Система безопасности пользователя на транспорте

 

Изобретение относится к средствам обеспечения безопасности человека на транспорте и прежде всего к удерживающим средствам пассивной безопасности человека в легковых автомобилях. Цель изобретения - повышение эффективности работы системы. Система безопасности пользователя на транспорте содержит жилет 1 с недеформируемой спинкой 2 и шлем 3, на которых установлены быстросъемные замковые захваты 4 и 5, вал вращения 10 с тремя шкивами различного диаметра, на одном из которых намотан гибкий трос 11 идущий к натяжителю 12 с источником давления 13, соединенным с датчиком аварийной ситуации, а между валом и корпусом натяжителя 12 установлена пружина 17. При наклонах пользователя до аварии гибкие тросы 6 и 7 могут выдвигаться, при этом вал 10 вращается в сторону натяжения гибкого троса 11, что через блок вращения 15 приводит к сжатию пружины 17. При аварии от датчика через соединитель 14 поступает сигнал на источник давления 13, при этом поршень 19 сдвигается и доходит до толкателя 16, который, перемещаясь, вращает вал 10 в сторону натяжения гибких тросов 6 и 7, поджимающих жилет 1 и шлем 3 к спинке сиденья 20 и подголовнику 21 через замковые захваты 4 и 5. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к средствам обеспечения безопасности пользователя на транспорте и прежде всего к удерживающим средствам пассивной безопасности пользователя в легковых автомобилях. Известные системы безопасности в случае высоких скоростей встречи с преградой оказываются малоэффективными. Целью изобретения является повышение эффективности работы систем пассивной безопасности пользователя на транспорте. Указанная цель достигается тем, что в известной системе безопасности пользователя на транспорте, преимущественно в автомобиле, включающей датчик аварийной ситуации и элементы защиты при аварии от удара корпуса и головы пользователя, натяжитель элементов защиты, включающий корпус и поршень, и быстродействующий источник давления, связанный с датчиком аварийной ситуации, элементы защиты, непосредственно охватывающие корпус и голову пользователя, выполнены в виде соответственно жилета с недеформируемой спинкой и шлема, причем на жилете и шлеме установлены быстросъемные замковые захваты, под которые на уровне пояса и затылка головы пользователя размещены ответные захваты, прикрепленные к концам расположенных за сиденьем гибких тросов, связанных с жилетом и шлемом с возможностью обеспечения выдвижения гибких тросов при наклонах пользователя, натяжитель снабжен вращающимся валом, на котором размещены три шкива с разными диаметрами, при этом на двух шкивах намотаны гибкие тросы, огибающие направляющие опоры к жилету и шлему, а на третьем - гибкий трос, связанный с дополнительным блоком вращения, установленным на натяжителе с обеспечением взаимодействия при аварии - через толкатель с поршнем и при наклонах пользователя через пружину с корпусом натяжителя, в котором размещен фиксатор конечного положения поршня натяжителя. Сущность изобретения заключается в постоянном и более надежном соединении массы пользователя с массой транспортного средства, за счет чего возможно более эффективное снижение величины механических перегрузок, действующих на органы пользователя при ударах в момент аварии. Элементы защиты, непосредственно охватывающие корпус и голову пользователя, выполнены в виде соответственно жилета с недеформируемой стенкой и шлема для того, чтобы гарантировать плотную и травмобезопасную связь корпуса пользователя и его головы с недеформируемыми частями транспортного средства. В предлагаемой системе безопасности захваты позволяют пользователю закрепиться за гибкие тросы при посадке в транспорт и быстро освободиться от них при необходимости покинуть транспортное средство. В совокупности с жилетом и шлемом, связанные гибкими тросами с поршневым натяжителем, они позволяют перераспределить контактные усилия, действующие на потребителя, тем самым повышают эффективность системы безопасности. В предлагаемой системе поршневой натяжитель выполнен общим для элементов поджатия корпуса и головы и кинематически связан с жилетом и шлемом соответствующими гибкими тросами через вращающийся вал, что позволяет синхронно поджать к сиденью корпус пользователя и его голову без эффекта инерционного кивка головы относительно корпуса. В предлагаемой системе на вращающемся валу размещены три шкива с разными диаметрами при этом на двух шкивах намотаны гибкие тросы, огибающие направляющие опоры к жилету и шлему, а на третьем - гибкий трос, связанный с дополнительным блоком вращения, установленным на натяжителе с обеспечением взаимодействия при аварии - через толкатель с поршнем и при наклонах пользователя через пружину с корпусом натяжителя, в котором размещен фиксатор конечного положения поршня, что позволяет автоматически прослеживать позу пользователя и при его наклонах до аварии сжимать пружину на поршневом натяжителе, которая устраняет слабину гибких тросов при выпрямлении потребителя, давая возможность и свободу для упора спиной в сиденье. Использование дополнительного блока вращения на поршневом натяжителе позволяет повернуть на 180^о гибкий трос, идущий через него. В предлагаемой системе этот прием позволяет применить поршневой натяжитель с весьма малым рабочим ходом (25-50 мм), что дополнительно дает возможность размещения системы в спинке сиденья. Размещение фиксатора конечного положения поршня в натяжителе позволяет зафиксировать пользователя в наиболее удобной и безопасной позе, когда его спина и голова поджаты к сиденью. В самом выборе места размещения этого фиксатора нового ничего нет. В предлагаемой системе наличие фиксатора обеспечивает при аварии соединение массы пользователя с массой транспортного средства за счет чего и достигается в итоге высокая эффективность работы системы безопасности. Проведенный анализ показывает, что отдельно известные элементы, предложенным образом расположенные и функционально соединенные в системе безопасности при аварийной ситуации благодаря своей новой указанной совокупности, придают системе повышение эффективности. Для оказания медицинской или технической помощи в предлагаемой системе безопасности на жилете в удобных местах могут быть выбраны нашивки, накладки и карманы для размещения набора медикаментов и запаса крови соответствующей группы. Для сохранения жизни пользователей, в случае нападения на них до или после аварии жилет и шлем могут быть изготовлены из пуленепробиваемых материалов. На чертеже изображена предлагаемая система безопасности пользователя на транспорте. Система безопасности содержит жилет 1 с недеформируемой спинкой 2 и шлем 3. На жилете и шлеме установлены быстросъемные замковые захваты 4 и 5, соединяющиеся с гибкими тросами 6 и 7. Трос 6, идущий через направляющую опору 8 типа блока вращения намотан на шкив диаметром d₁, а трос 7, идущий через направляющую опору 9 - на шкив диаметром d₂, которые выполнены на вращающемся валу 10. На шкив диаметром d₃ этого вала намотан гибкий трос 11, идущий к поршневому натяжителю 12 с быстродействующим источником давления 13, который через соединитель 14 имеет электрическую связь с датчиком аварийной ситуации (на чертеже не показан). Гибкий трос 11 повернут вокруг дополнительного блока вращения 15 на 180^о и закреплен на поршневом натяжителе 12. Блок вращения 15 жестко связан с толкателем 16, а между блоком вращения 15 и корпусом натяжителя 12 установлена пружина 17. В корпусе натяжителя 12 размещен фиксатор 18 конечного положения поршня 19. Гибкие тросы 6 и 7 установлены с возможностью их выдвижения при наклонах пользователя на длину соответственно l₁ и l₂ (на чертеже не показано). Рабочие ходы поршневого натяжителя 12 и пружины 17 составляют соответственно l₃ и l₄ (на чертеже не показано). Все элементы системы, кроме жилета и шлема, размещены внутри спинки сиденья 20 и в подголовнике 21, а подушка сиденья 22 остается свободной. При наклонах пользователя до аварии гибкие тросы 6 и 7 могут выдвигаться, при этом вал 10 вращается в сторону натяжения гибкого троса 11, который через блок вращения 15 приводит к сжатию пружины 17, толкатель 16 перемещается вместе с блоком вращения 15, поршень 19 остается неподвижным. При выпрямлении пользователя до аварии пружина 15, блок вращения 15 натягивает гибкий трос 11 и за счет этого вращает вал 10 в сторону устранения слабины гибких тросов 6 и 7. Спинка 2 жилета 1 выполнена с металлическим каркасом, шлем 3 - пластмассовым, замковые захваты 4 и 5, направляющие опоры 8 и 9, вал 10 и шкивы на нем, корпус поршневого натяжителя 12, блок вращения 15, толкатель 16, пружина 17, фиксатор 18 и поршень 19 - стальными, в качестве гибких тросов 6, 7 и 11 используются капроновые ленты или шнуры. Для характерных длин и диаметров, указанных выше, выбраны следующие значения: l₁ = 100 мм; l₂ = 400 мм; l₃ = l₄ = 50 мм; d₁ = d₃ = 20 мм; d₂ = 80 мм. Выбранные значения размеров обеспечивают достаточную подвижность и свободу действий сидящего на транспортном средстве пользователя до аварии, например пользователь может наклоняться вперед, вправо и влево или выпрямляться и прижиматься спиной и головой к сиденью. При этом выбранные отношения размеров обеспечивают убирание слабины гибких тросов при выпрямлении пользователя. Выбранные значения рабочих ходов поршневого натяжителя и пружины позволяют разместить все элементы системы (кроме жилета и шлема) внутри сиденья. При аварии система безопасности работает следующим образом. От датчика аварийной ситуации (на чертеже не показано) через соединитель 14 поступает сигнал на задействование источника давления 13, при этом поршень 19 сдвигается и доходит до толкателя 16, который перемещает блок вращения 15, при этом гибкий трос 11 натягивается и вращает вал 10 в сторону натяжения гибких тросов 6 и 7, поджимающих соответственно жилет 1 и шлем 3 к спинке сиденья 20 и подголовнику 21 через замковые захваты 4 и 5. В конечном положении поршень 19 автоматически стопорится фиксатором 18. После этого пользователь фиксируется на транспортном средстве в наиболее удобной и безопасной позе, когда его корпус и голова поджаты к сиденью (на чертеже не показано). Жесткая механическая связь массы пользователя с массой транспортного средства обеспечивает гашение скорости перемещения вместе с транспортным средством. Жилет 1 и шлем 3 перераспределяют тяговые усилия на гибких тросах 6 и 7 в пределах обширных поверхностей по местам контактов жилета и шлема с корпусом и головой пользователя, что исключает возможность их травмирования. Таким образом достигается высокая эффективность работы предлагаемой системы безопасности пользователя на транспорте. Предлагаемая система исключает инерционный кивок головы пользователя при аварии относительно его корпуса, что позволяет с высокой эффективностью применять предлагаемую систему безопасности без дополнительных защитных устройств, например без надувных подушек безопасности. Предлагаемая система безопасности может найти применение на любых видах транспортных средств. Наиболее целесообразно эту систему использовать для высокоскоростных видов транспорта, например для спортивных гоночных машин, а также для транспорта специального назначения, например милицейских, представительских и других автомобилей.

Формула изобретения

1. СИСТЕМА БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ НА ТРАНСПОРТЕ, преимущественно в автомобиле, включающая датчик аварийной ситуации и элементы защиты при аварии от удара корпуса и головы пользователя, натяжитель элементов защиты, включающий корпус и поршень, и быстродействующий источник давления, связанный с датчиком аварийной ситуации, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности работы системы, элементы защиты, непосредственно охватывающие корпус и голову пользователя, выполнены в виде соответственно жилета с недеформируемой спинкой и шлема, причем на жилете и шлеме установлены быстросъемные замковые захваты, под которые на уровнях пояса и затылка головы пользователя размещены ответные захваты, прикрепленные к концам расположенных за сиденьем гибких тросов, связанных с жилетом и шлемом, с возможностью обеспечения выдвижения гибких тросов при наклонах пользователя, натяжитель снабжен вращающимся валом, на котором размещены три шкива с разными диаметрами, при этом на двух шкивах намотаны гибкие тросы, огибающие направляющие опоры к жилету и шлему, а на третьем - гибкий трос, связанный с дополнительным блоком вращения, установленным на натяжителе с обеспечением взаимодействия при аварии через толкатель с поршнем и при наклонах пользователя через пружину с корпусом натяжителя, в котором размещен фиксатор конечного положения поршня натяжителя. 2. Система безопасности по п.1, отличающаяся тем, что на жилете выполнены нашивки, накладки и карманы для размещения набора медикаментов и запаса крови соответствующей группы. 3. Система безопасности по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что жилет и шлем изготовлены из пуленепробиваемых материалов.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 14-2002

Извещение опубликовано: 20.05.2002        

---