ОСВЕТИТЕЛЬ МАРШРУТОУКАЗАТЕЛЯ
ILLUMINATOR OF DESTINATION SIGN

Изобретение относится к области разработки съемных осветительных устройств для установки на транспортных средствах и освещения их поверхностей, преимущественно для установки на наружные поверхности транспортных средств, задействованных для маршрутных пассажирских перевозок, с целью внешней подсветки информационных маршрутоуказателей, расположенных на наружных поверхностях маршрутных транспортных средств, в темное время суток. Также заявляемое осветительное устройство может быть применимо с целью обеспечения освещением при осуществлении ремонта транспортного средства и других служебных и вспомогательных задач, требующих дополнительного освещения.
Известны патентные документы, описывающие различные световые устройства и светильники, в том числе съемные, предполагающие размещение на внешних поверхностях транспортных средств, в том числе имеющие в своей конструкции магнитные части для крепления на металлической поверхности.
Такие устройства описаны, например, в патентах:
США № US5457614, МПК   F21V19/00; F21V21/08; F21V21/092; F21V21/096, опубл. 10.10.1995 г.
Устройство содержит магнитный материал крепления и источник света. Недостатком является малое внимание к аэродинамике конструкции и наличие подвижных частей, что делает устройство неприменимым на скорости.
США № US2004100372, МПК B60Q1/26; B60Q7/00, опубл. 27.05.2004 г.
Устройство содержит магнитный материал крепления на основании и встроенный источник света. Недостатком является малый диаметр основания по отношению к фронтальной площади устройства, что при креплении с помощью магнитного притяжения материала основания к корпусу транспортного средства может стать причиной отрыва устройства из-за встречного ветра при движении транспортного средства, что делает устройство неприменимым на скорости.
G
03
B
21/14
G
03
B
21/30
Еще одним близким по назначению световым устройством для транспорта является проекционное устройство, описанное в патенте США № US2011032484, МПК ; , опубл. 02.10.2011 г.
Это устройство проекционного типа, оптическое излучение от источника которого направлено на одну из поверхностей транспортного средства, как и оптическое излучение от светодиодного источника в заявляемом устройстве. Недостатком является необходимость сложной крепежной системы для удержания устройства на транспортном средстве.
При некотором сходстве упомянутых аналогов и прочих похожих осветительных устройств, в том числе с магнитным основанием, прямого аналога автором выявлено не было.
Задачей заявляемого изобретения является разработка осветительного устройства с аэродинамическими свойствами для его установки на внешней фронтальной поверхности транспортного средства с учетом типовой геометрии кузова микроавтобусов, обладающего возможностью легкого монтажа-демонтажа и подключения к электрической цепи транспортного средства и обладающего светоизлучающим источником с параметрами яркости и конфигурацией (направлением оптического излучения на несущую поверхность), достаточными для освещения в темное время суток информационных маршрутоуказателей, расположенных на той же несущей поверхности кузова транспортного средства, на которую устанавливается осветитель; аэродинамические свойства осветителя должны обеспечивать его безопасное применение на рабочих скоростях общественного транспорта с учетом климатических условий и сопротивления воздушных потоков.
Технический результат достигается за счет того, что осветитель маршрутоуказателя выполнен в виде сборного из трех основных частей устройства: основной формообразующей частью служит пластиковый удлиненный (в виде антенны-консоли) корпус, при виде сбоку - наклонный под острым к основанию углом, имеющий по большей части длины поперечное сечение зауженного ромба с несимметричной высечкой, увеличивающейся книзу толщиной стенки, и ближе к основанию имеющий поперечное сечение, переходящее в окружность; с одной стороны корпуса по большей части его длины прикрепляется линейный светодиодный источник света, основное направление оптического излучения от которого за счет формы и угла наклона корпуса постоянно направлено вниз-вбок, - в сторону поверхности, на которой закрепляется осветитель; провод питания светодиодного источника выходит от середины наружу через отверстие в корпусе; к основанию корпуса прикрепляется соответствующий диаметру основания сильный магнит, удерживающий устройство на металлической поверхности кузова транспортного средства и обеспечивающий легкий монтаж-демонтаж. Благодаря высоте корпуса источник освещения приподнят над освещаемой поверхностью для достижения более равномерной  и большей по площади зоны засветки. Конфигурация корпуса рассчитана так, что основной вектор оптического излучения должен быть направлен на несущую поверхность и при этом перпендикулярен направлению движения транспортного средства; причем во время обзора транспортного средства фронтально и справа (с установленным на нем осветителем) внешняя сторона корпуса осветителя загораживает собой встроенный в нем источник освещения, но не загораживает освещенную поверхность, что позволяет облегчить восприятие текстографического содержания освещаемого информационного маршрутоуказателя, находящегося на несущей поверхности рядом с осветителем.
Линейный светодиодный источник освещения соединен с проводом методом пайки, места пайки защищаются изоляционным составом. Во время сборки осветителя маршрутоуказателя провод проводится через отверстие в корпусе для дополнительного надежного крепления провода и исключения поворачивающих движений при случайном воздействии на провод. С другой стороны провода устанавливается штекер прикуривателя для подключения к электроцепи транспортного средства.
В качестве светоизлучающего источника рекомендуются известные из уровня техники светодиодные линейки длиной до 120 мм и шириной до 15 мм, имеющие два ряда ярко-белых светодиодов, объединенных в один источник освещения, пригодный к прямому  подключению к постоянному напряжению 12В.  Осветитель маршрутоуказателя подключается к электропитанию проводом необходимой длины через штекер прикуривателя с предохранителем или подсоединяется непосредственно к проводке внутренней или внешней системы освещения транспортного средства, напрямую или через защищенное разъемное соединение. В тех транспортных средствах, напряжение которых отличается от 12В, необходимо использовать соответствующий блок питания.
Редкоземельные магнитные шайбы толщиной 5 мм с отверстием под винт или саморез показали отличные результаты в испытаниях изобретения в лабораторных и полевых условиях (с общей высотой осветителя до 24 см), так как сила магнитного притяжения в сочетании с аэродинамикой формы корпуса обеспечивают надежность использования осветителя маршрутоуказателя на высоких скоростях (скорость ветра до 290 км/ч в аэродинамической трубе), а соотношение общей площади основания осветителя маршрутоуказателя с его высотой позволяет использовать высоту корпуса как рычаг для легкого преодоления магнитного притяжения во время демонтажа осветителя одной рукой. На внешние стороны магнита наносится силиконовый состав  для предотвращения скольжения и образования царапин лакокрасочного покрытия поверхности транспортного средства во время эксплуатации осветителя.
Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежами:
Фиг. 1 – Вид справа осветителя маршрутоуказателя (главный вид) (со схематичным отображением светодиодного источника освещения);
Фиг. 2 – вид осветителя маршрутоуказателя (со схематичным отображением светодиодного источника освещения) в поперечном сечении на уровне середины корпуса;
Фиг. 3 – вид спереди осветителя маршрутоуказателя (со схематичным отображением светодиодного источника освещения);
Фиг. 4 – вид сзади осветителя маршрутоуказателя (со схематичным отображением светодиодного источника освещения) с вынесенными составными частями сборки;
Фиг. 5 – Вид слева осветителя маршрутоуказателя (со схематичным отображением светодиодного источника освещения);
Фиг. 6 – схематичное перспективное изображение предпочтительного варианта установки осветителя маршрутоуказателя на поверхности маршрутного транспортного средства;
Фиг. 7 – схематичное перспективное изображение дополнительного варианта установки осветителя маршрутоуказателя на поверхности маршрутного транспортного средства;
Фиг. 8 – вид спереди осветителя маршрутоуказателя, установленного на криволинейной фронтальной поверхности транспортного средства с типичным радиусом кривизны.
Осветитель маршрутоуказателя содержит удлиненный пластиковый корпус 1 (в виде консоли-антенны), имеющий по большей части длины поперечное сечение зауженного ромба с несимметричной высечкой, с увеличивающейся книзу толщиной стенки и переходящее к основанию антенны в окружность (фиг.1; фиг.2); с одной стороны корпуса 1 по большей части его длины прикрепляется надежным клеевым соединиением линейный светодиодный источник света 2 с припаянным к нему проводом питания 3, который пропущен через отверстие 4 в корпусе 1; снизу к корпусу 1 прикрепляется соответствующий диаметру его основания магнит 5 с помощью самореза 6; причем на внешнюю поверхность магнита 5 нанесен тонкий полимерный слой 7, обладающий смягчающими и противоскользящими свойствами. Линейный светодиодный источник света 2, имеющий металлизированную основу 8, служащую для прочности и теплоотведения, приклеен к корпусу 1, который по всей длине кроме основания имеет на своей внутренней поверхности два углубления 9, которые образуют с металлизированной основой 8 светодиодного источника 2 теплоотводящие каналы для светодиодного источника освещения 2. Осветитель маршрутоуказателя крепится непосредственно на поверхность корпуса 10 маршрутного транспортного средства(фиг.8), но так как устройство осветителя маршрутоуказателя является съемным и, следовательно, может быть установлено на поверхность 10 транспортного средства по-разному, для применения по назначению предлагается предпочтительный вариант установки осветителя на микроавтобус направленным вверх (по типу антенны) (фиг.6), при котором рассчитанные взаимные углы наклона плоскости основания корпуса осветителя и основной плоскости корпуса осветителя обеспечивают оптимальное расположение осветителя относительно следующих параметров:
- среднего угла наклона фронтальной поверхности транспортного средства (микроавтобуса);
- направления движения транспортного средства с возникающим сопротивлением воздушного потока (минимизировано сопротивление воздуха путем перпендикулярного положения переднего ребра к направлению движения);
- предполагаемого расположения информационного маршрутоуказателя на несущей поверхности транспортного средства (микроавтобуса);
- предполагаемых возможных погодных условий, в том числе в зимнее время года, когда площадь поверхности верхней плоскости устройства обусловливает вероятность образования намерзания (минимизирована площадь сверху устройства, корпус имеет обтекаемый заостренный верх).
Также предлагается дополнительный возможный вариант установки осветителя маршрутоуказателя на поверхность транспортного средства ( фиг.7), при котором устройству придано положение горизонтально вперед (по типу консоли). При этом минимизируется сопротивление встречного воздушного потока, но увеличивается площадь возможного намерзания от атмосферных осадков.
Техническим результатом заявляемого изобретения осветителя маршрутоуказателя является снижение сопротивления конструкции осветителя воздушным потокам, а следовательно, повышение его устойчивости на поверхности и расширение диапазона погодных условий и скоростного режима его эксплуатации; упрощение процесса монтажа-демонтажа осветителя, повышение качества и площади освещения несущей поверхности рядом с установленным осветителем маршрутоуказателя за счет приподнятого от несущей поверхности светодиодного источника освещения и конфигурации корпуса, снижение риска повреждения лакокрасочного покрытия несущей поверхности.
Характерная черта заявляемого изобретения - оптическое излучение светодиодного источника света направлено на ту же поверхность, на которую осветитель установлен, обеспечивая при этом достаточную подсветку информационного маршрутоуказателя маршрутного транспортного средства для распознавания содержащейся на нем информации в темное время суток с расстояния не менее 15 метров. Простой и эффективный в работе и эксплуатации осветитель, установленный рядом с маршрутоуказателем, может быть подключен стандартным способом к электроцепи транспортного средства за счет провода необходимой длины, а также с учетом легкости монтажа/демонтажа за счет магнитного принципа крепления может быть легко закреплен на любую поверхность транспортного средства для вспомогательных задач, например, благодаря низкому энергопотреблению светодиодов - для обеспечения местного освещения во время ремонта транспортного средства в дорожных условиях. Важной характеристикой является минимальная площадь сопротивления встречным воздушным потокам и малая - боковым. Предусмотрено уменьшение видимости для наблюдателя самого источника света и улучшение видимости освещаемой поверхности. Полимерное противоскользящее покрытие крепежного магнита имеет двойную функцию: усиливает эффект магнитного притяжения за счет исключения вибрационных смещений и предотвращает стирание лакокрасочного покрытия кузова от микровибраций.
Так как применяемые материалы выбраны с учетом прочности, атмосферостойкости и влагостойкости, заявляемый осветитель маршрутоуказателя может эксплуатироваться в широком диапазоне температур и различных климатических условиях.
Известные из уровня техники и доступные в рыночных условиях материалы могут быть выбраны с вышеназванными характеристиками и легко применены для производства заявляемого изобретения осветителя маршрутоуказателя как промышленным, так и кустарным способом, например пластиковый корпус может быть изготовлен в промышленных объемах литьем на термопластавтомате, либо мелким тиражом - с помощью 3D-принтеров репликаторов.
Очевидная потребность коммерческого транспорта категории «М2» в обозначенном решении осветителя маршрутоуказателя в сочетании с его высокими характеристиками атмосферостойкости, простоты и универсальности эксплуатации и обслуживания подчеркивает социально-культурную и хозяйственно-экономическую значимость изобретения.