РЕМЕНЬ БЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1994 года по МПК B60R22/28 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в наземных, воздушных и других транспортных средствах для защиты и повышения безопасности водителя, экипажа, пассажиров, ценных и взрывопожароопасных грузов от действия ударных перегрузок при дорожно-транспортных авариях и катастрофах.

Известны автомобильные и авиационные сидения с ремнями безопасности, содержащие эластичную силовую лямку, замок и узлы крепления к полу, кузову или сидению.

Недостатками известного ремня безопасности являются: незначительное поглощение ремнем энергии удара из-за отсутствия пластически необратимого удлинения его лямки; переменное усилие в лямке при срабатывании, что приводит к недогрузке человеческого организма в начале и недопустимо большим перегрузкам в конце лобового удара; неработоспособность (неэффективность) при ударе в транспортное средство сзади, сбоку, снизу вверх, сверху вниз, под углом, т. е. практически с любого другого направления, кроме горизонтально-лобового; невозможность использования индивидуальных медико-биологических возможностей конкретного человека с учетом его массы, роста, резерва здоровья, возраста, износа, болезни.

Для существующего и предлагаемого ремней безопасности предельно допустимую скорость лобового удара (без летального исхода) можно приблизительно определить из условия равенства живой силы тела водителя, пассажира, ценного груза и т. п. при торможении от удара и площади из реальной силовой диаграммы усилия - перемещения ремня безопасности с учетом поглощения определенного количества энергии на обратимые деформации элементов кузова автомобиля. Необходимо обязательно учитывать физически допустимые перегрузки на организм человека от ремня безопасности, значительно отличающиеся у различных людей, и соответствующие ограничения по расстоянию от груди водителя до рулевого колеса, лобового стекла (для пассажира сидящего рядом с водителем) и т. п.

Анализ показал, что предельно допустимую скорость лобового удара можно повысить по сравнению с существующей примерно на 40% , если осуществить торможение с предельно допустимой перегрузкой на водителя (пассажира) на всем пути перемещения его тела во всем процессе динамического удара, т. е. с постоянной силовой характеристикой удлинения ремня.

Известен амортизатор, содержащий узлы крепления к основанию и амортизируемому объекту и присоединенные к ним параллельно расположенные деформируемые элементы, выполненные в виде плоских пружин (а. с. СССР N 812725, кл. G 01 M 7/00, 1976).

Недостатком этого амортизатора является то, что применение плоских пружин в плоскости действия силы не позволяет получить как большие деформации, так и постоянное усилие деформирования, не обеспечивает поглощение энергии при ударах по различным направлениям, и не компонуется ни в ремне безопасности, ни в сидении существующих средств.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является техническое решение, содержащее энергопоглотитель в ремне безопасности, выполненный в виде свернутой в спираль ленты из высокопластичной стали.

Недостатком указанного выше устройства является невозможность перенастройки тягового усилия для различных пользователей (например мужа и жены) с различными медико-биологическими показателями по массе, допустимым перегрузкам и т. д.

Цель изобретения - повышение энергопоглощающей способностью ремня безопасности при дорожно-транспортных авариях и катастрофах, упрощение конструкции энергопоглотителя и перенастройка тягового усилия при необходимости по индивидуальной медико-биологической допустимой перегрузке на организм конкретного пользователя на любом этапе эксплуатации автомобиля (в пути, на стоянке, в гараже и т. д. ).

Указанная цель достигается тем, что ремень безопасности снабжен энергопоглотителем с постоянной силовой характеристикой типа сухое трение, выполненным в виде рамки из двух плоских пластин, скрепленных по концам изнутри неподвижными цилиндрическими втулками, а посередине - сквозным регулировочным болтом с насаженной на него между пластинами поворотной втулкой с пружинными шайбами на торцах. Эластичная силовая лямка ремня безопасности заправлена в обхват неподвижных втулок с возвратом через поворотную втулку впритык к силовой лямке, скрепленной с концом лямки скользящей стопорной булавкой.

Установка требуемого тягового усилия при подмене пользователя производится путем поворота регулировочного болта на заранее известный угол.

На фиг. 1 показан ремень безопасности; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Ремень безопасности содержит регулируемый по тяговому усилию энергопоглотитель 1 в виде рамки из боковых пластин 2 с неподвижными втулками 3, регулировочным болтом 4, на котором насажена поворотная втулка 5 с тарельчатыми пружинами 6 на торцах. Нижняя втулка 3 снабжена отверстием 7 для крепления к силовому узлу на сидении или к полу кузова автомобиля. Эластичная лямка 8 ремня безопасности заправлена в обхват неподвижных втулок 3 с возвратом конца лямки 9 через поворотную втулку 5 на лямку 8 впритык. Конец лямки 9 скреплен с лямкой 8 скользящей стопорной булавкой 10; эксцентриситет устраняется ограничителем 11, закрепленным болтом 12.

Ремень безопасности работает следующим образом. При действии растягивающего усилия на лямку 8 возникает противодействующая сила трения лямки о неподвижные втулки 3 и усилие на поворот втулки 5 поджатой регулировочным болтом 4 до заданной величины Р через тарельчатые пружины 6 (с учетом соответствующего прогиба боковых пластин 2).

Зная по результатам предварительной тарировки силу поворота втулки 5 в зависимости от угла закрутки регулировочного болта 4 и данные медико-биологических показателей конкретного пользователя, можно быстро настроить энергопоглотитель 1 на предельно возможную перегрузку пользователя, исключающую летальный исход при предельной для него скорости лобового удара. Длина конца лямки с перемещающейся булавкой выбирается в пределах 300-400 мм из усилия несоударения человека с ближайшей преградой. (56) Патент СССР N 452956, кл. В 60 R 21/08, 1975.

Использование: в наземных, воздушных и других транспортных средствах для повышения безопасности экипажа и ценных грузов от ударных перегрузок при дорожно-транспортных авариях и катастрофах. Сущность изобретения: энергопоглощающее устройство выполнено в виде рамки из двух плоских пластин, скрепленных по концам изнутри неподвижными цилиндрическими втулками, а по середине - сквозным регулирующим перегрузку болтом с насаженными на него между пластинами цилиндрической втулкой и прижимными шайбами на торцах. Лента ремня заправлена в обхват неподвижных втулок с возвратом через поворотную втулку, размещена рядом с силовым участком и скреплена с концом ленты скользящей стопорной булавкой на расстоянии предельно допустимого на ремне безопасности рабочего хода пользователя. 2 ил.

РЕМЕНЬ БЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, выполненный в виде регулируемых по длине перекрещивающихся на спинке и параллельных на груди пользователя эластичных лент с поперечной грудной перемычкой, имеющих стопорную булавку, быстродействующий замок и энергопоглощающее устройство, связанное с лентой ремня, отличающийся тем, что энергопоглощающее устройство выполнено в виде рамки из двух плоских пластин, скрепленных по концам изнутри неподвижными цилиндрическими втулками, а по середине сквозным регулирующим тяговое усилие болтом с насаженной на него между пластинами поворотной втулкой с тарельчатыми пружинными шайбами на торцах, при этом лента ремня безопасности заправлена в обхват неподвижных втулок с возвратом через поворотную втулку, размещена рядом с силовым участком ленты и скреплена с концом ленты скользящей стопорной булавкой на расстоянии предельно допустимого на ремне безопасности рабочего хода пользователя.