Сиденье транспортного средства Советский патент 1993 года по МПК B60N2/00 

Изобретение относится к транспортным средствам и, в частности, к их сиденьям.

Целью изобретения является повышение безопасности сиденья за счет сохране- ния способности водителя управлять транспортным средством в условиях возникновения критических ситуаций на дороге.

На фиг.1 изображен вид сбоку сиденья; на фиг.2 - то же, вид сзади; на фиг.З - разрез фиг.1; на фиг.4 - разрез цилиндра и напорного золотника.

Сиденье транспортного средства состоит из основания 1 и каркаса 2,закрепленного на роликах 3 и соединенного со спинкой А и подголовником 5, направляющих 6, по которым перемещается сиденье, жестко закрепленных на кронштейнах 7 на кузове автомобиля. Между направляющими 6 находятся две блок-шестерни 8, закрепленные кронштейном 9 на каркасе 2 основания 1, большие шестерни 10 которых находятся в зацеплении с зубчатыми рейками 11, закрепленными на кузове автомобиля, а меньшие шестерни 12 связаны с зубчатыми секторами 13, укрепленными на спинке 4 сиденья кронштейном 14. Между рейками 11 на кузове автомобиля закреплен на кронштейнах 15 гидроцилиндр 16 двухстороннего действия каждый шток 17 которого жестко прикреплен к каркасу основания 1. Гидроцилиндр 16 двухстороннего действия связан с напорным золотником 18с пружинным амортизатором и перепускным краном 19. Подголовник 5 тягами 20 связан с основанием кузова автомобиля. Верхние концы тяг 20 прикреплены к подголовнику 5 с помощью шарниров 2.1, а нижние концы тяг 20 с основанием кузова связаны шарниром 22. Ремень безопасности 23 одним концом прикреплен к шарниру 24, а другим - к основанию кабины (на чертежах не показано),

Смещение сиденья происходит с помощью рейки 11 и шестерни 10. Две рейки 11 жестко прикреплены к кузову транспортного средства, а два блока шестерен 8 прикреплены к каркасу 2 основания 1 сиденья с помощью кронштейнов 9. Зубчатые сектора 13 находятся в зацеплении с меньшими шестернями 12 блока шестерен 8 и закреплены на спинке 4 сиденья с помощью кронштейна 14. Верхняя часть спинки 4 и нижняя часть подголовника 5 соединены между собой двумя шарнирами 24.

Верхние концы тяг 20 прикреплены с помощью шарниров 21 к подголовнику 5, а нижние их концы крепятся к кузову с помощью шарниров 22. Ремень безопасности

23 одним концом прикреплен к основанию кабины, а вторым концом к шарниру 24 на подголовнике 5.

Гидроцилиндр 15 двухстороннего действия состоит из корпуса, установленного под сиденьем между направляющими 6, прикрепленного к кронштейнам 15 установленным на кузове транспортного средства. Штоки 17 гидроцилиндра двухстороннего

0 действия через кронштейны 25 жестко соединены с каркасом 2 основания 1 сиденья. Управление гидроцилиндром 16 осуществляется с помощью напорного золотника 18 и перепускного крана 19.

5 Устройство обеспечивает смещение сиденья вперед с изменением конфигурации угла наклона спинки 4 и подголовника 5 сиденья следующим образом.

При экстренном торможении сила инер0 ции F превысит усилие пружины 6 (фиг.4) напорного золотника 18, клапан 5 перемещается вправо, соединяет камеры 2 и 1 и, соответственно, полости А и Б гидроцилиндра 16.

5При соединении полостей А и Б (фиг.4) происходит перетекание масла из полости А в полость Б гидроцилиндра 16, приводящее в движение систему рейка-шестерня. Перетекание масла происходит до тех пор пока

0 усилие F превышает усилие пружины 6 напорного золотника 18. Штоки 17 гидроцилиндра 16 двухстороннего действия, жестко соединенные с каркасом 2 основания 1 сиденья, смещают сиденье в сторону действия

5 силовых перегрузок на величину, например, до 150 мм, (что допускается ОСТ 37.001.019- 71) со смещением сиденья вперед одновременно происходит отклонение спинки 4 сидения назад на угол 110-115°. При движе0 нии сиденья вперед шестерни 12, вращаясь, передают движение двум зубчатым секторам 13, происходит отклонение спинки 4 сиденья назад, ремень безопасности 23, натягиваясь, обеспечивает надежное удержа5 ние водителя на сиденьи. Спинка сиденья, трансформируясь шарнирно 21, 22, 24, обеспечивает водителю положение, в. котором легче перенести нагрузки и сохранить способность к управлению транспортным

0 средством в критической ситуации на дороге.

После выхода из критической ситуации при остановке.автомобиля или стабилизации скорости его движения, воздействие си5 лы инерции F на шток 17 и поршень гидроцилиндра 16 прекращается. Под воздействием пружины 6 (фиг.4) клапан 5 возвращается в исходное положение. Канал 3 имеет небольшой диаметр и выполняет функцию демпфера, обеспечивая плавное возвращение клапана 5 в исходное положение. Сиденье в исходное положение возвращается водителем при включении перепускного крана 19, соединяющего напрямую полости гидроцилиндра 16 двухстороннего действия.

Преимущество данного сиденья по сравнению с известными заключается в том, что конструкция заявляемого сиденья позволяетувеличить путь остановки водителя и поглотить энергию экстренного торможения. Эффективный путь остановки водителя с применением заявляемого сиденья увеличивается вдвое по сравнению с вариантом применения жесткого сиденья с предохранительными ремнями. Амортизирующие устройства заявляемого сиденья позволяют рассеивать 99,5% энергии торможения, тогда как в предохранительных ремнях эта величина достигает максимально 50%.

Поза, занимаемая водителем после экстренного торможения, позволяет ему сохранить контроль за дорожной ситуацией и дает возможность управлять автомобилем.

При использовании сиденья с неподвижным основанием, снабженного ремнями безопасности, скорость перемещения водителя при ударе или экстренном торможении по своему значению будет близка к скорости автомобиля, а эффективный путь остановки водителя (пассажира) зависит от величины деформации передней части кузова и будет равен 0,5-0,8 см против 2-4 см, при отсутствии ремней безопасности. Таким образом, наблюдается уменьшение величины замедления в 20-25 раз. Но испытания сидений с ремнями безопасности в условиях добовых столкновений автомобиля при скорости движения 36 и 48 км/ч показывают что:

1. Наличие зазора между ремнем и водителем вызывает в начальный момент удара автомобиля резкие натяжения ремня, в результате чего последний может разорваться.

2. В активной фазе удара тело водителя по инерции продолжает движение вперед. Наличие элементов поясничного ремня ведет к тому, что верхняя часть тела получает вращательное движение вперед, в результате чего значительно увеличиваются инерционные нагрузки, приходящиеся на грудную клетку. Голова, перемещаясь по инерции, вызывает изгиб позвонков. Однако нижняя часть при этом опирается на верхнюю часть грудной клетки и сравнительно небольшие напряжения сдвига позвонков не приводят к такому их перемещению, которое будет сопровождаться ущемлением спинного мозга.

Если в результате столкновения водитель (пассажир) ударяется о ветровое стекло или переднее сиденье, то к простому изгибу добавляется продольное усилие сжатия, что может повлечь за собой раздавливание хрящевых позвоночных звеньев и серьезное повреждение самих позвоночныхи позвонков.

3. Во время фазы возврата .водитель резко возвращается на сиденье, что вызывает опрокидывание головы назад под действием силы инерции. Позвоночник при

этом находится в сверхнапряженном состоянии характеризуемом серьезными повреждениями позвонков и нервных центров. Этот недостаток частично исправляется применением подголовников, жестко связанных со спинкой сиденья.

Но тем не менее замедление, сообщаемое водителю при возврате его назад, остается практически таким же высоким, как и в случае прямого удара.

В случае применения заявляемого сиденья величина замедлений, испытываемых головой водителя уменьшается в 4-10 раз, а конструкция сиденья позволяет рассеивать 99,5% энергии удара или экстренного торможения.

Известно, что причина травматизма в случае ДТП - большая кинетическая энергия, накопленная массой человека при движении автомобиля с большой скоростью.

При скорости движения автомобиля, равной 60 кг/ч, эта энергия соответствует падению с высоты 10 м и составляет 75 Дж при массе человека 75 кг. При резком торможении эта энергия превращается в работу, причем если торможение осуществляется на пути 0,01 м, то тормозящая сила составит 750 кгс, на пути 0,1 м 75 кН, на пути 1 м - всего 7,5 кН. Это равносильно падению человека с высоты 10 м соответственно на асфальтовую мостовую, цветочную клумбу и спасательный пожарный брезент.

Благодаря перемещению сиденья с амортизирующим качеством ремня безопасности, тормозной путь, совершаемый

водителем, увеличивается, а величина замедления уменьшается, что сказывается на уменьшении усилий, воздействующих на водителя.

Эксплуатация сиденья не вызывает затруднений даже у неподготовленных водителей. Настройка сиденья на порог срабатывания проста и осуществляется регулировкой напорного золотника на величину, выбираемую в зависимости от времени

года (по изменению коэффициента сцепления колес с дорогой).

Техническая эффективность сиденья направлена на повышение безопасности

Формула изобретения Сиденье транспортного средства, содержащее основание,закрепленное на кар- касе и установленное на роликах с возможностью продольного перемещения в направляющих, закрепленных на кузове, гидроцилиндр, шток которого жестко соединен с каркасом основания, зубчатые рейки, закрепленные на кузове и связанные с большими шестернями блоков из двух шестерен, меньшие из которых соединены посредством зубчатых секторов со спинкой сиденья,

водителя, повышение комфорта и обзорности с сохранением возможности управления в условиях возникновения критических ситуаций на дороге.

шарнирные тяги, связанные с подголовником, установленным с возможностью поворота на спинке, и пружинный амортизатор, отличающееся тем, что, с целью повышения безопасности сиденья, гидроцилиндр снабжен дополнительным штоком, жестко соединенным с каркасом основания, а также напорным золотником, включающим в себя пружинный амортизатор, и перепускным клапаном, параллельно присоединенными к рабочим полостям гидроцилиндра.

2

Составитель В.Сирота Редактор Т.ИвановаТехред М.Моргентал Корректор Л.Пилипенко

Заказ 320Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Использование: сиденье транспортных средств, преимущественно автомобильных. Сущность: сиденье транспортного средства состоит из основания 1 и каркаса 2, закрепленного на роликах и соединенного со спинкой и подголовником, направляющих, по которым перемещается сиденье, жестко закрепленных на кронштейнах на кузове автомобиля. Между направляющими находятся две блок-шестерни, закрепленные кронштейном на каркасе 2 основания 1, большие шестерни 10 которых находятся в зацеплении с зубчатыми рейками 11, закрепленными на кузове автомобиля, а меньшие шестерни связаны с зубчатыми секторами, укрепленными на спинке сиденья кронштейном. Между рейками 11 на кузове автомобиля закреплен на кронштейнах 15 гидроцилиндр 16 двустороннего действия, каждый шток 17 которого жестко прикреплен к каркасу 2 основания 1. Гидроцилиндр 19 двустороннего действия связан с напорным золотником 18с пружинным амортизатором и перепускным краном 19. Подголовник тягами связан с основанием кузова автомобиля. Верхние концы тяг прикреплены к подголовнику с помощью шарниров, в нижние концы тяг с основанием кузова связаны также шарниром. 1 с.л.ф-лы, 4 ил. ,; 2 25 (Л 4 00 ю со VI