Результат интеллектуальной деятельности: РЕМЕНЬ БЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Изобретение относится к области обеспечения пассивной безопасности водителя и пассажиров транспортных средств, в частности автомобилей.

Известны ремни безопасности для транспортных средств, включающие аварийно-запирающее втяжное сматывающее устройство (натяжитель ремня безопасности), укрепленное на средней стойке кузова, пряжку, через которую с возможностью скольжения пропущена лямка ремня, и замок для ремня, снабженный запирающей пряжку защелкой (см., например, патент СССР №1544179, опубл. 15.02.1990 [1]; а. с. СССР №1181920, опубл. 30.03.85 [2]; патент РФ на изобретение №2304057, опубл. 10.08.2007 [3]; ремни безопасности передний - задний (http://www.autofizik.ru/skoda/octavia/кузов/ремни безопасности передний - задний [4]; US 3361475 А, 02.01.1968 [5]; ЕР 1265201 A1, 21.04.1999 [6]; SU 1532378 A1, 30.12.1987 [7]).

Известны также ремни безопасности для транспортного средства, содержащие аварийно-запирающее втяжное сматывающее устройство (натяжитель ремня безопасности), снабженное механизмом обеспечения дополнительного удлинения ремня в случае резкого внезапного торможения (столкновения) транспортного средства, выполненным в виде ламинированной полосы, соединенной с натяжителем ремня и имеющей достаточное число фальцев, способных постепенно разгибаться при приложении к ремню заданного тягового усилия, с постепенным увеличением длины полосы (см. патенты ЕР 0404075 А1, 27.12.1990 [8]; ЕР 0909684 А [9]).

Общий недостаток всех известных ремней безопасности заключается в том, что при возникновении в салоне транспортного средства в результате аварии или по другой причине пожара у пристегнутого ремнями человека, находящегося в условиях высокой температуры и одновременно в шоковом состоянии после аварии с возможным наличием тяжелых травм, возникают серьезные проблемы при попытках быстро отсоединить ремень безопасности и покинуть автомобиль до получения серьезных ожогов. Как показывают статистические данные при тяжелых авариях, сопровождающихся пожарами, именно данное обстоятельство, то есть невозможность вовремя освободиться от ремня безопасности, является причиной смерти около 30% от всех погибших водителей и пассажиров. Это резко снижает эффективность применения ремней в целях обеспечения безопасности при тяжелых авариях.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности существенных признаков является ремень безопасности для транспортного средства, содержащий натяжитель ремня безопасности, установленный на средней стойке кузова транспортного средства с помощью зажимной гайки и ламинированной стальной полосы, прикрепленной к корпусу натяжителя ремня при помощи сварки, заклепок или выполненной в виде одного целого с корпусом и имеющей заданное число параллельных поперечных фальцев, способных постепенно разгибаться при приложении к ремню заданного тягового усилия см. патент RU №2319625, кл. B60R 22/34. опубл. 20.03.2008 [10], и принятый за прототип.

Недостатками устройства-прототипа является пониженная эффективность применения ремней безопасности вследствие значительной вероятности получения водителем и пассажирами серьезных ожоговых травм в результате возникающего в салоне транспортного средства пожара и невозможности быстрого освобождения от ремней безопасности.

Сущность изобретения заключается в создании конструкции ремней безопасности, обеспечивающей их автоматическое отсоединение за счет нарушения крепления натяжителя ремня к стойке кузова при повышении температуры в салоне транспортного средства выше заданного порогового значения, выбираемого больше предельных температур, возникающих при эксплуатации транспортного средства, однако меньше температур, приводящих к ожоговым травмам.

Технический результат - повышение эффективности ремней безопасности за счет обеспечения возможности автоматического их отсоединения при возникновении в салоне транспортного средства пожара.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном ремне безопасности для транспортного средства, включающем натяжитель ремня, установленный на средней стойке кузова с помощью зажимной гайки и выступающей из корпуса натяжителя ремня ламинированной стальной полосы с поперечными фальцами, прикрепленной к корпусу натяжителя фиксирующим устройством, особенность заключается в том, что фиксирующее устройство снабжено выполненным на введенном внутрь корпуса натяжителя конце полосы ортогонально отогнутым от ее плоскости фланцем, прижатым наружной поверхностью к аналогичному фланцу на привернутом к корпусу крепежном элементе, при этом в обоих фланцах в средней по их ширине части выполнена параллельная плоскости полосы сквозная прорезь, в которую свободно вставлена пластинка, согнутая в форме полого цилиндра, охватывающего с натягом параллельные полосе торцы фланцев, выполненная из сплава с эффектом термомеханической памяти формы и характеризующаяся скачкообразным выпрямлением с принятием плоской формы при повышении температуры в салоне транспортного средства до заданного порогового значения.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематично на общем виде изображен натяжитель ремня безопасности, укрепленный на средней стойке кузова; на фиг. 2 - вид А на натяжитель ремня спереди без крышки; на фиг. 3 - вид В на фиг. 2. сбоку, с разрезом.

Ремень безопасности для транспортного средства включает натяжитель 1 (аварийно-запирающее втяжное сматывающее устройство) ремня 2, установленный на средней стойке 3 кузова 4 с помощью зажимной гайки 5, размещенной на выступающем наружу из корпуса 6 натяжителя 1 ремня 2 конце ламинированной стальной полосы 7 с поперечными параллельными фальцами 8 (в предлагаемом устройстве показан один фальц 8, хотя количество пальцев в данном случае принципиального значения не имеет), введенной другим концом внутрь корпуса 6 и прикрепленной к нему специальным фиксирующим устройством. При этом фиксирующее устройство снабжено выполненным на введенном внутрь корпуса 6 натяжителя 1 конце полосы 7 ортогонально отогнутом от ее плоскости фланцем 9, прижатым наружной поверхностью к аналогичному фланцу 10 на привернутом к корпусу 6 винтами 11 крепежном элементе 12. В обоих фланцах 9, 10 в средней по их ширине части выполнена параллельная плоскости полосы 7 сквозная прорезь 13, в которую свободно вставлена пластинка 14, согнутая в форме полого цилиндра, охватывающего с натягом параллельные полосе 7 торцы фланцев 9, 10. При этом пластинка 14 выполнена из сплава с эффектом термомеханической памяти формы и характеризуется выпрямлением с принятием плоской формы при повышении температуры в салоне транспортного средства до заданного порогового значения. На фиг. 2 и фиг. 3 исходное пассивное изогнутое состояние пластинки 14 показано сплошными линиями, активное рабочее плоское состояние после релейного срабатывания при заданном повышении в салоне температуры - пунктирными линиями. В качестве материала для изготовления пластинки 14 использован нитинол (Ti-Ni), относящийся к классу интерметаллических соединений. Пластинка 14 из данного сплава стехиометрического состава при содержании, например, 50 ат.% Ti при подъеме температуры примерно до 60°С (пороговое значение) принимает свою "запомненную" при термообработке в процессе изготовления плоскую форму. При сборке предлагаемого устройства пластинку 14 нагревают именно до этой температуры и в плоском состоянии свободно вводят в прорезь 13 во фланцах 9 и 10. После остывания ниже температуры 60°С пластинка 14 автоматически сама изгибается в цилиндрическую форму и охватывает фланцы 9, 10 с натягом, плотно прижимая при этом полосу 7 к крепежному элементу 12 натяжителя 1 ремня 2, фиксируя полосу 7 тем самым внутри натяжителя 1.

Вышеуказанная температура 60°С выбрана из соображений превышения ею диапазона возможных температур, возникающих в салоне транспортного средства при его эксплуатации, однако не позволяющая при этом человеку получить тяжелые ожоговые травмы. В случае же необходимости, например при эксплуатации транспортного средства в особых климатических условиях, пластинка 14 может быть выполнена с другим пороговым значением температуры срабатывания.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

В исходном пассивном состоянии у петли ремня безопасности с помощью натяжителя 1 ремня 2 создано заданное усилие натяжения, и он, охватывая пристегнутого к сиденью человека спереди в тазовой области и диагонально впереди вдоль грудной клетки от бедра вверх к противоположному плечу, защелкнут в замке, установленном сбоку на сиденье по другую его сторону от натяжителя 1. При возникновении в салоне транспортного средства пожара в результате аварии или по какой-либо другой причине при повышении температуры в салоне до 60°С пластинка 14 из сплава с эффектом термомеханической памяти формы скачком разгибается и принимает плоскую форму, показанную на фиг.2 и фиг.3 пунктирными линиями, после чего крепежный элемент 12 корпуса 6 натяжителя 1 и полоса 7, прикрепленная к стойке 3 кузова 4, уже ничем не связаны. Малейшая силовая попытка человека встать с сиденья и надавить на ремень 2 приведет к тому, что это усилие через корпус 6 натяжителя 1 и крепежный элемент 12 передастся на фланец 10, плоская пластинка 14 свободно выйдет из прорези 13, при этом фланцы 9, 10 разойдутся, полоса 7 останется закрепленной на стойке 3, а натяжитель 1 освободится от закрепления, что естественно приведет к автоматическому освобождению человека от ремня безопасности 2 при минимальных усилиях с его стороны. Здесь необходимо пояснить, что если в закрытом пустом салоне транспортного средства, например, в результате долгого нахождения на солнце, температура повысится выше 60°С, то пластинка 14 также скачком разогнется. Однако при отсутствии усилия со стороны человека пластинка 14 не выйдет из прорези 13, фланцы 9, 10 останутся прижатыми друг к другу. При открытии салона, его проветривании и т.п., то есть при падении температуры ниже 60°С пластинка 14 опять скачком вернется обратно в исходное изогнутое состояние, создавая при этом между фланцами 9, 10 силовой натяг.

Предлагаемое устройство имеет сравнительно простую конструкцию и довольно универсально. При максимально простых конструктивных доработках оно может быть применено практически на любом типе автотранспортных средств как для личного, так и для общественного пользования. В ряде специальных моделей ремней безопасности по сравнению с наиболее широко применяемыми 3-точечными ремнями с натяжителями втяжного сматывающего типа могут возникнуть специфические особенности. Однако сам принцип работы устройства, заключающийся в освобождении ремня безопасности при пожаре путем полного нарушения крепления натяжителя ремня, выполняется практически для любых конструкций ремня.