ПОДЪЕМНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ГРУЗОПАССАЖИРСКОГО АВТОМОБИЛЯ
CARGO-PASSENGER VEHICLE LIFTING SYSTEM

Настоящее раскрытие относится к подъемной системе для грузопассажирского автомобиля в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения.
Грузопассажирские автомобили, в частности, такие, которые оснащены пневматическим подъемным устройством, таким как поворотная лестница, барабанный элеватор или им подобное, часто оснащены подъемной системой для повышения устойчивости кузова автомобиля, когда автомеханическая лестница выдвигается в поперечном направлении, и для предотвращения наклона автомобиля в этом направлении. Одним примером такого грузопассажирского автомобиля является пожарный автомобиль, оснащенный телескопической поворотной лестницей. Подъемные системы этого типа содержат телескопические балки, которые подвешены под кузовом автомобиля, подлежащие выдвижению в основном в горизонтальном направлении. Каждая балка выполнена с возможностью опоры на поверхность земли в своем выдвинутом положении. Для этой цели эти балки в основном оснащены опорными пластинами на своих наружных опорных концах.
Для опускания конца каждой телескопической балки на поверхность земли подъемная система содержит механизм наклона с поворотной опорой с горизонтальной осью поворота, вокруг которой телескопическая балка на кузове автомобиля может наклоняться, и привод опоры с телескопическим приводным элементом, например, гидравлическим цилиндром. Первый конец телескопического приводного элемента закреплен с возможностью поворота на кузове автомобиля, и его противоположный конец поддерживается на телескопической балке в положении между поворотной опорой и опорным концом телескопической балки. Другими словами, телескопическая балка соединена шарнирно с кузовом автомобиля на стороне, противоположной выдвигаемому наружному опорному концу, в то время как привод опоры выполнен с возможностью опускания наружного опорного конца на поверхность земли посредством выдвижения телескопического приводного элемента. Когда наружный опорный конец балки касается поверхности земли, другое приведение в действие привода опоры выполняет функцию подъема кузова автомобиля от его подвесок колес и приема силы противодействия поверхности земли. При использовании множества опорных балок в разных положениях вокруг автомобиля обеспечена надежная опора системы. Хотя эта система работает удовлетворительно, определенные проблемы возникают при передаче нагрузки от поверхности земли кузову автомобиля. Из-за относительно высокой точки крепления телескопического приводного элемента на кузове автомобиля поперечные силы, действующие в направлении, в основном, перпендикулярном к направлению выдвижения телескопической балки (т.е., параллельно направлению движения автомобиля), приложены к телескопическому приводному элементу и его точкам крепления. Такие поперечные силы обычно возникают в ситуации, в котором кузов автомобиля поднят над поверхностью земли, которая имеет большой наклон в направлении движения автомобиля, например, на улице с большим уклоном вверх или вниз. Эти поперечные силы действуют в поперечном направлении как сдвигающие силы или изгибающие силы на механизм выдвижения телескопического приводного элемента, приводя к недостаточной устойчивости и повышенному износу его подвижных частей, а также ухудшая его направляющие свойства при подъеме или опускании телескопической балки из-за нежелательного зазора между его элементами и их взаимодействия.
Кроме того, поперечные силы, действующие в основном в горизонтальном направлении вдоль телескопической балки, приложены, в основном, к поворотной опоре на противоположной стороне кузова автомобиля, поскольку они не могут полностью поглощаться телескопическим приводным элементом, который имеет относительно сильный наклон относительно горизонтальной плоскости и телескопической балки. Из конструктивных соображений трудно или, по меньшей мере, невыгодно прикладывать эти силы к нижней части каркаса кузова автомобиля.
Следовательно, целью настоящего изобретения является усовершенствование известных подъемных систем, как описано выше относительно аспекта приложения нагрузок, приложенных телескопической балкой к кузову автомобиля, включая поперечные силы или сдвигающие силы, действующие на телескопический приводной элемент, возникающие при подъеме грузопассажирского автомобиля на наклонной поверхности земли, а также продольные силы, действующие вдоль телескопической балки.
Эта цель достигнута с помощью подъемной системы, содержащей признаки п.1 формулы изобретения.
В подъемной системе в соответствии с настоящим изобретением механизм наклона для опускания ожидаемого наружного опорного конца телескопической балки содержит дополнительную рычажную конструкцию для передачи нагрузок между приводом опоры и телескопической балкой. Эта рычажная конструкция содержит первый рычаг и второй рычаг. Первый конец первого рычага закреплен с возможностью поворота на кузове автомобиля в первой точке поворота, которая расположена под точкой крепления первого конца приводного элемента на кузове автомобиля. Второй конец первого рычага закреплен с возможностью поворота на первом конце второго рычага. Противоположный второй конец второго рычага закреплен с возможностью поворота на телескопической балке.
Эта рычажная конструкция может принимать основную часть горизонтальных смещающих сил, действующих поперек телескопической балки и также в направлении ее выдвижения, которые иначе бы передавались телескопическому приводному элементу, что имеет место в подъемных системах, известных из существующего уровня техники. Поперечные силы, действующие на телескопический приводной элемент, могут быть предотвращены в этой конструкции. Первый рычаг может иметь сплошную конструкцию для обеспечения достаточной устойчивости против смещающих сил или изгибающих сил, действующих поперек телескопической балки, для передачи их как сжимающих сил кузову автомобиля.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения второй конец телескопического приводного элемента закреплен с возможностью поворота на первом рычаге. В этой конструкции телескопический приводной элемент толкает вниз первый рычаг при его выдвижении, таким образом, чтобы прижимать телескопическую балку с помощью рычажной конструкции.
Более предпочтительно, второй конец телескопического приводного элемента закреплен с возможностью поворота со второй точкой поворота, которая соединяет первый рычаг со вторым рычагом. Геометрия этой конструкции является такой, что телескопический приводной элемент, первый рычаг и вертикальной расстояние между (верхней) точкой крепления приводного элемента на кузове автомобиля и (нижней) первой точкой поворота, которая является точкой крепления первого конца первого шарнира на кузове автомобиля, образуют треугольник, причем одна сторона этого треугольника образована телескопическим приводным элементом таким образом, что он имеет переменную длину. Если эта длина увеличивается посредством выдвижения телескопического приводного элемента, первый рычаг поворачивается в направлении вниз вокруг первой точки поворота, в результате чего вторая точка поворота (в которой первый рычаг и второй рычаг приводного элемента соединены) опускается относительно кузова автомобиля.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения первый рычаг расположен в основном в горизонтальном положении, и второй рычаг расположен в основном в вертикальном направлении.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения длина первого рычага является кратной длине второго рычага.
Более предпочтительно, приводным элементом является гидравлический цилиндр.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения второй конец второго рычага закреплен с возможностью поворота на телескопической балке с помощью шарнира, содержащего два параллельных фланца, выступающих вертикально на верхней стороне телескопической балки, и горизонтальную шарнирную ось, проходящую между ними для поддержания второго конца второго рычага.
В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения первый конец первого рычага закреплен с возможностью поворота на кузове автомобиля при помощи шарнира, содержащего два параллельных вертикальных фланца и горизонтальную шарнирную ось, проходящую между ними, для поддержания кузова автомобиля.
В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения второй конец первого рычага закреплен с возможностью поворота на втором конце приводного элемента, а также на первом конце второго рычага при помощи шарнира, содержащего два параллельных вертикальных фланца и горизонтальную шарнирную ось, проходящую между ними, для поддержания второго конца приводного элемента и первого конца второго рычага.
Эти и другие аспекты настоящего изобретения будут понятны и объяснены со ссылкой на варианты осуществления настоящего изобретения, описанные на нижеследующих чертежах.
Фиг.1 – перспективный подробный вид одного варианта осуществления подъемной системы в соответствии с настоящим изобретением;
фиг.2 – перспективный вид варианта осуществления подъемной системы в соответствии с настоящим изобретением, изображенной на фиг.1, причем телескопическая балка находится в своем убранном положении;
фиг.3 – вид сзади грузопассажирского автомобиля, содержащего подъемную систему, как показано на фиг.1 и 2;
фиг.4 – схематичный вид геометрических отношений и передаваемых нагрузок и сил подъемной системы, как показано на фиг.3, из одного и того же положения; и
фиг.5 – вид сверху варианта осуществления подъемной системы в соответствии с настоящим изобретением, как показано на предыдущих чертежах.
На фиг.1 изображена подъемная система 10 грузопассажирского автомобиля, который показан только частично, включая задний левый угол кузова 12 автомобиля, если смотреть из верхнего левого заднего положения. Подъемная система 10 содержит телескопическую балку, в основном обозначенную ссылочной позицией 14 с одной секцией 16, подвешенной под кузовом 12 автомобиля, и другой секцией 18, выдвигаемой и задвигаемой относительно первой секции 14, так что телескопическая балка 14 имеет переменную длину. Телескопическая балка 14 имеет свободный наружный опорный конец 20, который может опускаться на поверхность земли, как будет дополнительно объяснено в нижеследующем. На своей нижней стороне этот опорный конец 20 содержит опорную пластину 22 для опоры на поверхность земли в положении подъема.
Такие телескопические балки 14, как показано на фиг.1, расположены в четырех разных положениях автомобиля с одной парой из двух балок выдвигаемых в каждую левую и правую сторону автомобиля для увеличения его опорной поверхности.
Подъем автомобиля осуществляется посредством наклона телескопических балок 14 в направлении вниз, так что опорные концы 20 касаются поверхности земли с помощью своих опорных пластин 22. С увеличением наклона подвески колес автомобиля разгружаются, и основная часть нагрузки кузова 12 автомобиля располагается на телескопических балках 14, так что нагрузка, действующая со стороны поверхности земли и передаваемая по телескопической балке 14, передается кузову 12 автомобиля. Подъемная система 10 в соответствии с настоящим изобретением приводится в действие для осуществления этого механизма наклона при передаче и приложении нагрузок подходящим способом к кузову 12 автомобиля.
В соответствии с фиг.1, 2 и 3 процесс наклона соответствующей телескопической балки 14 для опускания ее наружного опорного конца 20 осуществляется с помощью механизма наклона, который содержит поворотную опору (не видна на фиг.1 и 2, но показана на фиг.3), которая поддерживает телескопическую балку 14 на кузове 12 автомобиля, поворачиваемую вокруг горизонтальной оси. Вокруг поворотной опоры 24 телескопическая балка 14 может осуществлять поворот вокруг горизонтальной оси, так что опорный конец 20 поднимается или опускается, как можно видеть на фиг.3. Поворотная опора 24 расположена на одной стороне кузова 12 автомобиля, которая обращена от опорного конца 20. На противоположной стороне кузова 12 автомобиля, обращенной к опорному концу 20, привод 26 опоры выполнен с возможностью управления поворотом. Для этой цели опорный привод 26 содержит телескопический приводной элемент переменной длины, который является гидравлическим цилиндром 28 в настоящем варианте осуществления. Следует отметить, что гидравлический цилиндр 28 может быть заменен любым другим подходящим телескопическим приводным элементом при желании. В нижеследующем описании ссылка будет сделана на гидравлический цилиндр 28 для лучшего понимания, представления любого другого подходящего приводного элемента переменной длины.
Гидравлический цилиндр 28 расположен под углом наклона, причем один из его концов, т.е., один, обращенный к кузову 12 автомобиля, является первым концом 30, закрепленным с возможностью поворота на кузове 12 автомобиля, так что гидравлический цилиндр 28 может осуществлять наклон вокруг горизонтальной оси, проходящей через точку 32 крепления (см. также фиг.4) первого конца 30 гидравлического цилиндра 28. Противоположный конец гидравлического цилиндра 28, обращенный к опорному концу 20 телескопической балки 14, будет обозначен как его второй конец 34 в нижеследующем расположенным в положении ниже его первого конца 30.
Этот второй конец 34 гидравлического цилиндра 28 поддерживается на телескопической балке 14 в положении между поворотной опорой 24 и опорным концом 20 телескопической балки 14 с помощью рычажной конструкции для передачи нагрузки между опорным приводом 26 и телескопической балкой 14.
Эта рычажная конструкция содержит первый рычаг 36, который соединяет второй (нижний) конец гидравлического цилиндра 28 с нижним участком кузова 12 автомобиля, как будет объяснено далее более подробно, и второй рычаг 38, соединенный, с одной стороны, со вторым концом 34 гидравлического цилиндра 28 и первым рычагом 36 и, с другой стороны, с телескопической балкой 14. В то время как первый рычаг 36 расположен в основном в горизонтальном положении, второй рычаг 38 расположен в основном в вертикальном положении.
Первый конец 40 первого рычага 36 закреплен на кузове 12 автомобиля в первой точке 42 поворота под точкой 32 крепления первого конца 30 гидравлического цилиндра 28 на кузове 12 автомобиля, так что обеспечено вертикальное расстояние между верхней точкой 32 крепления гидравлического цилиндра 28 и нижней точкой крепления, т.е., первой точкой 42 поворота первого рычага 36 на кузове автомобиля. Другой конец первого рычага 36, который является его вторым концом 44, в свою очередь, закреплен с возможностью поворота на втором конце 34 гидравлического цилиндра 28 в точке 46 второго шарнира. Как можно видеть на фиг.4, гидравлический цилиндр 28, первый рычаг 36 и вертикальное расстояние между точкой 32 крепления и точкой 42 первого шарнира образуют треугольник. Посредством изменения длины гидравлического цилиндра 28 длина одной стороны этого треугольника увеличивается с тем, чтобы ее край, обращенный к опорному концу 20, который является второй точкой 46 поворота, опустился относительно кузова 12 автомобиля. При этом первый рычаг 36, в свою очередь, наклоняется к поверхности земли, в то время как он поворачивается вокруг первой точки 42 поворота.
Противоположная вторая точка 46 поворота одновременно является точкой крепления первого конца 48 (верхнего конца) второго рычага 38, так что второй рычаг 38 закреплен с возможностью поворота с помощью своего первого конца 48 на втором конце 44 первого рычага 36 во второй точке 46 поворота. Противоположный нижний конец второго рычага 38, т.е., его второй конец 50, закреплен с возможностью поворота на верхней стороне телескопической балки 14.
Точная форма первого рычага 36 и второго рычага 38 не является важной для работы подъемной системы 10 в соответствии с настоящим изобретением при условии, что обеспечена надежная передача нагрузки от телескопической балки 14 кузову 12 автомобиля, как будет объяснено далее более подробно. Например, первый рычаг 36 не обязательно имеет форму поперечного сечения продольного стержня, и может отклоняться от такой простой формы. Точно таким же образом, разные точки крепления, точки шарнира и опоры могут иметь любую желаемую форму при условии, что они могут осуществлять необходимую опору и наклон соответствующих соединенных частей относительно друг друга. В настоящем варианте осуществления, как показано, в частности, на фиг.2, второй конец 44 первого рычага 36 содержит два параллельных вертикальных фланца 58, поддерживающих горизонтальную ось между ними, на которой второй конец 34 гидравлического цилиндра 28, а также первый конец 48 второго рычага 38 поддерживаются с возможностью поворота, образуя шарнир, являющийся второй точкой 46 поворота. Таким же образом, противоположный первый конец 40 первого рычага 36 содержит два параллельных вертикальных фланца 56, поддерживающих горизонтальную шарнирную ось между ними, образующую шарнир, представляющий первую точку 42 поворота, соединяющую первый рычаг 36 с кузовом 12 автомобиля. Второй конец 50 второго рычага 38 также закреплен с возможностью поворота на верхней стороне телескопической балки 14 при помощи шарнира, который содержит два параллельных фланца 54, выступающих вертикально на верхней стороне телескопической балки 14, и горизонтальную ось, проходящую между ними.
На фиг.3 и 4 передача и приложение нагрузок от телескопической балки 14 к кузову 12 автомобиля объяснена с помощью стрелок, показывающих направления нагрузок. На этих чертежах стрелка A показывает силу противодействия поверхности земли, приложенную через опорную пластину 22 на поверхности земли к опорному концу 20 выдвинутой и опущенной телескопической балки 14. Результирующая сила противодействия, действующая на телескопическую балку 14 в положении закрепления второго рычага 38, показана направленной вниз стрелкой B, в то время как соответствующая сила противодействия, действующая на поворотную опору 24 на противоположной стороне кузова 12 автомобиля, показана стрелкой C. Соответствующие силы противодействия, приложенные к кузову 12 автомобиля, показаны стрелками D (вдоль гидравлического цилиндра 28 к точке 32 крепления), стрелкой E (вдоль первого рычага 36 ко второй точке 46 поворота) и стрелкой F (действующей на поворотную опору 24 напротив стрелки C).
Изгибающие нагрузки приложены к кузову 12 автомобиля, главным образом, на стороне, обращенной к опорному концу 20 (которая является левой стороной на фиг.4), в то время как поворотная опора 24 разгружена в той же степени. Это обусловлено рычажной конструкцией механизма наклона. Силы, действующие на поворотную опору 24, действуют, в основном, в вертикальном направлении, являясь благоприятными из конструктивных соображений по сравнению с силами, действующими в виде горизонтальных сил на поворотную опору 24.
На виде сверху на фиг.5 показано, как поперечные силы, которые действуют, в основном, перпендикулярно к направлению выдвижения или направлению движения автомобиля, поглощаются настоящей подъемной системой 10. Такая поперечная сила, указанная на фиг.5 стрелкой G, может возникать, если автомобиль расположен на косогоре, так что его вес тянет кузов автомобиля в направлении назад. Поперечная сила G передается через второй рычаг 38 и первый рычаг 36 кузову 12 автомобиля. Благодаря прочной и надежной конструкции шарнира, соединяющего второй рычаг 38 с телескопической балкой 14, шарнира во второй точке 46 поворота, соединяющей второй рычаг 38 с первым рычагом 36, и шарнира в первой точке 42 поворота, соединяющей первый рычаг 36 с кузовом 12 автомобиля, поперечная сила G, в основном, поглощается рычажной конструкцией, разгружая гидравлический цилиндр 28 от таких поперечных сил.