СИСТЕМА ДЛЯ НАПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ ЗАПАСНОГО КОЛЕСА В СЛУЧАЕ СТОЛКНОВЕНИЯ

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к системе для управления положением запасного колеса, подвешенного под транспортным средством, при столкновении.
Уровень техники
Запасное колесо является дополнительным колесом транспортного средства, предназначенным для замены поврежденного ходового колеса транспортного средства. Термин «запасное колесо» обычно не совсем точно употребляют, поскольку запасное колесо представляет собой сборочный узел, включающий в себя шину, установленную на колесо и готовую к эксплуатации, однако на практике могут быть использованы и другие системы. Запасное колесо также может представлять собой колесо без шины. Ходовое колесо может представлять собой колесо транспортного средства, которое может контактировать с землей и поддерживать транспортное средство при его движении по земле.
Запасное колесо может быть размещено в различных местах транспортного средства. Запасные колеса обычно хранятся в специальной нише, представляющей собой углубление в багажнике транспортного средства, обычно расположенное по центру. В верхней части ниши для запасного колеса может лежать неупругий лист картона, накрытый ковриком, предназначенным для закрывания запасного колеса, придания эстетичного вида и создания ровной поверхности в багажнике. В транспортных средствах с центральным и задним расположением двигателя запасное колесо может храниться в переднем багажном отделении, что аналогично хранению в обычном багажнике. В некоторых транспортных средствах запасное колесо хранится даже в двигательном отсеке. Также запасное колесо может храниться в салоне транспортного средства или в грузовом отсеке.
В некоторых транспортных средствах запасное колесо также может быть установлено снаружи, например, на задней двери, на крыше, сбоку или на капоте транспортного средства. Другие способы хранения запасного колеса снаружи транспортного средства включают в себя его хранение под транспортным средством. Установка запасного колеса под транспортным средством имеет некоторые преимущества по сравнению с хранением колеса внутри транспортного средства, к которым можно отнести экономию внутреннего пространства, исключение необходимости использования панелей для доступа к колесу, отсутствие необходимости перемещения сидений или выгрузки/перемещения багажа для получения доступа к колесу. Однако в случае столкновения желательно контролировать перемещение запасного колеса, подвешенного под транспортным средством, чтобы предотвратить его перемещение в сторону салона транспортного средства, которое может, например, вызвать деформацию топливного бака и разлив топлива, или нанести повреждения пассажирам в салоне.
В качестве ближайшего аналога полезной модели может быть выбрана конструкция, описанная в публикации патентной заявки US 4060270 (A) от 29.11.1977. Известная система предназначена для перенаправления движения запасного колеса, подвешенного под полом транспортного средства, при столкновении с помощью корзины для колеса, установленной с возможностью шарнирного поворота на одном конце, чтобы при столкновении передняя часть колеса опустилась вниз.
Недостатком такой конструкции является наличие нескольких подвижно соединенных элементов, что не обеспечивает достаточную надежность.
Раскрытие полезной модели
Техническим результатом полезной модели является повышение надежности конструкции, обеспечивающей смещение запасного колеса при столкновении путем его отклонения в сторону другого компонента, который препятствует дальнейшему движению вперед, и повышение уровня безопасности пассажиров транспортного средства.
Для обеспечения указанного эффекта предложена система для направления движения запасного колеса, подвешенного под полом транспортного средства, при столкновении, которая включает в себя по меньшей мере один направляющий кронштейн, соединенный с задней частью пола впереди запасного колеса и выполненный с возможностью отклонять запасное колесо в сторону компонента задней подвески при столкновении.
Направляющий кронштейн может иметь поверхность, направленную под углом вниз от задней части пола таким образом, чтобы при столкновении запасное колесо контактировало с этой поверхностью и смещалось вниз по направлению от пола. Система может содержать два направляющих кронштейна, расположенных на практически одинаковом расстоянии от продольной центральной линии запасного колеса.
Компонент задней подвески может проходить поперек транспортного средства. Компонент задней подвески может представлять собой балку оси, с которой вступает в контакт по крайней мере часть запасного колеса, предотвращая перемещение запасного колеса вперед.
Система может дополнительно включать в себя по меньшей мере один захват, соединенный с компонентом задней подвески, причем направляющий кронштейн выполнен с возможностью при столкновении смещать по крайней мере часть запасного колеса в захват. Захват может быть выполнен с возможностью прокалывать шину запасного колеса. Захват может быть также выполнен с возможностью контактировать с ободом запасного колеса и совместно с компонентом задней подвески предотвращать перемещение запасного колеса вперед. Захват может отходить вверх от поперечного компонента задней подвески. Система может содержать два захвата, расположенных практически на одинаковом расстоянии от продольной центральной линии запасного колеса.
Система спроектирована таким образом, чтобы в случае, когда нижняя часть транспортного средства перемещается вверх от компонента подвески (балки оси) при столкновении, образуя потенциальный путь для запасного колеса, направляющий кронштейн и захват действовали совместно для предотвращения движения запасного колеса по данному потенциальному пути. При использовании подобной конфигурации, по крайней мере часть запасного колеса также может контактировать с балкой оси, препятствуя перемещению запасного колеса за нее.
Краткое описание чертежей
На Фиг. 1 представлен частичный вид снизу транспортного средства с запасным колесом, подвешенным под полом.
На Фиг. 2 изображен схематический вид в разрезе запасного колеса, подвешенного под полом, с системой управления при столкновении, расположенной продольно впереди запасного колеса.
На Фиг. 3 изображен схематический вид в разрезе запасного колеса, подвешенного под полом, которое перемещено вперед и направлено вниз направляющим кронштейном системы управления положением запасного колеса при столкновении.
На Фиг. 4 изображен схематический вид в разрезе запасного колеса, подвешенного под полом, которое перемещено дальше вперед и направлено дальше вниз направляющим кронштейном в захват системы управления положением запасного колеса при столкновении, прокалывающий шину запасного колеса.
На Фиг. 5 представлен схематический вид в разрезе запасного колеса, подвешенного под полом, которое перемещено дальше вниз захватом системы управления положением запасного колеса при столкновении, прокалывающим шину запасного колеса и направляющим запасное колесо вниз.
Осуществление полезной модели
Далее представлено подробное описание вариантов осуществления полезной модели. Описанные варианты приведены исключительно в качестве примеров, которые могут быть воплощены в различных формах. Фигуры необязательно выполнены в масштабе. Некоторые элементы могут быть увеличены или уменьшены с целью изображения деталей конкретных компонентов. Конкретные конструкционные и функциональные особенности, изложенные в данном описании, не должны рассматриваться как ограничение, и приведены лишь в качестве иллюстрации для ознакомления специалистов в данной области техники с вариантами реализации полезной модели.
На Фиг. 1 изображен частичный вид задней нижней части транспортного средства 10. Транспортное средство 10 имеет по крайней мере два ходовых колеса 12, 14, соединенных друг с другом балкой 16 оси, которая проходит поперек транспортного средства 10. Балка 16 оси может быть соединена с продольными рычагами 20 (показан только левый продольный рычаг 20, поскольку правый продольный рычаг закрыт правым ходовым колесом 14), на которых расположена ступица (не показана) двух ходовых колес 12, 14, которые соединены с балкой 16 оси и вращаются на ней. Хотя представленный компонент 18 подвески показан в виде балки 16 задней неведущей оси в переднеприводном транспортном средстве, компонент 18 подвески также может быть балкой ведущей оси, в которой приводной вал и/или полуоси проходят через ось 16 балки для привода ходовых колес 12, 14, а также может быть передней или задней осью балки, либо любой из нескольких балок осей многоосного транспортного средства с тремя или более осями. В качестве неограничивающего примера компонент 18 подвески может представлять собой стабилизатор поперечной устойчивости, штанга для предотвращения деформации кручения, стабилизатор, поперечину, дифференциал, рулевую тягу, продольный рычаг, шкворень подвески, боковой элемент и т.д.
Пружины 22 и амортизаторы 24 вместе с балкой 16 оси и ходовыми колесами 12, 14, по крайней мере частично, представляют собой неподрессоренную массу 26 транспортного средства 10. Неподрессоренная масса 26 транспортного средства 10 контактирует с землей и поддерживает вес транспортного средства 10. Компонент 28 неподрессоренной массы может представлять собой компонент, являющийся частью неподрессоренной массы 26 транспортного средства 10. Подрессоренная масса 30 состоит из компонентов 32 подрессоренной массы транспортного средства 10, к которым относятся рама, кузов, двигатель, трансмиссия и компоненты салона транспортного средства 10. Подрессоренная масса 30 также может включать в себя такие компоненты, которые не являются компонентами 32 подрессоренной массы, например, пассажиров и багаж.
Пол 34 транспортного средства 10 может иметь нижнюю сторону, находящуюся под транспортным средством 10. Пол 34 в данном контексте может не иметь верхней стороны, расположенной в салоне, грузовом отсеке или багажнике транспортного средства; точнее, термин «пол» имеет широкий смысл и относится к нижней стороне транспортного средства 10 и/или подрессоренной массы 30. Пол 34 может состоять из листовых металлических элементов кузова, рамных элементов, бамперов, компонентов, расположенных под транспортным средством, или любого их сочетания.
Запасное колесо 40 может быть подвешено под полом 34 транспортного средства 10. Запасное колесо 40 может быть расположено под задней частью пола 34 продольно позади компонента 18 подвески. Запасное колесо 40 также может быть соединено с подрессоренной массой 30 транспортного средства 10 и может являться ее частью. Запасное колесо 40 также может представлять собой шину 42 с ободом 44. Запасное колесо 40 может быть прикреплено к полу 34 с помощью подвесной рамы 46 или другой системы крепления, которая позволит отсоединить запасное колесо от пола 34 транспортного средства для замены поврежденного ходового колеса. В качестве еще одного неограничивающего примера можно привести систему катушки с тросом, которая соединена со ступицей обода 44 и способна раскручиваться для отсоединения запасного колеса от пола 34.
Направляющий кронштейн 50 может быть соединен с полом 34 или компонентом 32 подрессоренной массы и может проходить в сторону от него. Направляющий кронштейн 50 может быть расположен на некотором расстоянии от запасного колеса 40. Направляющий кронштейн 50 может проходить в продольном направлении перед запасным колесом 40. Направляющий кронштейн 50 может быть расположен на некотором расстоянии от компонента 18 подвески. Направляющий кронштейн 50 может проходить в продольном направлении позади компонента 18 подвески. Направляющий кронштейн 50 может быть расположен между запасным колесом 40 и компонентом 18 подвески. Направляющий кронштейн 50 может иметь поверхность 54, проходящую вниз под углом к полу 34. Направляющий кронштейн 50 может иметь треугольную форму. Поверхность 54 может быть расположена со стороны направляющего кронштейна 50 и может быть направлена в сторону запасного колеса 40.
Может быть предусмотрен один направляющий кронштейн 50, два направляющих кронштейна 50 (как показано на чертеже) или большее количество направляющих кронштейнов. В конфигурации с двумя направляющими кронштейнами 50 они могут быть расположены на расстоянии друг от друга практически на одинаковом расстоянии от продольной центральной линии 52 запасного колеса. Фраза «практически на одинаковом расстоянии» в данном контексте означает, что разница расстояний от каждого из двух направляющих кронштейнов 50 до центральной линии 52 не превышает 10 процентов.
Направляющий кронштейн 50 предназначен для того, чтобы изменять направление движения по крайней мере часть запасного колеса 40 вниз в случае столкновения. Запасное колесо 40 может контактировать с поверхностью направляющего кронштейна 50 и смещаться вниз от пола 34. Направляющий кронштейн 50 может быть выполнен с возможностью при столкновении отклонять запасное колесо 40 в сторону компонента 18 задней подвески. По крайней мере часть запасного колеса 40 может контактировать с компонентом 18 подвески таким образом, чтобы балка 16 оси практически полностью исключала перемещение запасного колеса 40 относительно компонента 18 подвески при столкновении. Фраза «практически полностью исключала перемещение» в данном контексте означает, что часть запасного колеса 40 может продолжить перемещение, но основная часть запасного колеса 40 будет удерживаться компонентом 18 подвески и сможет двигаться дальше лишь вместе с компонентом 18 подвески.
Захват 60 может быть соединен с компонентом 18 подвески или компонентом 28 подрессоренной массы и может отходить от него. Захват 60 может отходить вверх от компонента 18 подвески, проходящего в поперечном направлении. Захват 60 может быть расположен на таком же или большем расстоянии от запасного колеса 40, как и направляющий кронштейн 50. Захват 60 может иметь выступ 62, который направлен в сторону запасного колеса 40. Захват 60 может иметь выступ 62, который направлен назад в продольном направлении. Выступ 62 может иметь форму крюка, направленного вниз и назад.
Может быть предусмотрен один захват 60, два захвата 60 (как показано на чертеже) или большее количество захватов 60. В конфигурации с двумя захватами 60 они могут быть расположены на расстоянии друг от друга практически на одинаковом расстоянии от продольной центральной линии 52 запасного колеса 40. Фраза «практически на одинаковом расстоянии» в данном контексте означает, что разница расстояний от каждого из двух направляющих захватов 60 до центральной линии 52 не превышает 10 процентов.
Захват 60 сам по себе, захват 60 вместе с компонентом 18 подвески, от которого он отходит, или захват 60 вместе с направляющим кронштейном 50, практически полностью исключает перемещение запасного колеса 40 относительно компонента 18 подвески при столкновении. Фраза «практически полностью исключает перемещение» в данном контексте означает, что часть запасного колеса 40 может продолжить перемещение, но основная часть запасного колеса 40 удерживается компонентом 18 подвески и сможет двигаться дальше лишь вместе с компонентом 18 подвески.
Направляющий кронштейн 50 может быть предназначен для того, чтобы при столкновении отклонять по крайней мере часть запасного колеса 40 в захват 60. Кроме того, при заднем ударе задняя часть транспортного средства 10 может приподниматься, в результате чего расстояние между полом 34 транспортного средства и компонентом 18 подвески или между компонентами 32 подрессоренной массы и компонентами 28 неподрессоренной массы увеличится, образовывая потенциальный путь 64 движения запасного колеса (см. Фиг. 5). В данном случае направляющий кронштейн 50 и захват 60 действуют вместе, практически полностью исключая перемещение запасного колеса 40 по данному потенциальному пути 64. Фраза «практически полностью исключая перемещение» в данном контексте означает, что часть запасного колеса 40 может продолжить движение по потенциальному пути 64, но основная часть запасного колеса 40 не проходит полностью по потенциальному пути 64.
Захват 60 также может прокалывать шину 42 запасного колеса 40 (см. Фиг. 4). В результате прокола из шины 42 начнет выходить воздух, что, в свою очередь, позволит уменьшить объем запасного колеса 40. Захват 60 также может контактировать с ободом 44 запасного колеса 40 (см. Фиг. 5). Крюкообразный выступ 62 захвата 60 также может зацепляться за край обода и практически полностью исключать перемещение запасного колеса 40 при столкновении. Отдельный захват 60, захват 60 вместе с компонентом 18 подвески, захват 60 вместе с направляющим кронштейном 50 практически полностью исключает перемещение запасного колеса 40 за компонент 18 подвески при столкновении. Фраза «практически полностью исключает перемещение» в данном контексте означает, что часть запасного колеса 40 может продолжать перемещение за компонент 18 подвески, но основная часть запасного колеса 40 не будет перемещаться за компонент 18 подвески.
На Фиг. 2-5 представлены схематические изображения запасного колеса 40, подвешенного под полом, вместе с системой 70, расположенной на запасном колесе 40 или в области между ним и компонентом 18 подвески. Также на чертежах представлен вариант траектории перемещения запасного колеса 40 под действием системы 70 управления направлением движения запасного колеса при столкновении. Система 70 содержит направляющий кронштейн 50 и захват 60, хотя может быть использован только один из этих компонентов. На данном чертеже показан направляющий кронштейн 50, который соединен с компонентом 32 подрессоренной массы или полом 34 и отходит вниз от него. Изображенный направляющий кронштейн 50 имеет наклонную поверхность 54 и по существу треугольную форму. Захват 60 соединен с компонентом 28 неподрессоренной массы или компонентом 18 подвески, которые могут представлять собой поперечную балку 16 неведущей оси, и проходит вверх от него. Захват имеет выступ 62, который обычно имеет по существу крюкообразную форму.
На Фиг. 2 изображен момент времени после столкновения, когда произошел контакт с запасным колесом 40, как показано стрелкой 80. В случае заднего удара контакт 80 с запасным колесом 40 приводит к перемещению запасного колеса 40 вперед в сторону системы 70, как показано стрелкой 82. Хотя в данном примере рассматривается ситуация с прямым перемещением запасного колеса 40 в результате заднего удара, следует понимать, что система может использоваться для управления перемещением запасного колеса 40 в любом требуемом направлении после удара с любой стороны. В качестве другого неограничительного примера запасное колесо 40 может быть подвешено в продольном направлении перед компонентом 18 подвески, при этом система будет использоваться для практически полного исключения перемещения запасного колеса 40 назад за компонент 18 подвески при лобовом столкновении.
На Фиг. 3 изображен момент времени, наступающий после момента с Фиг. 2, когда из-за удара сзади запасное колесо 40 продолжает движение вперед, как показано стрелкой 84. Запасное колесо 40 контактирует с направляющим кронштейном 50, смещая запасное колесо 40 вниз, как показано стрелкой 86. Направляющий кронштейн 50 может исключить перемещение вперед запасного колеса 40. Запасное колесо 40 может столкнуться с наклонной поверхностью 54 направляющего кронштейна 50. Шина 42 запасного колеса 40 может деформироваться. Направляющий кронштейн 50 может отклонять запасное колесо 40 в сторону компонента 18 подвески и/или захвата 60.
На Фиг. 4 изображен момент времени, наступающий после момента с Фиг. 3, когда из-за удара сзади запасное колесо 40 продолжает движение вперед, как показано стрелкой 88. На данном чертеже направляющий кронштейн вступил в контакт с ободом 44 запасного колеса 40, что препятствует его движению вперед, однако контакта направляющего кронштейна 50 с ободом 44 может и не быть. Захват 60 прокалывает шину 42 запасного колеса 40, хотя прокола шины 42 может и не быть. Прокалывание шины 42 позволяет выпустить воздух из области между шиной 42 и ободом 44 запасного колеса, что, в свою очередь, позволяет уменьшить объем запасного колеса 40. Направляющий кронштейн 50, захват 60 и компонент 18 подвески функционируют вместе, практически полностью исключая перемещение запасного колеса 40 за компонент 18 подвески при столкновении.
На Фиг. 5 изображен момент времени, наступающий после момента времени с Фиг. 4, когда из-за удара сзади запасное колесо 40 продолжает движение вперед, как показано стрелкой 90. В результате столкновения задняя часть транспортного средства может сместиться вверх, в результате чего произойдет увеличение расстояния между полом 34 и компонентом 18 подвески, или между компонентом 32 подрессоренной массы и компонентом 28 неподрессоренной массы, как показано стрелкой 92. Увеличенное расстояние между полом 34 и компонентом 18 подвески может образовать потенциальный путь 64 движения запасного колеса. В данном случае крюкообразный выступ 62 захвата может зацепиться за запасное колесо 40 и направить его вниз во время движения компонента 18 подвески от пола 34.
Направляющий кронштейн 50, захват 60 и компонент 18 подвески функционируют вместе, практически полностью исключая перемещение запасного колеса 40 по данному потенциальному пути 64. Фраза «практически полностью исключая перемещение» в данном контексте означает, что часть запасного колеса 40 может продолжить движение по потенциальному пути 64, но основная часть запасного колеса 40 будет удерживаться компонентом 18 подвески и не позволит колесу полностью пройти по потенциальному пути 64.
На чертежах представлен пример того, как направляющий кронштейн 50, захват 60 и компонент 18 подвески по отдельности или вместе могут препятствовать перемещению запасного колеса 40 при столкновении.
Хотя выше приведены иллюстративные примеры вариантов осуществления полезной модели, это не означает, что они описывают все возможные формы, ограниченные пунктами формулы. Конкретные термины использованы исключительно в описательных целях и не являются ограничивающими, и следует понимать, что возможно внесение различных изменений без отступления от объема и сущности предложенного решения. Характеристические признаки различных вариантов осуществления могут быть объединены для создания других вариантов представленного решения.