Результат интеллектуальной деятельности: РЕМЕНЬ БЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

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

Известны ремни безопасности транспортных средств, включающие аварийно-запирающее сматывающее устройство, пряжку, через которую с возможностью скольжения пропущена лямка ремня, а также замок для ремня с защелками, запирающими пряжку /см., например, патент СССР №1544179, кл. B60R 22/12, опубл. 15.02.90 [1]; а.с. СССР №1181920, кл. B60R 22/12, опубл. 15.02.90 [2]; патент РФ №2304057, кл. B60R 22/12, опубл. 10.08.2007 [3]/.

Известны также ремни безопасности транспортных средств, содержащие лямку ремня, закрепленную одним концом с одной из сторон нижней части сиденья, пропущенную через пряжку, закрепленную в верхней части сиденья с той же стороны, а также замок ремня с прорезью и соединительным устройством /держателем/, укрепленным сбоку на раме сиденья с его противоположной стороны /см., например, патент США №3471197, кл. 297-385, опублик. 1969 [4]; системы пассивной безопасности http:///xendai-getz.narod.ru/xhtml/x.18.html, стр. 1, 2 [5]/.

Все известные конструкции ремней безопасности имеют общий недостаток: при возникновении в результате аварии или по какой-либо другой причине в салоне транспортного средства пожара, у пристегнутого человека в условиях высокой температуры и одновременно в шоковом послеаварийном состоянии с возможным наличием тяжелых травм возникают серьезные проблемы при попытках быстро отсоединить ремень безопасности и покинуть автомобиль до получения несовместимых с жизнью ожогов. Как показывают статистические данные, при тяжелых авариях, сопровождающихся пожарами, именно данное обстоятельство, то есть невозможность вовремя освободиться от ремней безопасности, является причиной смерти около 30% от всех погибших водителей и пассажиров. Это резко снижает эффективность применения ремней безопасности в целях обеспечения безопасности при тяжелых авариях.

Кроме того, при столкновении или внезапном торможении транспортного средства во избежание нанесения пристегнутому человеку травмы, конструкции ремней должны обеспечивать их некоторое заданное удлинение в момент удара, что вышеуказанные устройства не позволяют.

Известны также ремни безопасности транспортного средства, содержащие аварийно-запирающее втяжное устройство сматывающего типа /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 безопасности и имеющей достаточное число фальцев, способных постепенно разгибаться при приложении к ремню заданного тягового усилия, с постепенным увеличением длины полосы, а также дополнительные деформируемые элементы проволочного типа с заданным числом витков, способных постепенно раскручиваться при действии силы /см. патенты EP 0404075 A, 27.12.1990 [6]; EP 0909684 A [7]; патент RU 2319625, кл. B60R 22/34, опубл. 20.03.2008 [8]/.

Недостатками данных устройств 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, а также низкие технологические характеристики из-за их одноразового использования вследствие необратимых пластических деформаций и разрушения вышеуказанных ламинированных полос и элементов проволочного типа.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности существенных признаков является ремень безопасности для транспортного средства, содержаний лямку, один конец которой связан с кронштейном с возможностью перемещения вдоль кронштейна, расположенным в зоне нижней части сиденья с одной стороны, пряжку, закрепленную в верхней части сиденья с той же стороны, через которую с возможностью скольжения пропущена лямка, замок ремня с прорезью, через которую с возможностью скольжения пропущена лямка, и соединительное устройство замка, размещенные сбоку на раме сиденья со стороны, противоположной кронштейну и пряжке, и принятый за прототип /см. патент СССР №1324560, кл. B60R 22/12, 1982 [9]/.

Недостатком устройства-прототипа является пониженная эффективность применения ремней безопасности вследствие значительной вероятности получения водителем и пассажирами несовместимых с жизнью ожоговых травм в результате возникающего в салоне транспортного средства послеаварийного пожара и невозможности быстрого освобождения от ремней безопасности, а также ударных травм в случаях резкого внезапного торможения транспортного средства вследствие отсутствия у ремней безопасности возможности обеспечения в данном случае дополнительного удлинения.

Сущность изобретения заключается в конструкции ремня безопасности, обеспечивающей как его автоматическое отсоединение от запирающего его замка путем выхода лямки из тела пряжки при достижении температуры в салоне транспортного средства выше заданного порогового значения, выбираемого большим предельных температур, возникающих в салоне при эксплуатации транспортного средства, однако меньше температуры, приводящей к ожоговым травмам, так и некоторое заданное дополнительное упругое удлинение ремня в момент резкого внезапного торможения и столкновения.

Технический результат - повышение эффективности ремня безопасности за счет обеспечения возможности как его автоматического отсоединения при возникновении в салоне транспортного средства пожара, так и появления заданных дополнительных удлинений ремня в случаях внезапных торможений и столкновений транспортного средства.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном ремне безопасности транспортного средства, включающем пряжку с прорезью, сквозь которую с возможностью скольжения пропущена лямка ремня, и язычковой защелкой, вводимой в запирающий пряжку замок, перемычка между прорезью и наружным контуром пряжки с противоположной от язычковой защелки стороны пряжки выполнена в виде навитой по винтовой спирали термобиметаллической пружины кручения, один торец которой закреплен на пряжке жестко, а другой - с возможностью поворота относительно пряжки вокруг продольной оси пружины при ее закручивании и полного освобождения от закрепления при определенном угле закручивания последней, соответствующем повышению температуры в салоне транспортного средства до заданного значения, для чего подвижный торец пружины снабжен плотно введенной в пружину и зафиксированной в ней резьбовой шпилькой, свободный конец которой ввернут в резьбовое отверстие в теле пряжки с обеспечением процессов постепенного выворачивания шпильки из отверстия при закручивании пружины и полного выхода шпильки из резьбы при вышеуказанном угле закручивания пружины.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где схематично на фиг. 1 изображен предлагаемый ремень безопасности с сиденьем на общем виде /узел пряжки увеличен/; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1.

Ремень безопасности для транспортного средства включает пряжку 1 с прорезью 2, сквозь которую с возможностью скольжения пропущена лямка 3 ремня, и язычковой защелкой 4, вводимой в запирающий пряжку 1 замок 5, укрепленный на боковине 6 сиденья 7, причем боковые края замка 5 выполнены в виде прямоугольной воронки. При этом перемычка 8 между прорезью 2 и наружным контуром противоположной от язычковой защелки 4 стороны пряжки 1 /именно вышеуказанная перемычка 8 несет силовую нагрузку при натяжении ремня безопасности/ выполнена в виде навитой по винтовой спирали термобиметаллической пружины кручения /см. Б.А. Асс, E.Ф. Жукова, Н.М. Антипов “Детали авиационных приборов”, М., Машиностроение, 1979, стр. 101-102 [10]/, один конец которой /левый на фиг. 1/ закреплен на пряжке 1 жестко, а другой /правый на фиг. 1/ - с возможностью поворота относительно пряжки 1 вокруг продольной оси пружины 8 при ее закручивании и полного освобождения от закрепления при определенном угле закручивания последней, соответствующем повышению температуры в салоне транспортного средства до заданного значения. Для этого подвижный торец пружины 8 /правый на фиг. 1/ снабжен плотно с натягом введенной в пружину 8, а именно - в ее крайние с этой стороны витки меньшего диаметра - резьбовой шпилькой 9, зафиксированной в пружине 8 путем точечной приварки. При этом свободный /правый на фиг. 1 и фиг. 2/ конец шпильки 9 свободно без усилия ввернут в глухое резьбовое отверстие 10 во втулке 11, прикрепленной /приваренной/ донной частью к торцу пряжки 1. Левый на фиг. 1 торец пружины 8 закреплен на пряжке 1 жестко, для чего отогнутый конец данного торца пружины 8 /см. фиг. 3/ последовательно пропущен сквозь отверстия 12 в теле пряжки 1 и зафиксирован на пряжке 1 также путем точечной сварки. На фиг. 2 и фиг. 3 активный слой термобиметаллической пружины 8 изображен сплошной линией /см. [10]/, пассивный - заштрихован, для навивки пружины 8 использована термобиметаллическая полоса марки ТБ1323. В исходном состоянии при нормальной температуре порядка +20°С /при этой температуре и осуществлена сборка устройства/ пружина 8 находится в недеформированном /незакрученном/ состоянии, при этом шпилька 9 полностью ввернута в глухое резьбовой отверстие 10 во втулке 11. Направление нарезки резьбы в отверстие 10 выбрано таким образом, чтобы при закручивании пружины 8 вокруг своей продольной оси при увеличении температуры в салоне транспортного средства /например, против часовой стрелки при взгляде слева на фиг. 1/ шпилька 9 постепенно выворачивалась из отверстия 10. Причем при достижении температурой заданного критического значения порядка 60°C или выше в зависимости от технических условий /см. далее/ угол закручивания пружины 8 и, соответственно, поворота шпильки 9 в отверстии 10 достигает такой величины, при которой шпилька 9 полностью выворачивается из резьбы и освобождает тем самым правый на фиг. 1 конец пружины 8 от закрепления. Подбор примерного значения вышеуказанного угла сравнительно легко осуществляется на практике либо путем предварительной деформации пружины 8, либо “выключением из работы” определенного числа витков резьбы в донной части глухого резьбового отверстия 10 во втулке 11. Вышеуказанная температура выбрана из соображений превышения ею диапазона рабочих температур, возникающих в салоне транспортного средства при его эксплуатации, однако не позволяя при этом человеку получить серьезные ожоговые травмы. При эксплуатации транспортного средства в особых климатических условиях, например на юге при повышенных температурах, устройство может быть настроено на другую температуру выхода конца пружины 8 из закрепления, например на 70°C. То же самое можно сказать для случаев длительной стоянки транспортного средства без людей в салоне на открытом солнце, когда температура в салоне может подняться выше 60°C. Естественно, что и в этих случаях эксплуатации устройство должно быть отрегулировано на превышающие 60°C температуры освобождения пружины 8 от закрепления.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

При эксплуатации устройства в обычных условиях лямка 3 ремня безопасности пропущена сквозь прорезь 2 в пряжке 1, охватывая пружину 8, которая и воспринимает действующие на ремень силовые нагрузки. При резких ударных нагрузках на ремень в результате аварийных столкновений транспортного средства или просто его резких торможений за счет опирания петли лямки 3 ремня на упругую в поперечном направлении винтовую спиральную пружину 8 происходит некоторое дополнительное удлинение ремня. Такие упругие деформации позволяют значительно смягчить, демпировать удар и поглотить часть его энергии, что значительно снижает вероятность получения пристегнутым человеком ударных травм. Работа предлагаемого устройства в области упругих деформаций в отличие от устройств [6], [7], [8], работающих в условиях разрушающих нагрузок и пластических деформаций ламинированных полос и проволочных элементов, позволяет использовать предлагаемое устройство в опасных режимах многократно, резко уменьшая тем самым затраты, улучшая его технологические и эксплуатационные характеристики. При возникновении в салоне транспортного средства пожара в результате аварии или по какой-либо другой причине, и подъеме температуры в салоне до вышеуказанного опасного для человека значения шпилька 9 выходит из резьбового отверстия 10 втулки 11, после чего один конец пружины 8 автоматически освобождается от закрепления. Теперь даже незначительные по прикладываемым усилиям силовые попытки пристегнутого к сиденью 7 человека освободиться от ремня безопасности и встать с сиденья приведут к отгибу лямкой 3 пружины 6 и ее выходу, после снятия петли лямки 3 с пружины 8, из прорези 2 пряжки 1, то есть к освобождению человека от ремня безопасности.

Предлагаемое устройство характеризуется сравнительной простотой конструкции, значительной эффективностью как при гашении сильных ударов, так и при освобождении человека от пристегнутого ремня в случае пожаров в салоне. Кроме того, устройство довольно универсально, и при минимальных конструктивных изменениях сам предлагаемый принцип освобождения от ремней безопасности в чрезвычайных ситуациях за счет автоматического выхода лямки ремня из пряжки может быть использован практически во всех типах ремней безопасности.