La cintura di sicurezza, nell'ambito dei trasporti, è un dispositivo di protezione individuale ancorato all'interno di un veicolo che, in caso di una brusca variazione di velocità (che può essere associata ad un urto nel caso di veicoli stradali oppure a turbolenze nel caso di aeromobili), trattiene il corpo degli occupanti del veicolo sul sedile, diminuendo il rischio di impatto contro le strutture interne del veicolo ed evitando la proiezione degli occupanti fuori dal veicolo.
Tale dispositivo è utilizzato su diversi tipi di veicoli, tra cui autovetture, aerei, elicotteri, auto da corsa e anche su veicoli spaziali.
Funzione
Nelle autovetture le cinture di sicurezza, oltre a trattenere il corpo dell'occupante al fine di non farlo sbalzare fuori dal veicolo o impattare contro il parabrezza o contro la plancia, riducono il rischio di lesioni agli arti inferiori e il rischio di impatto del torace con il volante. Anche con l'uso delle cinture di sicurezza, permane il rischio di urto della testa contro il volante, che è ridotto attraverso l'utilizzo dell'airbag. Nel caso dei passeggeri posteriori, le cinture servono anche ad evitare che essi vengano scagliati verso chi occupa la parte anteriore del veicolo.
Nel caso degli aerei, a differenza di quanto avviene per le automobili, la funzione delle cinture di sicurezza non è invece quella di diminuire il rischio di lesioni o di morte nel caso di pericoli più severi (ad esempio in caso di caduta dell'aereo servirebbe a poco), bensì diminuire il rischio di lesioni che possono anche essere fatali ma sono associate a eventi di minore severità, come turbolenze e collisioni sulla pista. Siccome le turbolenze possono giungere all'improvviso e possono anche scaraventare le persone al soffitto dell'aereo, è bene tenere allacciate le cinture di sicurezza durante tutto il volo.
Le cinture di sicurezza, così come i poggiatesta, gli airbag e i sistemi di ritenuta per bambini (o "seggiolini"), sono "sistemi di sicurezza passiva", cioè non prevengono che accada un incidente, ma in caso di incidente proteggono chi le utilizza da possibili conseguenze negative dell'incidente (lesioni gravi o fatali).
Storia
Le cinture di sicurezza furono inventate nella metà del XIX secolo dall'aviatore inglese George Cayley e furono utilizzate inizialmente su veicoli aerei.
Al 1885 risale il primo brevetto delle cinture di sicurezza usato nell'industria automobilistica, del newyorkese Edward J. Claghorn, - United States Patent and Trademark Office che le descrisse nel suo brevetto come: "progettate per essere applicate alla persona, e dotate di ganci e altri attacchi per assicurare la persona ad un oggetto fisso, come anche per effettuare una discesa interrotta o ininterrotta, da lì, e per trasportare attrezzi e altri apparecchi, in modo da lasciare le mani e i piedi dell'utente in libertà quando lavora in quota o durante la sua salita e discesa." Dalla descrizione nel brevetto, l'uso pensato per tali dispositivi era quindi più generale, contemplando anche applicazioni nei lavori in quota.
L'importanza delle cinture di sicurezza sulle auto da corsa fu chiara dopo un tragico incidente avvenuto il 31 maggio 1902, quando l'auto "Baker Torpedo", nel tentativo di battere un record, si schiantò uccidendo due spettatori, ma i due occupanti del veicolo sopravvissero grazie all'uso delle cinture di sicurezza.
Nel 1903 Gustave-Désiré Leveau brevettò una cintura di sicurezza a quattro punti per automobili, con il nome "bretelles protectrices pour voitures automobiles et autres" (bretelle protettive per autoveicoli e simili).
Al fine di prevenire i traumi cranici causati da incidenti automobilistici, negli anni '50 il dottore C. Hunter Shelden ideò le prime cinture di sicurezza retrattili. Si deve a Shelden anche l'ideazione di roll-bar, airbag, poggiatesta regolabili e volanti incassati.
Nel 1959 lo svedese Nils Ivar Bohlin, progettista della Volvo, brevettò la prima cintura di sicurezza a tre punti. La prima autovettura ad avere in dotazione una cintura di sicurezza a tre punti fu la Volvo PV544, nel 1958. L’invenzione era così importante per la sicurezza che, negli anni successivi, Volvo decise di rinunciare ai diritti di brevetto: qualsiasi altro costruttore avrebbe così potuto installare liberamente le cinture a tre punti.
A partire dal 1º gennaio 1974 tutte le nuove automobili in Germania dovevano essere equipaggiata obbligatoriamente con cinture di sicurezza per potere essere commercializzate.
Negli Stati Uniti d'America il primo stato a chiederne l'obbligatorietà fu il Wisconsin nel 1961, per i sedili anteriori di tutte le auto costruite a partire dal 1962, rendendo obbligatoria la loro installazione ma non l'uso. Nel 1968 il Motor Vehicle Safety Standard introdusse l'obbligatorietà di installare le cinture di sicurezza in tutte le automobili. L'uso delle cinture di sicurezza fu in seguito introdotto in tutti gli stati della federazione, tranne nel New Hampshire, dove le cinture di sicurezza non sono obbligatorie per chi abbia più di 18 anni.
L'Italia rese obbligatori gli attacchi delle stesse a partire dal 15 giugno 1976 tramite l'articolo 72, comma 2 del Codice della Strada, e la Circolare D.G. n. 76/77 del 9 dicembre 1977, mentre le cinture divennero obbligatorie nel 1988 tramite la legge 111 del 1988 (obbligo che comprese i veicoli immatricolati dal 1º gennaio 1978), introducendo anche l'obbligo d'uso per i posti anteriori, mentre dal 18 marzo 1990 chiunque deve indossare le cinture di sicurezza. Il 30 luglio 2010 questo vincolo venne imposto anche a quadricicli leggeri (minicar), autobus (eccetto quelli urbani), camion e in generale a qualunque veicolo dotato di cinture di sicurezza.
Tipi di cinture di sicurezza
Le cinture di sicurezza possono essere di vario tipo: Subaddominale o a "due punti": fascia solo il bacino ed è dotata di due punti di ancoraggio. È utilizzata spesso sugli aerei per la sicurezza dei passeggeri. Fu utilizzata per alcuni decenni anche nei sedili anteriori delle automobili, per essere poi rimpiazzata dalla cintura di sicurezza a tre punti. Diagonale: fascia obliquamente il torace ed è dotata di due punti di ancoraggio. A tre punti: è costituita da una cintura subaddominale e da una diagonale. È la più diffusa nelle automobili private ed è utilizzata sia sui posti anteriori che su quelli posteriori. Non è invece normalmente utilizzata negli aerei in quanto, a differenza del caso delle automobili, dove l'ancoraggio in alto è fissato al telaio, che è un punto piuttosto robusto, negli aerei tale posizione corrisponde alla parete dell'aereo o alla parte superiore dei sedili, che sono meno robusti e aumentarne la resistenza per fissare il terzo ancoraggio comporta dei costi elevati. Un altro motivo di tale scelta è la facilità di sblocco della cintura di sicurezza, che nel caso della cintura a tre punti sarebbe meno agevole per i passeggeri dell'aereo, in quanto il pulsante di sblocco si troverebbe nello spazio tra due sedili, richiedendo di infilare la mano tra due sedili, rallentando le operazioni di evacuazione. Tale scelta è dovuta anche al fatto che negli aerei si hanno più frequentemente movimenti improvvisi in alto e in basso (cioè in verticale), per i quali le cinture a tre punti svolgono la loro funzione di trattenere il corpo meno efficacemente rispetto alle cinture a due punti, a differenza di quanto succede nelle automobili, dove si hanno soprattutto improvvise decelerazioni in orizzontale. La cintura a tre punti, con i dovuti accorgimenti progettuali e quindi con costi maggiori, è comunque utilizzata nella prima classe di alcuni aerei, dove gli spazi maggiori sono associati a maggiore accelerazione in caso di turbolenze e urti, e quindi maggiori rischi. A bretella: è costituita da una cintura subaddominale e da due bretelle. È utilizzata su autoveicoli da competizione (per esempio vetture rally e auto da Formula 1) e per il trasporto specifico di persone in determinate condizioni fisiche. A quattro punti A cinque punti: è utilizzata per i posti dei piloti e dell'equipaggio degli aerei. A sei punti
In ambito automobilistico, esistono inoltre cinture di sicurezza per cani, che sono costituite da apposite imbragature che si agganciano ai normali ancoraggi per le cinture di sicurezza. Analogamente alle altre cinture di sicurezza, anche la commercializzazione e l'uso delle cinture di sicurezza per cani sono regolamentati da apposite norme.
Caratteristiche e componenti
I principali elementi delle cinture di sicurezza per uso automobilistico sono: cinghie: elementi flessibili destinati a trattenere il corpo degli occupanti. Sono costituite da una trama di fili di polimerici intrecciati e con i bordi spesso risvoltati in modo da non graffiare il collo dell'utente; riavvolgitore: organo che consente di srotolare la cinghia per la lunghezza voluta bloccandola in caso di estrazione rapida (come per esempio accelerazione, frenata, urto, curva, ecc.); regolatore: accessorio delle cinture che ne consente la regolazione in altezza (la regolazione corretta, secondo la normativa tecnica considerata preferibile in Italia, si avrebbe quando la cinghia passa circa a metà tra l'estremità della spalla e il collo); ancoraggi: punti di attacco sulla struttura del veicolo, ai quali vengono fissate le cinture; anello oscillante: strumento che consente di fissare la cintura che vi passa dentro l'ancoraggio. È generalmente costituito di acciaio con una copertura in plastica costampata e la sua deformazione plastica durante l'urto dissipa una piccola parte dell'energia; linguetta di chiusura: semplice strumento che serve a facilitarne il fissaggio; fibbia di chiusura con pulsante di sganciamento o "ramo fibbia": dispositivo di allacciamento e slacciamento rapido (in realtà unico) che lega le cinture al punto di ancoraggio del veicolo. pretensionatore: è un dispositivo che, in caso di movimenti violenti, tende la cintura di sicurezza per trattenere il corpo sul sedile; è azionato da una molla o da una piccola carica esplosiva che, in caso di urto, spinge un pistoncino che riavvolge la cintura (se applicato all'arrotolatore) o tira la fibbia (se applicato al ramo fibbia). Il pretensionatore a carica esplosiva può entrare in funzione una sola volta, dopodiché non è più funzionale e non si può ripristinare, rendendo necessaria la sua sostituzione. È importante recuperare gli errori di posizione dell'occupante (out of position). La forza applicata sulla cintura dal pretensionatore è chiamata slack. Un altro tipo di pretensionatore più recente è il pretensionatore elettrico, costituito da un motore elettrico che avvolge la cintura dalla parte dell'arrotolatore. Serve per poter recuperare lout of position in maniera reversibile: la cintura viene tirata solo durante l'urto e poi viene rilasciata. Il grande vantaggio del pretensionatore elettrico è che non necessita di essere sostituito dopo ogni azionamento.
Per evitare di graffiare i passeggeri, le cinture di sicurezza sono preferibilmente realizzate con materiali morbidi ma resistenti al taglio e alla scalfittura.
Per migliorare l'uso delle cinture di sicurezza e migliorare la comodità d'utilizzo sono stati usati diversi accorgimenti: Sistema per accostare la cintura: su alcune automobili, in particolar modo i modelli a tre porte, la cintura del guidatore può risultare particolarmente arretrata rispetto al sedile, rendendo difficoltosa la presa della stessa, per questo alcuni modelli utilizzano un sistema che porta la cintura ad essere più vicina al sedile del guidatore.