ГАЗОНАПОЛНЯЕМАЯ ЗАЩИТНАЯ ПОДУШКА ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ ТРАНСПОРТНЫМ СРЕДСТВОМ Российский патент 1994 года по МПК B60R21/16 

Изобретение относится к обеспечению пассивной безопасности водителя и пассажиров транспортных средств при дорожно-транспортных происшествиях (ДТП).

Известны различные газонаполняемые подушки для защиты водителя и пассажиров транспортных средств при ДТП. К ним относятся газонаполняемые подушки для защиты водителей, размещаемые в рулевых колесах, аналогичные подушки, но больших объемов, размещаемые на приборной панели для защиты передних пассажиров и на спинке кресла для защиты пассажиров, сидящих за ними. Защитная подушка способна выполнить свое назначение только в том случае, когда во время удержания пользователя она плавно его затормаживает, поглощая энергию движения на определенном пути. Такое действие осуществляется за счет выпуска воздушно-газовой смеси из защитной подушки через специальные клапаны.

Известны клапаны, закрывающие отверстия, которые при повышении давления в защитной подушке за счет воздействия на нее пользователя или избытка газа отрываются и газ выпускаются в атмосферу [1].

Данная конструкция стравливающих клапанов обладает следующими недостатками:
после отрыва клапанов стравливающие отверстия остаются открытыми все время протекания ДТП и газ из подушки выходит даже тогда, когда на него не воздействует пользователь, что может привести к травмированию при повторных ударах;
если авария не произошла, а подушка по какой-либо причине раскрылась и клапана не оторвались, то раскрывшаяся подушка будет ограничивать водителю обзор дороги, что может привести к аварии.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является защитная подушка, в которой стравливающие отверстия в полотнище подушки закрываются тонкими резиновыми пластинками с отверстиями, закрепленными на полотнище вокруг отверстия. При повышении давления в подушке резиновые пластинки растягиваются и выворачиваются, а отверстия в них увеличиваются и газ выходит из подушки [2].

Эта конструкция клапана обладает следующими недостатками:
не позволяет удерживать газ в подушке при отсутствии воздействия со стороны пользователя ввиду наличия отверстий во всех резиновых пластинах, закрывающих стравливающие отверстия в полотнище подушки таким образом, что если будет происходить повторение ударов, пользователь может остаться без защиты - без наполненной подушки;
отверстия в пластинах обладают свойством скачкообразно увеличивать свое сечение при повышении давления внутри подушки, т.е. они не обладают способностью регулировать площадь проходного сечения в зависимости от величины давления в подушке, что в реальных условиях может возникать при воздействии на нее пользователей с различной массой, разными скоростями столкновения, изменяющимися в зависимости от внешних условий, влияющих на производительность газогенератора.

Целью изобретения является улучшение функциональных характеристик защитной подушки за счет обеспечения поддержания необходимого давления в защитной подушке во всем диапазоне возникающих силовых воздействий со стороны пользователя, скоростей столкновения транспортного средства и газоприхода газовой смеси.

Для этого в защитной газонаполняемой подушке клапана образованы за счет перекрытия отверстий в полотнище защитной подушки тонкими прямоугольными растяжимыми пластинами, например резиновыми, которые закреплены на полотнище короткими сторонами, при этом ширина некоторых пластин больше диаметра указанных отверстий, а некоторых - меньше.

Ширина пластины не должна превышать 15% диаметра стравливающего отверстия, а количество отверстий с меньшим перекрытием к количеству отверстий с большим перекрытием должно соотноситься как 1/2. При заданной толщине резиновых пластин давление в подушке зависит от расстояния мест крепления резиновой пластины до края отверстия (размер а) предварительного натяжения пластин в момент ее закрепления на полотнище подушки при ее изготовления. Отношение ширины пластины b к величине а должно лежать в пределах 0,5 - 1,0.

В предлагаемой подушке для снижения вероятности неоправданно быстрого выпуска газовой смеси из нее клапана препятствуют выходу смеси до заранее заданных величин давлений, выпускают газовую смесь из подушки при превышении их и, наконец, удерживают смесь во внутреннем объеме подушки в тех случаях, когда на нее не воздействует пользователь, обеспечивая выпуск газа из подушки за определенный период времени через образованные зазоры в ограниченном числе клапанов с тем, чтобы она не мешала водителю вести автомобиль в случае наполнения подушки при отсутствии аварийной ситуации. Таким образом данная конструкция клапанов позволяет обеспечить регулируемый выпуск газа из подушки в зависимости от условий ее нагружения.

На фиг. 1 изображено устройство клапанов на защитной подушке в развернутом состоянии; на фиг. 2 - клапан в закрытом положении, перекрывающий отверстие, вид сбоку; на фиг. 3 - то же, план; на фиг. 4 - клапан в закрытом положении, не перекрывающий отверстие; на фиг. 5 - клапан при выпуске воздушно-газовой смеси из подушки при воздействии на нее пользователя; на фиг. 6 - то же, план.

Клапан для газонаполняемой защитной подушки пользователей транспортным средством представляет из себя отверстие 1 в полотнище 2, образующем защитную подушку и закрытом растяжимой пластиной 3, закрепленной на полотнище короткими сторонами. При этом некоторые отверстия перекрываются пластинами полностью, а остальные - частично.

Во время разворачивания защитной подушки до тех пор, пока газы полностью ее не заполнят, часть клапанов удерживают его в подушке. При повышении давления в подушке за счет воздействия на нее пользователя все клапана выворачиваются наружу из подушки и позволяют выходить газовой смеси с различной интенсивностью в зависимости от массы пользователя, производительности газогенератора, скорости соударения и т.д. Как только давление газов в подушке снижается до первоначально заданного значения некоторые клапаны вновь закрываются, предотвращая интенсивный выход газа из подушки. Таким образом, подушка способна защитить пользователя при возникновении повторных, менее интенсивных ударов.

В случае случайного разворачивания подушки перед пользователем газовая смесь в течение определенного, заранее заданного времени выйдет из подушки в атмосферу через клапаны, перекрытые пластинами не полностью, и подушка опадает, не препятствуя обзору пользователя.

Клапана подверглись лабораторно - стендовым испытаниям с оценкой их функциональных свойств в составе газонаполняемой подушки для защиты водителя. При этом снижена вероятность интенсивного выпуска газовой смеси из подушки, особенно в момент заполнения подушки от газогенератора; клапана препятствуют выходу смеси из подушки при значениях давлений газа ниже заранее заданных и выпускают ее из подушки при превышении их; клапана частично удерживают смесь во внутреннем объеме подушки в тех случаях, когда на нее воздействует пользователь, обеспечивая ее выпуск за определенное, ранее заданное время.

В конечном счете значительно повышается надежность защиты пользователей газонаполняемой подушкой.

Область использования: изобретение относится к обеспечению пассивной безопасности водителя и пассажиров транспортных средств при дорожно-транспортном происшествии. Цель - предотвратить тяжелое травмирование его участников. Сущность изобретения: в полотнище защитной газонаполняемой подушки для снижения вероятности неоправдано быстрого выпуска газа имеются клапаны, которые препятствуют выходу газа до заранее заданных величин давлений, а при превышении их выпускают газ из подушки и, наконец, удерживают смесь во внутреннем объеме подушки в тех случаях, когда на нее не воздействует пользователь, обеспечивая выпуск газа из подушки за определенный период времени через ограниченное число клапанов с тем, чтобы она не мешала водителю вести автомобиль. Клапаны образованы за счет перекрытия отверстий в полотнище защитной подушки тонкими прямоугольными растяжимыми пластинами, закрепленными на внутренней стороне полотнища короткими сторонами, величина коротких сторон некоторых из них больше диаметра отверстий, а некоторых меньше. 6 ил.

ГАЗОНАПОЛНЯЕМАЯ ЗАЩИТНАЯ ПОДУШКА ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ ТРАНСПОРТНЫМ СРЕДСТВОМ, содержащая образующее ее полотнище со стравливающими отверстиями, закрытыми резиновыми пластинами, отличающаяся тем, что пластины выполнены в виде тонких растяжимых прямоугольников, закрепленных на полотнище короткими сторонами, при этом ширина одних пластин больше закрываемых ими отверстий, а других - меньше.