Надувное оградительное устройство
Изобретение относится к надувным средствам пассивной безопасности. Цель изобретения - повыщение надежности устройства путем упрощения конструкции. Устройство содержит источник газа 1, помещенный в герметичный корпус 2, деформируемый предохранитель 3 в виде пружины сжатия, воспринимающий орган 4, связанный с пусковым механизмом, надувную подушку, сообщающуюся с полостью корпуса 2 посредством трубопровода 7. При столкновениях под действием инерционных сил источник газа 1 перемещается вдоль корпуса 2, деформируя предохранитель в виде пружины. При этом воспринимающий орган 4 ударяется о корпус. От этого удара срабатывают выпускные клапаны источника газа 1, и рабочее тело (газ) через трубопровод 7 поступает в подушку, которая, раздуваясь, предохраняет от удара пассажиров в салоне. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к средствам обеспечения безопасности пользователя на транспорте, а именно к средствам пассивной безопасности пользователя в легковых автомобилях. Известными средствами безопасности являются надувные оградительные устройства, например предохранительная подушка, которая предназначена для демпфирования удара пользователя при аварии автомобиля и размещается на ступице рулевого колеса для защиты водителя и на передней панели под лобовым стеклом или в спинках передних сидений для защиты пассажиров. Надувное оградительное устройство, как правило, работает от быстродействующего источника газа балонного, генераторного или другого типа. Для приведения в действие источника газа в требуемый момент времени применяется датчик аварийной ситуации, а в качестве источника электропитания используется чаще всего аккумулятор, установленный на автомобиле. Системы пассивной безопасности с такими оградительными устройствами требуют сложных электронных устройств как в своем составе, так и в составе диагностических средств, что приводит к определенным трудностям при конструкторской компоновке элементов системы на автомобиле и к снижению надежности в работе всей системы. Известна конструкция оградительного устройства с механическим датчиком аварийной ситуации, в котором чувствительный элемент выполнен в виде шара малой массы. Шар размещен в направляющем цилиндре и удерживается подпружиненным рычагом. Рычаг, в свою очередь, удерживает подпружиненный ударник, выполненный также в виде инерционного тела малой массы. Направляющий цилиндр ориентируется по направлению движения автомобиля. Если в течение некоторого времени отрицательное ускорение превышает заданный предельный уровень, то шар преодолевает сопротивление подпружиненного рычага и продвигается по направляющему цилиндру. При этом рычаг перемещается настолько, чтобы освободить подпружиненный ударник, который ударяет по воспринимающему органу в виде пиротехнического капсюля или аналогичного устройства с навеской взрывчатого вещества. Система безопасности с оградительным устройством, в котором используется такой высокочувствительный датчик, не требует источника электропитания и других каких-либо электронных устройств. С его помощью предусматривается возможность задействования как надувных оградительных устройств, так и механизмов предварительного подтяга ремней безопасности. При этом датчик устанавливают только в салоне автомобиля, хотя известно, что при аварии механические перегрузки доходят в салон с большим опозданием. Кроме того, фактический уровень перегрузок, регистрируемых в салоне, колеблется в весьма широком диапазоне в зависимости от марки автомобиля и его конструктивного исполнения. Тем самым уменьшается возможность регистрации момента столкновения с преградой. Если же такой датчик будет размещен не в салоне, а в передней части автомобиля, то вследствие своей высокой чувствительности он будет выдавать ложные сигналы срабатывания при тряске и вибрациях на неровной дороге. Поэтому и такая система безопасности не лишена недостатков как в части сложности компоновки ее элементов на автомобиле, так и в части эксплуатационной надежности. Целью изобретения является повышение надежности устройства путем упрощения конструкции. Указанная цель достигается тем, что в известном надувном оградительном устройстве, содержащем корпус, направляющий цилиндр, инерционный механический датчик аварийной ситуации, выполненный в виде инерционной массы, установленной с возможностью перемещения внутри направляющего цилиндра, быстродействующий источник газа, пусковой механизм, включающий в себя деформируемый предохранитель, установленный между инерционной массой и корпусом, ударник и воспринимающий орган, и надувную подушку, заполняемую от источника газа, связанного с инерционным датчиком аварийной ситуации, корпус выполнен герметичным и сообщающимся с надувной подушкой, направляющий цилиндр выполнен за одно целое с корпусом, инерционная масса представляет собой емкость с быстродействующим источником газа, жестко установленный на ней ударник, связанный посредством воспринимающего органа с выпускными клапанами источника газа, и направляющую, охватывающую емкость с источником газа и обеспечивающую скольжение внутри направляющего цилиндра. Предложенное устройство конструктивно может отличаться тем, что в направляющем цилиндре выполнен кольцевой выступ, за которым расположены с возможностью перемещения перпендикулярно оси направляющего цилиндра дополнительные грузы для обеспечения возможности контактирования своими коническими поверхностями с инерционной массой. На фиг.1 схематически изображен основной узел надувного оградительного устройства для защиты от фронтальных и близких к ним столкновений; на фиг.2 - схема соединения основного узла с надувной подушкой, предназначенной для защиты пассажиров; на фиг.3 - схема подвода рабочего газа к надувной подушке, размещаемой на руле и предназначенной для защиты водителя; на фиг.4 - схема основного узла надувного оградительного устройства для защиты как от фронтальных и близких к ним столкновений, так и от боковых ударов. Устройство содержит источник газа 1, одновременно выполняющий функцию чувствительного элемента инерционного механического датчика аварийной ситуации и ударника его пускового механизма. Источник газа 1 помещен в герметичный корпус 2, одновременно являющийся направляющим цилиндром, в котором он может скользить и перемещаться под действием инерционных сил в пределах рабочего хода l1. Источник газа 1 в корпусе 2 зафиксирован деформируемым предохранителем 3 в виде пружины сжатия. Использование массы источника газа в качестве ударника позволяет установить на нем воспринимающий орган 4, связанный с его пусковым механизмом, представляющий собой выпускные клапаны или другие коммутирующие устройства (пусковой механизм на фиг.не показан). Корпус 2 загерметизирован крышкой 5, в которой выполнен выход А для подсоединения к надувной подушке, а в источнике газа 1 - отверстия Б для выпуска рабочего газа. Входное отверстие В (см. фиг.2) надувной подушки 6 через трубопровод 7 соединяется с основным узлом, который закреплен на элементе 8, а надувная подушка 6 - на элементе 9. Элемент 8 может быть установлен, например, под капотом автомобиля, а элемент 9 - в салоне, например, на спинках передних сидений. Надувная подушка 6 (см. фиг. 3) подстыковывается к трубопроводу 7 в случае установки подушки 6 на руле (рулевое колесо на фиг. не показано). При этом используются крепежные элементы 10-14, а в рулевой колонке 15 должны быть выполнены отверстия Г. В основном узле надувного оградительного устройства (см. фиг.4) внутри корпуса 2, загерметизированного крышкой 5, с выходом А для подсоединения к надувной подушке, перед источником газа 1 размещены два дополнительных груза 16 с конусными поверхностями Д, контактирующими с источником газа. Дополнительные грузы 16 уперты в поверхность Е и кольцевой выступ 17, выполненный в направляющем цилиндре 2. Расстояние l2 между дополнительными грузами 16, а также масса этих грузов и наклон конусных поверхностей Д выбраны из условия, что при опасном боковом ударе один из соответствующих дополнительных грузов 16, скользя и перемещаясь в пределах расстояния l2, сдвинет источник газа 1 на величину рабочего хода l1 (см. фиг.1). Достаточно двух дополнительных грузов 16 для тех случаев, когда основной узел с источником газа 1 и направляющим цилиндром 2 размещены в автомобиле на жестких частях, имеющих постоянную ориентацию в пространстве, например под капотом в передней части автомобиля, на передней панели сбоку от водителя или на спинках передних сидений. Если источник газа 1 с направляющим цилиндром 2 будут размещаться на ступице рулевого колеса, то дополнительных грузов 16 должно быть три или более. Источник газа 1 с воспринимающим органом 4, деформируемый предохранитель 3, направляющий цилиндр 2 с крышкой 5, элементы 8-13 и 15, а также дополнительные грузы 16 и кольцевой выступ 17 выполнены из металлических сплавов, чехол надувной подушки 6 - из вспенивающегося полистирола или полиуретана, надувная подушка 6 - из капроновой ткани, трубопровод 7 - из гибкой эластичной трубы, например рукава прокладочной конструкции 40У16-7ТУ0056016-87, а элементы 14 - из фторопласта Ф-4. Устройство работает следующим образом. При фронтальных и близких к ним столкновениях (см. фиг.1) под действием инерционных сил источник газа 1 перемещается на величину рабочего хода l1 вдоль направляющего цилиндра 2, деформируя предохранительную пружину 3. В случае достижения аварийно-опасной величины перегрузок от механического удара воспринимающего органа 4 о стенку корпуса 2 срабатывают выпускные клапаны источника газа 1, и рабочий газ, например воздух, через отверстия Б в источнике газа 1, отверстия А в крышке 5 корпуса 2, далее (см. фиг.2) через трубопровод 7 и отверстие В поступает в надувную подушку 6, предназначенную для защиты от удара пассажиров. В надувную подушку 6 рабочий газ поступает (см. фиг.3) из трубопровода 7 через отверстия Г в рулевой колонке 15 благодаря элементам 10-14. При боковых встречах с преградой (см. фиг.4) один из дополнительных грузов 16 остается на месте, а другой начинает перемещаться в пределах расстояния l2 по направлению действия перегрузок. В случае достижения боковых перегрузок, равнозначных аварийно-опасному удару, за счет конусной поверхности Д источник газа 1 перемещается на величину рабочего хода l1 и надувное оградительное устройство срабатывает так, как было изложено выше. Предлагаемое надувное оградительное устройство может размещаться в автомобиле на любой жесткой части и позволяет в салоне автомобиля размещать только надувную подушку, которая в сложенном виде представляет собой компактную и легкокомпонуемую конструкцию. Устройство обеспечивает надежное срабатывание с малыми количествами пиротехнического состава в огневой цепи задействования генераторного источника газа. В случае применения источника газа баллонного типа для задействования устройства совершенно не требуются пиротехнические составы или взрывчатые вещества. Предлагаемое устройство не требует источника электропитания и каких-либо электронных блоков, отличается простотой в обслуживании, высокой автономностью и надежностью при эксплуатации.
Формула изобретения
1. НАДУВНОЕ ОГРАДИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее корпус, направляющих цилиндр, инерционный механический датчик аварийной ситуации, выполненный в виде инерционной массы, установленной с возможностью перемещения внутри направляющего цилиндра, быстродействующий источник газа, пусковой механизм, включающий в себя деформируемый предохранитель, установленный между инерционной массой и корпусом, ударник и воспринимающий орган, и надувную подушку, заполняемую от быстродействующего источника газа, связанного с инерционным механическим датчиком аварийной ситуации, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем упрощения конструкции, корпус выполнен герметичным и сообщающимся с надувной подушкой, направляющий цилиндр выполнен за одно целое с корпусом, инерционная масса представляет собой емкость с быстродействующим источником газа, жестко установленный на ней ударник, связанный посредством воспринимающего органа с выпускными клапанами источника газа, и направляющую, охватывающую емкость с источником газа и обеспечивающую скольжение внутри направляющего цилиндра. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в направляющем цилиндре выполнен кольцевой выступ, за которым расположены с возможностью перемещения перпендикулярно оси направляющего цилиндра дополнительные грузы для обеспечения возможности контактирования своими коническими поверхностями с инерционной массой.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4MM4A 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: 11-2002
Извещение опубликовано: 20.04.2002
