Предохранительное устройство для транспонртного средства Советский патент 1977 года по МПК B60R21/24 

1

Изобретение относится к средствам пассивной безопасности для транспортных средств, предназначенным для защиты находящихся в них людей при столкнцвении, вызывающем резкое замедление.

Известно предохранительное устройство для защиты пассажира автомобиля при столкновении, содержащее управляемый датчиком источ1шк сжатого газа, диффузор и ограничитель в виде оболочки, имеющей .сферическую часть с прикрепленной к ней снаружи амортизирующей панелью 1 .

Однако при срабатывании устройства в случае столкновения происходит резкое увеличение давления в оболочке и быстрое расщирение ее, ведущее к возможности удара ее о тело находящегося в автомобиле человека, приводящего к откидыванию головы назад относительно корпуса, что опасно для здоровья человека.

Известно также предохранительное устройство для транспортного средства, содержащее детектор столкновения, управляющий источником сжатого газа, соединенным по крайней мере с одной пневмоподуи1кой, имеющей наружную стенку в виде камеры. Стенка подушки в зоне контакта ее с голо, вой защищаемого человека испытывает сниженную величину поверхностного напряжения и позволяет

голове углубиться в подушку при срабатывании устройства за счет ниличия специального механизма 2.

Однако изменение радиуса кривизны подушки в указанной зоне в течение срока службы устройства неравномерно и при деформации подушки условия амортизации головы человека не отличаются надежностью.

Цель изобретения - повышение эффектийности

срабатывания предохранительного устройства.

Для этого пневмоподушка снабжена внутренней камерой, окруженной наружной камерой, по крайней мере, частично и имеющей впускные отверстия

для сообщения с атмосферой, в которых установлены клапаны одностороннего действия, при этом стенки обеих камер, образующие стенки подушки, соединены между собой прерывисто, а в зоне подушки, контактирующей с головой защищаемого

человека, стенки ее плотно соединены между собой.

Обе стенки подушки могут быть соединены

между собой с зазором посредством стяжек, а

впускные отверстия сгруппированы по крайней

мере на одном участке плотного контакта между

стенками.

Обе С1СНКИ подушки могут быть вьшолнены пцинакового размера и соединены между собой прерывисто расположенными участками плотного контакта, распределенными предпочтительно по всей их поверхности, при этом впускные отверстия с клапанами расположены на упомянутых участках контакта.

Зона подушки, контактирующая с головой защищаемого человека, может состоять из y iicTKa одной из стенок, окаймляющей внутреннюю камеРУПо крайней мере одна из стенок подушки может быть изготовлена из эластичного материала.

Целесообразно стяжки выполнять из эластичного материала, а клапаны впускных отверстий мембранного тапа.

Впускные отверстия с клапанами мембршного типа могут быть выполнены в обеих стенках подушки, причем BHyipeiiHHH стенка подушки в зоне расположения источника сжатого газа может быть упрочнена.

Кроме того обе стенки подушки могут иметь развернутые поверхности с одинаковым внешним контуром.

На фиг. 1 изображен продольный частичный разрез передней части кузова автомобиля с установленным в ней описываемым предохранительным устройством, аксонометрическая проекция; на фиг. 2 вид с торца на верхнюю половину пневмоподушки, начинающей развертываться с центра рулевого колеса автомобиля; на фиг. 3 - разрез А-А фиг. 2; на фиг. 4 - аксонометрическая проекция пневмоподушки с двойными стенками, продольный разрез; на фиг. 5 - часгишый разрез боковой стенки подушки по фиг. 4; на фиг. 6 вариант выполнения пиевмонодушки, продольный разрез; на фиг. 7 -- разрез Б--Б фиг. 6.

Предохранительное устройство содер;к1-1т детектор столкновения, управляющий источником 2 сжатого газа, соединенным по крайней мере с одной пневмоподу 11кой 3, которая при столкновении развертывается и устанавливается между защищаемым человеком и деталями кузова. Эта подушка имеет две стенки, наружную 4 и внутреннюю 5, выполненные из мягкого материала и имеющие приб; изительно одинаковые . Между собой обе стенки соединены прерывисто с помощью участков 6 iiJiOTHOio контакта, полученных, например, сваркой, склеиванием, сшиванием и т.н. Сгенки 4 и 5 образуют дне .несообщающихся между собой камеры -- наружную 7 и внутреннюю камеру 8.

Иа 5ужная камера 7, окружающая подущку, сообпи1егся с источником 2 сжагого газа с помощью трубки 9 и диффузора 10 и развертывает цодупжу при столкновении. Внутрепняя камера 8 имеет впускпые отверстия 11 большого сечения для сообпхепия ее с атмосферой, в которых установлены клапаны 12 мембранно1-о типа. Отверстия 1 могут быть распределены по всей поверхности подуп1ки за исключением зоны 13, коптактируюп1ей с головой

защищаемого человека, и окружены индивидуально (фиг. 1,6) или группами (фиг. 2, 7) участками 6 плотного контакта обеих стенок, позволяющими изолировать впускные отверстия от наружной камеры 7. Подущка снабжена также системой 14 подпора и усгановлена в кабине 15 автомобиля.

Поцуписа развертывается, начиная с центра рулевого колеса 16. Наружная камера 7 ограничена периферийной зоной 17, на которую опираются

семь радиальных стоек 18. Этот вариант выполне-, ния описьшаемого устройства, имеющего большую кривизну периферийной зоны подушки, допускает ее боковое смещение и устраняет возможность резкого удара, характерного для подушек с одной

камерой. Конфигурация наружной камеры образуется за счет выполнения участков 6 плотного контакта в форме четверти окружности, огранищвающей зоны расположения впускных отверстий 11, обеспешвающих сообщение внутренней камеры 8 с атмосферой. Кроме того внутренняя стенка подуп1ки в области расположения источника сх атого газа усилена с помощью детали 19, соединенной с внутренним конусом 20 диффузора, что позволяет исключить местн то деформацию анутренней стенки в указанной зоне при аодаче газа в подушку. При этом горловина 21 подушки установлена на корпусе диффузора 10.

На фиг. 4 изображена подуижа, развертывающая от приборного щитка /uw защиты человека

спереди, однако при изменении формы она .может быть использована для запшты eio сзади. Наружная ее стенка 4 и внутренняя стенка 5 соединепы между собой прерывисто с зазором посредством эластичных стяжек 22. Две торцовые пластины 23, при-

крепленные к краям обеих стенок, изолируют внутреннюю камеру 8 от па} ужной камеры 7, образуя площадки, на когорых С1руппированы впускные отверстия 1 с клапапами 12. Зона 13 подушки, контактирующая при сраба1ывапии устройства с

головой за1цищаемого человека, образована областью плотного контакта двух сгепок подушки, в которой расположены впускпые отверстия I с клапанами12 мембрапиого типа. Прогни диффузора 10 эластичные сгяжки 22 дублированы и расстояпие меж,чу ними умепыпопо для компенсащш усилия, действуюп1его н момент подачи давления в наружную камеру 7.

На боков1,1Х участках (фиг. .5) условия работы клалапа 12 требуют достаточного расстояния между

точкой 24 его крепления и кро.мкой впускного отверс-1ия 11 е задней част клапана, что необходимо для максимального открывания клапана на фазе впуска воздуха во внутреннюю камеру 8. Это расстояние Должно быть достаточн больпшм для

обеспечения необходимой плотности пoдyн ки при соприкосновении ее с телом защищаемого человека. На наружную камеру действует усилие возврата, возникающее вследствие эластичности внут еппей стенки 5 либо стяжки 22. Мембрань,

образуюпшс клапаны 12, могут быть И31чгго1и еяы

простым фасонным вырезанием, обеспечивающим крепление их в точках 24 к внутренней стенке 5.

Для изготовления внутренней и наружной стенок подушки можно использовать развернутые п.оверхности с одинаковым внешним контуром, при этом возможно использование рулонного материала и автоматизация процесса изготовления подушки.

Изображенная на фиг. 6 и 7 подушка предназначена для развертьшания с приборного щитка. Наружная ее стенка 4 и внутренняя стенка 5 имеют близкую к сферической форму и одинаковые размеры и соединены между собой прерывисто расположенными участками 6 плотного контакта, распределенными по всей поверхности подушки. Впускные отверстия 11 с клапанами 12 расположены на указанных участках контакта, имеющих скругленную форму и вьтолненных каждый с одним впускным отверстием для воздуха на одном участке подушки (фиг. 6) и.гш имеющих вытянутую форму и выполненньЪс каждый с несколькими указанными отверстиями в другой части подушки (фиг. 7), причем такое расположение служит для облегчения выхода газа из источника 2.

В соответствии с формой эгах участков плотного контакта наружная камера подушки образована соединенными между собой элементарными объемами, имеющими вид либо ряда выступов, соответствующих скругленным участкам контакта, либо системы трубок (при вытянутом участке контакта) .

Подача газа в наружную камеру 7 производится в помощью цилиндрического диффузора 10, снабженного системой щелей, открывающихся между участками плотного контакта 6 против свободных интервалов наружной камеры. Передняя часть внутренней стенки подушки предпочтительно закреплена на диффузоре, одновременно являющемся механическим усилением. Соединенные между собой элементарные объемы, образуюише наружную камеру, прерываются в зоне 13, предназначенной для контакта с головой защищаемого человека.

Предохранительное устройство работает следующим образомПри дорожном происшествии детектор 1 столкновения подает напряжение на схему, управляющую истошиком 2 сжатого 1аэа (которым может быть резервуар с газом либо пиротехнический генератор), и освобожденньш газ поступает по трубке 9 к диффузору 10. Небольшое давление, например, на 3 бара, позволяет преодолеть сопротивление системы 14 подпора подушки 3, которая при этом может развернуться под действием знаштельного поступления газа, заполняюи;его только наружную камеру 7. h-,e расширение создает во внутренней камере 8 значительное разрежение, вследствие которого происходит временное открытие впускных отверстий 11 путем смещения KJianaiJOB 12 с мембраной. Через эти отверстая воздух поступает во внутреннюю камеру 8 за счет разности давлений между ней и кабиной 15 автомобиля, образующейся

с одной стороны вследствие создавшегося во внутренней камере разрежения, а с другой стороны вследствие сверхдавления, имеющегося в зоне наружной стенки при ее развертывании. 5Когда фаза расширения 1шевмоподуц1ки заканчивается, доступ воздуха в внутреннюю камеру 8 еще продолжается, пока давление в ней остается ниже тарировки клапанов 12, которое выбрано ниже атмосферного давления, вследствие действующего на мембрану клапана уси/шя возврата. Практически полученное давление ограничено временем между моментом освобождения газа из его источника и моментом контакта корпуса защищаемого человека с подушкой н составляет обычно от 15

16 до 100 милтшсекунд. Путем заданного распределения мест расположения впускных отверстий 11 для поступле1шя воздуха, обеспечивающих сообщение внутреш1ей камеры с воздухом, находящимся в кабине автомобиля, можно регулировать полученное давление, например, в пределах от 0,6 до 0,9 бар.

Так как под давлением, изменяться от 1,1 до 3 бар, находится только наружная камера, то при соприкосновении человека с подушкой, она

25 может деформироваться, не оказывая значительного сопротивления. При этом уменьшение объема подушки вследствие контакта с защищаемым человеком влечет за собой повышение давления в обеих камерах.

30С этой целью внут 1енняя стенка 5 может быть

выполнена из эластичного материала, тогда знаштельные возвратные усилия сжимают газ, содержащийся в наружной камере 7 даже при уменьшении ее общего давления вследствие повышения давления. Благодаря эластичности внутренней сгенкн 5 между обеими камерами постоянно поддерживается относительно повышенная разность давлений и становится возможным их расположеiffle, выгодное с точки зрения безопасности.

40На подушке с двойной камерой можно так

разместить зону 13, контактирующую с головой защищаемого человека, чтобы она имела контакт с внутренней камерой 8 с пониженным давлением через гладкую перегородку. Корпус человека со45 Iприкасается с наружной стенкой 4 и поэтому испытывает более сильное давление и усилия возврата, воз1О1кающие вследствие деформации подушки при срабатывании устройства.

Формула изобретения

1. Предохранительное устройство для транспортного средства, содержап1ее детектор столкновения, управляющий источником сжатого газа, соеданенным по крайней мере с одной пневмоподушкой, имеюи1ей наружную стенку в виде камеры, отличающееся тем. что, с целью повышения эффективности его срабатывания, пневмоподуп1ка

снабжена внутренней камерой, окруженной наружной камерой по крайней мере частично и имеющей рпускные отверстия для сообщения с атмосферой, в которых установлены клапаны одностороннего действия, при этом стенки обеих камер, оиразующие стенки подушки, соединены между собой прерывисто, а в зоне подушки, контактирующей с головой защищаемого человека, стенки ее плотно соединены между собой.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что обе стенки подушки соединены между собой с аазором посредством стяжек, а впускные отверстия сгруппированы iro крайней мере па одном участке плотного контакта между стенками.

3.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем что обе стенки подушки вьию;шены одинакового размера и соединены между собой прерывисто расположенными участками плотного контакта, распределенными предпочтительно но всей их поверхности, при этом впускные отверстия с клапанами расположены на упомянутых участках контакта.

4.Устройство по п. 1,отличающееся тем, что зона подушки, конгактирующая с i-оловой защищаемого человека, состоит из участка одной из стенок, внутреннюю камеру.

5.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что по крайней мере одна из стенок подушки изготовлена из эластичного материала.

6.Устройство по п. 2, отличающееся тем, что стяжки вьшолнены из эластишого материала.

7.Устройство по пп. 1-3, отличающееся тем, что клапаны впускных отверстий выполнены мембранно1о шла.

8.Устройство по п. 7, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что впускные отверстия с клапанами мембранного

типа выполнены в обеих стенках подушки.

9.Устройство по пп. 2яЗ, отличающееся тем, что внутренняя стенка подушки в зоне расположения источника сжатого газа упрочнена.

10.Устройство по пп. 2 иЗ, отличающееся тем, что обе стенки подушки имеют

развернутые поверхности с одинаковым внещним контуром.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патект СССР № 330603, к л. В 60 R 21/06, 1У68

2.Патент США № 3591201, кл. 280- 150, 1У71

11

3e)

iiiiiiiMniiiiiiuun

Ul,

Ж

,.4tMiilliHiil|il.,(HHIIliiltlill l/U/v

O.,.O I I

4° 1 i °j

SssJ L5SS

..,--- /A

9иг.2

./7

J9

16

9иг.З

%г