощения энергии с ограничением перемещения туловища пассажира по п.1, отличающееся тем, что указанный дополнительный элемент (4) изготовлен из металла, преимущественно из термообработанной стали.

3. Устройство поглощения энергии с ограничением перемещения туловища пассажира по п.1, отличающееся тем, что дополнительный элемент (4) в зависимости от модели транспортного средства имеет различное сечение, размер и число витков (5) указанного элемента (4), таким образом, чтобы выполнить требования к торможению тела пассажира и к пределам его перемещения для каждой модели транспортного средства.

Images