способ обеспечения зоны безопасности при аварии транспортного средства и конструкция сиденья, реализующего указанный способ

Формула изобретения

1. Способ обеспечения зоны безопасности при аварии транспортного средства с использованием ремня безопасности и трубчатой конструкции из двойной трубки, образующей опорный каркас сиденья транспортного средства, отличающийся тем, что при аварии кинетическая энергия пассажира или водителя поглощается названным ремнем безопасности совместно с упругодеформируемой конструкцией из двойной трубки таким образом, что при умеренных нагрузках верхняя часть этой трубчатой конструкции перемещается под действием упругой деформации, а при больших нагрузках эта трубчатая конструкция претерпевает остаточную деформацию, которая происходит одновременно с перемещением под действием упругой деформации, при этом в фазе остаточной деформации пассажир или водитель под действием упругой деформации верхней части трубчатой конструкции может быть откинут назад в спинку сиденья.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что подбор размеров и выбор материала деталей устройства и соединений трубчатой конструкции и узлов крепления траверсы между сиденьем и настилом выполняются таким образом, чтобы добиться мягкого и плавного удержания тела пассажира или водителя с учетом его массы в условиях вероятных аварийных скоростей.

3. Устройство для плавного удержания пассажира или водителя с помощью ремня безопасности, прикрепленного к сиденью транспортного средства, и для осуществления способа по п.1, отличающееся тем, что рама сиденья с сиденьем и спинкой (В, А) выполняется из параллельных трубок, при этом две трубки (1, 2) располагаются над/под друг другом и спереди/сзади друг друга на участке сиденья (В) и спинки (А) соответственно, вплоть до уровня груди (D) пассажира или водителя, при этом данные трубки скручиваются и выше названной позиции принимают положение рядом друг с другом, деформируемые пластины усиления (12) жестко установлены между параллельными трубками (1, 2), по крайней мере на участке сиденья (В) и на нижней части спинки (А).

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что деформируемые пластины (12) выполнены таким образом, что образуют плотное соединение параллельных труб (1, 2) на участке между сиденьем (В) и спинкой (А).

5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что эти трубки для увеличения сопротивления изгибу имеют овальное сечение.

6. Устройство по пп.3-5, отличающееся тем, что деформируемые пластины (12) установлены с двух сторон параллельных трубок (1, 2) и эти пластины скреплены друг с другом.

7. Устройство по п.3, отличающееся тем, что ремень безопасности является трехточечным ремнем, верхнее крепление которого выполнено на параллельных трубках (1, 2).

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к способу безопасной фиксации пассажиров и водителей аварийного транспортного средства и сиденью для осуществления этого способа. Более конкретно настоящее изобретение относится к способу осуществления безопасной и плавной фиксации пассажиров и водителя при совместном использованием ремня безопасности и сиденья.

Хорошо известны преимущества использования ремня безопасности для предотвращения травматизма. Однако существует несколько проблем, связанных с обеспечением защиты пассажиров и водителя с помощью ремня безопасности. К ним относится и проблема размещения узлов крепления ремней безопасности в ограниченном пространстве, например, в микроавтобусах и общественном транспорте.

Применение ремней безопасности в общественном транспорте влечет за собой проблемы безопасного крепления ремней безопасности транспортного средства к сиденью. Тот узел крепления ремня безопасности, который устанавливается в сиденье и применяется сегодня, представляет из себя жесткую и объемную конструкцию, которая занимает много полезного места в транспортном средстве. Узел крепления, который устанавливается вне сиденья, должен иметь места жесткого крепления, которые также занимают полезное место транспортного средства и требуют достаточной прочности стен и пола транспортного средства. Другие требования к узлу крепления ремней безопасности транспортного средства состоят в том, что они ни при каких обстоятельствах не должны увеличивать опасность травматизма других пассажиров.

В заявке DE-A-2546157 описана спинка сиденья транспортного средства со встроенным ремнем безопасности, которая при поперечном изгибе сминается. Эта конструкция не может воспринимать большие нагрузки и скорее всего очень опасна при авариях на скорости больше 30 км/ч. Таким образом при больших нагрузках упругость деформации смятия внезапно исчезает и пассажир или водитель может серьезно пострадать от удара.

В заявке US-A-4993778 описана конструкция сиденья с ремнем безопасности. Узел крепления ремня безопасности устанавливается снаружи сиденья. Данная конструкция не может воспринимать нагрузки от аварии.

В заявке WO 9014245 приведен один пример конструктивного решения совершенно жесткого сиденья. При аварии такая конструкция не обеспечивает плавного удержания пассажира или водителя. Этот документ является примером объемной и массивной конструкции, не содержащей усовершенствований. То же самое можно сказать и о заявке ЕР-0590237, в которой не было предпринято усилий по доводке конструкции. Эта конструкция очень сложна и вероятнее всего достаточно массивна.

Целью настоящего изобретения является получение способа расположения ремней безопасности, выполненных заодно с сиденьем, отличающегося тем, что легкий и занимающий мало места каркас сиденья способен воспринимать большие нагрузки при авариях путем оптимального перераспределения действующей от ремня нагрузки и в то же время обеспечивать упругую и возможно остаточную деформацию, сначала спинки сиденья, а затем и нижней части сиденья. При аварийных нагрузках ремень удлиняется от 5 до 10%, и это удлинение вместе с деформацией спинки позволяет плавно удерживать пассажира или водителя на месте. Действующая деформация снижает опасность травматизма пассажиров и водителя в результате встряхивания.

В соответствии с настоящим изобретением это достигается путем применения способа и устройства описанных в пунктах формулы настоящего изобретения.

При аварии кинетическая энергия пассажира или водителя поглощается ремнями безопасности и конструкцией двойной рамы из упругодеформируемых трубок таким образом, что во время действия умеренных нагрузок верхняя часть конструкции двойной трубчатой рамы прогибается, а при более сильном воздействии вместе с перемещением конструкции под действием упругой деформации происходит остаточная деформация конструкции двойной трубчатой рамы, к тому же остаточная деформация обеспечивает перемещение спины пассажира или водителя назад в сторону спинки сиденья, что происходит в результате упругого перемещения верхней части конструкции двойной трубчатой рамы. Было показано, что нагрузки на шейный участок пассажира или водителя, а также травматизм уменьшаются в сравнении со случаем применения обычного ремня безопасности, устанавливаемого вне сиденья. До некоторой степени этот положительный эффект может объясняться эффектом торможения пассажира или водителя при его движении таким образом, что вначале ремень растягивается, что происходит одновременно с торможением от действия упругой деформации в верхней части трубчатой рамы на спинке сиденья. При этом происходит остаточная деформация, но не в части конструкции двойной трубчатой рамы, где имеет место перемещение под действием упругой деформации. Таким образом эта упругая деформация все еще происходит и замедляет скорость движения головы пассажира или водителя при ее резком перемещении назад.

При более высоких скоростях имеет место фаза, при которой происходит деформация гнутой части конструкции из параллельных трубок (при движении от спинки к сиденью). В то же время или несколько позже (в зависимости от типа транспортного сиденья, например городской автобус или туристический автобус) можно начинать использовать деформацию с аккумуляцией энергии траверс настила, которые обычно используются для крепления конструкции сиденья к полу транспортного средства. При соответствующем подборе размеров и материала можно добиться очень мягкого замедления перемещения пассажира или водителя при максимальном использовании упругой и остаточной деформации всех зон деформации.

Таким образом в соответствии с настоящим изобретением имеется возможность изготовить сиденья, специально приспособленные для детей и школьных автобусов, при этом некоторые сиденья будут предназначены для детей массой, например, до 20 кг, другие для детей массой, например, от 20 до 30 кг, и т. п. Таким образом можно повысить безопасность пассажиров и водителя. Можно, конечно, использовать этот способ по настоящему изобретению и для семейных автомашин. Таким образом размеры и форма сиденья отвечают не только массе тела пассажира или водителя, но также и его высоте, полноте и соотношению высоты тела и длины ног.

В настоящем изобретении описано устройство для плавного удержания пассажира или водителя с помощью ремня безопасности, прикрепленного к сиденью транспортного средства. Это устройство имеет следующие отличительные черты:

рама сиденья с сидением и спинкой (В, А), выполненными из параллельных трубок, при этом две трубки (1, 2) расположены над/под друг другом и впереди/сзади друг друга на участке сиденья (В) и спинки (А) соответственно в сравнении с положением груди (D) пассажира или водителя, при этом выше этого положения трубки перекручиваются и встают рядом друг с другом;

деформируемые пластины усиления (12), жестко установленные между параллельными трубками (1, 2), по крайней мере на сиденье (В) и на нижней части спинки (А).

Такая конструкция сохраняет место, особенно на общественном транспорте с несколькими рядами кресел, установленных друг перед другом, в то же время масса этой конструкции невелика.

Ниже приводится описание чертежей.

На фиг. 1 показан перспективный вид спереди на каркас сиденья, в состав которого входит рама из параллельных трубок, расположенных в соответствии с настоящим изобретением;

на фиг. 2. показан перспективный вид на сиденье сверху;

на фиг. 3 показан перспективный вид на сиденье сверху с изображением усиливающих пластин и спинки;

на фиг. 4а и 4b схематично показано поведение сиденья с рамой из параллельных трубок во время действия нагрузки;

на фиг. 5а и 5b показан перспективный вид на сиденье в сборе спереди и сзади соответственно.

На фиг. 1 показан перспективный вид спереди на каркас сиденья, в состав которого входит рама из двух параллельных трубок 1 и 2. Участки рамы 1 и 2 проходят параллельно от нижней части В до спинки А через гнутый участок С. Для крепления к траверсам (не показаны), зафиксированным к настилу транспортного средства, используются швеллеры 3 и 4. К трубчатому участку рамы 2 прикреплена стабилизирующая пластина 5. Приблизительно на уровне груди пассажира или водителя - участок D на фиг. 1 - участки рамы 1 и 2 переплетаются и из положения впереди/сзади друг друга они переходят в положение рядом друг с другом (см. фиг. 2). Два узла крепления 8 и 9 служат для соединения трубчатых участков рамы 1 и 2 в верхней части каркаса сиденья. На фиг. 2 показано разъединение участков трубчатой рамы 1 и 2 в месте сгиба С.

В нижней части сиденья расположена пластина усиления 7, которая придает жесткость каркасу сиденья и увеличивает его сопротивление разрушению. Это также является причиной использования трубок овального сечения. Пластины 6 и 7 также включают гнутые участки 6а (не виден) и 7а. Эти гнутые участки соединены с трубками овального сечения и вместе с соседним участком трубки образуют конструкцию для крепления сиденья.

На фиг. 3 показано соединение трубчатых участков рамы сгибом С, выполненное с использованием пластин 12 и 13. Эти пластины образуют пары 12а, 13а и 12b, 13b соответственно, при этом названные пары соединены с участками трубчатой рамы 1 и 2. В предпочтительном варианте изобретения названные пары установлены по посадке. Пластины 12а, 12b установлены с двух сторон как снаружи, так и изнутри, и могут соединяться сваркой или на болтах и/или шурупах. Задняя стенка 10 спинки сиденья выполняется, например, из армированного стекловолокна с задником 11. Сиденье сиденья выполняется мягким (см. фиг. 5).

На фиг. 4а показано положение верхней эластичной части конструкции из параллельных трубок в ненагруженном состоянии, а на фиг. 4b показан тот же участок в условиях действия усилий F (при аварии от ремня безопасности). На чертеже ясно показано как взаимодействуют трубчатые участки при размещении рядом друг с другом и также при скручивании. Это скручивание создает хорошие характеристики, которые помогают создать мягкую составляющую в процессе удержания пассажира или водителя.

Наконец, на фиг. 5а и 5b показан перспективный вид спереди и сзади на сиденье в сборе по настоящему изобретению.

Настоящее изобретение не ограничено показанными примерами, и в пределах пунктов формулы изобретения допускаются различные модификации.