Газонаполняемое защитное устройство для пользователей транспортным средством

 

Изобретение относится к обеспечению пассивной безопасности водителей и пассажиров транспортных средств при дорожно-транспортных происшествиях (ДТП) и преследует цель - предотвратить тяжелое травмирование их участников. Сущность изобретения: газогенератор 2 снабжен диском, соприкасающимся через полотнище, образующее защитную подушку 1, с крышкой 4 контейнера, закрепленного на штоке 8 поршня 7 газового цилиндра-форкамеры, и при этом шток 8 упруго зафиксирован, например, пружинным кольцом 10, установленным в выточке цилиндра, и способен выдвигаться из патрубка при воздействии газов на поршень 7 цилиндра, а крышка 4 закреплена на контейнере при помощи замков 5 по периметру и соединена с ним мягким эластичным элементом по одной из соприкасающихся сторон. Повышение быстродействия достигается за счет форкамерных отверстий 14, выполненных в полости цилиндра и перекрытых штоком. 3 ил.

Изобретение относится к обеспечению пассивной безопасности водителей и пассажиров автотранспорта в аварийных ситуациях.

Известны газонаполняемые защитные устройства, предназначенные для удержания водителей и пользователей в момент ДТП, имеющие защитную подушку, газогенератор и контейнер для их сохранения при длительной эксплуатации в составе транспортного средства. Как правило, в таких устройствах крышки контейнера имеют замки, открывающиеся при определенных условиях их нагружения изнутри контейнера со стороны подушки [1] Известны также газонаполняемые защитные устройства, в которых крышка для проема устройства подушки безопасности содержит декоративный элемент с размещенными на одной ее стороне петлями, обеспечивающими поворот, и легко освобождающиеся замковые устройства с другой. Части замкового элемента размыкаются за счет срезающего усилия, передающегося крышке от подушки при ее наполнении газом [2] В других случаях на крышке предусматриваются надрезы, по которым происходит разрушение крышки при давлении на нее подушкой, заполняющейся газом.

Недостатком таких защитных устройств является то, что открытие крышки контейнера для обеспечения выхода уложенной в нем подушки перед пользователем осуществляется самой подушкой по мере поступления газа в подушку и достижения определенной величины давления в ней, при котором происходит либо открытие замков, либо разрушение крышки в специально сформированных ее слабых местах. При этом в результате большой скорости газоприхода и непосредственного воздействия давления на стенки и крышку контейнера до открытия крышки, контейнер и подушка испытывают существенные динамические нагрузки, которые в свою очередь приводят к нежелательным эффектам: возможность разрушения подушки и контейнера, требование обеспечения больших запасов прочности, что приводит к увеличению веса, а также возникновение значительных звуковых давлений в момент открытия контейнера.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является техническое решение, в котором используется контейнер с принудительным открытием крышки. При этом открыванию крышки предшествует воздействие штока, выдвигающегося из цилиндра сжатым воздухом или газом от газогенератора, на ее замковый элемент [3] Недостатком данного технического решения является то, что газ (сжатый воздух) в цилиндр подается из камеры газообразования. Таким образом, газ во внутренний объем защитной подушки и в цилиндр для открытия замка крышки поступает одновременно и фактическое открытие крышки осуществляется газонаполняющейся подушкой.

Целью данного изобретения является повышение функциональных характеристик защитного устройства, позволяющих снизить вероятность разрушения подушки при открытии крышки и исключить травмирование пользователя при возможном контакте с элементами интерьера за счет снижения вероятности резкого выпуска воздушно-газовой смеси из защитной подушки, а также повысить надежность работы защитного устройства за счет снижения давления внутри контейнера в момент раскрытия подушки (выхода подушки из контейнера), снижение нагрузок на саму подушку, крышку и стенки контейнера.

Указанная цель достигается тем, что в газогенератор защитного устройства введен элемент, выталкивающий крышку из контейнера до того, как в подушку начинает поступать газ, а крышка соединена с контейнером кроме замков, расположенных по периметру, еще и эластичным элементом, закрепленным на крышке и контейнере на одной из соприкасающихся сторон.

Существенное отличие изобретения заключается в том, что в предлагаемом устройстве для повышения его функциональных характеристик в нем газогенератор снабжен толкателем, выполненным, например, в виде диска, соприкасающегося через полотнище защитной подушки с крышкой контейнера, закрепленного на штоке поршня, размещенного и упруго зафиксированного, например, пружинным кольцом в полости форкамеры воспламенителя и способен выдвигаться из газогенератора при воздействии газов, выделяющихся при сгорании воспламенителя, на поршень цилиндра.

С целью обеспечения быстродействия защитного устройства в нем форкамерные отверстия перекрыты поршнем и вскрываются при его перемещении. Таким образом, срабатывание толкателя и вскрытие крышки контейнера происходит до воспламенения заряда газогенератора, т.е. при срабатывании только лишь воспламенителя.

На фиг. 1 изображено защитное устройство в разрезе; на фиг.2 защитное устройство в момент открытия крышки контейнера, газ еще не образуется и не поступает в подушку; на фиг.3 защитное устройство в ранней стадии разворачивания защитной подушки.

Защитное устройство состоит из защитной подушки 1, газогенератора 2, соединенных между собой и корпусом контейнера 3 на его днище ЗД, а также крышки 4 контейнера, которая соединена с корпусом контейнера при помощи замков 5 и соединительного эластичного элемента 6, уложенного внутри контейнера петлей.

У газогенератора имеется толкатель 7, выполненный, например в виде диска, прижимающего полотнище защитной подушки к крышке 4 контейнера, закрепленный на штоке 8 поршня газового цилиндра 9, являющегося форкамерой.

Шток 8 упруго зафиксирован в цилиндре, например пружинным кольцом 10, установленным в выточке цилиндра и способен выдвигаться из патрубка при воздействии газов на поршень цилиндра. В момент поступления электрического сигнала на электрозапал 11 газогенератора импульс давления газа от него воздействует на шток и последний, двигаясь по цилиндру, открывает крышку 4 контейнера и, дойдя до упора, открывает форкамерные отверстия в цилиндре, через которые форс пламени поджигает газообразующую смесь. Образующийся газ проходит через отверстия 14 в корпусе газогенератора, через фильтрующий элемент 15 и заполняет подушку, движение которой началось уже при движении толкателя. После вскрытия замков движение крышки в начальный момент не ограничивается и она движется в направлении, которое придал ей толкатель. После выбора слабины петли эластичного элемента 6 крышка поворачивается вокруг мнимой оси и располагается за газонаполненной подушкой со стороны, противоположной размещению пользователя.

Защитное устройство подвергалось лабораторно-стендовым испытаниям с оценкой функциональных характеристик. Все отмеченные преимущества предлагаемой конструкции подтвердились: повышена надежность функционирования защитного устройства; снижена возможность травмирования пользователя за счет снижения вероятности разрушения контейнера и подушки; значительно снижен уровень звукового давления в салоне автомобиля в момент разворачивания подушки за счет снижения пиковых давлений в момент открытия крышки контейнера.

Формула изобретения

ГАЗОНАПОЛНЯЕМОЕ ЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ ТРАНСПОРТНЫМ СРЕДСТВОМ, содержащее контейнер с крышкой для защитной подушки, газогенератор и механизм привода принудительного открытия крышки контейнера с толкателем, взаимодействующим с крышкой, отличающееся тем, что поршень газогенератора расположен в полости форкамеры воспламенителя и зафиксирован в продольном направлении, толкатель механизма привода принудительного открытия крышки контейнера размещен на штоке поршня с возможностью прижатия полотнища подушки к крышке контейнера, форкамерные отверстия размещены с возможностью перекрытия их поршнем, а крышка контейнера закреплена на нем по периметру и соединена с контейнером по одной из сторон мягким эластичным элементом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3