КАРКАС СИДЕНЬЯ

Каркас сиденья.
Полезная модель относится к транспортному машиностроению, в частности к системам, обеспечивающим пассивную безопасность пассажиров при столкновениях пассажирских транспортных средств за счет внесения в конструкцию пассажирского сиденья дополнительных деталей, позволяющих снизить энергию удара пассажиров, расположенных за этим сиденьем, в момент дорожно-транспортного происшествия, а также обеспечивающих безопасность пассажира, сидящего на этом сиденье и пристегнутого ремнем безопасности.
Известно пассажирское кресло с энергопоглощающей спинкой [Патент РФ на изобретение № 2544048], состоящее из основания, подушки и спинки с подлокотником, при этом подушка имеет каркас, жестко закрепленный на основании посредством болтового соединения, связанный посредством металлических скоб с центральной частью торсиона, концы которого соединены со ступицами, установленными в боковинах спинки кресла, имеющие в верхней части зубчатый венец храпового механизма, соединенный с фиксатором, шарнирно закрепленным с основанием кресла.
Известное техническое решение характеризуется излишней сложностью, оправданной только для универсальных кресел, которые могут устанавливаться как по ходу движения транспортного средства, так и против.
Известно кресло подвесное для транспортного средства, преимущественно для перевозки личного состава в бронированных автомобилях [Патент РФ на полезную модель № 92390], включающее в себя раму с зафиксированной на ней спинкой, откидное сиденье, каркас которого шарнирно закреплен на раме, складную подножку, устройства крепления рамы к кузову транспортного средства или к его несущим элементам и поглотители энергии ударной нагрузки, при этом устройства крепления нижней части рамы выполнены в виде ременных растяжек, а в качестве устройств крепления верхней части рамы выступают, по меньшей мере, два поглотителя энергии ударной нагрузки. Каждый из поглотителей энергии ударной нагрузки может включать, по меньшей мере, один элемент, необратимо разрушающийся под действием нагрузки, возникающей в результате подрыва транспортного средства.
Данное техническое решение направлено на максимальную защиту только водителя или пассажира, занимающего непосредственно это сиденье, что применимо в сверхэкстремальных ситуациях и для транспортных средств, укомплектованных малочисленным и (или) распределённым по объему транспортного экипажем, в частности, военных транспортных средств.
В качестве прототипа выбрана рама (каркас) сиденья с сиденьем и спинкой [Патент РФ на изобретение № 2193982], выполненная из параллельных трубок, при этом две трубки располагаются над/под друг другом и спереди/сзади друг друга на участке сиденья и спинки соответственно, вплоть до уровня груди пассажира или водителя, при этом данные трубки скручиваются и выше названной позиции принимают положение рядом друг с другом, деформируемые пластины усиления жестко установлены между параллельными трубками, по крайней мере на участке сиденья и на нижней части спинки. При аварии кинетическая энергия пассажира или водителя поглощается 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.
Недостатком данной конструкции является излишняя сложность и необходимость подстраивания под росто-весовые показатели водителя или пассажира.
Задачей полезной модели является снижение кинетической энергии удара пассажира, сидящего сзади и не использующего удерживающие системы (ремни безопасности) или использующего двухточечной ремень безопасности, в случае возникновения дорожно-транспортного происшествия, при котором возникают значительные замедления в направлении прямолинейного движения, например, фронтальные столкновения. Непременным условием указанной задачи является высокая степень послеаварийной безопасности конструкции транспортного средства (эвакоприспособленность).
Поставленная задача также согласуется с необходимостью обеспечить одновременное выполнение требований Правил ЕЭК ООН № 14 и № 80.
В случае лобовой аварии, выполнение правил ЕЭК ООН №80 позволяет обеспечить безопасность сзади сидящего пассажира, не пристегнутого ремнем безопасности. На пути человека оказывается преграда в виде сиденья, которое должно как можно меньше нанести травм. Поэтому при  ударе сзади спинка сиденья должна деформироваться вперед в определённом диапазоне.
Однако если в момент столкновения на впереди стоящем сидении находится пассажир или водитель пристегнутый ремнем безопасности конструкция должна выдержать прилагаемую суммарную нагрузку от двух людей. Точки крепления ремня безопасности не должны выйти из определенной зоны. Это обеспечит выполнение требований правил ЕЭК ООН №14.
При размещении всех точек крепления ремней безопасности на каркасе сиденья, совокупность правил ЕЭК ООН №14 и №80 создает определенные трудности одновременного выполнения их требований. Т.е. при фронтальном столкновении спинка сиденья гасит кинетическую энергию заднего не пристёгнутого пассажира и непосредственно сидящего на нем, складываясь вперед и останавливается, а дальше должна выдержать значительную нагрузку в т. ч. через ремень безопасности (испытательная нагрузка зависит от категории ТС).
Указанная задача решается каркасом сиденья, представляющим собой трубчатую конструкцию, выполненную с возможностью упругого и остаточного деформирования части спинки, в котором, согласно предложению, возможность остаточного деформирования обеспечена смонтированными в разрыве трубок каркаса в нижней части спинки узлами деформирования, каждый из которых состоит из задника, жестко связывающего сопрягаемые участки трубки каркаса, по меньшей мере, по задней поверхности, опорной пластины, размещённой между сопрягаемыми участками трубки каркаса, и предохранительной пластины, жёстко связывающей сопрягаемые участки трубки каркаса по передней поверхности.
Целесообразно в качестве трубки каркаса применять трубку с прямоугольным поперечным сечением при этом задник может быть выполнен в виде уголка, одной стороной жёстко связанного с задними гранями сопрягаемых участков трубки каркаса, а другой стороной - с соответствующими ей боковыми гранями сопрягаемых участков.
Целесообразно также предохранительную пластину выполнять изогнутой  V-образно.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 показан узел деформирования каркаса сиденья.
На фиг. 2 показан каркас сиденья до срабатывания (испытания) и после срабатывания (испытания).
Каркас сиденья выполнен из трубок 1 и 2, соответственно верхней и нижней; в разрыве трубок 1 и 2 каркаса в нижней части спинки смонтированы узлы деформирования, каждый из которых состоит из задника 3, жестко связывающего сопрягаемые участки трубок 1 и 2 каркаса, опорной пластины 4, размещённой между сопрягаемыми участками трубками 1 и 2 каркаса, и изогнутой  V-образно предохранительной пластины 5, жёстко связывающей сопрягаемые участки трубки 1 и 2 каркаса по передней поверхности.
Устройство работает следующим образом.
В момент резкого замедления возникает нагрузка на спинку сиденья от заднего пассажира и (или) от сидящего на этом сиденье водителя или пассажира, пристегнутого ремнем безопасности, начинает деформироваться задник 3. Далее трубка 1 верхняя, поворачиваясь относительно нижней трубки 2 останавливается на опорной пластине 4. Предохранительная пластина 5 складывается при этом, не оказывая практически никакого сопротивления (изгиб предохранительной пластины 5 способствует такому результату). Затем происходит упругая деформация верхних трубок 1 каркаса, за счет чего создается дополнительное гашение кинетической энергии. В результате происходит фиксация подвижных частей каркаса сиденья в положении, способствующем беспрепятственной эвакуации пассажиров из аварийного транспортного средства.
При обычной эксплуатации предохранительная пластина 5 не дает спинке запрокинуться назад, работая на растяжение, благодаря чему спинка выдерживает назад  большие нагрузки без деформации, чем вперед.
Предлагаемое устройство было изготовлено и испытано, доказав получение заявленного технического результата. При этом детали узла деформирования выполнялись из типовых профилей и стандартных, недорогих марок сталей.