Аппарат для наполнения газом предохранительных подушек системы безопасности транспортного средства

 

Изобретение относится к средствам обеспечения безопасности человека на транспорте и, прежде всего, в легковых автомобилях. Цель изобретения - повышение надежности и безопасности в эксплуатации и расширение компоновочных возможностей путем уменьшения габаритов аппарата. Аппарат содержит газовый баллон 1, полость которого заполнена сжатым газом, газогенераторное устройство с горючим газообразующим материалом 12, электровоспламенитель, срабатывающий от сигнала датчика аварийной ситуации, и клапан выпуска газа 3, отделяющий полость газового баллона 1 от полости предохранительной подушки, полость газового баллона 1 выполнена из двух сообщающихся между собой частей В и Г, в каждой из них установлен собственный клапан выпуска газа 3 в виде мембраны 4, подпертой стаканом 5 с фиксатором 6 его осевого перемещения, а газогенераторное устройство с горючим газообразующим материалом и электровоспламенитель объединены в единый узел, который размещен в каждом стакане 5 и загерметизирован с возможностью расфиксирования стакана при горении в нем газообразующего материала 12. Аппарат может иметь вариант исполнения, в котором в корпусе газового баллона 1 установлен предохранительный клапан 15. Возможен вариант аппарата, в котором предохранительный клапан выполнен в виде плавкого элемента 16. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к средствам обеспечения безопасности человека на транспорте и прежде всего в легковых автомобилях. Надувные предохранительные подушки в системе безопасности человека, как водителя или пассажира автомобиля, могут работать от быстродействующего источника газа баллонного, генераторного (реакторного) и прочего типа. Для приведения в действие источника газа в требуемый момент времени применяется датчик аварийной ситуации, а в качестве источника электропитания таких аппаратов используется аккумулятор, установленный на автомобиле для системы зажигания двигателя, или дополнительное автономное энерговыделяющее устройство, заменяющее аккумулятор. Баллонные источники газа для этих аппаратов в технике наиболее известны, например, патенты Японии N 49-4176 и N 49-9208, патент США N 3951428. Как правило, такие аппараты содержат непосредственно баллон со сжатым газом, выходную горловину с заглушкой или клапаном выпуска газа, электровоспламенитель и заряд ВВ для разрушения заглушки при срабатывании аппарата. Наличие ВВ в этой конструкции делает ее небезопасной в эксплуатации. Поэтому целесообразно ВВ заменить на горящие без взрыва пиротехнические составы или прочие горючие газообразующие материалы. Примером такого исполнения может служить аппарат, заявленный в патенте США N 3910596, который содержит баллон со сжатым газом, газогенераторное устройство с горючим газообразующим материалом, электрический воспламенитель газообразующего материала и клапан выпуска газа, открывающийся при повышении давления сжатого газа в баллоне свыше определенной величины. Этот аппарат не содержит больших количеств ВВ, которые заменены на пиротехнические составы, и поэтому более безопасен в эксплуатации. Однако наряду с очевидными достоинствами и эта конструкция имеет существенные недостатки. Во-первых, традиционная форма баллона со сжатым газом придает конструкции аппарата значительный габаритный размер, чаще всего в длину, что затрудняет компоновку аппарата на элементах автомобиля. Во-вторых, с одноканальной схемой приведения в действие такого аппарата в ряде случаев невозможно обеспечить высокую степень надежности всей системы безопасности человека на транспорте. Аппарат, заявленный в патенте США N 3910596, выбран за прототип. Целью изобретения является повышение надежности и безопасности в эксплуатации и расширение компоновочных возможностей путем уменьшения габаритов аппарата. На чертеже изображен предлагаемый аппарат для наполнения газом предохранительных подушек, общий вид. В корпусе газового баллона 1 установлен обратный клапан 2, предназначенный для заполнения баллона сжатым газом. Также в корпусе баллона 1 выполнены отверстия А и Б для соединения полостей В и Г газового баллона с полостью предохранительной подушки (не показана). Клапаны выпуска газа 3 установлены в обоих полостях газового баллона 1, при этом мембраны 4 выполнены колпакообразной формы, под которую имеется ответная выемка В на торце Е стакана 5, служащего упором для мембраны. Фиксатор 6 стакана 5 выполнен с использованием шариков 7 и упорного кольца 8, при помощи которого через прокладку 9 электровоспламенитель (газогенераторное устройство) 10 загерметизирован в стакане 5. Шарики 7 установлены в канавке Ж, выполненной в корпусе баллона 1, а упорное кольцо 8 соединено с корпусом баллона 1 через срезаемый стопор 11. Электровоспламенитель (газогенераторное устройство) 10 снаряжено навеской горючего газообразующего материала 12, в качестве которого используется пиротехнический состав СЦ-1, при этом в каждом из электровоспламенителей навеска составляет (0,1-0,15) г. Электровоспламенитель (газогенераторное устройство) с помощью проводов 13 электрически соединено с вилкой соединителя 14, которая установлена на одной из наружных поверхностей аппарата. Детали и элементы 1, 4-6, 15 и 7 изготовлены из прочных металлических сплавов, детали 11 - из алюминиевого сплава типа АМц, плавкий элемент 16 - из припоя типа ПОИн 52, корпус электровоспламенителей 10 - из пресс-материала типа АГ-4 и деталь 9 - из фторопласта-4. Силовые детали обратного клапана 2 изготовлены из стали, а уплотнительные элементы - из фторопласта-4. Предлагаемый аппарат при изготовлении заполняется через обратный клапан 2 воздухом. Емкость газового баллона 300 см³. Давление воздуха в баллоне (250-300) кгс/см². Габариты аппарата не превышают 180х100х50 мм. Аппарат работает следующим образом. При ударе автомобиля о преграду электрический ток от аккумулятора или другого источника электропитания благодаря датчику аварийной ситуации (на чертеже не показаны) поступает на вилку соединителя 14, через которую по проводам 13 задействуются электровоспламенители (газогенераторные устройства) 10. При сгорании газообразующего материала 12 под действием импульса давления корпус электровоспламенителя (газогенераторного устройства) выдвигается из стакана 5, упорные кольца В вместе с прокладками 9 перемещаются, срезая по пути стопоры 11. После этого шарики 7 выкатываются из канавки Ж, стаканы 5 освобождаются и выталкиваются вместе с мембранами 4 из частей В и Г газового баллона 1. Воздух через отверстия А и Б поступает в полость предохранительной подушки. Прорвавшиеся мембраны 4 остаются в выемках Д на торцах Е стакана 5. В случае отказа элементов расфиксации одного из стаканов 5, например при несрабатывании в полости В электровоспламенителя (газогенераторного устройства), открывается клапан выпуска газа 3 в полости Г, через который воздух вытекает из полости Г, а благодаря отверстию И и из полости В. В случае попадания автомобиля в условия пожара при повышении температуры свыше 120^оС у предохранительного клапана 15 расплавляется плавкий элемент 16 и воздух из баллона 1 вытекает в атмосферу. Предложенная совокупность признаков конструктивных элементов отличает аппарат от аналогов и прототипа более высокой надежностью. При этом как изделие массового производства и потребления такой аппарат будет отличаться высокой степенью безопасности в эксплуатации, так как в аппарате отсутствуют ВВ, а пиротехнического состава типа СЦ-1 в конструкции всего не более (0,2-0,3) г. Кроме того, пиротехнический состав размещен во внутренних полостях аппарата, что исключает возможность свободного доступа к нему. Благодаря наличию предохранительного клапана аппарат не представляет опасности и в экстремальных условиях, например при пожаре. За счет уменьшения линейного размера газового баллона в конструкции аппарата расширяются компоновочные возможности при размещении системы безопасности в автомобиле. Использование в аппарате баллонного источника газа, который в процессе изготовления заполняется воздухом, гарантирует чистоту атмосферы в салоне автомобиля после срабатывания предохранительной подушки.

Формула изобретения

1. АППАРАТ ДЛЯ НАПОЛНЕНИЯ ГАЗОМ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ ПОДУШЕК СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащий газовый баллон, полость которого заполнена сжатым газом, газогенераторное устройство с горючим газообразующим материалом, электровоспламенитель, срабатывающий от сигнала датчика аварийной ситуации, и клапан выпуска газа, отделяющий полость газового баллона от полости предохранительной подушки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и безопасности в эксплуатации и расширения компоновочных возможностей путем уменьшения его габаритов, полость газового баллона выполнена из двух сообщающихся между собой частей, в каждой из которых установлен клапан выпуска газа, выполненный в виде мембраны, взаимодействующей со стаканом, имеющим фиксатор его осевого перемещения, а газогенераторное устройство с горючим газообразующим материалом и электровоспламенитель объединены в единый узел, который размещен в каждом стакане и загерметизирован с возможностью расфиксирования стакана при горении в нем газообразующего материала. 2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что в корпусе газового баллона установлен предохранительный клапан. 3. Аппарат по п.2, отличающийся тем, что предохранительный клапан выполнен в виде плавкого элемента.

РИСУНКИ

Рисунок 1