РЕМЕНЬ БЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
AUTOMOTIVE SAFETY BELT

Изобретение относится к области обеспечения пассивной безопасности водителя и пассажиров транспортных средств, в частности автомобилей.
Известны ремни безопасности транспортных средств, включающие аварийно-запирающее сматывающее устройство, пряжку, через которую с возможностью скольжения пропущена лямка ремня, а также замок для ремня с защелками, запирающими пряжку /см., например, патент СССР №1544179, кл. B60R 22/12, опубл. 15.02.1990 [1]; а.с. СССР №1181920, кл. B60R 22/12, опубл. 15.02.1990 [2]; патент РФ №2304057, кл. B60R 22/12, опубл. 10.08.2007 [3]/.
Известны также ремни безопасности транспортных средств, содержащие лямку ремня, закрепленную одним концом с одной из сторон нижней части сиденья, пропущенную через пряжку, закрепленную в верхней части сиденья с той же стороны, а также замок ремня с прорезью и соединительным устройством /держателем/, укрепленным сбоку на раме сиденья с его противоположной стороны /см., например, патент США №3471197, кл. 297-385, опубл. 1969 [4]; системы пассивной безопасности http:///xendai-getz.narod.ru/xhtml/x18.html, стр. 1, 2 [5]/.
Все известные конструкции ремней безопасности имеют общие недостатки: при возникновении в результате аварии или по другой причине в салоне транспортного средства пожара у пристегнутого человека, находящегося в условиях высокой температуры и одновременно в шоковом послеаварийном состоянии с возможностью наличия тяжелых травм, возникают серьезные проблемы при попытках быстро отсоединить ремень безопасности и покинуть автомобиль до получения несовместимых с жизнью ожогов. Как показывают статистические данные, при тяжелых авариях, сопровождающихся пожарами, именно данное обстоятельство, то есть невозможность вовремя освободиться от ремней безопасности, является причиной смерти около 30% от всех погибших водителей и пассажиров. Это резко снижает эффективность применения ремней безопасности в целях обеспечения безопасности при тяжелых авариях.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности существенных признаков является ремень безопасности для транспортного средства, содержащий лямку, один конец которой связан с кронштейном с возможностью перемещения кронштейна, расположенным в зоне нижней части сиденья с одной стороны, пряжку, закрепленную в верхней части сиденья с той же стороны, через которую с возможностью скольжения пропущена лямка, замок ремня с прорезью, через которую с возможностью скольжения пропущена лямка, и соединительное устройство замка, размещенное сбоку на раме сиденья со стороны, противоположной кронштейну и пряжке /см. патент СССР №1324580, кл. B60R 22/12, 1982 [6]/, и принятый за прототип.
Недостатком устройства-прототипа является пониженная эффективность применения ремней безопасности вследствие значительной вероятности получения водителем и пассажирами несовместимых с жизнью ожоговых травм в результате возникающего в салоне транспортного средства послеаварийного пожара и невозможности быстрого освобождения от ремней безопасности.
Сущность изобретения заключается в создании ремня безопасности, обеспечивающего его автоматическое отсоединение от запирающего замка при достижении температуры в салоне транспортного средства заданного порогового значения, выбираемого большим предельных температур, возникающих в салоне при эксплуатации транспортного средства, однако, меньше температуры, приводящей к тяжелым ожоговым травмам.
Технический результат - повышение эффективности ремней безопасности за счет обеспечения возможности их автоматического отсоединения от запирающего замка при возникновении в салоне транспортного средства пожара.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном ремне безопасности для транспортного средства, включающем пряжку с прорезью, сквозь которую с возможностью скольжения пропущена лямка ремня, и язычковой защелкой, вводимой в запирающий пряжку замок, особенность заключается в том, что силонагруженная перемычка между прорезью в пряжке и ее наружним контуром с противоположной от язычковой защелки стороны пряжки выполнена в виде отдельного прямого стержня, шарнирно закрепленного концами в теле пряжки с возможностью полного освобождения от закрепления одного из концов при повышении температуры в салоне транспортного средства до заданного порогового значения, для чего свободно вставленная в соосные отверстия в пряжке и в данном конце стержня полуось соответствующего шарнира установлена на прикрепленной к пряжке пластинке из сплава с эффектом термомеханической памяти формы, характеризующейся своим скачкообразным поперечным изгибом с удалением от поверхности пряжки и выходом полуоси из отверстия в стержне при вышеуказанной температуре.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где схематично на фиг. 1 изображен предлагаемый ремень безопасности, пристегнутый с помощью пряжки к замку, укрепленному на боковине сиденья; на фиг. 2 - разрез пряжки по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез пряжки по Б-Б на фиг. 1 /на рисунках пунктиром показаны положения пластинки после ее релейного срабатывания и стержня с лямкой в начале его поворота при освобождении одного конца/.
i
Ремень безопасности для транспортного средства включает пряжку 1 с прорезью 2, сквозь которое с возможностью скольжения пропущена лямка 3 ремня, и язычковой защелкой 4, вводимой в запирающий пряжку 1 замок 5, укрепленный на боковине 6 сиденья 7, причем, боковые края замка 5 выполнены в виде прямоугольной воронки. При этом перемычка, расположенная между прорезью 2 в пряжке 1 и ее наружним контуром с противоположной от язычковой защелки 4 стороны пряжки 1, и являющаяся силонагруженным элементом пряжки 1, воспринимающим возникающие в ремне усилия, выполнена в виде отдельного прямого стержня 8, шарнирно закрепленного концами в глухих прорезях 9 в теле пряжки 1 на ее боковых выступах 10 с возможностью полного освобождения от шарнирного закрепления одного из концов стержня 8 при повышении температуры в салоне транспортного средства до заданного порогового значения. Для этого в шарнирном соединении на данном конце стержня 8 /правом на фиг. 2/, состоящем из полуоси 11, свободно вставленной в соосные отверстия 12, 13, соответственно, в теле пряжки 1 и в стержне 8, полуось 11 установлена одним из концов на прикрепленной к пряжке 1 пластинке 14 из сплава с эффектом термомеханической памяти формы. При этом пластинка 14 соединена с поверхностью пряжки 1 с помощью сварного шва 15 одним из своих краев и характеризуется своим скачкообразным поперечным изгибом с удалением другого края с полуосью 11 от поверхности пряжки 1 и с выходом полуоси 11 из отверстия 13 в стержне 8 при вышеуказанном значении температуры. Шарнирное соединение на другом конце стержня 8 /левое на фиг. 2/ выполнено без возможности осевой подвижности, для чего полуось 16 свободно вставлена в отверстие 17 в стержне 8 и запрессована концами в соосных отверстиях 18 в теле пряжки 1. В качестве материала для изготовления пластинки 14 использован нитинол /Ti-N/, относящийся к классу интерметаллических соединений. Пластинка 14 из данного сплава стехиометрического состава при содержании, например, 50 ат.% Ti сохраняет свою плоскую форму, показанную на фиг. 2 и фиг. 3 сплошными линиями, до подъема температуры, в салоне транспортного средства примерно до 60°C /пороговое значение/. При достижении вышеуказанного порогового значения температуры пластинка 14 автоматически скачком срабатывает и принимает свою "запомненную" при термообработке в процессе изготовления изогнутую форму, показанную на фиг. 2 и фиг. 3 пунктирными линиями. При этом поперечный изгиб пластинки 14 сопровождается удалением ее свободной от сварного шва 15 части от поверхности пряжки 1 вместе с закрепленной на этой части полуосью 11, в результате чего полуось 11 выходит своим верхним на фиг. 2 концом из отверстия 12 в верхней на данном рисунке части пряжки 1 и отверстия 13 в стержне 8, в результате чего правый на фиг. 2 конец стержня 8 освобождается от шарнирного соединения и получает возможность вращения вместе со стержнем 8 вокруг полуоси 16, свободно вставленной в отверстие 17 в левом на фиг. 2 конце стержня 8. Вышеуказанное пороговое значение температуры 60°С выбрано из соображений превышения ею диапазона рабочих температур, возникающих в салоне транспортного средства при его эксплуатации, однако, не позволяющее при этом получить человеку тяжелые ожоговые травмы. В случае эксплуатации транспортного средства в особых климатических условиях при высоких температурах может быть использована пластинка 14 из сплава с другим пороговым значением температуры срабатывания.
Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.
В рабочем состоянии ремня безопасности петля лямки 3 ремня свободно вставлена в прорезь 2 пряжки 1 и охватывает силонагруженную перемычку пряжки 1, выполненную в виде шарнирно закрепленного на пряжке 1 концами стержня 8. При этом язычковая защелка 4 пряжки 1 введена в запирающий замок 5 до щелчка, укрепленный на боковине 6 сиденья 7. При возникновении в салоне транспортного средства пожара в результате аварии или по какой-то иной причине при подъеме температуры в салоне до порогового значения 60°C пластинка 14 из сплава с термомеханической памятью формы скачкообразно изгибается в поперечном направлении с удалением своего края, на котором закреплен конец полуоси 11, от поверхности пряжки 1. Такое удаление сопровождается выходом свободного конца полуоси 11 из отверстия 13 в стержне 8, и, соответственно, к полному освобождению данного конца стержня 8 от его шарнирного закрепления в теле пряжки 1, что сразу же обеспечивает стержню 8 возможность свободного проворота вокруг неподвижной полуоси 16 на другом его конце. Теперь малейшая силовая попытка пристегнутого человека встать с сиденья 7 и освободиться от ремня безопасности с приложения усилия натяжения к лямке 3 ремня сразу же приводит к повороту стержня 8 в пряжке 1 /см. пунктирные линии на фиг. 1 и фиг. 3/ и снятию петли лямки 3 ремня со стержня 8, то есть к освобождению человека от пристегнутого ремня безопасности.
Предлагаемое устройство имеет сравнительно простую конструкцию, предельно эффективно и практически универсально, так как при минимальных конструктивных изменениях может быть применено для повышения безопасности практически на любом типе автотранспортных средств как индивидуального, так и общественного использования. В ряде специальных моделей ремней безопасности, по сравнению с наиболее широко применяемыми 3-точечными ремнями безопасности втягивающего типа, могут возникнуть свои особенности. Однако сам принцип работы устройства, заключающийся в освобождении человека от ремня безопасности путем полного выхода лямки ремня из тела пряжки, проходит для любой конструкции при, как было указано выше, непринципиальных конструктивных изменениях.