УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к защитным средствам, в частности к устройствам для защиты пользователя транспортного средства, включающим устройство для размещения человека, установленное с возможностью перемещения относительно корпуса транспортного средства под действием аварийных нагрузок, амортизаторы, привязную систему для человека включающую в себя, по меньшей мере, один плечевой ремень, с устройством автоматического дотяга, связанным амортизатором и может быть использовано для защиты экипажа и пассажиров воздушных и наземных транспортных средств.
Непременным условием безопасного восприятия человеком перегрузок больших величин является обеспечение принудительного дотяга привязной системы до начала воздействия перегрузок травмирующих величин. Срабатывание привода должно обеспечиваться вне зависимости от действий членов экипажа и осознания ими аварийной ситуации.
Известно устройство для защиты пользователя транспортного средства, включающее устройство для размещения человека, привязную систему для человека, устройство автоматического дотяга, соединенное с устройством для размещения человека (см. патент РФ на изобретение №97101765, 1999 г.) В нем устройство для размещения человека выполнено в виде сиденья транспортного средства, привязная система для человека выполнена в виде ремней безопасности, устройство автоматического дотяга выполнено в виде стопорного органа и силового органа, связанных тягой с замком ремня, запускаемые в действие сенсорным приспособлением при возникновении критических величин замедления в условиях фронтального столкновения автомобиля, стопорный орган совместно с силовым органом смонтированы под подушкой сиденья и прикреплены к несущей консоли ползуна одной из салазок сиденья посредством жестко связанной с корпусом стопорного органа шарнирной втулки, вставленной через штатные отверстия в ушке каркаса подушки сиденья и консоли, образующих соединение сиденья с салазкой, при этом часть тяги, соединяемой с замком ремня, пропущена сквозь внутреннюю полость втулки.
Недостатком данного решения является сложность конструктивного выполнения и повышенная травматичность при резких ударных инерционных нагрузках, что приводит к недостаточной эффективности защиты пользователей транспортных средств.
Из уровня техники известно также устройство для защиты пользователя транспортного средства, включающее устройство для размещения человека, установленное с возможностью перемещения относительно корпуса транспортного средства под действием аварийных нагрузок, амортизаторы, привязную систему для человека включающую в себя, по меньшей мере, один плечевой ремень, с устройством автоматического дотяга, связанным амортизатором (см. патент РФ на полезную модель №111070, 2011 г.)
Данное устройство взято за прототип устройства для защиты пользователя транспортного средства.
В нем амортизатор соединен с устройством для размещения человека и с упорной поперечиной, размещенной в элементах, зафиксированных на направляющих, при этом один из концов, по меньшей мере, одного плечевого ремня закреплен на переходной поперечине, элементы, зафиксированные на направляющих, выполнены с пазами, в которых размещена переходная поперечина с возможностью вертикального перемещения, упорная поперечина контактирует, по меньшей мере, с одним плечевым ремнем между его концом, закрепленным на переходной поперечине, и подпружиненным роликом, а другая часть энергопоглощающего устройства соединена с переходной поперечиной.
Недостатком данного устройства для защиты пользователя транспортного средства является повышенная травматичность при ударных инерционных нагрузках больших величин, когда амортизационный ход большой величины. В этом случае натяжение ремней пропорционально амортизационному ходу и возможны контактные травмы от перенатяга ремней, что приводит к недостаточной эффективности защиты пользователей транспортных средств.
Настоящая полезная модель, главным образом, имеет целью предложить устройство для защиты пользователя транспортного средства, позволяющее, по меньшей мере, сгладить, как минимум, указанный выше недостаток.
Для достижения этой цели амортизатор выполнен в виде последовательно соединенных амортизаторов первой и второй очереди срабатывания. Натяжение конца хотя бы одного плечевого ремня привязной системы кинематически связано с перемещением амортизатора первой очереди срабатывания. Усилие срабатывания амортизатора второй очереди срабатывания выполнено большим усилия срабатывания амортизатора первой очереди срабатывания.
Благодаря такому решению появляется возможность обеспечить дотяг плечевых ремней с заданным граничным значением по усилию и независимым от величины полного амортизационного хода. Сначала, при срабатывании амортизатора первой очереди и при изменении его длины, происходит натягивание при котором плечевые ремни прижимают человека к спинке кресла, человек принимает необходимое положение тела. Потом, когда усилие срабатывания амортизатора первой очереди, суммируясь с усилием дотяга ремней, достигает величины срабатывания амортизатора второй очереди, начинает работу амортизатор второй очереди срабатывания. При этом перемещение амортизатора первой очереди срабатывания уже не происходит и пользователь остается зафиксированным с постоянной жесткостью. Травматичность при таком варианте дотягивания для амортизационных ходов больших величин значительно меньше.
Существует вариант полезной модели, в которой амортизаторы первой и второй очереди срабатывания, соединенны друг с другом посредством ролика, через который пропущен плечевой ремень, конец которого закреплен на спинке кресла.
Благодаря такой конструкции появляется возможность плавного скольжения плечевого ремня между амортизаторами первой и второй очередями срабатывания в процессе натяга и более точного отсечения момента окончания натяга ремня.
Существует также вариант полезной модели, в которой амортизатор второй очереди срабатывания соединен с корпусом транспортного средства, а амортизатор первой очереди срабатывания подсоединен к спинке кресла.
Благодаря этой конструкции появляется возможность реализовать эффективную амортизацию любого необходимого хода при эффективном и безопасном притяге человека к спинке кресла.
Таким образом, поставленная в данной полезной модели задача - повышение эффективности защиты пользователей транспортных средств решена с помощью указанной выше совокупности технических решений.
Совокупность существенных признаков предлагаемой полезной модели неизвестна из уровня техники для устройств аналогичного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для полезной модели.
Другие отличительные признаки и преимущества полезной модели ясно вытекают из описания, приведенного ниже для иллюстрации и не являющегося ограничительным, со ссылками на прилагаемый рисунок, на котором:
- фигура 1 схематично изображает один из вариантов предлагаемой полезной модели, а именно вид сбоку устройства для защиты пользователя транспортного средства согласно полезной модели.
Как изображено на фигуре 1, устройство для защиты пользователя транспортного средства включает устройство для размещения человека 1, установленное с возможностью перемещения относительно корпуса 2 транспортного средства под действием аварийных нагрузок, амортизаторы 3 и 4, привязную систему для человека включающую в себя, по меньшей мере, один плечевой ремень 5 с устройством автоматического дотяга, связанным амортизатором. Амортизатор выполнен в виде последовательно соединенных амортизаторов первой очереди срабатывания 3 и второй очереди срабатывания 4. Натяжение конца хотя бы одного плечевого ремня 5 привязной системы кинематически связано с перемещением амортизатора первой очереди срабатывания 3. Усилие срабатывания амортизатора второй очереди срабатывания 4 выполнено большим усилия срабатывания амортизатора первой очереди срабатывания 3. Амортизаторы первой и второй очереди срабатывания соединены друг с другом посредством ролика 6, через который пропущен плечевой ремень 5, конец которого подсоединен к устройству для размещения человека 1. Амортизатор первой очереди срабатывания также подсоединен к устройству для размещения человека 1. Амортизатор второй очереди срабатывания 4 соединен с корпусом транспортного средства.
Устройство для размещения человека 1 перемещается относительно корпуса 2 транспортного средства под действием аварийных нагрузок с помощью механизма 7, который может быть выполнен в виде направляющих для устройства для размещения человека 1, или других кинематических связей, блоков или элементов, обеспечивающих перемещение устройства для размещения человека 1 относительно корпуса 2 транспортного средства. Устройство для размещения человека 1 состоит из сидения и спинки.
Плечевые ремни могут быть пропущены через направляющие ролики 9 в специальных гибких рукавах 8, закрепленных на спинке устройства для размещения человека 1 для задания направления ремней вдоль амортизатора первой очереди срабатывания 3. Узел крепления располагается ниже уровня плеча сидящего на сидении человека. Плечевые ремни 5 пропущены под направляющим роликами 9, охватывают ролики 6, и концы их закреплены на кронштейне 10 на спинке.
Устройство для защиты пользователя транспортного средства работает следующим образом.
В начале действия ударных инерционных нагрузок, например, при аварийном приземлении самолета, срабатывает амортизатор первой очереди срабатывания 1. Разница между тормозными усилиями амортизаторов первой и второй очереди срабатывания обеспечивают последовательность срабатывания амортизаторов. В процессе срабатывания амортизаторов первой очереди срабатывания вне зависимости от действий экипажа происходит дотяг плечевых ремней до заранее заданного усилия, определенного конструктивно разницей в усилиях срабатывания амортизаторов первой и второй очередей. Устройство после достижения заданного усилия дотяга плечевых ремней обеспечивает прекращение дальнейшего дотяга и работу амортизации второй очереди срабатывания. При этом конструкция успевает до начала действия амортизаторов второй очереди срабатывания притянуть верхнюю часть туловища человека в правильное положение с плотным примыканием спины к спинке устройства. После этого действие амортизации второй очереди срабатывания не приводит к дальнейшему увеличению усилий фиксации и возможному травмированию человека. В тоже время, переносимость перегрузок человеком в процессе дальнейшего амортизационного хода будет высокой.
В соответствии с предложенной полезной моделью заявителем изготовлены оригинальные опытные образцы устройства для защиты пользователя транспортного средства, которые успешно прошли испытания на базе Института авиационной и космической медицины и доказали свою эффективность.
Испытания опытного образца устройства для защиты пользователя транспортного средства, показали:
- во время ударных инерционных нагрузок, например, с входным импульсом 50g, сначала происходит срабатывание амортизаторов первой очереди срабатывания 3. Это срабатывание происходит при росте перегрузки на кресле с 8g (на которую настроен амортизатор первой очереди срабатывания) до 15g (увеличение перегрузки торможения за счет натяжения плечевых ремней)
- потом уже происходит срабатывание амортизаторов второй очереди срабатывания 4 на постоянной перегрузке 15g, без дальнейшего перемещения амортизаторов первой очереди срабатывания.
Таким образом, в данной полезной модели достигнута поставленная задача - повышение эффективности защиты пользователей транспортных средств.
Устройство для защиты пользователя транспортного средства может быть использовано для для защиты экипажа и пассажиров воздушных и наземных транспортных средств при авариях, а также при защите людей внутри сухопутной военной техники при минном подрыве.