SK285031B6 - Spôsob bezpečného pripútania cestujúcich pri havárii vozidla a zariadenie na jeho vykonanie - Google Patents

Abstract

Vynález sa týka spôsobu bezpečného pripútania cestujúcich v havarujúcom vozidle, a to so súčasným použitím bezpečnostného pásu a rámu z dvoch rúrok (1, 2), ktorý je podporným telesom sedadla vozidla. Pri náraze je kinetická energia cestujúceho obmedzená uvedeným pásom a súčasne pôsobiacou pružnou deformovateľnou dvojrúrkovou rámovou konštrukciou, a to tak, že pri strednom zaťažení sa horná časť rámovej konštrukcie posúva pružne, zatiaľ čo pri väčšom zaťažení dôjde k trvalej deformácii v rovnakom okamihu, keď pružný posun vo fáze s trvalou deformáciou spolupôsobí pri nastavení cestujúceho na operadlo sedadla, a to obnovením pružnosti hornej časti dvojrúrkovej rámovej konštrukcie. Zariadenie obsahuje rám sedadla so sedacou časťou (B) a operadlom (A), ktorý je zhotovený z vedľa seba usporiadaných rúrok (1, 2), ktoré sú umiestnené nad sebou a za sebou, a to pri sedacej časti (B) a operadle (A) smerom nahor až do miesta polohy hrudníka (D) osoby vo vozidle. Rúrky (1, 2) sú nad touto polohou skrútené do polohy vedľa seba a medzi nimi sú pevne umiestnené zosilňujúce deformovateľné tvarové dosky (12a, 13a; 12b, 13b), a to aspoň pri sedacej časti (B) a pri spodnej časti operadla (A).

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu vytvorenia bezpečného pripútania cestujúcich v havarujúcom vozidle pomocou bezpečnostného pásu a dvojrúrkovej konštrukcie rámu, ako aj zariadenia, ktoré bolo na tento účel skonštruované.

Doterajší stav techniky

Výhoda možnosti pripútania sa pomocou bezpečnostného pásu, a to z dôvodu vyhnúť sa zraneniu v prípade havárie vozidla, je dobre známa. Existuje však niekoľko problémov v tom, ako bezpečnostné pásy cestujúcich chránia. Problémy sa vyskytujú pri usporiadaní pásov v obmedzenom priestore, zvlášť v miniautobusoch a vo verejnej doprave.

Použitie bezpečnostných pásov vo verejnej doprave naráža na problém bezpečného prichytenia pásov na vozidle/sedadle. Upevnenie k sedadlu typu, ktorý sa doteraz používa, musí obsahovať tuhú a objemnú konštrukciu, ktorá vo vozidle zaberá užitočný priestor. Upevnenie mimo sedadlo musí mať tuhé pevné body prichytenia, ktoré takisto zaberajú pomerne veľký priestor a vyžadujú pevnú konštrukciu stien a podlahy vozidla. Ďalšia požiadavka na upevnenie bezpečnostného pásu je založená na princípe, ktorý spočíva v tom, že upevnenie nesmie v žiadnom prípade zvyšovať riziko zranenia u ostatných cestujúcich.

DE-A-2 546 157 uvádza operadlo sedadla so zabudovaným bezpečnostným pásom, kde operadlo je pri pohybe v priečnom smere pružne deformovateľné.

Táto konštrukcia nie je schopná absorbovať žiadne väčšie zaťaženie a považuje sa dokonca za veľmi nebezpečnú pri nárazoch s rýchlosťou nad 30 km/h. Pri väčších zaťaženiach sa pružnosť operadla stráca a vzniknutý ráz môže mať pre cestujúcich, ktorý používajú pásy, fatálne dôsledky.

US-A-4 993 778 uvádza konštrukciu sedadla s integrálnym bezpečnostným pásom. Upevnenie pásu je realizované mimo sedadla. Toto sedadlo nie je konštruované na akumulovanie zaťaženia pri náraze.

WO 9014245 uvádza príklad konštrukcie sedadla, ktoré sú mimoriadne tuhé. Pri náraze vozidla táto konštrukcia neumožňuje jemné progresívne upútanie cestujúceho. Tento dokument je príkladom objemnej a ťažkej konštrukcie bez akejkoľvek prepracovanosti. Toto isté je možné tvrdiť o dokumente EP-0 590 237, v ktorom bol urobený pokus na získanie „štíhlej“ konštrukcie. Napriek tomu je táto konštrukcia veľmi zložitá a príliš ťažká.

Podstata vynálezu

Cieľom tohto vynálezu je získať technické možnosti, ktoré by dovoľovali usporiadať bezpečnostný navíjací pás integrálne so sedadlom vozidla, kde by ľahké teleso sedadla s malým objemom bolo schopné akumulovať veľké zaťaženie z pásu, a súčasne s jeho pružnou a asi trvalou deformáciou, najprv pri zadnom operadle a neskoršie pri prechode do spodnej časti sedadla. Pri zaťažení spôsobeného nárazom vozidla dochádza k predĺženiu pásu o 5 až 10 %, pričom toto predĺženie môže spoločne s deformáciou operadla prispieť k šetrnému pripútaniu cestujúceho. Tieto deformácie prekvapivo prispievajú k poklesu počtu zranení spôsobených tzv. hyperextenzií.

Podľa predloženého vynálezu sa to dosahuje spôsobom bezpečného pripútania cestujúceho pri havárii vozidla po mocou bezpečnostného pásu a dvojrúrkovej konštrukcie rámu, ktorého podstata spočíva v tom, že sa vytvorí podporné teleso sedadla vozidla, keď je pri náraze kinetická energia cestujúceho zachytená bezpečnostným pásom a pružne deformovateľnou dvojrúrkovou konštrukciou tak, že pri strednej záťaži sa horná časť konštrukcie rámu pružne posúva, zatiaľ čo pri väčšom zaťažení dôjde pri ráme k trvalej deformácii v okamihu, keď pružný posun vo fáze s trvalou deformáciou spolupôsobí pri navrátení cestujúceho späť k operadlu sedadla, a to pomocou opätovného nastolenia pružnosti hornej časti konštrukcie dvojrúrkového rámu.

Vo výhodnom uskutočnení sa voľba rozmerov a materiálu na komponenty vytvárajúce a spojujúce časti rovnobežnej rúrkovej konštrukcie, a takisto na spojenie konzol medzi sedadlom a podlahou uskutoční tak, že sa realizuje mäkké a pohodlné pripútanie pri pravdepodobnej rýchlosti nárazu, pričom sa berie do úvahy aj hmotnosť cestujúceho.

Uvedený spôsob sa dosiahne zariadením na bezpečné pripútanie osoby vo vozidle pomocou bezpečnostného pásu, ktorého podstata spočíva v tom, že má rám sedadla so sedacou časťou a operadlom, ktorý je zhotovený z vedľa seba usporiadaných rúrok, ktoré sú umiestnené nad sebou a za sebou, a to pri sedacej časti a pri operadle smerom nahor až do miesta polohy hrudníka osoby vo vozidle. Rúrky sú nad touto polohou skrútené do polohy vedľa seba, a medzi nimi sú pevne umiestnené zosilňujúce deformovateľné tvarové dosky, a to aspoň pri sedacej časti a pri spodnej časti operadla.

Vo výhodnom uskutočnení sú deformovateľné tvarové dosky vytvarované na tesné spojenie s vodorovnými rúrkami v mieste prechodu od sedacej časti smerom k časti operadla.

V ďalšom výhodnom uskutočnení majú rúrky v priečnom reze oválny tvar na zvýšenie odolnosti v ohybe v smere dopredu.

V ďalšom výhodnom uskutočnení sú deformovateľné tvarové dosky umiestnené v páre po obidvoch stranách rovnobežných rúrok a sú navzájom spojené.

V ďalšom výhodnom uskutočnení je bezpečnostným pásom trojbodový pás, ktorého prichytenie je uskutočnené pri rovnobežných rúrkach.

Pri náraze je kinetická energia cestujúceho obmedzená bezpečnostným pásom a pružne deformovateľnou konštrukciou rámu z dvoch rúrok tak, že pri zaťažení strednou hodnotou sa horná časť rámu z dvoch rúrok pohybuje pružne, ale pri silnejšom náraze alebo zaťažení dôjde k trvalej deformácii, a to súčasne s tým, keď pružná pohyblivosť (posun), teda pri trvalej deformácii, prispeje k pohybu cestujúceho späť k operadlu sedadla, a to pomocou pružného spätného presunu hornej časti rámu dvojrúrkovej konštrukcie. Prekvapivo sa ukázalo, že sa zaťaženie hornej časti (a počet hyperextenzií), pri porovnaní s rovnakým pripútaním obvyklým bezpečnostným pásom upevneným mimo sedadla, znížilo. Do istej miery sa môže tento priaznivý jav vysvetliť pomocou brzdového efektu pôsobiaceho na cestujúceho, ktorý je natoľko dynamický, že sa pás najprv napne, a to v priebehu súčasného progresívneho utlmenia pomocou pružnosti v hornej časti rúrkového rámu pri operadle. Akonáhle sa to stane, dôjde k trvalej deformácii, ale nie v časti rúrkového rámu, v ktorej dochádza k pružnému posunu. Tým je uvedená pružnosť stále k dispozícii a môže cestujúcemu, pri spätnom pohybe, pomôcť spomaliť rýchlosť pohybu hlavy.

Pri vyšších rýchlostiach sa vyskytujú fázy, pri ktorých sa objavujú deformácie ohýbanej časti pri konštrukcii s vodorovnými rúrkami (pri prechode z operadla do sedadla). Súčasne, alebo o niečo neskoršie (v závislosti od typu vo židia), možno naštartovať energiu akumulujúcu deformáciu konzol, ktoré sú umiestnené na podlahe vozidla, a ktoré slúžia na upevnenie sedadla k podlahe. Pomocou vhodných rozmerov a voľby materiálu sa dá dosiahnuť spomalenie pohybu cestujúceho, a to v priebehu maximálnej pružnej a trvalej deformácie všetkých deformačných zón.

Podľa tohto vynálezu možno vyrábať sedadlá špeciálne upravené pre deti a školské autobusy, a to jednak pre deti s hmotnosťou do 20 kg a iné sedadlá pre hmotnosť 20 až 30 kg, atd’. Tým jc možné zvýšiť bezpečnosť všetkých cestujúcich. Rovnakú techniku, podľa tohto vynálezu, je možné použiť aj v rodinných automobiloch. Rozmery a tvar sedadla sa nevyrába len vzhľadom na telesnú hmotnosť, dĺžku a telnatosť cestujúceho, ale aj vzhľadom na pomer dĺžky trupu a nôh.

Konštrukcia podľa tohto vynálezu šetrí drahocenný priestor, zvlášť v prostriedkoch hromadnej dopravy, ktoré majú niekoľko radov sedadiel umiestnených za sebou, pričom sa zároveň môže, pri takom usporiadaní, znížiť celková hmotnosť.

Prehľad obrázkov na výkrese

Vynález bude ďalej opísaný pomocou vyhotovení, ktoré sú znázornené na priložených výkresoch, na ktorých:

obr. 1 znázorňuje pohľad na teleso sedadla, ktorc podľa tohto vynálezu, sa skladá z rámu zhotoveného z vodorovných rúrok, obr. 2 znázorňuje perspektívny pohľad zhora na sedačku z obr. 1, obr. 3 znázorňuje perspektívny pohľad zhora na sedačku vybavenú zosilňujúcimi doskami a krycou zadnou doskou, obr. 4a a 4b schématicky znázorňuje, akým spôsobom reaguje sedačka, skladajúca sa z rámu z vodorovných rúrok, na zaťaženie, obr. 5a a 5b znázorňuje perspektívny pohľad na prednú stranu a zadnú stranu úplného sedadla s telesom sedadla podľa tohto vynálezu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Obr. 1 znázorňuje perspektívny pohľad na teleso sedadla, ktoré sa v princípe skladá z dvoch vodorovných častí rúrkového rámu - rúrok 1, 2. Časti sú rovnobežné od sedacej časti B k operadlu A cez ohnutú časť C. Nosníky 3 a 4 v tvare U sú použité na upevnenie konzol (nie sú znázornené) pevne zakotvených do podlahy vozidla. Stabilizačná doska 5 sedadla je pripevnená k rúrke 2. Približne v polohe, v ktorej sa nachádza hrudník cestujúceho (poloha D na obr. 1), sa rúrky 1, 2 menia, pri pohľade zo spodku, z polohy za sebou do polohy vedľa seba (takisto obr. 2). Dva upevňovacie prostriedky 8, 9 spojujú časti rúrkového rámu v najvyššej časti sedadla. Na obr. 2 je znázornené, ako sú od seba oddelené rúrky 1, 2 pri ohnutej časti C.

Zosilňujúca doska 7 je umiestnená v spodnej časti sedadla, aby spevnila teleso sedadla a zvýšila jeho odolnosť voči poškodeniu. Pre pevnosť rámu je takisto vhodné použitie rúrok s oválnym prierezom. Pri doskách 6 a 7 sa nachádza ohnutá časť 6a (nie je znázornená) a časť 7a. Tieto ohnuté časti sa spoja s rúrkou oválneho prierezu, pričom spoločne so susednou časťou rúrky vytvoria časť na upevnenie prvku sedadla.

Obr. 3 znázorňuje, akým spôsobom je priestor medzi rúrkovým rámom, v mieste ohnutia C, zakrytý tvarovými doskami 12 a 13. Tieto tvarové dosky vytvárajú páry 12a, 13a a 12b, 13b, pričom sú tieto páry tesne pripojené k rúrkam 1 a 2. Prednosť sa dáva tomu, aby zaistenie týchto párov v polohe bolo realizované pomocou svoriek. Tvarové dosky 12a a 12b môžu byť k sebe na obidvoch stranách, to znamená z vnútornej a vonkajšej strany, privarené alebo spojené pomocou skrutiek a matiek. Zadné veko, zhotovené napríklad zo skleneného vlákna, zosilnené krycou časťou 11, vytvára operadlo sedadla. Operadlo spoločne s vankúšovou sedačkou (obr. 5) tvorí úplné sedadlo.

Obr. 4a znázorňuje polohu hornej pružnej časti rovnobežného usporiadania rúrok 1, 2, a to v nezaťaženej polohe, zatiaľ čo na obr. 4b je znázornená rovnaká časť v zaťaženej polohe silou F (vychádzajúcej z bezpečnostného pásu pri kolízii). Je tu jasne vidieť, ako tieto časti spolupracujú, ak sú umiestnené vedľa seba, a takisto, ak sú vystavené torznému namáhaniu.

Vynález nie je znázornenými uskutočneniami nijako obmedzený, naopak umožňuje realizovať rôzne modifikácie v rozsahu pripojených patentových nárokov.

Claims (7)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Spôsob bezpečného pripútania cestujúceho pri havárii vozidla pomocou bezpečnostného pásu a dvojrúrkovej konštrukcie rámu, vyznačujúci sa tým, že sa vytvorí podporné teleso sedadla vozidla, keď je pri náraze kinetická energia cestujúceho zachytená bezpečnostným pásom a pružne deformovateľnou dvojrúrkovou konštrukciou tak, že pri strednej záťaži sa horná časť konštrukcie rámu pružne posúva, zatiaľ čo pri väčšom zaťažení dôjde pri ráme k trvalej deformácii v okamihu, keď pružný posun vo fáze s trvalou deformáciou spolupôsobí pri navrátení cestujúceho späť k operadlu sedadla, a to pomocou opätovného nastolenia pružnosti hornej časti konštrukcie dvojrúrkového rámu.
2. 2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že voľba rozmerov a materiálu na komponenty vytvárajúce a spojujúce časti rovnobežnej rúrkovej konštrukcie, a takisto na spojenie konzol medzi sedadlom a podlahou sa uskutoční tak, že sa realizuje mäkké a pohodlné pripútanie pri pravdepodobnej rýchlosti nárazu, pričom sa berie do úvahy aj hmotnosť cestujúceho.
3. 3. Zariadenie na bezpečné pripútanie osoby vo vozidle pomocou bezpečnostného pásu podľa spôsobu uvedeného v nároku 1, vyznačujúce sa tým, že má rám sedadla so sedacou časťou (B) a operadlom (A), ktorý je zhotovený z vedľa seba usporiadaných rúrok (1, 2), ktoré sú umiestnené nad sebou a za sebou, a to pri sedacej časti (B) a pri operadle (A) smerom nahor až do miesta polohy hrudníka (D) osoby vo vozidle, pričom rúrky (1, 2) sú nad touto polohou skrútené do polohy vedľa seba, a medzi nimi sú pevne umiestnené zosilňujúce deformovateľné tvarové dosky (12a, 13a; 12b, 13b), a to aspoň pri sedacej časti (B) a pri spodnej časti operadla (A).
4. 4. Zariadenie podľa nároku 3, vyznačujúce sa t ý m , že deformovateľné tvarové dosky (12a, 13a; 12b, 13b) sú vytvarované na tesné spojenie s vodorovnými rúrkami (1, 2) v mieste prechodu od sedacej časti (B) smerom k časti operadla (A).
5. 5. Zariadenie podľa nároku 3, vyznačujúce sa t ý m , že rúrky (1,2) majú v priečnom reze oválny tvar na zvýšenie odolnosti v ohybe v smere dopredu.
6. 6. Zariadenie podľa nároku 3až 5, vyznačuj ú ce sa tým, že deformovateľné tvarové dosky (12a,

   13a; 12b, 13b) sú umiestnené v páre po obidvoch stranách rovnobežných rúrok (1,2) a sú navzájom spojené.
7. 7. Zariadenie podľa nároku 3, vyznačujúce sa t ý m , že bezpečnostným pásom je trojbodový pás, ktorého prichytenie je uskutočnené pri rovnobežných rúrkach (1,2).