УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПРОЧНОСТИ КУЗОВА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА ПРИ ОПРОКИДЫВАНИИ
DEVICE TO IMPROVE TRANSPORT VEHICLE BODY STRENGTH AT OVERTURNING

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к системам, позволяющим обеспечить пассивную безопасность пассажиров при опрокидывании в поперечной плоскости транспортного средства (например, автобуса) за счет автоматического срабатывания устройства, повышающего прочность кузова транспортного средства.
Известны различные устройства для повышения пассивной безопасности автобусов (например, пат.DE 19513873 А1, 17.10.1996, Unfallschutz bei Omnibussen, MAN NUTZFAHRZEUGE AG). Они достаточно сложны и дороги. Встроенные в каркас боковые брусья безопасности малоэффективны из-за большой длины и малых допускаемых размеров сечения (большие размеры сечений приведут к уменьшению внутренней ширины кузова, что нежелательно). При опрокидывании возможно складывание крыши из-за малой жесткости стоек (также связанной с ограничениями по размерам их сечения).
Известно также устройство для повышения пассивной безопасности автобуса при столкновении и опрокидывании (Патент РФ: 2172686, 15.11.1999, B60R 19/42, Безопасный кузов автобуса, Куваев В.Я). Устройство содержит боковой брус безопасности, выполненный в виде тонкостенного профиля. Брус имеет большую ширину и поэтому при малой массе эффективно работает на изгиб, защищая при боковом ударе. При фронтальном или кософронтальном ударе этот брус поглощает энергию удара, одновременно перераспределяя ее на всю площадь боковой стенки. В результате деформация передней части автобуса будет меньше, что снижает тяжесть травм водителя и передних пассажиров. Выдающийся в салон брус используется в качестве подлокотника и поэтому не снижает эффективную ширину салона. Для предотвращения складывания крыши при опрокидывании автобус имеет подвижные подкосы, которые в эксплуатации к оконным стойкам и частично спрятаны в них. При угрозе опрокидывания и получения сигнала с соответствующего датчика срабатывает пиропатрон в пневмоцилиндре, который своим штоком поворачивает подкос относительно его верхнего конца. При этом нижний конец перемещается в поперечной прорези бруса безопасности и входит в фиксатор, образуя жесткий треугольник.
Недостатком данной системы является: повышение травмоопасности пассажиров транспортного средства за счет:
- их перемещения при возникновении крена кузова навстречу выдвигающемуся брусу безопасности;
- перемещений частей жесткого треугольника в сторону «остаточного пространства» пассажирского салона транспортного средства при ударе боковины об опорную поверхность, т.к. деформация боковины в этом случае произойдет в месте крепления бруса безопасности к боковине кузова.
Известно устройство для повышения прочности кузова транспортного средства при опрокидывании (RU, а.с. 2483961 С1, кл. B62D 25/04, B60R 21/13). Устройство содержит датчик углового положения транспортного средства, подключенный к источнику постоянного тока - аккумулятору, при получении сигнала от которого срабатывает система, повышающая прочность кузова, отличающееся тем, что при поступлении сигнала об угрозе опрокидывания транспортного средства аккумуляторная батарея подключается к электромагниту, в котором образуется электромагнитное поле, втягивающее замок, освобождающий пружинную педаль, выталкивающую стержень, двигающийся по направляющим, закрепленным в верхней части стойки боковины и верхней части днища кузова, и упирающийся концами в опорные узлы, содержащие пружинные фиксаторы.
Данное устройство выбрано за прототип. Следует отметить, что это устройство имеет недостаток: из-за формы и изменения плоскости перемещения стержня при опрокидывании может произойти его заклинивание в промежуточном положении.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка устройства, повышающего прочностные свойства кузова транспортного средства, конструкция которого позволит снизить вероятность возникновения заклинивания стержня при опрокидывании. Для устранения данного недостатка предлагается изменить конструкцию стержня, сделав его составным.
Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для повышения прочности кузова транспортного средства при опрокидывании при поступлении сигнала об угрозе опрокидывания транспортного средства аккумуляторная батарея подключается к электромагниту, в котором образуется электромагнитное поле, втягивающее замок, освобождающий пружинную педаль, выталкивающую стержень, верхняя и нижняя части которого проворачиваются относительно друг друга и упираются в пол кузова автобуса.
На фиг.1 представлено устройство для повышения прочности кузова транспортного средства при опрокидывании. Устройство содержит: датчик углового положения (крена) кузова 1, блок управления 2, электромагнит 3 с замком 4, направляющую 5, опорный узел 6, стержень, состоящий из верхней 7 и нижней части 8, шарниры 9, 10.
Направляющая 5 закреплена в верхней части стойки 12. Стойка выбирается в зависимости от компоновочной схемы автобуса и, непосредственно, от расположения силового агрегата. Если он расположен в передней части, то порядковый номер стойки равен 2, если в средней части - к стойке, наиболее близко расположенной к центру тяжести транспортного средства, если в задней части - к предпоследней стойке боковины.
Нижняя часть 8 стержня крепится при помощи шарнира 10 к верхней части днища 13 кузова перпендикулярно выбранной стойке. Если в зону крепления попадает сиденье, то оно демонтируется.
Работа предлагаемого устройства для повышения прочности кузова автобуса при опрокидывании заключается в следующем (фиг.2). В случае, если датчик 1 фиксирует наклон кузова транспортного средства на угол, превышающий критическое значение, блок управления 2 соединяет с источником тока (аккумуляторная батарея) электромагнит 3, встроенный в корпус направляющей 5. Электромагнит притягивает замок 4, после чего пружинная педаль 11 разжимается, выталкивая стержень. Верхняя часть 7 стержня перемещается вниз в боковых прорезях швеллера направляющей 5. Нижняя часть 8, соединенная при помощи шарнира 9 с верхней, движется по дуге окружности и упирается шарниром 9 в пол кузова автобуса. Конец верхней части 7 стержня в этот момент входит в опорный узел 6.
В результате во время удара кузова транспортного средства об опорную поверхность боковина будет подвержена деформации в меньшей степени, вследствие повышения жесткости стойки в момент удара.
Боковое опрокидывание пассажирского транспортного средства, например автобуса, является наиболее травмоопасным видом дорожно-транспортного происшествия и сопровождается, как правило, большим количеством пострадавших, о чем свидетельствуют многочисленные статистические данные.
Технический результат предлагаемого устройства заключается в повышении уровня внутренней пассивной безопасности транспортного средства, а следовательно, в защите жизни и здоровья водителя и пассажиров при опрокидывании транспортного средства в поперечной плоскости.