УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПРОЧНОСТИ КУЗОВА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА ПРИ ОПРОКИДЫВАНИИ
DEVICE TO IMPROVE VEHICLE BODY STRENGTH AT OVERTURNING

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к системам, позволяющим обеспечить пассивную безопасность пассажиров при опрокидывании в поперечной плоскости транспортного средства (например, автобуса) за счет автоматического срабатывания устройства, повышающего прочность кузова транспортного средства.
Существуют различные устройства для повышения пассивной безопасности автобусов (например, патент DE 19513873 A1, 17.10.1996, Unfallschutz bei Omnibussen, MAN NUTZFAHRZEUGE AG). Встроенные в каркас боковые брусья безопасности малоэффективны из-за большой длины и малых допускаемых размеров сечения (большие размеры сечений приведут к уменьшению внутренней ширины кузова, что нежелательно). При опрокидывании возможно складывание крыши из-за малой жесткости стоек (также связанной с ограничениями по размерам их сечения).
Известно также устройство для повышения пассивной безопасности автобуса при столкновении и опрокидывании (патент РФ 2172686, 15.11.1999, B60R 19/42, Безопасный кузов автобуса, Куваев В.Я.). Устройство содержит боковой брус безопасности, выполненный в виде тонкостенного профиля. Брус имеет большую ширину и поэтому при малой массе эффективно работает на изгиб, защищая при боковом ударе. При фронтальном или кософронтальном ударе этот брус поглощает энергию удара, одновременно перераспределяя ее на всю площадь боковой стенки. В результате деформация передней части автобуса будет меньше, что снижает тяжесть травм водителя и передних пассажиров. Выдающийся в салон брус используется в качестве подлокотника и поэтому не снижает эффективную ширину салона. Для предотвращения складывания крыши при опрокидывании автобус имеет подвижные подкосы, которые в эксплуатации к оконным стойкам и частично спрятаны в них. При угрозе опрокидывания и получения сигнала с соответствующего датчика срабатывает пиропатрон в пневмоцилиндре, который своим штоком поворачивает подкос относительно его верхнего конца. При этом нижний конец перемещается в поперечной прорези бруса безопасности и входит в фиксатор, образуя жесткий треугольник.
Недостатком этой системы является повышение травмоопасности пассажиров транспортного средства за счет:
- их перемещения при возникновении крена кузова навстречу выдвигающемуся брусу безопасности;
- перемещений частей жесткого треугольника в сторону «остаточного пространства» пассажирского салона транспортного средства при ударе боковины об опорную поверхность, т.к. деформация боковины в этом случае произойдет в месте крепления бруса безопасности к боковине кузова.
Известно устройство для повышения прочности кузова транспортного средства при опрокидывании (а.с. RU 2483961 C1, кл. B62D 25/04, B60R 21/13). Данное устройство выбрано за прототип. Устройство содержит датчик углового положения транспортного средства, подключенный к источнику постоянного тока - аккумулятору, при получении сигнала, от которого срабатывает система, повышающая прочность кузова. Функционирование системы осуществляется следующим образом: аккумуляторная батарея подключается к электромагниту, в котором образуется электромагнитное поле, втягивающее замок, освобождающий пружинную педаль, выталкивающую стержень, двигающийся по направляющим, закрепленным в верхней части стойки боковины и верхней части днища кузова, и упирающийся концами в опорные узлы, содержащие пружинные фиксаторы.
Устройство прототипа имеет недостаток: при опрокидывании транспортного средства вследствие потери устойчивости возможно попадание конечностей пассажиров в прорези нижней направляющей и в результате их травмирование при перемещении стержня.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка устройства, повышающего прочностные свойства кузова транспортного средства, конструкция которого позволит снизить вероятность травмирования пассажиров.
Поставленная задача решается за счет того, что при наличии сигнала аккумуляторная батарея подключается к электромагниту, в котором образуется электромагнитное поле, втягивающее замок, освобождающий пружинную педаль и выталкивающий рычаг, выдвигающие стержень, верхний конец которого перемещается по направляющей, закрепленной в верхней части стойки боковины и упирается в опорный узел, содержащий пружинный фиксатор, а нижний вместе с плечом выталкивающего рычага - в сторону внутреннего пространства салона транспортного средства, не касаясь верхней части днища кузова.
На фиг. 1 представлено устройство для повышения прочности кузова транспортного средства при опрокидывании. Устройство содержит: датчик углового положения (крена) кузова 1, блок управления 2, электромагнит 3 с замком 4, пружинную педаль 5, выталкивающий рычаг 6, направляющую 7, опорный узел 8, стержень 9 и упор 10.
В верхней части стойки 11 закреплена направляющая 7, в корпусе которой установлен выталкивающий рычаг 6 с пружиной, работающей на кручение. В нижнем конце стержня 9 установлен резиновый упор 10.
Работа предлагаемого устройства для повышения прочности кузова автобуса при опрокидывании заключается в следующем (фиг. 2).
При возникновении сигнала с датчика углового положения (крена) кузова 1, зафиксировавшего превышение критического значения угла наклона кузова, блок управления 2 соединяет с источником тока (аккумуляторная батарея) электромагнит 3, встроенный в корпус направляющей 7. Электромагнит притягивает замок 4, после чего пружинная педаль 5 и шарнирно соединенный со стержнем 9 выталкивающий рычаг 6, разжимаются, выдвигая стержень 9. Верхний конец стержня 9 перемещается вниз в боковых прорезях швеллера направляющей 7 и упирается в опорный узел 8. Нижний конец стержня 9 вместе с упором 10 и плечом выталкивающего рычага 6 выдвигается в сторону внутреннего пространства салона транспортного средства, не касаясь верхней части днища кузова 12. Касание произойдет только при ударе транспортного средства об опорную поверхность в результате воздействия на стержень 9 деформированных оконных стоек и крыши транспортного средства.
Технический результат предлагаемого устройства заключается в повышении уровня внутренней пассивной безопасности транспортного средства, а следовательно, в защите жизни и здоровья водителя и пассажиров при опрокидывании транспортного средства в поперечной плоскости.