Средство пассивной безопасности пользователей транспортным средством

 

О П И С А Н И Е >958177

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.02.81 (21) 3248582/27-11 (51) М. Кл.з

В 60 R 21/08 с присоединением заявки №вЂ” (23) При оритетвЂ

Гееударетееиимй кемитет

СССР

Опубликовано 15.09.82. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 25.09.82 (53) УДК 629.113. .014-788.2:677. .755 (088.8) пе лелем изебретеиий

И OTNPblTHH (72) Авторы изобретения.Р. Б. Андреев, В. А. Булгаков и P. П.

:% (.сд Л

У\

J

Э !

f с (71) Заявитель (54) СРЕДСТВО ПАССИВНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛЬЗОВАТЕ.Л ЕЙ

ТРАНСПОРТНЫМ СРЕДСТВОМ

Изобретение относится к средствам пассивной безопасности для транспортных средств и предназначено для защиты находящихся в них людей (пользователей) от травм при столкновении и резком замедлении. 5

Известны средства безопасности для транспортных средств, содержащие датчики, реагирующие на столкновение или на возможность такового, и гибкие оградительные оболочки (пневмоподушки), заполняемые сжатым газом из баллона или от пиротехнического газогенератора по сигналу от указанных датчиков (1).

Однако известные средства, имеющие автономно расположенный источник сжатрго газа (баллоны со сжатым воздухом, газогенераторы) и гибкую защитную оболочку, характеризуются достаточно большим временем заполнения последней и требуют значительного расхода сжатого газа, поскольку объем оболочки, особенно для передних сидений, достаточно велик. Практически время заполнения гибкой оболочки составляет примерно 40 мс, а зачастую значительно больше. Попытки уменьшить это время за счет повышения давления не приводят к успеху, поскольку при этом повышается газодинамическое сопротивление в подводящих каналах и на входе оболочки, а также при ее расправлении из сложенного состояния. Кроме того, высокое давление в оболочке большого объема недопустимо с точки зрения ее прочности.

Существенным недостатком упомянутых средств являются также громоздкость, обус- ловленная пространственной разнесенностью источника сжатого газа и гибкой защитной оболочки, и резкое повышение давления в салоне при расправлении указанного средства.

Известно также средство пассивной безопасности пользователей транспортным средством, содержащее гибкую защитную оболочку, связанную с источником сжатого газа, соединенным с датчиками столкновения (2) .

В данном средстве расправление оболочки осуществляется за счет импульсов реактивной тяги, образующейся при работе множества малых реактивных толкателей, прикрепленных через планки к внутренней стороне оболочки. Толкатели представляют

958177 собой в сущности микродвигатели твердого топлива с воспламенительными средствами типа нагреваемого сопротивления, срабатывающими от датчиков столкновения.

Доказано, что полное расправление данной оболочки при импульсе всех толкателей, равном примерно 1,8 кгс с, происходит за

20 — 30 мс. Столь незначительное сокращение указанного времени достигается за счет весьма сложной конструкции оболочки, отличающейся наличием множества реактивных толкателей и деталями их крепления к оболочке и интерьеру салона транспортного средства.

Основным недостатком указанного технического решения является то, что приходится расправлять подушку, заполняя 15 весь ее объем. По этой причине не удается достичь значительного сокращения времени расправления. Кроме того, расположенные внутри оболочки металлические элементы (толкатели, планки и пр.) могут быть причиной травм при контакте пассажира с оболочкой.

Наиболее близким к изобретению является средство пассивной безопасности пользователей транспортным средством, содержащее гибкую защитную оболочку, состоящую из соединенных между собой модулей Модуль представляет собой составную часть гибкой защитной оболочки и выполнен из плоской мембраны из эластичного материала и сети надувных ребер на этой мембране. Отдельные модули и их ребра соединяются между собой, образуя защитную оболочку (пневмоподушку) необходимой конфигурации, соединяемую газопроводом с источником сжатого газа (3) .

Поскольку заполняются только ребра, то резко уменьшается потребное количество газа, а следовательно, и время расправления оболочки. Это время может быть доведено до 8 мс при давлении в надувных ребрах, равном примерно 0,7 кгс/см, а прочность ребер может быть обеспечена при давлениях 4о

6 кгс/см и более.

Такая конструкция устраняет необходимость в высокой скорости заполняющего газа и исключает резкое повышение давления в салоне, поскольку находящийся в нем 4 воздух переходит в полость расправляемой гибкой оболочки через плоские клапаны одностороннего действия в межреберных мембранах.

Однако данное средство характеризуется громоздкостью, что обусловлено сохранени- 50 ем в нем раздельных источника снабжения газом и оболочки, причем все еще значительно время расправления последней. Кроме того, недостаток заключается в большом сопротивлении узких надувных ребер проходу газа, особенно в сложенном положении

55 подушки, что приводит к дублированию прохождения газа и с другой стороны надувного ребра, объединяя в единую сеть всю систему надувных ребер. Очевидно, это усложняет конструкцию гибкой оболочки и снижает надежность всей системы.

Целью изобретения является повышение степени безопасности пользователей транспортным средством за счет повышения быстродействия, компактности и надежности срабатывания устройства при упрощении конструкции.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве источник сжатого газа образован шнурами с газогенерирующим составом снабженными электровоспламенителями, электрически связанными с датчиками столкновения, при этом источник газа размещен в надувных ребрах каждого модуля.

Такое совмещенное выполнение обеспечивает «мягкое» расправление гибкой защитной оболочки в наикратчайшее время, требует минимального расхода газа и не предьявляет к нему особо жестких требований по токсичности, запаху, коррозийности и т. п„ поскольку газогенерирующий шнур в надувных ребрах герметизирован практически полностью.

Некоторым недостатком предложенного решения можно считать частичное уменьшение компактности надувного ограничительного средства в сложенном виде вследствие меньшей складываемости ребер с вложенным в них газогенерирующим шнуром.

Однако это обстоятельство, хотя несколько и увеличивает занимаемый подушкой объем, имеет и определенное преимущество, поскольку облегчает и ускоряет расправление ее, ибо наличие в ребрах шнура придает им упругость и обеспечивает гарантированную проходимость газа внутри ребер.

Газогенерирующий шнур может быть выполнен по типу, например, бикфордова.

Газогенерирующий состав в нем может быть в виде порошка, эластичной ленты, стержня, нитей и т. п. Оболочка шнура может быть многослойной из различных, в том числе огне- и термостойких материалов, с предусмотренными конструкцией, например путем плетения, окнами для прохода газов.

На фиг. 1 представлена гибкая оградительная оболочка, аксонометрия; на фиг. 2—

П -образный предложенный модуль надувного ограничительного средства, вид в плане; на фиг. 3 — то же, треугольный вид; на фиг. 4 — схема панели, составленной из модулей треугольного и П-образного видов (электрические соединения не показаны).

Гибкая оградительная оболочка составлена из модулей 1. Каждый модуль состоит из мембраны 2, закрепленных на мембране надувных ребер 3 и размещенного внутри ребер газогенерирующего шнура 4 с электровоспламенителем 5 и электрическими проводниками 6. В мембране установлен плоский клапан 7 одностороннего действия (он

958 с которыми непосредственно контактирует пользователь, изготавливаются из прочного и гибкого, но газопроницаемого материала, 55 не является обязательным для каждого модуля) . Ребра 3 образуют замкнутую герметичную полость А, вход электрических проводников 6 в эту полость также герметизирован.

Панель оболочки образована путем соединения (сшиванием, склеиванием и т. п.) необходимого числа модулей 1 нужного вида и соответствующей коммутацией их электрических цепей. Гибкую оградительную оболочку получают, соединяя несколько панелей нужной формы в пространственно замкнутую конструкцию. Электрические выводы соединяют с датчиками столкновения (не изображены).

Средство безопасности работает следующим образом.

15 При опасном сближении транспортного средства с препятствием или столкновении датчики вырабатывают сигнал, поступающий (после соответствующего преобразования) на электровоспламенители 5 шнуров 4, размещенных в ребрах 3. При сгорании газоге нери рующего состава образуется газ, раздувающий герметичные надувные ребра.

Это придает им жесткость, за счет чего гибкая оградительная оболочка расправляется и принимает заданную форму. При, этом клапаны 7 в мембранах открываются, пропуская внутрь оболочки содержащийся в салоне транспортного средства воздух.

Пассажиры и водитель транспортного средства, сброшенные при столкновении со своих мест, наталкиваются на вставшую на пути их движения гибкую оградительную оболочку и мягко затормаживаются.

Клапаны 7, одностороннего действия при этом работают на закрытие, и воздух из полости гибкой оболочки выйти не может, за счет чего сохраняется ее заданная форма. 35

В качестве термостойких материалов для оболочки шнура могут использоваться синтетические волокна оксалон, вниивлон (СВМ) и другие, кратковременно выдерживающие прямое воздействие пламени. Кроме того, подбирается газогенерирующий состав, имеющий невысокую (порядка 700 — 800 С) температуру горения, например, на основе азидов и перхлоратов щелочных металлов и различных связующих (аминотетразол, азотетразол, амид азомуравьиной кислоты 45 и т. д.).

Многослойность оболочки также способствует снижению температуры газов, воздействующих на внутреннюю полость надувных ребер.

Указанное позволяет надувные ребра изготавливать из полиэтилена (3) низкой плотности, смешанного с 100/о пластической резины.

Стенки (мембраны) гибкой оболочки, 177 например капрона, лавсана и т. п. Установка оболочки в транспортном средстве выполняется таким образом, чтобы вероятность контакта водителя и пассажиров с ребрами была минимальной.

Газопроницаемость мембран, а также клапаны в них позволяют оболочке самопроизвольно спадать после срабатывания, что дает возможность пользователю быстро покинуть попавший в аварию автомобиль.

В связи с тем, что газогенерирующий состав размещен непосредственно в надувных ребрах, резко сокращается время заполнения их газом, и следовательно, время расправления оболочки, т. е. улучшается основная характеристика указанного средства — его быстродействие. Кроме того, уменьшается объем необходимого газа, поскольку нет необходимости заполнять газом соединительные каналы, идущие к надувным ребрам, а также вследствие уменьшения потерь, ибо в предложенном решении надувные ребра выполнены герметичными. В конечном счете это дает возможность экономить газогенерирующий состав, снизить требования к термостойкости материалов надувных ребер, повысить надежность средства безопасности в целом.

Весьма существенным преимуществом устройства является его компактность, обусловленная отсутствием специального, автономно расположенного генератора. Автономность устройства позволяет более свободно варьировать место размещения устройства в транспортном средстве.

Формула изобретения

Средство пассивной безопасности поль-зователей транспортным средством, содержащее гибкую защитную оболочку, состоящую из соединенных между собой модулей, каждый из которых включает в себя плоскую эластичную мембрану с закрепленными на ней надувными ребрами, часть из которых снабжена клапанами одностороннего действия, и источник сжатого газа, связанный с полостями надувных ребер, соединенных с датчиками столкновения, отличающееся тем, что, с целью повышения степени безопасности пользователей транспортным средством путем повышения быстродействия, компактности и надежности срабатывания устройства при упрощении конструкции, источник сжатого газа образован шнурами с газогенерирующим составом, снабженными электровоспламенителями, электрически связанными с датчиками столкновения, при этом источник газа размещен в надувных ребрах каждого модуля.

958177

Составитель Л. См ольская

Редактор М. Бандура Техред А. Бойкас Корректор О. Билак

Заказ б702 21 Тираж 718 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета CCCE по делам изобретений и о крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3773353, кл. 280-150, опублик. 1973.

2. Заявка Великобритании № 1337065, кл. В 7 В, опублик. 1973.

3. Заявка Великобритании № 1461303, кл. В 7 В, опублик. 1977 (прототип).