Подножка транспортного средства
VEHICLE FOOTBOARD

Настоящее изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности, к выдвижным подножкам пассажирских вагонов, обеспечивающих посадку и высадку пассажиров.
На текущий момент, с учётом условий, применимых к российским железным дорогам, к выдвижным подножкам пассажирских вагонов, размещаемых в подвагонном пространстве, предъявляется ряд требований.
Подножки располагаются в поперечном сечении подвагонного пространства. Ввиду того, что проёмы правых и левых портальных дверей расположены друг напротив друга, в одном сечении необходимо размещать две подножки. Из этого вытекает требование к ограничению линейного габарита корпуса подножки, а, следовательно, требование к линейным габаритам подножки в транспортном положении.
Второе требование вытекает из того, что расстояние между поверхностью пола салона и параллельной плоскостью, отсекающей снизу разрешённое пространство для монтажа корпуса подножки, составляет 290 мм. Этот размер превышает допустимый техническими требованиями лестничный марш (максимум 260 мм), что предопределяет требование обеспечения необходимого расстояния от пола салона до первой ступени лестничного марша подножки в рабочем положении.
Из уровня техники известна подножка транспортного средства, раскрытая в патенте US 5228707, опубликованном 20.07.1993, МПК B60R 3/00. Известная подножка включает в себя выдвижной лестничный марш, размещаемый под полом транспортного средства, привод с винтовым механизмом и направляющие скольжения. Лестничный марш находится в закрытой области, которая от внешнего воздействия защищается подпружиненной дверцей. Принять рабочее положение лестничному маршу помогают ролики и шарниры, которые совместно с направляющими скольжения обеспечивают заданную траекторию движения лестничного марша. Перемещение лестничного марша обеспечивается приводом с винтовым механизмом.
Недостатком известной подножки является возможность только линейного выдвижения, что не позволит сформировать лестничный марш, соответствующий предъявляемым требованиям, а, следовательно, для обеспечения безопасности пассажиров возникнет необходимость в дополнительной ступени для сокращения маршевого расстояния, что увеличит общие габариты конструкции.
Техническая проблема, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в создании малогабаритной, надежной и удобной в эксплуатации подножки транспортного средства.
Технический результат, достигаемый при решении технической проблемы, заключается в сокращении маршевого расстояния между верхней ступенью подножки и полом салона транспортного средства с одновременным сохранением или уменьшением общих габаритов средства, обеспечивающего посадку и высадку пассажиров, а также в расширении арсенала технических средств, обеспечивающих посадку и высадку пассажиров подвижного состава.
Техническая проблема решается, а технический результат достигается за счет того, что подножка транспортного средства включает корпус с закреплёнными внутри линейными направляющими и приводом с линейным актуатором, причём корпус снабжен проемом, лестничный марш, размещенный в корпусе в транспортномположении и выполненный с возможностью выдвижения из корпуса в рабочее положение через указанный проем, суппорт, соединяющий линейные направляющие и лестничный марш, причём актуатор подсоединён к суппорту с возможностью его линейного перемещения вдоль актуатора, а также включает коромысло, снабженное тремя осями (7A), (7B) и (7C), причём ось (7A) расположена на первом плече коромысла и образует кинематическую пару коромысло - лестничный марш, ось (7B) расположена на втором плече коромысла, а неподвижная ось (7C) образует кинематическую пару коромысло - суппорт, криволинейные направляющие, закреплённые внутри корпуса, каретки, образующие кинематическую пару лестничный марш - криволинейные направляющие, и кулачок, размещенный внутри корпуса со стороны проема, с возможностью образования кинематической пары с роликом, установленным на оси (7B) коромысла, при выдвижении лестничного марша.
Техническая проблема решается, а технический результат достигается также в следующем частном варианте реализации способа.
В одном из частных вариантов реализации подножки расстояние между линейными направляющими и соответствующими им криволинейными направляющими может быть выполнено переменным с уменьшением в транспортномположении и увеличением в рабочем положении.
В одном из частных вариантов реализации подножки корпус может быть снабжён крышкой для закрытия проема.
В одном из частных вариантов реализации подножки линейные направляющие могут быть выполнены телескопическими.
В одном из частных вариантов реализации подножки привод может быть закреплён в корпусе посредством шарнира.
За счёт использования в конструкции криволинейных направляющих и коромысла, одна ось которого образует кинематическую пару коромысло - лестничный марш, вторая ось образует кинематическую пару ролик - кулачок, а неподвижная ось качания которой установлена на суппорте, перемещающемся по линейным направляющим, обеспечивается плавное выдвижение лестничного марша в рабочее положение с его поднятием вверх на конечном участке траектории. Поскольку лестничный марш снабжен двумя поворотными осями, одна из которых связана с криволинейными направляющими, а другая с коромыслом, то обеспечивается подконтрольное выдвижение и поднятие лестничного марша, задаваемые формой криволинейных направляющих и ходом коромысла, обеспечиваемым кинематической парой ролик - кулачок.
Таким образом, расстояние между поверхностью пола салона и верхней ступенькой лестничного марша сокращается до приемлемых значений, а, следовательно, повышается удобство и безопасность эксплуатации. Также исключается потребность в формировании дополнительной ступени для сокращения маршевого расстояния, что обеспечивает общую компактность средства посадки и высадки пассажиров. При этом, поскольку лестничный марш содержит группу ступеней, по всей длине подножки в рабочем положении обеспечивается расстояние между ступенями, соответствующее предъявляемым техническими требованиями, что также повышает удобство и безопасность эксплуатации.
Увеличение расстояния между линейными направляющими и соответствующими им криволинейными направляющими по мере приближения к проему корпуса позволяет дополнительно приподнять и стабилизировать в рабочем положении лестничный марш.
Эксплуатация заявленной подножки при любых погодных условиях и наличие в её конструкции большого числа кинематических пар предъявляют повышенное требование к защищенности устройства от внешних механических и загрязняющих воздействий. Необходимая защищенность обеспечивается наличием корпуса с проемом для выдвижения лестничного марша, закрываемым крышкой. Кроме того, объединение всей конструкции в одном корпусе облегчает установку подножки на подвижном составе.
Применение телескопических линейных направляющих позволяет сократить протяженность всей конструкции с одновременным сохранением хода лестничного марша. За счёт наличия шарнирных соединений привода с корпусом и суппорта с актуатором привода обеспечивается гибкая кинематическая пара, которая позволяет избежать застревания из-за нарушения соосности при движении по направляющим, обусловленного люфтами. Таким образом повышается надежность и удобство эксплуатации заявленной подножки с одновременным повышением компактности, поскольку при выполнении линейных направляющих телескопическими возрастают люфты при движении по ним, а, следовательно, возможность повышения компактности будет зависеть от наличия гибкой кинематической связи суппорт - актуатор - привод - корпус.
Заявленная подножка транспортного средствапоясняется чертежами. На фиг. 1 изображена подножка в транспортном положении. На фиг. 2 изображена подножка в рабочем положении.
Предлагаемая подножка является устройством, обеспечивающим посадку-высадку пассажиров для всех видов пассажирского подвижного состава.
Подножка транспортного средства включает корпус (1) (см. фиг. 1), устанавливаемый обычно под рамой вагона в зоне размещения дверного проема и предназначенный для размещения составных частей подножки. Корпус (1) также служит для защиты механизмов подножки от воздействия внешних факторов в процессе её транспортировки. Корпус является неподвижной частью подножки, поскольку сопрягается с ответными монтажными поверхностями подвижного состава и при эксплуатации, предпочтительно, представляет с ними жёсткое целое.
Корпус (1) снабжен проемом, через который выдвигается лестничный марш (2), располагаемый в корпусе (1) в транспортномположении во время движения транспортного средства. Для обеспечения посадки/высадки пассажиров лестничный марш (2) выдвигается через проем из корпуса (1) в рабочее положение.
Корпус (1) снабжён крышкой (12) для закрытия проема во время движения подвижного состава. Крышка (12) предназначена для предотвращения попадания грязи во внутренний объём корпуса. Предпочтительно крышка (12) снабжена независимыми механизмом открытия и приводом. На момент начала/окончания работы механизма выдвижения подножки крышка (12) пребывает в положении «открыто».
Лестничный марш (2) предназначен для осуществления посадки/высадки пассажиров в/из вагона и оснащен двумя осями навески (7A) и (D) (см. фиг. 1 и 2).
Перемещение лестничного блока (2) осуществляется посредством привода (5) с линейным актуатором (6). Привод (5) закреплен внутри корпуса (1), а для компенсации возникающих во время работы отклонений от соосности сопряжённых элементов механизма подножки при их перемещении, данное крепление привода (5) выполнено шарнирным. Линейный актуатор (6) привода (5) осуществляет преобразование крутящего момента привода (5) в поступательное движение.
Внутри корпуса (1) также закреплены линейные направляющие (3), на которые установлен суппорт (4). Для минимизации занимаемого пространства линейные направляющие (3) могут быть выполнены телескопическими. Суппорт (4) соединяет линейные направляющие (3) и лестничный марш (2), кроме того, к суппорту (4) подсоединён актуатор (6). Суппорт (4) отвечает за линейное перемещение коромысла (7), снабженного тремя осями (7A), (7B) и (7C). Ось (7A) расположена на первом плече коромысла (7) и образует кинематическую пару коромысло (7) - лестничный марш (2). Ось (7B) расположена на втором плече коромысла (7) и на ней установлен ролик (11). Ось (7C) является неподвижной осью коромысла (7) и образует кинематическую пару коромысло (7) - суппорт (4).
Внутри корпуса (1) также закреплены криволинейные направляющие (8), которые задают траекторию движения кареток (9), закрепленных на оси (D) лестничного марша (2). При этом посредством кареток (9) формируется кинематическая пара лестничный марш (2) (ось (D)) - криволинейные направляющие (8). Предпочтительно, расстояние между линейными направляющими (3) и соответствующими криволинейными направляющими (8) выполнено переменным с уменьшением в транспортномположении подножки и увеличением в ее рабочем положении.
Кулачок (10) установлен внутри корпуса (1) со стороны проема и при выдвижении лестничного марша (2) образует кинематическую пару с роликом (11), установленным на оси (7B) коромысла (7).
Предлагаемая подножка транспортного средства работает следующим образом.
Во время передвижения подвижного состава подножка находится в транспортном положении и размещается в корпусе (1) с закрытой крышкой (12).
1
1
На остановке, для посадки и высадки пассажиров подножка приводится в рабочее положение. Выдвижение подножки начинается из транспортного положения после открытия крышки (12) (см. фиг. 1). На электромеханический привод (5) подаётся питание, после чего осуществляется передача крутящего момента линейному актуатору (6). Вращательное движение актуатора (6) преобразуется в поступательное движение связанного с ним суппорта (4), например, посредством передачи винт-гайка. Поскольку суппорт (4) установлен на линейных телескопических направляющих (3), он начинает линейное движение в сторону проема корпуса по траектории P (см. фиг. 2). Точка (E), обозначающая соединение Кинематическая пара суппорт (4) - актуатор (6) реализует главное перемещение лестничного марша (2), соответствующее перемещению x точки (E)
Направляющие (3) могут иметь конструктивный люфт в вертикальной плоскости, что при движении суппорта (4) будет приводить к перекосам. Для компенсации этого люфта привод (5) может быть шарнирно установлен на стенку корпуса (1) для реализации «качания» привода вместе с актуатором (6) в вертикальной плоскости. Соединение актуатора (6) с суппортом (4) также может быть выполнено шарнирным, чтобы в итоге реализовать компенсацию возникающей несоосности, обусловленной конструктивным люфтом направляющих (3).
2
2
2
2
При перемещении суппорта (4) на расстояние u, каретка (9) выходит на криволинейный участок траектории P, задаваемый формой криволинейных направляющих (8), обеспечивающей перемещение оси (D) {x, y} в конечное положение (D'). Расстояние между линейными направляющими (3) и соответствующими криволинейными направляющими (8) выполнено переменным и увеличивается по мере приближения к проему корпуса (1).
Движение точки (D) вдоль этой кривой, задаваемой направляющими (8) приводит к началу вращения лестничного марша (2) вокруг осей (7A) и (D), переводя его таким образом из транспортного положения в рабочее посадочное положение. Ось (7A) коромысла (7) покоится на упоре суппорта (4) под воздействием силы тяжести лестничного марша (2), обеспечивающей силовое замыкание механизма до момента вхождения в зацепление ролика (11) с поверхностью неподвижного кулачка (10).
3
3
3
3
3
Момент времени, когда ролик (11) входит в соприкосновение с кулачком (10) задающим траекторию P движения для оси (7B) ролика (11), наступает с перемещением ролика на расстояние (x-u). (7B') - конечное положение оси (7B). При движении по оставшемуся участку траектории коромысло (7) совершает вращение вокруг оси (7C) за счёт кинематической пары ролик (11) - кулачок (10), обеспечивающей перемещение y оси (7B), и, тем самым, осуществляет поднятие лестничного марша (2) в конечной позиции звеньев механизма на высоту v.
Таким образом, предложенная подножка транспортного средства позволяет сократить маршевое расстояние между верхней ступенью подножки и полом салона транспортного средства, что позволяет исключить необходимость в дополнительной ступени и отдельном механизме её выдвижения, а, следовательно, позволяет как сократить общие габариты средства посадки и высадки пассажиров, так и повысить надежность и удобство в эксплуатации. Кроме того, предложенная подножка транспортного средства удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к выдвижным подножкам, применяемым на железнодорожном транспорте на территории Российской Федерации, и может быть размещена в подвагонном пространстве применяемого подвижного состава. Таким образом, предложенная подножка транспортного средства расширяет арсенал технических средств, обеспечивающих посадку и высадку пассажиров подвижного состава.