RU2555245C1

RU2555245C1 - Automotive safety belt

Info

Publication number: RU2555245C1
Application number: RU2014110138/11A
Authority: RU
Inventors: Давид Михайлович Белый
Priority date: 2014-03-14
Filing date: 2014-03-14
Publication date: 2015-07-10

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: safety belt includes belt tensioner 2 arranged at body mid prop with the help of clamp nut 5 fitted at laminated steel strip 7 extending beyond tensioner case 6 with folds 8. Said strip is secured to the body by retainer composed of flexed-off flange 9 pressed to similar flange 10 of body fastener 12. Flanges have through cutout 13 for plate 14 to fit in, said plate flexed to hollow cylinder to envelope said flanges. Said plate 14 is made of the alloy with thermo mechanical shape memory and features straightening at higher temperature in vehicle cabin fire to preset threshold.

EFFECT: higher safety.

3 dwg

Description

Изобретение относится к области обеспечения пассивной безопасности водителя и пассажиров транспортных средств, в частности автомобилей.The invention relates to the field of ensuring passive safety of the driver and passengers of vehicles, in particular vehicles.

Известны ремни безопасности для транспортных средств, включающие аварийно-запирающее втяжное сматывающее устройство (натяжитель ремня безопасности), укрепленное на средней стойке кузова, пряжку, через которую с возможностью скольжения пропущена лямка ремня, и замок для ремня, снабженный запирающей пряжку защелкой (см., например, патент СССР №1544179, опубл. 15.02.1990 [1]; а. с. СССР №1181920, опубл. 30.03.85 [2]; патент РФ на изобретение №2304057, опубл. 10.08.2007 [3]; ремни безопасности передний - задний (http://www.autofizik.ru/skoda/octavia/кузов/ремни безопасности передний - задний [4]; US 3361475 А, 02.01.1968 [5]; ЕР 1265201 A1, 21.04.1999 [6]; SU 1532378 A1, 30.12.1987 [7]).There are known seat belts for vehicles, including an emergency locking retracting reeling device (seat belt tensioner), mounted on an average body post, a buckle through which the belt strap is slidably slipped, and a belt lock equipped with a locking buckle (see, for example, USSR patent No. 1544179, publ. 02/15/1990 [1]; A.S. USSR No. 1181920, publ. 03/30/85 [2]; RF patent for the invention No. 2304057, publ. 08/10/2007 [3]; belts safety front - rear (http://www.autofizik.ru/skoda/octavia/bodies/ seat belts front - rear [4]; US 3361475 A, 01/02/1968 [5]; EP 1265201 A1, 04/21/1999 [6]; SU 1532378 A1, 12/30/1987 [7]).

Известны также ремни безопасности для транспортного средства, содержащие аварийно-запирающее втяжное сматывающее устройство (натяжитель ремня безопасности), снабженное механизмом обеспечения дополнительного удлинения ремня в случае резкого внезапного торможения (столкновения) транспортного средства, выполненным в виде ламинированной полосы, соединенной с натяжителем ремня и имеющей достаточное число фальцев, способных постепенно разгибаться при приложении к ремню заданного тягового усилия, с постепенным увеличением длины полосы (см. патенты ЕР 0404075 А1, 27.12.1990 [8]; ЕР 0909684 А [9]).Also known are seat belts for a vehicle, containing an emergency locking retracting reeling device (belt tensioner), equipped with a mechanism for providing additional belt extension in the event of sudden sudden braking (collision) of the vehicle, made in the form of a laminated strip connected to the belt tensioner and having a sufficient number of folds capable of gradually unbending when a predetermined traction is applied to the belt, with a gradual increase in the length of the strip ( see patents EP 0404075 A1, 12/27/1990 [8]; EP 0909684 A [9]).

Общий недостаток всех известных ремней безопасности заключается в том, что при возникновении в салоне транспортного средства в результате аварии или по другой причине пожара у пристегнутого ремнями человека, находящегося в условиях высокой температуры и одновременно в шоковом состоянии после аварии с возможным наличием тяжелых травм, возникают серьезные проблемы при попытках быстро отсоединить ремень безопасности и покинуть автомобиль до получения серьезных ожогов. Как показывают статистические данные при тяжелых авариях, сопровождающихся пожарами, именно данное обстоятельство, то есть невозможность вовремя освободиться от ремня безопасности, является причиной смерти около 30% от всех погибших водителей и пассажиров. Это резко снижает эффективность применения ремней в целях обеспечения безопасности при тяжелых авариях.A common drawback of all known seat belts is that in the event of a fire in a vehicle’s cabin as a result of an accident or for another reason, a person wearing a seat belt, who is in high temperature and at the same time in a shock state after an accident with the possible presence of serious injuries, problems trying to quickly detach the seat belt and leave the car before it is seriously burned. As statistics show in severe accidents involving fires, it is precisely this circumstance, that is, the inability to get out of the seat belt in time, is the cause of death of about 30% of all dead drivers and passengers. This dramatically reduces the effectiveness of the use of belts in order to ensure safety in severe accidents.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности существенных признаков является ремень безопасности для транспортного средства, содержащий натяжитель ремня безопасности, установленный на средней стойке кузова транспортного средства с помощью зажимной гайки и ламинированной стальной полосы, прикрепленной к корпусу натяжителя ремня при помощи сварки, заклепок или выполненной в виде одного целого с корпусом и имеющей заданное число параллельных поперечных фальцев, способных постепенно разгибаться при приложении к ремню заданного тягового усилия см. патент RU №2319625, кл. B60R 22/34. опубл. 20.03.2008 [10], и принятый за прототип.The closest device of the same purpose to the claimed invention by the set of essential features is a seat belt for a vehicle, comprising a seat belt tensioner mounted on the middle pillar of the vehicle body using a clamping nut and a laminated steel strip attached to the belt tensioner body by welding, rivets or made as a whole with the body and having a predetermined number of parallel transverse folds, capable of gradually ripping atsya upon application of a predetermined belt traction see. Patent RU №2319625, cl. B60R 22/34. publ. 03/20/2008 [10], and adopted as a prototype.

Недостатками устройства-прототипа является пониженная эффективность применения ремней безопасности вследствие значительной вероятности получения водителем и пассажирами серьезных ожоговых травм в результате возникающего в салоне транспортного средства пожара и невозможности быстрого освобождения от ремней безопасности.The disadvantages of the prototype device is the reduced effectiveness of the use of seat belts due to the significant likelihood of driver and passengers getting serious burn injuries as a result of a fire in the passenger compartment of the vehicle and the inability to quickly get rid of seat belts.

Сущность изобретения заключается в создании конструкции ремней безопасности, обеспечивающей их автоматическое отсоединение за счет нарушения крепления натяжителя ремня к стойке кузова при повышении температуры в салоне транспортного средства выше заданного порогового значения, выбираемого больше предельных температур, возникающих при эксплуатации транспортного средства, однако меньше температур, приводящих к ожоговым травмам.The essence of the invention is to create a design of seat belts that ensures their automatic detachment due to violation of the fastening of the belt tensioner to the body post when the temperature in the vehicle interior rises above a predetermined threshold value selected more than the limiting temperatures that occur during operation of the vehicle, but less temperatures resulting in to burn injuries.

Технический результат - повышение эффективности ремней безопасности за счет обеспечения возможности автоматического их отсоединения при возникновении в салоне транспортного средства пожара.The technical result is to increase the effectiveness of seat belts by providing the ability to automatically disconnect them in the event of a fire in the passenger compartment.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном ремне безопасности для транспортного средства, включающем натяжитель ремня, установленный на средней стойке кузова с помощью зажимной гайки и выступающей из корпуса натяжителя ремня ламинированной стальной полосы с поперечными фальцами, прикрепленной к корпусу натяжителя фиксирующим устройством, особенность заключается в том, что фиксирующее устройство снабжено выполненным на введенном внутрь корпуса натяжителя конце полосы ортогонально отогнутым от ее плоскости фланцем, прижатым наружной поверхностью к аналогичному фланцу на привернутом к корпусу крепежном элементе, при этом в обоих фланцах в средней по их ширине части выполнена параллельная плоскости полосы сквозная прорезь, в которую свободно вставлена пластинка, согнутая в форме полого цилиндра, охватывающего с натягом параллельные полосе торцы фланцев, выполненная из сплава с эффектом термомеханической памяти формы и характеризующаяся скачкообразным выпрямлением с принятием плоской формы при повышении температуры в салоне транспортного средства до заданного порогового значения.The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that in a known safety belt for a vehicle, comprising a belt tensioner mounted on an average body post with a clamping nut and a laminated steel strip with transverse folds protruding from the belt tensioner body attached to the tensioner body by a fixing device , the peculiarity lies in the fact that the fixing device is provided with the end of the strip orthogonal about a flange bent from its plane, pressed by the outer surface to a similar flange on a fastening element screwed to the body, while in both flanges, a through slot parallel to the strip plane is made in the middle part of the strip width, into which a plate bent in the form of a hollow cylinder is freely inserted, embracing with an interference fit parallel to the strip ends of the flanges, made of an alloy with the effect of thermomechanical shape memory and characterized by spasmodic straightening with the adoption of a flat shape with increasing temperature atures in the vehicle interior to a predetermined threshold value.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематично на общем виде изображен натяжитель ремня безопасности, укрепленный на средней стойке кузова; на фиг. 2 - вид А на натяжитель ремня спереди без крышки; на фиг. 3 - вид В на фиг. 2. сбоку, с разрезом.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 schematically shows, in a general view, a belt tensioner mounted on an average body pillar; in FIG. 2 - view A of the belt tensioner front without a cover; in FIG. 3 is a view B in FIG. 2. sideways, with a cut.

Ремень безопасности для транспортного средства включает натяжитель 1 (аварийно-запирающее втяжное сматывающее устройство) ремня 2, установленный на средней стойке 3 кузова 4 с помощью зажимной гайки 5, размещенной на выступающем наружу из корпуса 6 натяжителя 1 ремня 2 конце ламинированной стальной полосы 7 с поперечными параллельными фальцами 8 (в предлагаемом устройстве показан один фальц 8, хотя количество пальцев в данном случае принципиального значения не имеет), введенной другим концом внутрь корпуса 6 и прикрепленной к нему специальным фиксирующим устройством. При этом фиксирующее устройство снабжено выполненным на введенном внутрь корпуса 6 натяжителя 1 конце полосы 7 ортогонально отогнутом от ее плоскости фланцем 9, прижатым наружной поверхностью к аналогичному фланцу 10 на привернутом к корпусу 6 винтами 11 крепежном элементе 12. В обоих фланцах 9, 10 в средней по их ширине части выполнена параллельная плоскости полосы 7 сквозная прорезь 13, в которую свободно вставлена пластинка 14, согнутая в форме полого цилиндра, охватывающего с натягом параллельные полосе 7 торцы фланцев 9, 10. При этом пластинка 14 выполнена из сплава с эффектом термомеханической памяти формы и характеризуется выпрямлением с принятием плоской формы при повышении температуры в салоне транспортного средства до заданного порогового значения. На фиг. 2 и фиг. 3 исходное пассивное изогнутое состояние пластинки 14 показано сплошными линиями, активное рабочее плоское состояние после релейного срабатывания при заданном повышении в салоне температуры - пунктирными линиями. В качестве материала для изготовления пластинки 14 использован нитинол (Ti-Ni), относящийся к классу интерметаллических соединений. Пластинка 14 из данного сплава стехиометрического состава при содержании, например, 50 ат.% Ti при подъеме температуры примерно до 60°С (пороговое значение) принимает свою "запомненную" при термообработке в процессе изготовления плоскую форму. При сборке предлагаемого устройства пластинку 14 нагревают именно до этой температуры и в плоском состоянии свободно вводят в прорезь 13 во фланцах 9 и 10. После остывания ниже температуры 60°С пластинка 14 автоматически сама изгибается в цилиндрическую форму и охватывает фланцы 9, 10 с натягом, плотно прижимая при этом полосу 7 к крепежному элементу 12 натяжителя 1 ремня 2, фиксируя полосу 7 тем самым внутри натяжителя 1.The vehicle seat belt includes a belt tensioner 1 (emergency locking retractable reeling device) of a belt 2 mounted on the middle pillar 3 of a body 4 with a clamping nut 5 located on the end of the laminated steel strip 7 with transverse protruding outward from the housing 6 of the belt tensioner 1 parallel folds 8 (in the proposed device one fold 8 is shown, although the number of fingers in this case does not matter), introduced by the other end into the housing 6 and attached to it are special a fixing device. At the same time, the fixing device is provided with a flange 9 made on the end of the strip 7 orthogonally bent from its plane and inserted on the inside of the tensioner housing 6 and pressed against the same flange 10 by a fastener 12 fastened to the housing 6 by screws 11. In both flanges 9, 10 in the middle along their width of the part, a through slot 13 is made parallel to the plane of the strip 7, into which the plate 14 is freely inserted, bent in the form of a hollow cylinder, covering with an interference fit the ends of the flanges 9, parallel to the strip 7, while the plate 14 Execute the alloy with the effect of thermo-mechanical shape memory and straightening characterized by the adoption of a flat shape when the temperature increases in the passenger compartment of the vehicle to a predetermined threshold value. In FIG. 2 and FIG. 3, the initial passive curved state of the plate 14 is shown by solid lines, the active working flat state after relay operation at a predetermined increase in temperature in the cabin - dashed lines. As the material for the manufacture of the plate 14, nitinol (Ti-Ni) is used, which belongs to the class of intermetallic compounds. A plate 14 of this alloy with a stoichiometric composition with a content of, for example, 50 at.% Ti when the temperature rises to about 60 ° C (threshold value) takes on its “memorized” flat shape during heat treatment during manufacturing. When assembling the proposed device, the plate 14 is heated to this temperature and in a flat state is freely inserted into the slot 13 in the flanges 9 and 10. After cooling below 60 ° C, the plate 14 automatically bends into a cylindrical shape and covers the flanges 9, 10 with an interference fit, while tightly pressing the strip 7 to the fastener 12 of the tensioner 1 of the belt 2, fixing the strip 7 thereby inside the tensioner 1.

Вышеуказанная температура 60°С выбрана из соображений превышения ею диапазона возможных температур, возникающих в салоне транспортного средства при его эксплуатации, однако не позволяющая при этом человеку получить тяжелые ожоговые травмы. В случае же необходимости, например при эксплуатации транспортного средства в особых климатических условиях, пластинка 14 может быть выполнена с другим пороговым значением температуры срабатывания.The above temperature of 60 ° C is selected for reasons of exceeding the range of possible temperatures that occur in the vehicle during operation, but not allowing a person to receive serious burn injuries. If necessary, for example, when operating the vehicle in special climatic conditions, the plate 14 can be made with a different threshold value for the response temperature.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.The work of the proposed device is as follows.

В исходном пассивном состоянии у петли ремня безопасности с помощью натяжителя 1 ремня 2 создано заданное усилие натяжения, и он, охватывая пристегнутого к сиденью человека спереди в тазовой области и диагонально впереди вдоль грудной клетки от бедра вверх к противоположному плечу, защелкнут в замке, установленном сбоку на сиденье по другую его сторону от натяжителя 1. При возникновении в салоне транспортного средства пожара в результате аварии или по какой-либо другой причине при повышении температуры в салоне до 60°С пластинка 14 из сплава с эффектом термомеханической памяти формы скачком разгибается и принимает плоскую форму, показанную на фиг.2 и фиг.3 пунктирными линиями, после чего крепежный элемент 12 корпуса 6 натяжителя 1 и полоса 7, прикрепленная к стойке 3 кузова 4, уже ничем не связаны. Малейшая силовая попытка человека встать с сиденья и надавить на ремень 2 приведет к тому, что это усилие через корпус 6 натяжителя 1 и крепежный элемент 12 передастся на фланец 10, плоская пластинка 14 свободно выйдет из прорези 13, при этом фланцы 9, 10 разойдутся, полоса 7 останется закрепленной на стойке 3, а натяжитель 1 освободится от закрепления, что естественно приведет к автоматическому освобождению человека от ремня безопасности 2 при минимальных усилиях с его стороны. Здесь необходимо пояснить, что если в закрытом пустом салоне транспортного средства, например, в результате долгого нахождения на солнце, температура повысится выше 60°С, то пластинка 14 также скачком разогнется. Однако при отсутствии усилия со стороны человека пластинка 14 не выйдет из прорези 13, фланцы 9, 10 останутся прижатыми друг к другу. При открытии салона, его проветривании и т.п., то есть при падении температуры ниже 60°С пластинка 14 опять скачком вернется обратно в исходное изогнутое состояние, создавая при этом между фланцами 9, 10 силовой натяг.In the initial passive state, a predetermined tension force is created at the seat belt loop with the help of the belt tensioner 1, and it is latched in the lock installed on the side, covering the person fastened to the seat in front of the pelvic area and diagonally in front along the chest from the thigh up to the opposite shoulder. on the seat on its other side from the tensioner 1. In case of fire in the passenger compartment of a vehicle as a result of an accident or for any other reason when the temperature in the passenger compartment rises to 60 ° С, plate 14 of alloy with the effect of thermomechanical discontinuity unbent shape memory and assumes a flat shape shown in Figures 2 and 3 by dotted lines, whereupon the fastening element 12 of the housing 6 tensioner 1 and the strip 7, secured to the rack 3 of the body 4, does not already connected. The slightest man’s attempt to get out of the seat and push on the belt 2 will cause this force to be transmitted through the housing 6 of the tensioner 1 and the fastener 12 to the flange 10, the flat plate 14 will freely come out of the slot 13, while the flanges 9, 10 will separate. lane 7 will remain fixed on the rack 3, and the tensioner 1 will be freed from fixing, which will naturally lead to the automatic release of the person from the seat belt 2 with minimal effort on his part. Here it is necessary to clarify that if in a closed empty passenger compartment of the vehicle, for example, as a result of prolonged exposure to the sun, the temperature rises above 60 ° C, then plate 14 will also jump abruptly. However, in the absence of human effort, the plate 14 will not come out of the slot 13, the flanges 9, 10 will remain pressed against each other. When the cabin is opened, aired, etc., that is, when the temperature drops below 60 ° C, the plate 14 will again jump back into its original curved state, creating a force between the flanges 9, 10.

Предлагаемое устройство имеет сравнительно простую конструкцию и довольно универсально. При максимально простых конструктивных доработках оно может быть применено практически на любом типе автотранспортных средств как для личного, так и для общественного пользования. В ряде специальных моделей ремней безопасности по сравнению с наиболее широко применяемыми 3-точечными ремнями с натяжителями втяжного сматывающего типа могут возникнуть специфические особенности. Однако сам принцип работы устройства, заключающийся в освобождении ремня безопасности при пожаре путем полного нарушения крепления натяжителя ремня, выполняется практически для любых конструкций ремня.The proposed device has a relatively simple design and quite versatile. With the simplest possible structural improvements, it can be used on almost any type of vehicle for both personal and public use. In a number of special models of seat belts, specific features may arise in comparison with the most widely used 3-point belts with retractor reel tensioners. However, the principle of operation of the device, which consists in the release of the seat belt in case of fire by completely violating the fastening of the belt tensioner, is performed for almost any belt structure.

Claims

A vehicle seat belt comprising a belt tensioner mounted on an average body post with a clamping nut and a laminated steel strip with transverse folds protruding from the belt tensioner body attached to the tensioner body by a locking device, characterized in that the locking device is provided with an inserted inside the case of the tensioner end of the strip orthogonally bent from its plane by a flange pressed by the outer surface to a similar flange screwed to to the fastener element, while in both flanges, in the middle part of their width, a through slot is made parallel to the strip plane, into which a plate bent in the form of a hollow cylinder freely covering the ends of the flanges parallel to the strip, made of an alloy with the effect of thermomechanical shape memory, is freely inserted and characterized by stepwise straightening with the adoption of a flat shape with increasing temperature in the passenger compartment to a predetermined threshold value.