Кабина транспортного средства

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения и может быть использована для создания кабин малогабаритного грузового транспортного средства из полимерных композиционных материалов.
Известна кабина транспортных средств, например, грузовых автомобилей, предназначенных для перевозки грузов, обычно изготавливают при использовании металлической конструкции, распределенной по всей ее протяженности, и обшитой изнутри и снаружи пластическими и металлическими материалами. (Патент RU №2441793, МПК B62D 27/02, 65/02, 33/06, конвенционный приоритет от 11.10.2006). Данная система предполагает сложную технологию сборки из-за большого количества деталей, что приводит к значительному увеличению веса транспортного средства.
Известна модульная конструкция транспортного средства, собранная из предварительно изготовленных штампованных деталей из тонколистовой стали или алюминиевого сплава, используя при этом минимально возможное количество деталей. (Патент RU №2155140, МПК B62D 65/04, от 27.08.2000). Однако, штампованные детали, как правило, деформируются под действием сил тяжести и от внутренних напряжений.
Технический результат, который может быть получен при решении технической задачи, заключается в повышении технологичности конструкции кабины транспортного средства.
Поставленная задача с достижением технического результата решается тем, что в кабине транспортного средства, включающей установленный на несущей раме каркас из композиционного материала, состоящий из верхнего с крышей и нижнего с днищем и задней стенкой цельноформованных модулей, соединенных между собой посредством предусмотренных в каждом модуле передних и задних вертикальных стоек с образованием проемов: совместно с крышей и предусмотренных в днище криволинейных боковин под боковые двери, с крышей - под переднее остекление, а совместно с крышей и задней стенкой - под заднее остекление, и наружную облицовку в виде цельноформованных панелей, соединенных с каркасом и несущей рамой, при этом на несущей раме предусмотрена передняя стенка кабины в виде поперечной прямоугольной рамки, установленной со стороны передних торцов боковин рамы, а для закрепления нижнего модуля предусмотрены криволинейные боковины для соединения с криволинейными боковинами днища и горизонтальная площадка со стороны задних торцов боковин рамы для соединения с днищем.
Для достижения указанного технического результата целесообразно, чтобы днище было выполнено с выступом под сиденье водителя, который соединен с горизонтальной площадкой и выполненным на несущей раме позиционным бортиком и имел элемент жесткости; соединение модулей было выполнено посредством площадок на свободных торцах вертикальных стоек модулей, при этом площадки стоек нижнего модуля с лицевой стороны имели ограничительный буртик; чтобы криволинейные боковины рамы и криволинейные боковины днища были соединены между собой и имели идентичный радиус под колеса; чтобы профиль передних и задних вертикальных стоек верхнего модуля имел трубообразное поперечное сечение, образованное криволинейными стенками, соединенными склеиванием между собой с частичным перекрытием концов друг у друга; проемы под боковые двери имели окантовку С-образной формы, а проемы переднего и заднего остеклений - окантовку зигзагообразной формы; панели наружной облицовки дверных проемов имели отформовку для дверной петли, соединенную с передней стенкой и кромку прилегания - с боковыми сторонами крыши; панель наружной облицовки задней стенки имел кромку прилегания, с помощью которой панель соединена по периметру с задней стенкой нижнего модуля каркаса; панель переднего остекления имел кромку прилегания, с помощью которой панель соединена по проему переднего остекления верхнего модуля каркаса; панель облицовки передней стенки была выполнена в виде трех щитков, один из которых имел кромку прилегания, с помощью которой он соединен с передней стенкой, а два других, соединенных между собой по поверхности прилегания, были установлены на несущей раме с возможностью откидывания вниз-назад; чтобы соединение днища с прямоугольной горизонтальной площадкой и позиционным бортиком рамы, криволинейных боковин рамы с криволинейными боковинами днища и отформовки для дверной петли с передней стенкой было выполнено посредством склеивания, при этом в местах склеивания были выполнены отверстия под клей; соединение плоских площадок вертикальных стоек модулей и кромок прилегания панелей наружной облицовки с элементами каркаса было выполнено посредством склеивания; в качестве композиционного материала был использован композиционный материал на основе стекловолокнистых материалов и полиэфирных смол с цветным внешним слоем полиэфирной слоистой структуры; для соединения между собой модулей и панелей наружной облицовки с каркасом и несущей рамой был использован клей-герметик; в крыше была предусмотрена ниша для размещения вентиляционного оборудования.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен каркас кабины, установленный на несущей раме, общий вид; на фиг. 2 - кабина с пространственным разделением деталей; на фиг. 3 - верхний модуль; на фиг. 4 - нижний модуль; на фиг. 5 - схема склеивания плоских площадок стоек модулей; на фиг. 6 - схема трубкообразного профиля стоек верхнего модуля; на фиг. 7 - металлическая рама; на фиг. 8 - схема склеивания панели облицовки боковых стенок; на фиг. 9 - схема склеивания панели облицовки задней стенки; на фиг. 10 - схема склеивания рамки переднего остекления; на фиг. 11 - передние щитки облицовки, вид с внутренней стороны; на фиг. 12 - схема склеивания заднего щитка.
Предлагаемая кабина транспортного средства представляет собой модульную конструкцию, включающая каркас из композиционного материала, состоящий из соединенных между собой, например, склеиванием верхнего 1 и нижнего 2 формованных модулей. Кабина имеет крышу 3 верхнего модуля, днище 4 нижнего модуля, боковые 5, заднюю 6 и переднюю 7 стенки с проемами соответственно под боковые двери 8, заднего 9 и переднего 10 остеклений и наружную облицовку из композиционного материала в виде отдельно изготовленных соединенных склеиванием с каркасом и несущей рамой 11, на которой установлен каркас (Фиг. 1) профилированных цельноформованных панелей для крыши 12, боковых 13 и задней 14 стенок, панели для проема переднего остекления в виде рамки 15 и в виде трех формованных щитков 16, 17, 18 для передней стенки кабины (Фиг. 2).
В качестве композиционного материала используется композиционный материала на основе стекловолокнистых материалов и полиэфирных смол с цветным внешним слоем полиэфирной слоистой структуры. Для клеевого соединения элементов каркаса и наружной облицовки с каркасом используется клей-герметик.
Верхний модуль (Фиг. 3) имеет передние 19 и задние 20 вертикальные профильные стойки, сформированные за одно целое с крышей и конфигурирующие проемы переднего и заднего остеклений и соответствующий верхней части проема 21 под боковые двери. На свободных своих торцах передние и задние стойки имеют плоские площадки соответственно 22 и 23.
Крыша имеет два выпуклых с внутренней стороны продольных выступа 24, образующие нишу 25 под вентиляционное оборудование 26 кабины.
Нижний модуль (Фи. 4) имеет криволинейные боковины 27, выполненные за одно целое с днищем и задней стенкой, которые имеют передние 28 L-образного профиля и смежные с задней стенкой задние 29 вертикальные опорные стойки, конфигурирующие проем соответствующий нижней части боковых дверных проемов 30. Днище имеет выступ 31 под сиденье водителя с элементом жесткости 32, а боковины имеют радиус 33 под передние колеса.
Передние и задние вертикальные стойки нижнего модуля имеют на свободных торцах плоские площадки соответственно 34 и 35, посредством которых верхняя часть проема дверных проемов при склеивании модулей соединена с нижней частью с образованием замкнутых проемов каркаса под боковые двери. Площадки вертикальных стоек нижнего модуля с лицевой стороны имеют ограничительный буртик 36, предотвращающий выдавливание клея (Фиг. 5).
Для обеспечения требуемой прочности на изгиб и сопротивления скручивающему напряжению профиль вертикальных стоек верхнего модуля имеет трубообразное поперечное сечение, образованное криволинейными стенками 37, 38, 39, соединенными склеиванием между собой с частичным перекрытием концов друг у друга. Проемы каркаса под боковые двери имеют окантовку 40 С-образной формы, а проемы переднего и заднего остеклений имеют окантовку 41 зигзагообразной формы (Фиг. 6).
Несущая рама (Фиг. 7) выполнена в виде сварной конструкции из металлического листового материала и образована криволинейными боковинами 42, к передним торцам 43 которых в виде вертикальных стоек приварена передняя стенка кабины в виде прямоугольной рамки, а задние концы образуют вертикальный бортик 44, к которому приварена прямоугольная горизонтальная площадка 45. Прямоугольная горизонтальная площадка и бортик являются базовым узлом, относительно которых при монтаже позиционируется на раме сиденьем водителя днище. Для упрочнения клеевого соединения горизонтальная площадка и бортик имеют отверстия соответственно 46 и 47 под клей (т.н. «клеевые заклепки»).
При монтаже днища с рамой боковины днища склеиваются с боковинами рамы, а передние торцы боковин рамы - с передними вертикальными стойками днища, и благодаря L-образному профилю передних вертикальных стоек его обеспечивается максимальная площадь контакта с передними торцами боковин рамы. При этом боковины рамы для упрочнения клеевого соединения имеют отверстия 48 под клей.
Кроме того, боковины рамы идентично радиусу боковин днища имеют радиус 49 под передние колеса и соединенную с ней сварным соединением подножку 50.
Передняя стенка кабины имеет соединенные с ней сварным соединением элементы для крепления соответствующих узлов оснастки кабины: 51 для педального узла, 52 для рулевой колонки и 53 для отопителя кабины. Для обеспечения коррозионной стойкости рама выполнена с цинковым покрытием.
Панели наружной облицовки имеют взаимно повторяющиеся формы проемов и стенок кабины, с которыми они сопрягаются, поэтому кабина собирается быстро и без дополнительных направляющих и кондукторов. Соединение панелей с каркасом и несущей рамой осуществляется с помощью отформовок и кромок прилегания.
Панель облицовки для крыши выполнена с соответствующим профилем, обеспечивающим достаточную жесткость и прочность крыши, и соединена с ней при склеивании по поверхности прилегания.
Панели облицовки боковых стенок каркаса имеют цельный проем 54 под боковые двери, склеиваемый при монтаже с проемом под дверь каркаса, отформовку 55 для дверной петли для склеивания с боковыми сторонами передней стенки кабины, две отформовки 56 - с боковыми сторонами подножки несущей рамы, кромку прилегания 57 - с передними торцам боковин рамы и кромку прилегания 58 - с боковыми сторонами крыши верхнего модуля. Для обеспечения более прочного клеевого соединения отформовка для дверной петли и боковые стороны передней стенки по месту склеивания имеют отверстия соответственно 59 и 60 под клей (Фиг. 8).
Панель облицовки задней стенки имеет проем 61 под заднее остекление для склеивания с проемом заднего остекления каркаса, кромку прилегания 62 по периметру задней стенки каркаса (Фиг. 9).
Рамка наружной облицовки для переднего остекления имеет проем 63 для склеивания с проемом переднего остекления каркаса и кромку прилегания 64 по периметру проема переднего остекления (Фиг. 10).
Щитки наружной облицовки для передней стенки кабины выполнены со сложной поверхностью с большим количеством отформовок под различное оборудование. Два передних щитка 16 и 17 выполнены с идентичной формой и склеены между собой по плоскости прилегания, что способствует повышению жесткости передней стенки и закреплены на боковинах несущей рамы элементом крепления 65 с возможностью откидывания вниз-назад (Фиг. 11). Передние щитки имеют отформовки под функциональные части, таких как фары 66, и/или обшивка фар 67, и/или нишу 68 для товарного знака.
Задний щиток 18 имеет кромку прилегания 69 по периметру передней стенки каркаса (Фиг. 12).
Использование полезной модели позволит создать высокотехнологичную конструкцию кабины высокого качества и с повышенной надежностью работы, что подтверждает использование по назначению. Применение стеклопластика дало возможность снизить массу кабины, улучшить санитарно-гигиенические условия: улучшить теплоизоляцию, снизить шум. Осуществимость полезной модели подтверждена положительными результатами испытаний узлов и макетов кабины, разработка и изготовление которых полностью основаны на представленном описании. В связи с этим, новое техническое решение соответствует критерию «промышленная применимость».