Сиденье транспортного средства и способ обеспечения безопасности пользователя сиденья транспортного средства
VEHICLE SEAT AND THE METHOD FOR ENSURING THE SAFETY OF THE VEHICLE SEAT USER

Изобретение относится к способам обеспечения пассивной безопасности пассажиров транспортных средств.
Известна система безопасности пользователя сиденьем транспортного средства (патент РФ №2343257, опубл. 10.01.2009) включающая механизм управления ограниченным перемещением сиденья в направлении действия сил инерции по направляющим салазкам с фиксацией в начальном и конечном положениях.
Недостатком данного технического решения является повышенная сложность конструкции, обеспечивающая требуемый уровень безопасности пользователя сиденья.
Проблемой, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является проблема повышенной сложности конструкции сидения транспортного средства, обеспечивающая требуемый уровень безопасности пользователя сиденья.
Данная проблема решается за счет того, что в конструкции сиденья применяется кронштейн основания сиденья транспортного средства, имеющий выемку, ослабляющую конструкцию кронштейна, и позволяющую при изгибающей нагрузке на кронштейн осуществить поворот части конструкции кронштейна, к которой крепится задняя спинка, на строго определенный угол.
Технические результаты состоят в упрощении конструкции сиденья транспортного средства при обеспечении требуемого уровня безопасности пользователя сиденья и в создании способа, позволяющего проектировать и изготавливать сиденья, обеспечивающие требуемый уровень безопасности для пассажиров изменением, по крайней мере, одного параметра из комплекса мер в соответствии с предлагаемым способом.
Далее в описании представлен один из возможных, но не единственный, вариант реализации заявляемого технического решения.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг. 1 показано сиденье транспортного средства, общий вид.
На фиг. 2 показано основание сиденья транспортного средства.
На фиг. 3 показан кронштейн основания.
Как известно, при конструировании транспортного средства особое внимание уделяется безопасности водителя и пассажиров.
При этом, предусматриваются специальные технические решения, уменьшающие риск травмирования водителя и пассажиров при возникновении аварийной ситуации. Так, например, кузов автомобиля имеет специальные штампованные элементы, которые деформируются при ударе, поглощая, таким образом, энергию удара, и уменьшая негативное воздействие энергии удара на водителя и пассажиров транспортного средства при аварии.
Известны требования к сиденьям транспортного средства, гласящие, что конструкция сиденья должна обеспечивать поворот задней спинки сиденья на определенный угол при ударе о спинку сиденья сзади. Это требование при ударе транспортного средства о преграду уменьшает риск травмирования о переднее кресло пассажира, сидящего сзади,
Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами.
1 - спинка;
2 - подушка;
3 - основание;
4 - паз;
5 - Z-образный вырез;
6 - место перелома;
7 - накладка;
8 - кронштейн;
9 - усилитель;
10 - поперечина;
11 - линия изгиба;
12 - выемка;
13 - поперечина;
14 - точка поворота.
На фиг. 1 показано сиденье транспортного средства, общий вид.
Сиденье транспортного средства состоит из спинки 1 сиденья, подушки 2 сиденья и основания 3 сиденья. При этом спинка 1 сиденья крепится к первой части кронштейна 8, а подушка 2 сиденья крепится к другой части кронштейна 8, разделенные выемкой 12.
На фиг.2 показано основание сиденья транспортного средства.
Основание 3 сиденья состоит из кронштейна 8; накладки 7, приваренной к боковой и горизонтальной поверхностям кронштейна 8, при этом край накладки 7, прилегающий к выемке 12 повторяет ее контур; поперечин 10 и 13, приваренных к кронштейну 8; усилителя 9, приваренного одним краем к вертикальной полке кронштейна, другим к горизонтальной полке кронштейна и частично к поперечине 10. Боковая поверхность кронштейна 8 имеет выемку 12, начинающуюся на горизонтальной полке кронштейна 8, продолжающуюся на боковой поверхности кронштейна 8 и переходящую в Z-образный вырез 5 ближе к верхнему краю боковой поверхности, причем Z-образный вырез 5 не доходит до верхнего края кронштейна 8 на расстояние L, образуя перемычку. Выемка 12 выполнена таким образом, что при возникновении изгибающей нагрузки на кронштейн 8, происходит перелом участка L в месте перелома 6, при этом паз 4 имеет возможность поворота на угол α относительно точки поворота 14 до упора в поперечину 13.
На фиг. 3 показан кронштейн основания.
Кронштейн 8 имеет горизонтальную и вертикальную полки и боковую поверхность, разделенную на две части выемкой 12, заканчивающейся Z-образным вырезом 5. К первой части кронштейна 8, находящейся слева от выемки 12, крепится спинка 1, ко второй части кронштейна 8, находящейся справа от выемки 12, крепится подушка 2. Кронштейны 8 имеют левое и правое исполнение и расположены с левой и с правой стороны сиденья и вместе с усилителями 9, накладками 7 и поперечинами 10 и 13 образуют основание 3 сиденья. Кронштейн 8 крепится к подушке 2 и к конструкциям транспортного средства во второй части кронштейна 8, а первая часть кронштейна 8 крепится к спинке 1.
Устройство работает так: при ударе транспортного средства о препятствие за счет воздействия сил инерции пассажир, располагающийся сзади, ударяется о заднюю часть спинки 1, вызывая таки образом изгибающую нагрузку на кронштейн 8. При достижении изгибающей нагрузкой расчетной величины в месте перелома 6 происходит разрушение участка L, паз 4 поворачивается относительно точки поворота 14 на угол а, упираясь в поперечину 13, при этом происходит изгиб горизонтальной полки кронштейнов 8 по линии изгиба 11, все это приводит к частичному поглощению энергии удара и уменьшает негативное воздействие этой энергии на пассажира.
Исполнение кронштейна 8 с выемкой 12, заканчивающейся Z-образным вырезом 5, и выполненной так, что при переломе перемычки L, образованной Z-образным вырезом 5 и верхним краем кронштейна 8, происходит поворот первой части кронштейна 8, к которой крепится спинка 1, по отношению ко второй части кронштейна 8, к которой крепится подушка 2 и которая остается неподвижной, все это позволяет достичь технический результат, заключающийся в упрощении конструкции сиденья транспортного средства при обеспечении требуемого уровня безопасности пользователя сиденья.
Способ обеспечения безопасности пользователя сиденья транспортного средства, характеризующийся выполнением основания сиденья таким образом, что на боковой поверхности кронштейна 8 имеется выемка 12, заканчивающаяся Z-образным вырезом 5, не доходящим до верхней кромки кронштейна 8 на расстояние L, заключающийся в том, что для соблюдения требований, обеспечивающих безопасность пользователя сиденья транспортного средства при ударе транспортного средства о препятствие, предлагается использовать комплекс мер, обеспечивающих частичное поглощение ударной энергии, передающейся на пользователя сиденья транспортного средства при ударе о препятствие, а именно:
1. Изменение размера перемычки L для увеличения или уменьшения расчетной ударной нагрузки при изменении нормативных требований.
2. Изменение толщины металла, из которого изготовлен кронштейн 8, для увеличения или уменьшения расчетной ударной нагрузки при изменении нормативных требований при неизменном размере перемычки L.
Выполнение выемки 12 на боковой поверхности кронштейна 8 таким образом, что при изломе за счет ударной нагрузки на спинку кресла 1 перемычки L, образованной Z-образным вырезом 5 и верхним краем кронштейна 8, происходит поворот первой части кронштейнов 8, к которым крепится спинка 1, по отношению ко второй части кронштейнов 8, к которой крепится подушка 2 остающаяся неподвижной, поворот происходит за счет изгиба горизонтальных полок кронштейнов 8, при этом наличие накладок 7 и усилителей 9 в конструкции основания 3 сиденья исключает вероятность деформации других частей сиденья.
Известно условие прочности при расчете на срез:
Тср=Q/Аф, где Тср - расчетное напряжение среза;
Q - поперечная сила;
Аф - площадь поперечного сечения срезаемой детали.
Для предлагаемого способа поперечное сечение срезаемой детали представляет собой прямоугольник, площадь которого рассчитывается как произведение сторон, при этом одна из которых представляет собой размер перемычки L, другая - толщину металла из которого изготовлен кронштейн. Таким образом, при неизменной поперечной силе можно за счет изменения толщины металла или размера L достигать требуемой величины расчетного напряжения среза в зависимости от меняющихся требований безопасности.
Известно, что предел текучести это механическая характеристика материала, характеризующая напряжение, при котором деформации продолжают расти без увеличения нагрузки. Воздействие напряжения большего, чем предел текучести материала приводит к разрушению материала.
Известно, что предел текучести для разных марок стали разный, например:
1. Ст 20 - 245 Мпа;
2. Ст 30 - 295 Мпа;
3. Ст 45 - 355 Мпа;
4. Ст 09Г2С - 345 Мпа;
5. Ст 3 - 235 Мпа.
При этом, предел текучести алюминиевых сплавов составляет:
1. АД - 105-150 Мпа;
2. АМЦ - 125-185 МПа.
Таким образом, кронштейн 8, сделанный из разных марок стали будет иметь различный предел текучести при одинаковой конфигурации конструкции.
То же относится и к разным материалам - кронштейн одинаковой конфигурации, сделанный из разных металлов, или, например, из пластика, будут иметь различные пределы текучести в зоне перемычки L.
Значит, меняя только марку стали, и меняя материал, из которого сделан кронштейн 8, заменив, например сталь на пластик, можно регулировать напряжение при котором он разрушится, а значит регулировать и размер поглощаемой энергии.
Выполняя основание сиденья с выемкой 12 заканчивающаяся Z-образным вырезом 5 в кронштейнах 8, меняя размер L перемычки, меняя толщину металла из которого сделан кронштейн 8, все это позволяет изменять конструкцию сиденья при изменении допустимой нагрузки на спинку сиденья, позволяя достичь таким образом технического результата, состоящего в создании способа, позволяющего проектировать и изготавливать сиденья, обеспечивающие требуемый уровень безопасности для пассажиров изменением по крайней мере одного параметра из комплекса мер в соответствии с предлагаемым способом.