УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ТРАНСПОРТА ОТ СТОЛКНОВЕНИЙ
DEVICE FOR PROTECTION OF TRANSPORT AGAINST COLLISIONS

Изобретение относится к средствам безопасности транспорта и может найти применение для предохранения транспортных средств, потерявших управление, а также для снижения тяжести последствий столкновений транспортных средств.
Известный передний модуль для автомобиля (см. патент RU 2502619, B60R 19/02, 2013), содержащий защитный элемент в форме выпуклой дуги, установленный на раме впереди бампера автомобиля, шарнирно закрепленный посредством звеньев с возможностью поворота в горизонтальной плоскости.
Недостатком известного устройства является то, что оно не защищает транспортное средство от столкновений как с фронтальной стороны так и с боковой стороны.
Кроме того, известное устройство после столкновения деформируется и не представляется возможным возврата устройства в исходное рабочее положение.
Известно также устройство защиты транспорта от столкновений (см. патент RU 2673095, B60R 19/16, 2018), содержащее шарнирный многозвенник, закрепленный на раме транспортного средства в горизонтальной плоскости симметрично продольной оси, боковые звенья которого выполнены в виде упоров и в передней части в форме выпуклой дуги, обращенные закруглениями в сторону продольной оси транспортного средства, позволяющие при повороте упора, взаимодействующего с препятствием, придавать транспортному средству вращательное движение в сторону от препятствия.
Недостатком известного устройства является то, что при срабатывании устройства, его необходимо вручную возвращать в исходное положение.
Кроме того, отсутствие механизма фиксации известного устройства на транспортном средстве в обычных условиях может привести к самопроизвольному несанкционированному выкатыванию дугообразных упоров за пределы боковых габаритов трансполртного средства при резком повороте последнего или при езде по поверхности с боковым уклоном, что ухудшает технику безопасности при езде по дорогам, т.к. угрожает безопасности движения соседним участникам движения.
Задачей предложенного решения является расширение технологических возможностей и повышение техники безопасности перемещения.
Эта задача достигается тем, что устройство защиты транспорта от столкновений, содержащее шарнирный многозвенник, закрепленный на раме транспортного средства в горизонтальной плоскости симметрично продольной оси, боковые звенья которого выполнены в виде упоров и в передней части в форме выпуклой дуги, обращенные закруглениями в сторону продольной оси транспортного средства, позволяющие при повороте упора, взаимодействующего с препятствием, придавать транспортному средству вращательное движение в сторону от препятствия, шарнирный многозвенник выполнен в виде Н-образной формы, причем боковые звенья с дугообразными наконечниками, образующие вертикальные составляющие, выполнены составными, состоящими из двух частей, с шарнирным соединением в средней части в месте примыкания к горизонтальной составляющей многозвенника, передние части боковых звеньев шарнирно закреплены в передней части на раме транспортного средства по ширине не меньше ширины габаритов транспортного средства с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, а задние части боковых звеньев задними частями шарнирно закреплены на задней части рамы с возможностью продольного перемещения по направляющим вдоль рамы транспортного средства и поворота в горизонтальной плоскости, на передних частях боковых звеньев между шарнирным креплением последних к раме транспортного средства и горизонтальной составляющей многозвенника установлен механизм возврата, а на горизонтальной составляющей многозвенника соосно продольной оси, с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости в продольном направлении, шарнирно установлен механизм фиксации.
Кроме того, механизм возврата выполнен в горизонтальной плоскости в виде двух пружин, установленных соосно во встречном направлении и закрепленных противоположными концами на боковых упорах, а соседними концами на кронштейне, установленном на продольной оси рамы транспортного средства.
Причем, механизм фиксации выполнен в виде зубчатой рейки, шарнирно закрепленной верхним концом на горизонтальной составляющей многозвенника в средней части, а на втором свободном конце, на боковых поверхностях, выполнены два выступа, обращенные в разные стороны от рейки, зубчатая рейка выполнена с возможностью взаимодействия и перемещения обратной гладкой поверхностью по направляющей, шарнирно закрепленной на раме транспортного средства, выступы на рейке выполнены с возможностью взаимодействия с ограничителями, выполненными на направляющей, причем на кронштейнах направляющей на оси установлена подпружиненная защелка с возвратным рычагом, взаимодействующая с зубьями зубчатой рейки.
По сравнению с известным предложенное устройство защиты транспорта от столкновений позволяет в автоматическом режиме принимать защитные свойства при столкновении транспортного средства с препятствием с механическим возвратом устройства в исходное положение при минимальных затратах ручного труда, обеспечивая безопасность движения в обычном режиме.
На фиг. 1 - схематическое изображение устройства в момент начала наезда транспорта на препятствие; на фиг. 2 - то же, в процессе взаимодействия устройства с препятствием в начальной стадии; на фиг. 3 - то же, после разворота транспортного средства в конечной стадии; на фиг. 4 - элемент I на фиг. 1; на фиг. 5 - вид А на фиг. 4.
Устройство защиты транспорта от столкновений содержит шарнирный многозвенник, закрепленный на раме транспортного средства 1 в горизонтальной плоскости симметрично продольной оси 2, боковые звенья 3 и 4 которого выполнены в виде упоров и в передней части в форме выпуклой дуги, обращенные закруглениями в сторону продольной оси 2 транспортного средства 1, позволяющие при повороте бокового звена 3 или 4, взаимдействующего с препятствием 5, придавать транспортному средству вращательное движение в сторону от препятствия 5. Шарнирный многозвенник выполнен в виде Н-образной формы, причем боковые звенья 3 и 4 с дугообразными наконечниками, образующие вертикальные составляющие, выполнены составными, состоящими из двух частей, с шарнирным соединением посредством шарниров 6 и 7 в средней части в месте примыкания к горизонтальной составляющей 8 многозвенника. Передние части 9 и 10 боковых звеньев 3 и 4 шарнирно закреплены посредством шарниров 11 и 12 в передней части на раме транспортного средства 1 по ширине не меньше ширины габаритов транспортного средства 1 с возможностью поворота в горизонтальной плоскости. Задние части 13 и 14 боковых звеньев 3 и 4 задними частями шарнирно закреплены посредством шарниров 15 и 16 на задней части рамы с возможностью продольного перемещения по направляющим (на чертеже не показано) вдоль рамы транспортного средства 1 и поворота в горизонтальной плоскости. На передних частях 9 и 10 боковых звеньев 3 и 4 между шарнирным креплением последних к раме транспортного средства 1 и горизонтальной составляющей 8 многозвенника установлен механизм возврата. На горизонтальной составляющей 8 многозвенника соосно продольной оси 2, с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости в продольном направлении, шарнирно установлен механизм фиксации. Механизм возврата выполнен в горизонтальной плоскости в виде двух пружин 17 и 18, установленных соосно во встречном направлении и закрепленных противоположными концами на передних частях 9 и 10 боковых звеньев 3 и 4, а соседними концами на кронштейне 19, установленном на продольной оси рамы транспортного средства 1. Механизм фиксации выполнен рейки 20, шарнирно закрепленной верхним концом посредством шарнира 21 на горизонтальной составляющей 8 многозвенника соосно продольной оси 2, а на втором свободном конце, на боковых поверхностях 22 и 23, выполнены два выступа 24 и 25, обращенные в разные стороны от рейки 20. Зубчатая рейка 20 выполнена с возможностью взаимодействия и перемещения обратной гладкой поверхностью 26 по направляющей 27, шарнирно закрепленной посредством шарнира 28 на раме транспортного средства 1. Выступы 24 и 25 на рейке 20 выполнены с возможностью взаимодействия с ограничителями 29 и 30 перемещения, выполненными на направляющей 27, причем на кронштейнах 31 и 32 направляющей 27 на оси 33 установлена подпружиненная посредством пружины 34 скручивания защелка 35 с возвратным рычагом 36, взаимодействующая с зубьями 37 зубчатой рейки 20.
Устройство защиты транспорта от столкновений работает следующим образом.
В исходном положении в момент начала наезда транспортного средства 1 на препятствие 5 (см. фиг. 1) шарнирный многозвенник Н-образной формы занимает симметричное положение относительно продольной оси 2. Передняя часть 9 и задняя часть 13 бокового звена 3, передняя часть 10 и задняя часть 14 бокового звена 4 находятся на одних линиях и не выступают за боковые габариты транспортного средства 1, шарниры 15 и 16 располагаются в крайних положениях на направляющих (на чертеже не показано) в задней части транспортного средства 1, выпуклые дуги в передней части боковых звеньев 3 и 4 располагаются симметрично относительно продольной оси 2, пружины 17 и 18 механизма возврата в свободном ненагруженном состоянии. Механизм фиксации располагается прямолинейно соосно продольной оси 2. Зубчатая рейка 20 механизма фиксации максимально взаимодействует с направляющей 27, защелка 35 взаимодействует с зубьями 37 в верхней части зубчатого ряда зубчатой рейки 20. Выступы 24 и 25 находятся на максимальном удалении от ограничителей 29 и 30 перемещения.
При наезде транспортного средства 1 на препятствие 5 в виде неподвижного объекта или движущегося встречного транспортного средства (см. фиг. 2), например, левым бортом, ударная нагрузка через закругление передается на боковое звено 3, которое посредством шарнира 11 поворачивается в горизонтальной плоскости по часовой стрелке. Одновременно боковое звено 4 посредством горизонтальной составляющей 8 также поворачивается в горизонтальной плоскости относительно шарнира 12 по часовой стрелке. При этом передняя часть 9 и задняя часть 13 бокового звена 3 в месте смещения относительно шарнира 6 выходят за пределы боковых габаритов транспортного средства 1, образуя защитное ограждение по левому борту транспортного средства 1. Задняя часть 13 бокового звена 3 посредством шарнира 15 поворачивается в горизонтальной плоскости и одновременно перемещается по направляющим (на чертеже не показано) вдоль рамы транспортного средства 1 вперед. Передняя часть 10 и задняя часть 14 бокового звена 4 в месте смещения относительно шарнира 7 перемещаются в сторону транспортного средства 1. Задняя часть 14 бокового звена 4 посредством шарнира 16 поворачивается в горизонтальной плоскости и одновременно перемещается по направляющим (на чертеже не показано) вдоль рамы транспортного средства 1 вперед. Пружина 17 растягивается, а пружина 18 сжимается. Поскольку горизонтальная составляющая 8 шарнирного многозвенника сместилась влево и переместилась вперед в продольном направлении, то зубчатая рейка 20 вместе с направляющей 27 посредством шарниров 21 и 28 соответственно от усилия горизонтальной составляющей 8 поворачиваются в горизонтальной плоскости против часовой стрелки. При этом зубчатая рейка 20 гладкой поверхностью 26 перемещается по направляющей 27, а зубья 37 зубчатой рейки 20, взаимодействуя с защелкой 35 и преодолевая сопротивление пружины 34 скручивания, перемещаются относительно защелки 35 и занимают промежуточное положение, выступы 24 и 25 на зубчатой рейке 20 переместились в сторону ограничителей 29 и 30. Устройство приняло фиксированное положение. В зависимости от силы удара транспортного средства 1 о препятствие 5 ограничители 29 и 30 перемещения могут достигнуть выступов 24 и 25, а могут и не достигнуть. Ограничители 29 и 30 перемещения препятствуют дальнейшему складыванию шарнирного многозвенника, т.к. это может повредить переднюю часть транспортного средства 1 запредельным перемещением закруглений боковых звеньев 3 или 4 в сторону передней части транспортного средства 1. Кроме того, частичному гашению ударной нагрузки от препятствия 5 способствует сила трения в шарнирах 11. 12. 6. 7. 15. 16. перемещение шарниров 15 и 16 по направляющим (на чертеже не показано), установленным на раме транспортного средства 1, растяжение-сжатие пружин 17 и 18, взаимодействие, зубьев 37 зубчатой рейки 20 с подпружиненной защелкой 35, перемещение зубчатой рейки 20 по направляющей 27. После удара переднюю часть транспортного средства 1 отбрасывает от препятствия 5, дополнительно разворачивая транспортное средство таким образом, что с препятствием может произойти столкновение задней части транспортного средства 1 (см. фиг. 3). При этом ударную нагрузку воспринимает выступающая за боковые габариты транспортного средства 1 задняя часть 13 бокового звена 3, которая, взаимодействуя с препятствием 5, защищает транспортное средство 1, отбрасывая его от препятствия 5 и частично разворачивая против часовой стрелки. В результате транспортное средство 1 оказывается в правой стороне от препятствия 5 и может завершить торможение до остановки.
Для возврата устройства в исходное положение необходимо приложить нажимающее усилие к возвратному рычагу 36, преодолевая сопротивление пружины 34 скручивания и выводя защелку 35 из зацепления с зубьями 37 зубчатой рейки 20. Передние части 9 и 10 боковых звеньев 3 и 4 под действием сжимающегося усилия пружины 17 и растягивающегося усилия пружины 18 посредством шарниров 11 и 12 занимают исходное положение, передавая усилие посредством шарниров 6 и 7 на горизонтальную составляющую 8 и задние части 13 и 14 боковых звеньев 3 и 4, которые посредством шарниров 15 и 16, перемещаясь по направляющим (на чертеже не показано), установленным на раме транспортного средства 1 в обратном направлении, также занимают исходное положение. Зубчатая рейка 20 и направляющая 27, взаимодействующие между собой, поворачиваются в шарнирах 21 и 28 соответственно в обратном направлении и перемещаются относительно друг друга, также занимают исходное положение. Снимается усилие с возвратного рычага 36, пружина 34 скручивания поворачивает возвратный рычаг 36 с защелкой 35 до взаимодействия последней с зубьями 37 зубчатой рейки 20. Устройство приняло исходное положение и подготовлено для дальнейшей безопасной эксплуатации.
При взаимодействии с препятствием 5 бокового звена 4 правого борта транспортного средства 1 работа устройства осуществляется аналогично в описанной выше последовательности в зеркальном изображении.
Таким образом, предложенное устройство защиты транспорта от столкновений позволяет транспортному средству изменить направление движения в сторону от препятствия, обеспечивая сохранение или существенное уменьшение разрушения транспортного средства, сохранение здоровья экипажа или существенное уменьшение вреда здоровью экипажа, с последующим механизированным возвратом устройства в исходное положение.