УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ ТРАНСПОРТНЫМ СРЕДСТВОМ
DEVICE FOR VEHICLE USER SAFETY INCREASE

Изобретение относится к средствам для повышения безопасности при передвижении на транспорте и может быть использовано для предотвращения травмирования или гибели пассажиров и водителей транспортных средств (автомобилей, поездов, самолетов и т.п.) при авариях или в других опасных ситуациях.
Известно устройство для повышения безопасности пользователя транспортным средством, включающее амортизатор и связанный с его противоположными краями через тяги привод, закрепленный хотя бы на одном из элементов конструкции транспортного средства, необходимость в изменении положения которых относительно корпуса транспортного средства в процессе его движения отсутствует (RU №2239573, B60R 21/02, 2001).
Известное устройство не обеспечивает достаточно равномерного распределения нагрузки на части тела пользователя, взаимодействующие с амортизатором.
Технический результат от использования предлагаемого устройства заключается в уменьшении прогиба амортизатора в направлении расположенных перед пользователем элементов конструкции транспортного средства и более равномерном распределении нагрузки на части тела пользователя, необходимой для его удержания в положении, обеспечивающем более надежное предотвращение травмирования.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для повышения безопасности пользователя транспортным средством, включающем амортизатор и связанный с его противоположными краями через тяги привод, закрепленный хотя бы на одном из элементов конструкции транспортного средства, необходимость в изменении положения которых относительно корпуса транспортного средства в процессе его движения отсутствует, амортизатор выполнен или в виде выгнутого упругого листа, или с одним или более выступами в средней части, или в виде, обеспечивающем выгиб упругого листа или формирование выступов под действием тяг.
Указанный технический результат достигается также тем, что ширина или длина выступа в средней части составляет не более 80% соответственно ширины или длины амортизатора.
Указанный технический результат достигается также тем, что привод связан со средней частью амортизатора добавочной тягой.
Указанный технический результат достигается также тем, что амортизатор содержит упругий лист и расположенные по одну сторону от него два элемента связи, каждый из которых связывает соответствующую тягу с наиболее удаленным от этой тяги краем упругого листа с возможностью их встречного перемещения относительно листа только в направлении от одного его края к другому.
Указанный технический результат достигается также тем, что элемент связи выполнен в виде полотна, сплошного или разделенного на продольные полосы хотя бы на части его длины.
Указанный технический результат достигается также тем, что лист выполнен с начальным прогибом или имеет структуру, обеспечивающую его прогиб в заданном направлении.
Указанный технический результат достигается также тем, что введен ограничитель величины прогиба листа.
Указанный технический результат достигается также тем, что ограничитель величины прогиба листа выполнен в виде элементов связи каждого края листа с ближайшей к нему тягой.
Указанный технический результат достигается также тем, что введен ограничитель сближения связанных с амортизатором концов тяг.
Указанный технический результат достигается также тем, что привод связан с частью амортизатора, расположенной между выступами, дополнительной тягой.
На фиг.1 изображено предлагаемое устройство с амортизатором, имеющим выступы в средней части, в транспортном и рабочем положениях; на фиг.2 - устройство с амортизатором, выполненным в виде, обеспечивающем формирование выступов с помощью упругого листа; на фиг.3 - схема соединения листа с полотнами; на фиг.4 - устройство с амортизатором, выполненным в виде, обеспечивающем формирование выступов с помощью каркасных конструкций; на фиг.5,а,б - устройство с амортизатором, выполненным в виде, обеспечивающем формирование выступов под действием добавочной тяги; на фиг.6 - устройство с амортизатором, имеющим три выступа в средней части, и дополнительными тягами.
Устройство содержит привод 1, тяги 2, амортизатор 3 с выступами 4, упругий лист 5, полотна 6, формирователь 7 начального прогиба листа, ограничитель 8 величины прогиба листа, ограничитель 9 величины выступа, стержни 10, шарниры 11, кольца 12, ограничители 13 бокового смещения, элементы связи 14, добавочные тяги 15, дополнительные тяги 16, храповой механизм 17, петли 18, поглотители 19 энергии, ограничитель 20 сближения концов тяг.
Устройства, изображенные на фиг.1, 6, работают следующим образом. При возникновении аварийной или опасной ситуации включается привод 1, который через тяги 2 воздействует на амортизатор 3, перемещая его из транспортного положения в рабочее. При этом амортизаторы 3 оказываются наложенными на голени, грудь или живот пользователя. В случае наложения амортизатора 3 на голени выступ 4 размещается между ними, а ограничители 13 удерживают их от смещения в стороны от выступа. В случае наложения амортизатора 3 на грудь или живот выступ 4 создает дополнительную зону контакта, что снижает величину удельной нагрузки на указанные части тела. Во всех случаях выступ 4 совместно с ограничителями 13 удерживает части тела пользователя в заданном положении.
Особенностью работы устройств, изображенных на фиг.2, 4, является формирование выступа 4 в результате натяжения полотен 6 под действием тяг 2. Встречное перемещение полотен 6 вызывает прогиб упругого листа 5 или развертывание каркаса из плоской конструкции в объемную.
В случае возникновения в процессе движения транспортного средства опасной ситуации или его столкновения включается привод 1, который через тяги 2 воздействует на амортизатор 3, перемещая его из транспортного положения в рабочее. При этом амортизаторы 3 оказываются наложенными на голени (или грудь) пользователя; в ходе дальнейшего торможения голени пользователя упираются и нагружают амортизатор 3, удерживаемый тягами 2, концы которых связаны с транспортным средством храповыми механизмами 17. В результате дальнейшего натяжения тяг 2 и полотен 6 или элементов связи 14 происходит деформация и прогиб в сторону голеней пользователя упругого листа 5 или развертывание каркасной конструкции из стержней 10, что создает на поверхности плоского до этого амортизатора один или более необходимых выступов, обращенных в сторону тела пользователя. В процессе взаимодействия частей тела пользователя, например голеней, с выступом происходит их пространственное упорядочение (голени оказываются в положении «на ширине плеч», в непосредственной близости от тяг, и большая часть силы торможения передается тягам, а не средней части амортизатора) и надежное удержание, например голеней, выступом 4 и ограничителями бокового смещения 13. Таким образом, обеспечивается удержание тела пользователя в наиболее устойчивом положении, предотвращающее его нежелательные линейные перемещения и вращение в пространстве в процессе его торможения.
Возможность движения полотен во встречных направлениях обеспечивается, например, показанной на фиг.3 схемой их прикрепления к краям упругого листа 5, обеспечивающего удержания их у противоположных краев петлями 18.
Прогиб упругого листа 5 в направлении пользователя может происходить либо за счет начального прогиба, создаваемого формирователем 7, выполненным, например, в виде конструктивного элемента, стягивающего противоположные стороны упругого листа 5, не препятствуя увеличению его прогиба, либо за счет изначально заложенного нарушения его внутренней структуры, либо под действием добавочной тяги 15. Ограничитель 8 предотвращает прогиб упругого листа 5 сверх заданной величины, в частности величины предела его упругой деформации. Ограничитель 9 устанавливает предел величины выступа 4 при изменении относительного положения стержней 10, связанных шарнирами 11 между собой и кольцами 12 с элементами связи 14.
Выступы 4 могут быть сформированы также в результате деформации упругого листа 5 (фиг.5а) или развертывания каркасной конструкции под действием добавочных тяг 15 (фиг.5б).
Длина амортизатора и выступа в его средней части выбирается так, чтобы в рабочем положении колени пользователя, в результате взаимодействия голеней с выступом и боковыми ограничителями, оказывались в положении «на ширине плеч», вблизи тяг и надежно удерживались, а бедра были почти параллельны друг другу, но слегка разведены.
Для более надежного удержания тела пользователя в заданном положении, что особенно важно в условиях ограниченного свободного пространства, могут быть использованы дополнительные тяги 16.
В разрыв тяг 2 также могут быть введены поглотители 19.
Изображенные на чертежах ограничители величины прогиба листа 8 или величины выступа 9 также могут быть выполнены в виде поглотителей 19, обеспечивающих дополнительное поглощение кинетической энергии пользователя при торможении транспортного средства.
Во всех вариантах выполнения амортизатора в его составе может присутствовать элемент, препятствующий сближению концов тяг, соединенных с амортизатором, при натяжении тяг.
Форма выступов, коэффициент трения и другие свойства его поверхности, обращенной к пользователю, определены соображениями обеспечения перемещения голеней пользователя непосредственно к местам связи краев амортизатора с тягами, в процессе удержания и торможения тела пользователя амортизатором.