RU2621820C1 - Unit of passenger vehicle safety - Google Patents

Unit of passenger vehicle safety Download PDF

Info

Publication number
RU2621820C1
RU2621820C1 RU2015152771A RU2015152771A RU2621820C1 RU 2621820 C1 RU2621820 C1 RU 2621820C1 RU 2015152771 A RU2015152771 A RU 2015152771A RU 2015152771 A RU2015152771 A RU 2015152771A RU 2621820 C1 RU2621820 C1 RU 2621820C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cavity
passenger
membrane
safety
vehicle
Prior art date
Application number
RU2015152771A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Давид Михайлович Белый
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет"
Priority to RU2015152771A priority Critical patent/RU2621820C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2621820C1 publication Critical patent/RU2621820C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/06Safety nets, transparent sheets, curtains, or the like, e.g. between occupants and glass
    • B60R21/08Safety nets, transparent sheets, curtains, or the like, e.g. between occupants and glass automatically movable from an inoperative to an operative position, e.g. in a collision

Landscapes

  • Air Bags (AREA)

Abstract

FIELD: transportation.
SUBSTANCE: unit of passenger vehicle safety built into a back 1 of a seat, mounted by a seat 2 on the base 3, includes a cavity in the form of a truncated cone from backside of the back in front of a passenger sitting in the back. A flexible protective surface 5, coming out at the moment of an accident towards the passenger, made in the form of a spherical smooth "flapping" membrane 5, is fixed in the cavity. The cavity space is filled with liquid 8 with the initial pressure, smaller than the critical pressure, leading to the membrane "flap".
EFFECT: increased passenger safety in case of accident due to the construction of the safety unit.
2 dwg

Description

Изобретение относится к области обеспечения безопасности пассажиров транспортных средств с случае дорожно-транспортных происшествий (ДТП).The invention relates to the field of ensuring the safety of passengers of vehicles in the event of a traffic accident (accident).

Известны системы пассивной безопасности пользователей транспортным средством, включающие применение сидений, оснащенных ремнями безопасности с аварийно-запирающими устройствами, установленными на раме сиденья, а также со специальными натяжителями, установленными на боковине кузова, обеспечивающими возможность регулировки заданного тягового усилия (см., например, системы пассивной безопасности Хундай Гетц http.////www.xendai-getz.narod.ru/xhtml/xx18.html/ [1]).Known passive safety systems for vehicle users, including the use of seats equipped with safety belts with emergency locking devices mounted on the seat frame, as well as with special tensioners mounted on the side of the body, providing the ability to adjust a given traction force (see, for example, systems Hyundai Getz Passive Safety http.////www.xendai-getz.narod.ru/xhtml/xx18.html/ [1]).

Недостатками известных систем является низкая пассивная безопасность пользователей при ДТП вследствие возможности получения при значительных инерционных перегрузках под воздействием ремней безопасности тяжелых травм грудной клетки, живота и т.п., часто приводящих к летальному исходу.The disadvantages of the known systems is the low passive safety of users in road accidents due to the possibility of severe injuries of the chest, abdomen, etc., often leading to fatalities, under significant inertial overloads under the influence of seat belts.

Известны также блоки пассивной безопасности, включающие средства для защиты пользователей транспортного средства при ДТП, выполненные либо в виде устройств для фиксации пользователей с помощью охватывающих в зоне плеч и бедер поворотных дуг и упоров (см., например, патент РФ на изобретение №2236273, кл. A63G 7/00, 21/00, 2002 [2]), либо в виде размещенных снаружи и внутри транспортного средства прочных надувных оболочек, образующих защитную капсулу в форме замкнутого каркаса, соединенных с автономными источниками газа и системой управления, и снабженных предохранительными клапанами, амортизирующими полотнищами из гофрированной пружинной ленты (см., например, патент РФ на изобретение №2299820, кл. B60R 21/16, 2005 [3]; патент РФ на изобретение №2301160, кл. 60R 21/16, 21/233, 2006 [4]), либо в виде надуваемых с помощью газогенератора по сигналу датчиков воздушных мешков, сложенных в исходном состоянии и закрытых прикрывающими элементами, освобождающими отверстия для развертывания мешков с охватом ими определенных частей тела пользователя в рабочем состоянии по сигналу вышеуказанных датчиков (см. патент РФ на изобретение №2178365, кл. B60R 21/20, 1997 [5]).Passive safety blocks are also known, which include means for protecting vehicle users during road accidents, made either in the form of devices for fixing users using swivel arches and stops covering the shoulders and hips (see, for example, RF patent for invention No. 2236273, class A63G 7/00, 21/00, 2002 [2]), or in the form of durable inflatable shells placed outside and inside the vehicle, forming a closed-frame protective capsule connected to autonomous gas sources and a control system, and equipped with x safety valves, shock-absorbing panels of corrugated spring tape (see, for example, RF patent for invention No. 2299820, class B60R 21/16, 2005 [3]; RF patent for invention number 2301160, class 60R 21/16, 21 / 233, 2006 [4]), or in the form of air-bag inflated by means of a gas generator signal of air bags folded in the initial state and covered with covering elements that open the holes for bag deployment with them covering certain parts of the user's body in working condition by the signal from the above sensors (cm. RF patent for the invention No. 2178365, cl. B60R 21/20, 1997 [5]).

Недостатками известных блоков является предельное усложнение конструкции, раздувание габаритов салона, снижение эстетических характеристик и комфортности салона.The disadvantages of the known blocks is the extreme complexity of the design, inflating the dimensions of the cabin, reducing the aesthetic characteristics and comfort of the cabin.

Кроме того, известны блоки пассивной безопасности пользователей транспортным средством, размещаемые в наиболее травмоопасных при ДТП зонах салона надувные подушки безопасности (пневмоподушки), в частности: фронтальные, боковые, верхние, шторки), сообщаемые с источником сжатого газа, связанным с датчиком столкновения через пиротехническое устройство с газообразующим составом и воспламеняющимся электрозапалом, и выполненные из синтетической ткани с возможностью выскакивания при взрыве из раскрываемого полиуретанового чехла (см., например, патент США №3733088, кл. 280-150, опубл. 1976 [6]; патент США №3861710,; кл. 280-150, опубл. 1978 [7]; a.c. CCCP №948717, кл. B60R 21/08, 1980 [8]; надувные подушки, безопасности [1]; Иванов А.М. и др. Основы конструкций современного автомобиля. Учебник для втузов. Из-во "За рулем", 2012, стр. 304 [9]).In addition, the blocks of passive safety of users of a vehicle are known that are deployed in the most traumatic areas of the accident during an accident, airbags (airbags), in particular: frontal, side, top, curtain) connected to a source of compressed gas connected to the collision sensor via a pyrotechnic a device with a gas-forming composition and a flammable electric valve, and made from synthetic fabric with the possibility of popping up when exploding from a disclosed polyurethane cover (see, for example, US patent No. 3733088, CL 280-150, publ. 1976 [6]; US patent No. 3861710 ,; CL 280-150, publ. 1978 [7]; ac CCCP No. 948717, class B60R 21/08, 1980 [8]; airbags, safety [1]; Ivanov AM and other Fundamentals of the design of a modern car. Textbook for technical colleges. “At the wheel”, 2012, p. 304 [9]).

Недостатками известных блоков безопасности является предельная сложность конструкции, возможность только однократного применения (см. [1], стр. 10), значительная вероятность получения серьезных травм при раскрывании подушек (см. [1], стр. 8), возможность демонтажа пиротехнического устройства злоумышленниками (см. [8], стр. 3), огромное число машин отечественных и зарубежных фирм, отзываемых из-за дефектов подушек безопасности, их самопроизвольного срабатывания с травмированием людей и провокацией аварий.The disadvantages of the known safety units are the extreme complexity of the design, the possibility of only a single use (see [1], p. 10), the significant likelihood of serious injuries when opening the pillows (see [1], p. 8), the possibility of the dismantling of the pyrotechnic device by intruders (see [8], p. 3), a huge number of cars of domestic and foreign companies recalled due to airbag defects, their spontaneous operation with personal injury and provocation of accidents.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков является блок безопасности пассажирского транспортного средства типа фронтальной надувной подушки, встроенной в спинку кресла напротив сидящего сзади пассажира, представляющий собой выполненную с тыльной стороны спинки кресла полость функционального назначения с размещенной в ней надувной подушкой (пневмоподушкой), релейно выходящей из полости навстречу пассажиру в момент совершения ДТП под действием на транспортное средство заданной по величине ударной перегрузки, для чего надувная подушка соединена с источником сжатого газа, связанным с датчиком столкновения через пиротехническое устройство (см. патент РФ на полезную модель №76299, кл. B60N 2/58, 2007 [10]), и принятый за прототип.The closest device of the same purpose to the claimed invention in terms of essential features is a passenger vehicle safety unit such as a frontal airbag integrated in the back of the seat opposite the passenger sitting behind, which is a functional cavity made on the back of the seatback with an inflatable pillow (air cushion), relaying out of the cavity towards the passenger at the time of the accident under the influence of transport a means of a given magnitude of shock overload, for which an air bag is connected to a compressed gas source connected to a collision sensor through a pyrotechnic device (see RF patent for utility model No. 76299, class B60N 2/58, 2007 [10]), and adopted for the prototype.

Недостатками устройства-прототипа являются предельная сложность конструкции, возможность только однократного применения, низкая безопасность из-за возможности получения серьезных травм при срабатывании пневмоподушки, и реализации пассивного метода гашения удара, возможность демонтажа пиротехнического устройства злоумышленниками.The disadvantages of the prototype device are the extreme complexity of the design, the possibility of only a single use, low safety due to the possibility of serious injury when the air bag is triggered, and the implementation of the passive method of suppressing the blow, the ability to dismantle the pyrotechnic device by intruders.

Сущность изобретения заключается в создании сравнительно простого блока безопасности, исключающего необходимость применения для автоматического формирования защитных поверхностей размещаемых в салоне источников сжатого газа, датчиков столкновения и пиротехнических устройств, обеспечивающего при этом повышенную эффективность достижения безопасности пассажиров при ДТП за счет активного гидродинамического гашения удара системой встречных ударов и вязко-упругой диссипации энергии с помощью нелинейной ударной гидравлической системы, а также устранения возможности получения тяжелых травм от срабатывающей при взрыве пневмоподушки.The essence of the invention is to create a relatively simple safety unit, eliminating the need for the automatic formation of protective surfaces placed in the cabin of compressed gas sources, collision sensors and pyrotechnic devices, while ensuring increased efficiency in achieving passenger safety during accidents due to active hydrodynamic shock absorption by a counter-impact system and viscoelastic energy dissipation using a nonlinear shock hydraulic system we, as well as eliminating the possibility of serious injuries from an air bag triggered by an explosion.

Технический результат - упрощение конструкции устройства, повышение эффективности обеспечения безопасности пассажиров при ДТП.The technical result is a simplification of the design of the device, increasing the efficiency of ensuring the safety of passengers during an accident.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном блоке безопасности пассажиров транспортного средства типа фронтальной надувной подушки, встроенном в спинку кресла, включающем выполненную с тыльной стороны спинки кресла напротив сидящего сзади пассажира полость функционального назначения и размещаемую в полости гибкую эластичную защитную поверхность, релейно выходящую из полости навстречу пассажиру в момент совершения ДТП под действием на транспортное средство заданной по величине ударной перегрузки, особенность заключается в том, что полость в спинке кресла выполнена в форме усеченного конуса, обращенного наружу большим основанием, эластичная защитная поверхность представляет собой закрепленную по контуру наружного края полости с обеспечением ее герметичности сферическую хлопающую гладкую мембрану, при этом пространство полости через технологический канал заполнено жидкостью с исходным давлением на внутреннюю выпуклую поверхность мембраны, меньшим его критического значения, приводящего к "хлопку" мембраны, и достигающим данного критического значения за счет сил инерции жидкости именно в момент действия на транспортное средство вышеуказанной ударной перегрузки, а обращенная к заднему пассажиру поверхность мембраны покрыта толстым слоем мягкого эластичного материала, например газонаполненной пластмассой с сообщающимися порами (поролона), причем соотношение конусности полости и радиуса кривизны мембраны выбрано из условия обеспечения ее обратного "хлопка" при ударном контакте с пассажиром.The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known passenger safety unit of the vehicle, such as a frontal airbag, is integrated in the back of the chair, including a functional cavity made on the back side of the seatback opposite the passenger sitting in the back and a flexible flexible protective surface placed in the cavity, coming out of the cavity toward the passenger at the time of the accident under the influence on the vehicle of a given value arnoy overload, the peculiarity lies in the fact that the cavity in the back of the chair is made in the form of a truncated cone facing outward with a large base, the elastic protective surface is a spherical popping smooth membrane fixed along the contour of the outer edge of the cavity, while ensuring the tightness of the cavity through the technological the channel is filled with a liquid with an initial pressure on the inner convex surface of the membrane, less than its critical value, leading to a "clap" of the membrane, and reaching this critical value due to the inertial forces of the liquid exactly at the moment the above-mentioned shock overload is applied to the vehicle, and the membrane surface facing the rear passenger is covered with a thick layer of soft elastic material, for example gas-filled plastic with communicating pores (foam rubber), and the ratio of cavity taper to radius the curvature of the membrane is selected from the condition of ensuring its reverse "clap" during shock contact with the passenger.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где схематично изображен: на фиг. 1 - встроенный в кресло блок безопасности в исходном состоянии до срабатывания при ДТП на виде сбоку с продольным разрезом спинки; на фиг. 2 - тот же блок безопасности после срабатывания при ДТП.The invention is illustrated by drawings, where is schematically shown: in FIG. 1 - a safety block built into the chair in the initial state before triggering during an accident in a side view with a longitudinal section of the backrest; in FIG. 2 - the same safety unit after triggering during an accident.

Блок безопасности пассажирского транспортного средства типа фронтальной надувной подушки (пневмоподушки), встроенный в спинку 1 кресла, установленного сиденьем 2 на основании 3, включает выполненную с тыльной стороны спинки 1 напротив сидящего сзади пассажира (кресла установлены продольными рядами, заднее кресло и пассажиры на рисунках не показаны) полость 4 функционального назначения, имеющую форму усеченного конуса, обращенного наружу, то есть назад бóльшим основанием. В полости 4 размещена гибкая эластичная защитная поверхность, релейно выходящая из полости 4 навстречу пассажиру в момент совершения ДТП под действием на транспортное средство заданной по величине ударной перегрузки. Если в устройстве-прототипе [10] данная гибкая поверхность выполнена в виде пневмоподушки, надуваемой при взрыве пиротехнического устройства по сигналу датчика столкновения, настроенного на заданную величину ударной перегрузки, то в предлагаемом устройстве эластичная защитная поверхность 5 представляет собой закрепленную по контуру наружного края полости 4 с обеспечением ее герметичности сферическую гладкую стальную хлопающую мембрану (см., например, книгу Л.Е. Андреева "Упругие элементы приборов", Москва, 1962, стр. 311-315 [11]). При этом пространство полости 4 через технологическое отверстие 6 (технологический канал/, закрытый резьбовой пробкой 7, заполнено жидкостью 8 с исходным давлением на внутреннюю выпуклую поверхность мембраны 5, меньшим его критического значения, приводящего к "хлопку" мембраны 5, и достигающим данного критического значения за счет сил инерции жидкости именно в момент действия на транспортное средство вышеуказанной ударной перегрузки в момент совершения ДТП. Под "хлопком", или срабатыванием [11], понимается релейный скачкообразный переход мембраны 5 из исходного устойчивого состояния с выпуклостью внутрь влево (см. фиг. 1/ в новое устойчивое состояние с выпуклостью наружу вправо (см. фиг. 2/, причем "хлопок" происходит при действии на внутреннюю выпуклую поверхность мембраны 5 давления, равного его критическому значению, характерному для конкретной данной конструкции мембраны 5. Обращенная к заднему пассажиру поверхность мембраны 5 покрыта толстым слоем (порядка 10-12 мм/ мягкого эластичного материала 9, например газонаполненной пластмассой с сообщающимися порами, в обиходе называемого поролоном. Крепление стальной мембраны 5 по контуру наружного края полости 4 осуществлено с помощью отформованного кольцевого плоского буртика 10, фиксация которого при использовании герметизирующей резиновой прокладки и винтов на задней поверхности спинки 1 на рисунках не показана. При выполнении спинки 1 кресла из пористого материала, не обеспечивающего герметичность полости 4, в последнюю плотно с натягом и клеевой фиксацией предварительно вводится полый пластмассовый усеченный конус.The safety unit of a passenger vehicle such as a frontal airbag (airbags), integrated in the backrest 1 of the seat mounted by the seat 2 on the base 3, includes the backrest 1 made on the back side opposite the passenger sitting behind (the seats are installed in longitudinal rows, the rear seat and passengers are not shown in the figures shown) cavity 4 functional purpose, having the shape of a truncated cone, facing outward, that is, back with a larger base. A flexible elastic protective surface is placed in the cavity 4, which relays exiting from the cavity 4 towards the passenger at the time of the accident under the influence of the specified value of shock overload on the vehicle. If in the prototype device [10] this flexible surface is made in the form of an air cushion inflated during the explosion of a pyrotechnic device by the signal of a collision sensor configured for a given value of shock overload, then in the proposed device, the elastic protective surface 5 is fixed along the contour of the outer edge of the cavity 4 with ensuring its tightness, a spherical smooth steel clapping membrane (see, for example, the book by L.E. Andreev "Elastic Elements of Instruments", Moscow, 1962, p. 311-315 [11]). In this case, the space of the cavity 4 through the technological hole 6 (the technological channel /, closed by a threaded plug 7, is filled with liquid 8 with an initial pressure on the inner convex surface of the membrane 5, which is less than its critical value, which leads to a “clap” of the membrane 5 and reaches this critical value due to the forces of inertia of the liquid precisely at the moment the above-mentioned shock overload acts on the vehicle at the time of the accident. “Clap”, or actuation [11], means a relay jump brane 5 from the initial steady state with a bulge inward to the left (see Fig. 1 / to a new stable state with a bulge outward to the right (see Fig. 2 /, moreover, "cotton" occurs when a pressure equal to its pressure acts on the inner convex surface of the membrane 5 the critical value characteristic of a particular membrane design 5. The membrane surface 5 facing the rear passenger is covered with a thick layer (of the order of 10-12 mm / soft elastic material 9, for example, gas-filled plastic with communicating pores, in common use th foam. The steel membrane 5 was fastened along the contour of the outer edge of the cavity 4 by means of a molded annular flat shoulder 10, the fixing of which is not shown when using a sealing rubber gasket and screws on the back surface of the backrest 1. When backrest 1 is made of porous material that does not ensure the tightness of cavity 4, a hollow plastic truncated cone is preliminarily tightly tightened and glued in place.

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

Предварительно в процессе проектирования блока безопасности и сборочной регулировки и настройки конструктивно-технологических параметров достигается обеспечение "хлопка" мембраны 5 именно в момент ДТП. Для этого величина ударной перегрузки в момент ДТП, при которой в известных устройствах [6]÷[10] датчик столкновения дает команду на взрывное устройство, должна обеспечивать давление на внутреннюю выпуклую поверхность мембраны 5, равное его критическому значению, обеспечивающему "хлопок" мембраны 5. Величина же данного критического значения при заданной ударной перегрузке для конкретной конструкции определяется целым рядом конструктивно-технологических параметров, в том числе: характеристик мембраны 5, ее материала, диаметра, толщины, радиуса кривизны, характера крепления по периферии, плотности жидкости 8, конусности полости 4, ее глубины, диаметров большего и меньшего оснований, соотношения массы жидкости 8, находящейся на фиг. 1 в исходном состоянии в зоне вокруг мембраны 5, и левее ее вблизи меньшего основания. При рабочих эксплуатационных режимах транспортного средства в нормальных условиях расположение элементов блока безопасности соответствует показанному на фиг. 1, исходно созданное давление жидкости 8 в полости 4 меньше его критического значения, приводящего к "хлопку" мембраны 5. В момент совершения удара при ДТП с фронтальным столкновением при заданном достаточном значении действующей на транспортное средство ударной перегрузки жидкость 8 под действием мощных инерционных сил пытается сместиться в полости 4 (фиг. 1/ вперед, то есть влево и давит на меньшее левое основание полости 4. При этом часть жидкости 8, расположенная в правой части полости 4, то есть выше и ниже мембраны 5, будет стремиться сместиться влево, скатиться по наклонным образующим конуса, и занять положение около левого основания конуса, близкое к показанному на фиг. 2. Одновременно она будет оказывать давление на выпуклую мембрану 5 вправо, стремясь вытеснить ее от левого основания конуса и занять ее место, причем равнодействующая этих сил давления будет действовать на мембрану 5 вправо вдоль ее продольной центральной оси. При выполнении указанных выше необходимых соотношений в момент совершения ДТП при максимальной ударной перегрузке мембрана 5 "хлопнет" вправо (см. фиг. 2/, задний пассажир же в этот момент движется по инерции навстречу ей влево. В результате ударного контакта движущихся навстречу мембраны 5, покрытой слоем эластичного материала 9, с пассажиром происходит активное гидродинамическое гашение кинетической энергии удара и мощная диссипация его энергии, что характерно для ударного нелинейного взаимодействия гидравлической системы мембраны 5 и жидкости 8, связанных каналами разного сечения с переменным характером заполнения. Более того, для повышения эффективности вышеуказанного гашения и диссипации энергии в предлагаемом устройстве предусмотрена возможность создания обратного "хлопка" мембраны 5 после ударного столкновения ее с пассажиром, то есть назад в исходное устойчивое состояние с выпуклостью влево (см. фиг. 1/. Для этого необходимо заданным образом сдвинуть фазы инерционных смещений при ударе в момент совершения ДТП жидкости 8 влево, приводящего к "хлопку" мембраны 5 вправо, и пассажира также влево навстречу мембране 5. Такое смещение достигается заданным подбором соотношения конусности полости 4 и радиуса кривизны мембраны 5 при конкретных параметрах плотности и вязкости жидкости 8. Кроме того, проведена корректировка вышеуказанного соотношения при одновременном использовании с предлагаемым блоком ремней безопасности. Последние позволяют при мощном лобовом столкновении в начальной стадии удара частично погасить кинетическую энергию удара. Однако при разрушении креплений ремня и дальнейшем инерционном смещении пассажира вперед окончательные функции гашения удара должно выполнять предлагаемое устройство. Выполнение же креплений ремня безопасности очень мощными приведет при серьезных ДТП к нанесению ремнем тяжелых травм, часто несовместимых с жизнью пассажиров. Однако использование ремней безопасности на начальной стадии изменяет динамику процесса при ударе, характер инерционности пассажира, начальные условия его инерционного движения. Это приводит, как сказано выше, к необходимости для осуществления обратного "хлопка" корректировки полученных соотношений. В результате обратного "хлопка" при совместном движении пассажира в контакте с мембраной 5 в жидкой среде многократно увеличивается интенсивность гашения энергии удара и диссипация энергии удара. Если кинетическая энергия пассажира при его ударном контакте с мембраной 5 недостаточна для совершения обратного "хлопка", то в последнем просто нет смысла, так как кинетическая энергия пассажира уже практически погашена.Preliminarily, in the process of designing a safety unit and assembly adjustment and adjustment of structural and technological parameters, it is ensured that the membrane 5 is “clapped” exactly at the time of the accident. For this, the magnitude of the shock overload at the time of the accident, in which, in known devices [6] ÷ [10], the collision sensor gives the command to the explosive device, must provide pressure on the inner convex surface of the membrane 5, equal to its critical value, providing a "clap" of the membrane 5 The value of this critical value for a given shock overload for a particular design is determined by a number of structural and technological parameters, including: characteristics of the membrane 5, its material, diameter, thickness, rad whisker curvature character fastening circumferentially, liquid density 8, the taper of the cavity 4, the depth, larger and smaller diameters of the base fluid mass ratio 8 located in FIG. 1 in the initial state in the zone around the membrane 5, and to its left near the smaller base. Under the operating operating conditions of the vehicle under normal conditions, the arrangement of the elements of the safety unit corresponds to that shown in FIG. 1, the initially created pressure of the fluid 8 in the cavity 4 is less than its critical value, which leads to the "clap" of the membrane 5. At the time of the impact during an accident with a frontal collision, given a sufficient value of the shock overload acting on the vehicle, fluid 8 under the influence of powerful inertial forces move in the cavity 4 (Fig. 1 / forward, that is, to the left and presses on the smaller left base of the cavity 4. In this case, the part of the liquid 8 located on the right side of the cavity 4, that is, above and below the membrane 5, will tend to displace slide to the left, slide along the inclined generators of the cone, and take a position near the left base of the cone, close to that shown in Fig. 2. At the same time, it will exert pressure on the convex membrane 5 to the right, trying to displace it from the left base of the cone and take its place, and the resultant these pressure forces will act on the membrane 5 to the right along its longitudinal central axis.When the above ratios are fulfilled, at the time of the accident, with maximum shock overload, the membrane 5 will "pop" to the right (see FIG. 2 /, the rear passenger at this moment moves by inertia towards her to the left. As a result of shock contact of the moving membrane 5, covered with a layer of elastic material 9, with the passenger, active hydrodynamic quenching of the kinetic energy of the shock and powerful dissipation of its energy occurs, which is typical for shock nonlinear interaction of the hydraulic system of the membrane 5 and fluid 8 connected by channels of different sections with variable character filling. Moreover, to increase the efficiency of the above-mentioned quenching and energy dissipation, the proposed device provides for the possibility of creating a reverse “clap” of the membrane 5 after an impact collision with a passenger, that is, back to its original stable state with a bulge to the left (see Fig. 1 /. it is necessary to shift the phases of inertial displacements in a predetermined manner upon impact at the time of the accident of the liquid 8 to the left, leading to a “clap” of the membrane 5 to the right, and the passenger also to the left toward the membrane 5. This displacement is achieved the selection of the ratio of the conicity of the cavity 4 and the radius of curvature of the membrane 5 for specific parameters of the density and viscosity of the fluid 8. In addition, the above ratio was corrected while using the seat belts offered by the unit.The latter allow, in case of a powerful frontal collision, to partially extinguish kinetic energy However, in case of destruction of the belt fasteners and further inertial displacement of the passenger forward, the final functions of shock absorption should be performed proposed device. The implementation of the seat belt fasteners is very powerful will lead to serious injuries, often incompatible with the lives of passengers, in case of serious accidents. However, the use of seat belts at the initial stage changes the dynamics of the process upon impact, the nature of the inertia of the passenger, the initial conditions of its inertial movement. This leads, as mentioned above, to the need for the implementation of the reverse "clap" adjustment of the obtained ratios. As a result of the reverse "clap" during the joint movement of the passenger in contact with the membrane 5 in a liquid medium, the intensity of the quenching of the impact energy and the dissipation of the impact energy increase many times. If the kinetic energy of the passenger during its impact contact with the membrane 5 is insufficient to perform the reverse “clap”, then the latter simply does not make sense, since the kinetic energy of the passenger has already been practically extinguished.

Предлагаемое устройство характеризуется предельной простотой конструкции и позволяет резко повысить эффективность обеспечения безопасности пассажиров при мощных фронтальных лобовых ударах в момент совершения ДТП. Устройство позволяет погасить кинетическую энергию удара последовательностью встречных гидродинамических ударов. При этом исключается необходимость применения сложных и опасных пиротехнических силовых устройств, механических и гидравлических систем, приводящих к непредсказуемым заранее последствиям, а также срабатывающих при взрыве пневмоподушек, приводящих в настоящее время к отзыву на доработку тысяч экземпляров серийных транспортных средств известных отечественных и зарубежных фирм из-за возможности получения тяжелых травм и создания аварийных ситуаций.The proposed device is characterized by extreme simplicity of design and can dramatically increase the efficiency of passenger safety during powerful frontal frontal impacts at the time of the accident. The device allows you to pay off the kinetic energy of the shock by a sequence of oncoming hydrodynamic shock. This eliminates the need for complex and dangerous pyrotechnic power devices, mechanical and hydraulic systems, leading to unpredictable consequences in advance, as well as air-cushions triggered by an explosion, which currently lead to the withdrawal of thousands of copies of serial vehicles from well-known domestic and foreign companies for the possibility of serious injuries and the creation of emergency situations.

Claims (1)

Блок безопасности пассажирского транспортного средства типа фронтальной надувной подушки, встроенный в спинку кресла, включающий выполненную с тыльной стороны спинки кресла напротив сидящего сзади пассажира полость функционального назначения, размещаемую в полости гибкую эластичную защитную поверхность, релейно выходящую из полости навстречу пассажиру в момент совершения ДТП под действием на транспортное средство заданной по величине ударной перегрузки, отличающийся тем, что полость в спинке кресла выполнена в форме усеченного конуса, обращенного наружу большим основанием, эластичная защитная поверхность представляет собой закрепленную по контуру наружного края полости с обеспечением ее герметичности сферическую хлопающую гладкую стальную мембрану, при этом пространство полости через технологический канал заполнено жидкостью с исходным давлением на внутреннюю выпуклую поверхность мембраны, меньшим его критического значения, приводящего к "хлопку" мембраны, и достигающим данного критического значения за счет сил инерции жидкости именно в момент действия на транспортное средство вышеуказанной ударной перегрузки, а обращенная к заднему пассажиру поверхность мембраны покрыта толстым слоем мягкого эластичного материала, например газонаполненной пластмассой с сообщающимися порами, причем соотношение конусности полости и радиуса кривизны мембраны выбрано из условия обеспечения ее обратного "хлопка" при ударном контакте с пассажиром.A passenger vehicle safety block such as a frontal airbag integrated in the back of the chair, including a functional cavity made on the back of the seatback opposite the passenger sitting in the back, a flexible flexible protective surface placed in the cavity, relaying out of the cavity toward the passenger at the time of the accident under the action on a vehicle of a given magnitude of shock overload, characterized in that the cavity in the back of the chair is made in the form of a truncated the whisker facing outward with a large base, the elastic protective surface is a spherical clapping smooth steel membrane fixed along the contour of the outer edge of the cavity, ensuring its tightness, while the space of the cavity through the process channel is filled with liquid with the initial pressure on the inner convex surface of the membrane less than its critical value , leading to a "clap" of the membrane, and reaching this critical value due to the inertia forces of the liquid precisely at the moment of action on the vehicle of the above-mentioned shock overload, and the membrane surface facing the rear passenger is covered with a thick layer of soft elastic material, for example, gas-filled plastic with communicating pores, and the ratio of the cavity taper and the radius of curvature of the membrane is selected from the condition of ensuring its reverse “clap” upon impact contact with the passenger.
RU2015152771A 2015-12-08 2015-12-08 Unit of passenger vehicle safety RU2621820C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015152771A RU2621820C1 (en) 2015-12-08 2015-12-08 Unit of passenger vehicle safety

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015152771A RU2621820C1 (en) 2015-12-08 2015-12-08 Unit of passenger vehicle safety

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2621820C1 true RU2621820C1 (en) 2017-06-07

Family

ID=59032226

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015152771A RU2621820C1 (en) 2015-12-08 2015-12-08 Unit of passenger vehicle safety

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2621820C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1359177A1 (en) * 1986-04-21 1987-12-15 Предприятие П/Я В-2725 Flexible reclosing shell for vehicle user
US20060273558A1 (en) * 1994-05-23 2006-12-07 Automotive Technologies International, Inc. Vehicle with side curtain, multi-compartment airbag
US20080073886A1 (en) * 2006-09-22 2008-03-27 Toyota Engineering & Manufacturing North America, Inc. Headrest airbag
RU97972U1 (en) * 2010-05-26 2010-09-27 Марычев Александр Ильич COVER FOR BACK OF THE REAR SEAT OF A CAR EQUIPPED WITH A SIDE AIRBAG MODULE

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1359177A1 (en) * 1986-04-21 1987-12-15 Предприятие П/Я В-2725 Flexible reclosing shell for vehicle user
US20060273558A1 (en) * 1994-05-23 2006-12-07 Automotive Technologies International, Inc. Vehicle with side curtain, multi-compartment airbag
US20080073886A1 (en) * 2006-09-22 2008-03-27 Toyota Engineering & Manufacturing North America, Inc. Headrest airbag
RU97972U1 (en) * 2010-05-26 2010-09-27 Марычев Александр Ильич COVER FOR BACK OF THE REAR SEAT OF A CAR EQUIPPED WITH A SIDE AIRBAG MODULE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5091325B2 (en) Airbag for automobile
US20180290615A1 (en) Multi-chamber airbags and associated methods of manufacture and use
EP0896909B1 (en) Inflatable tubular cushions for crash protection of seated automobile occupants
US5184844A (en) Integral inflatable occupant restraint system
JP6373547B2 (en) Crew restraint system
US5375908A (en) Integral inflatable occupant restraint system
US5468013A (en) Dual air bag system for occupant restraint
US5390952A (en) Integral inflatable occupant restraint system
US20090039625A1 (en) Vehicular Occupant Protection Method Using Airbags
US5746446A (en) Plastic film airbag
WO2016081838A1 (en) Airbag module
US9440612B2 (en) Dual-chambered passenger airbag
GB2289653A (en) Airbag(s) made of plastic film - for head, knee, or child restraint
JPH02249740A (en) Energy absorbing structure for car body side
JP2010521351A (en) Vehicle seat device and occupant protection method
JPH10509402A (en) Airbag system inflation device
KR20200004852A (en) Protection systems for people and products containing inflatable structures for long periods of action
CN109070835B (en) Airbag module
WO2014169130A1 (en) Two-way valve for multi-chambered airbags
KR980008869A (en) Knee restraint for vehicle occupants
RU2621820C1 (en) Unit of passenger vehicle safety
JP2008062714A (en) Occupant protection device in vehicle
CN110509885B (en) Passenger side airbag
JP4987013B2 (en) Curtain airbag device
JP2006335236A (en) Occupant restraint system for vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171209