ГРУЗОВОЙ КУЗОВ-ФУРГОН

Заявляемое техническое решение относится к транспортному машиностроению, а именно, к конструкции механизма привода раскрывающегося бокового или заднего борта кузова-фургона грузового автомобиля, облегчающего погрузочно-разгрузочные работы.
Для развозных фургонов, предназначенных для доставки небольших партий тарного груза (в ящиках или поддонах), актуально сокращение времени погрузочно-разгрузочных работ. Одно из решений этой задачи - обеспечение полного доступа к боковому проему кузова-фургона. При этом недопустим заход частей механизма во внутренний объем фургона и относительное их равновесие бортов при их раскрывании и закрывании.
Известна конструкция кузова-фургона с раскрывающимися стенками при помощи тросовой системы с приводом от ручной лебедки (см. Якобашвили A.M. и др. "Специализированный подвижной состав для грузовых автомобильных перевозок". - М., Транспорт, 1979, с.241, рис.115). Такая конструкция обеспечивает удобство проведения погрузочно-разгрузочных работ, но отличается сложным и неудобным в работе механизмом привода.
Известна также конструкция автофургона фирмы "Moeyersons" (Германия), нижняя и верхняя части боковых бортов которого раскрываются соответственно вниз и вверх с помощью рычажно-реечно-шестеренчатого механизма привода (рычаг, связанный с нижним бортом, воздействует на рейку, связанную с шестерней, которая в свою очередь, воздействует на другую рейку, передающую усилие через сложный шарнирно-рычажный механизм на верхний борт. Механизм обеспечивает необходимую кинематику движения бортов, относительное равновесие системы «борт-механизм» при различных положениях бортов и управление ими усилием рук (см. копию проспекта фирмы "Volvo" и фото в Приложении). Однако такой механизм достаточно сложен в изготовлении ввиду большого
количества деталей, различных по технологии (рычаги, оси, зубчатые шестерни и рейки, направляющие сложного прессованного профиля, точные подвижные ролики и т.п.), что неизбежно удорожает производство и эксплуатацию из-за большого количества трущихся поверхностей и мест контроля, регулировки и смазки реечно-шестеренчатого механизма.
Наиболее близким техническим решением является конструкция кузова-фургона транспортного средства (свидетельство РФ на полезную модель №14906). Данная конструкция кузова-фургона включает раскладывающийся борт, нижняя часть которого шарнирно откидывается вниз на 180°, а верхняя выполнена скользящей относительно направляющих опор фургона и связана с нижней частью борта посредством шарнирно-рычажного механизма с возможностью поворота вверх на 90° с одновременным перемещением под крышу фургона, при этом части борта и стойки фургона образуют кривошипно-ползунный механизм.
Такая конструкция наиболее полно решает поставленную техническую задачу, однако тоже не лишена недостатков, выявленных в эксплуатации и связанных с перемещением бортов в промежуточных положениях из-за износа и заклинивания деталей механизма.
Цель технического решения - повышение надежности и удобства работы механизма раскладывания борта, а также улучшение технологичности его изготовления и сборки.
Поставленная цель достигается тем, что в известной конструкции кузова-фургона с продольно раскрывающимся посредством шарнирно-рычажного механизма бортом, части которого связаны направляющими опорами с вертикальными стенками фургона с обеспечением откидывания нижней части борта вниз, а верхней поднятия вверх с возможностью поворота вокруг своей продольной оси с одновременным перемещением под крышу фургона, направляющие опоры размещены в передней и задней стенках фургона, а каждая опора верхней части борта выполнена шарнирно-подвижной и
разнесенной по высоте верхней части борта, например, в виде пары разнесенных между собой роликов - наружного и внутреннего относительно плоскости открываемого бортом проема. При этом ролики могут быть выполнены подпружиненными, наружный и внутренний ролики каждой пары могут быть расположены между собой так, что при открывании борта в каждый момент времени верхняя часть борта опирается только на один из них, например, посредством расположения одного ниже или выше другого. Наружные ролики каждой опоры могут быть закреплены на передней и задней стенках фургона или на их вертикальных стойках, включенных в силовой каркас фургона, а внутренние ролики - либо также на стенках фургона, либо на верхних углах верхней части борта, при этом на внутренних поверхностях передней и задней стенок фургона для них должны быть выполнены профилированные направляющие. Эти направляющие могут иметь V-образное сечение и быть выполнены составными из двух отрезков, расположенных на поверхности стенок под углом друг к другу с вершиной угла, направленной вниз, а внутренние части направляющих могут быть выполнены подвижно-подпружиненными, с возможностью поворота относительно своих наружных концов под действием веса борта. Кроме этого, опорная поверхность борта, взаимодействующая с опорами, может иметь усиленное профилированное сечение, включающее отбортовку, ограничивающую продольное перемещение борта относительно наружного ролика. Сам фургон может быть снабжен силовым каркасом, включающим вертикальные стойки и горизонтальные балки, при этом сечение балок над верхней частью борта может быть выполнено несортового (сложного фасонного) профиля, а элементы механизма раскладывания борта и наружные ролики опор могут быть размещены в вертикальных стойках силового каркаса фургона.
Также фургон может быть снабжен дополнительными фиксаторами от продольного перемещения бортов в виде клиновых упоров, установленных по краям горизонтальных балок силового каркаса и взаимодействующих с ответными деталями борта.
В кривошипно-ползунном механизме ползун может быть выполнен в виде пары качения, а соединение рычагов с осью ползуна может быть выполнено с заданным люфтом в направлении, продольном одному из рычагов.
Размещение направляющих опор в передней и задней стенках фургона обеспечивает простоту конструкции, а выполнение опора верхней части борта шарнирно-подвижной и разнесенной по высоте верхней части борта в виде роликовых опор обеспечивает надежность и легкость работы механизма складывания борта.
Выполнение роликовых опор подпружиненными, подбор их взаимного положения для поочередного их вступления в работу, а также профилирование и усиление направляющих предотвращает заклинивание механизма, снижает его износ и обеспечивает мягкость его работы.
Наличие страховочных ловителей предотвращает падение верхней части борта в случае поломки механизма, например, шарнирных осей.
Выполнение сечения балок над верхней частью борта несортового профиля обеспечивает беспрепятственное прохождение верхней части борта при работе механизма плотное прилегание борта к каркасу в закрытом положении.
Наличие дополнительных фиксаторов в виде клиновых упоров, установленных по краям горизонтальных балок силового каркаса и взаимодействующих с ответными деталями борта предотвращает продольное перемещение бортов при транспортировке.
Таким образом, данное техническое решение обладает новизной и существенными отличиями от существующих конструкций, тем самым обеспечивая высокий технический уровень и положительный результат при использовании.
Предлагаемое техническое решение иллюстрируется следующими графическими материалами: на фиг.1 показан общий вид кузова-фургона на шасси грузового автомобиля с раскладным бортом, вид сбоку; на фиг.2 - механизм открывания борта в промежуточном положении (разрез А-А фиг.1); на фиг.3 - то же, вариант конструкции; на фиг.4 - то же, в открытом положении; на фиг.5 - сечение Б-Б фиг.2; на фиг.6 - вид В фиг.5 (вариант конструкции); на фиг.7 - сечение Г-Г фиг.2; на фиг.8 - вид Д фиг.2; на фиг.9 - сечение Е-Е фиг.2; на фиг.10 - вид Ж фиг.9; на фиг.11 - показан механизм в закрытом положении.
Кузов-фургон 1 установлен на шасси грузового автомобиля 2 (фиг.1) и содержит боковой борт, разделенный по горизонтали на нижнюю 3 и верхнюю 4 части, раскрывающимися соответственно вниз и вверх: нижняя часть 3 выполнена откидывающейся вниз на 180° посредством закрепления на шарнирах 5 (фиг.2 и 3) в основании силового каркаса фургона, а верхняя 4 - поднимающейся по сложной траектории вверх с одновременным поворотом вокруг своей продольной оси на 90° с последующим заходом под крышу 6 фургона. Нижняя 3 и верхняя 4 части борта связаны между собой посредством двух одинаковых кривошипно-ползунных (5-звенных) механизмов, в котором нижняя часть борта 3 является его начальным звеном. Механизмы размещены по торцам бортов непосредственно в передней и задней вертикальных стенках 7 или в их специальных составляющих частях - вертикальных стойках, одновременно включенных в состав силового каркаса фургона 1.
Устройство механизма привода бортов наиболее наглядно показано при наполовину раскрытых частях борта (фиг.2 и 3). К плечу нижнего борта 3 с помощью оси 8 присоединен нижним концом шатун 9, верхний конец которого присоединен к малому плечу другого шатуна 10 с помощью ползуна 11, выполненного в виде подвижной оси, размещенной в вертикальном пазу 12 стоек 7 силового каркаса фургона 1. Шатун 10
верхнего борта 4 соединен осью 13 с верхним концом рычага-коромысла 14, нижний конец которого осью 15 соединен с вертикальной стенкой 7 фургона.
Верхний борт 4 в нижней своей части соединен осью 16 с длинным плечом шатуна 10. В верхней части вертикальных стенок фургона 7 или их стоек в непосредственной близости к открываемому проему закреплены наружные опорные ролики 17, размещенные в пружинных обоймах 18. Внутренние ролики 19 могут быть размещены на вертикальных стенках 7 внутри фургона (фиг.3), либо могут быть закреплены на верхних углах верхней части 4 борта (фиг.2, 4, 9 и 10). В первом случае они расположены по высоте и ширине относительно наружных роликов 17 так, чтобы при открывании бортов в каждый момент времени верхняя часть 4 борта опиралась только на один из них - наружный 17 или внутренний 19 (чаще всего для этого наружный ролик 17 размещен ниже внутреннего 19). Во втором случае для опоры внутренних роликов 19 на вертикальной стенке фургона выполнены профилированные (V-образные) направляющие 20 (фиг.2, 4, 5 и 6). Направляющие 20 могут быть выполнены составными из двух отрезков, расположенных на поверхности стенок под углом друг к другу с вершиной угла, направленной вниз, и/или подвижно-подпружиненными, с возможностью поворота относительно своих наружных концов под действием веса верхней части 4 борта (фиг.6).
На шатуне 9 и на рычаге-коромысле 14 могут быть выполнены упоры 21, охватывающие рычаги механизма и ограничивающих зону их перемещения. Ползун 11 может быть установлен в вертикальном пазу 12 в подшипнике качения 22 (т.е. образует пару качения) (фиг.9). Соединение рычагов-шатунов 9 и 10 с осью 11 ползуна может быть выполнено с заданным люфтом «И» в направлении, продольном одному из рычагов (фиг.10). Для ограничения продольного перемещения борта на нем выполняются отбортовки 23 (фиг.4 и 7), а кроме того, он может быть снабжен страховочными ловителями 24 в виде приливов, охватывающих опоры - ролики 19 (фиг.4). Для обеспечения беспрепятственного прохождения верхней части 4 борта при работе механизма и для плотного прилегания в закрытом положении сечение верхней
продольной балки 25 силового каркаса фургона 1 выполнено несортового профиля, в данном случае - скошенный изнутри фургона (фиг.4). Для предотвращения продольного перемещения бортов фургон может быть снабжен дополнительными фиксаторами в виде клиновых упоров 26, установленных по краям горизонтальных балок 25 силового каркаса и взаимодействующих с ответными деталями борта (фиг.8).
Конструкция работает следующим образом. В исходном (закрытом) положении нижняя 3 и верхняя 4 части борта, а также механизм привода 5 уложены в передние и задние стенки 7 фургона 1 или их вертикальные стойки; шатун 9 располагается вертикально между упорами 21 рычага-коромысла 14. Механизм находится в положении верхней мертвой точки (ВМТ). Открывание производится вручную поворотом нижней части 3 борта за его верхний край, с помощью специального поручня или рукоятки запора, как начального звена (кривошипа) всего механизма 5. При этом нижний конец шатуна 9 с осью 8 принудительно выводится наружу фургона 1. В самом начале поворота нижнего борта 3 ось 8 движется по почти горизонтальному участку дуги, и, поскольку механизм до этого находился в положении ВМТ, то поворота шатуна 10 не последует, вплоть до того, как будут выбраны зазоры в шарнирах осей 8. Благодаря наличию на рычаге-коромысле 14 упора 21, шатун 9, упираясь в него своей наружной кромкой и двигаясь своим нижним концом по горизонтали, толкает рычаг-коромысло 14 и его шарнир с осью 13, поворачивает шатун 10 вокруг оси 11, и выводит таким образом механизм из положения ВМТ. После выбора зазоров шатун 9 начинает передавать усилие на ось ползуна 11 по вертикали, в то время как рычаг 10 уже находится в предварительно повернутом от вертикали положении, и ось ползуна 11 имеет возможность перемещаться по вертикальному пазу 12 в соответствии с кинематикой механизма 5: в работу вступает основная часть силовой схемы: плечо нижнего борта 3 - шатун 9 - плечи шатуна 10 - верхний борт 4; рычаг-коромысло 14, отклоняясь, обеспечивает нужное положение оси 13.
Далее, по мере раскрывания бортов, механизм проходит среднее положение полного равновесия, когда верхний борт 4, поднимаясь вверх и, поворачиваясь вдоль своей продольной оси, скользит по ролику 17, затем - по ролику 19, и далее - к положению перед полным раскрытием бортов, когда тяга 9 своей внутренней кромкой вступает в контакт с упором 21 рычага-коромысла 14 и передает на него усилие по горизонтали, необходимое для ввода осей 13 и 11 в положение ВМТ, а шатуна 10 - в вертикальное. Верхний борт 4 занимает конечное положение, опираясь на ось 16 шатуна 10 и на ролик 19 (фиг.4). Нижний борт 3 принимает вертикальное положение.
Закрывание бортов происходит в обратном порядке.
Таким образом, предложенное техническое решение позволяет упростить механизм раскладывания борта, повысить долговечность, надежность и удобство пользования им в работе, а также улучшить технологичность его изготовления и сборки.