УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ СТОЛА С БОКОВОЙ СТЕНКОЙ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
DEVICE FOR TABLE CONNECTION WITH SIDE WALL OF VEHICLE

Изобретение касается устройства для соединения стола, предназначенного для групп сидений, расположенных поперек направления движения, с боковой стенкой транспортного средства, в частности, рельсового транспортного средства, включающего в себя расположенную вблизи боковой стенки под столешницей вертикальную опорную структуру, нижний конец которой закреплен на боковой стенке, а верхний конец на столешнице.
Группы сидений, состоящие из расположенных напротив друг друга, поперек направления движения сидений в рельсовых транспортных средствах, часто оснащаются жестко инсталлированными между ними столами. Эти столы должны выдерживать нагрузки, возникающие при эксплуатации, а также определенные экстраординарные нагрузки (например, вандализм), не подвергаясь повреждению.
При столкновении транспортных средств с препятствиями и обусловленных этим высоких продольных замедлениях при ударе пассажиров о кромку стола возникают значительно более высокие нагрузки. Крепление стола в транспортном средстве должно при этом ограничивать перемещение стола так, чтобы не причинять ущерб пространству для выживания пассажиров, сидящих напротив, т.е. спиной к направлению движения. С другой стороны, контролируемая податливость кромки стола является предпочтительной для ограничения сил удара во избежание или для уменьшения травм.
Значительная передача продольных сил от столешницы через ножку в пол кажется непредпочтительной из-за больших моментов смещения и ограниченного конструктивного пространства для ножки. К тому же часто существует требование обеспечить возможность поворота вверх столов, включая ножку, в целях чистки вокруг оси вращения, расположенной вблизи боковой стеки, при этом ножка может передавать только силы давления в вертикальном направлении.
Проблематичным для соединения стола с боковой стенкой является большое в поперечном направлении плечо рычага относительно точки удара пассажиров, в частности, у систем сидений, включающих в себя два или более сидений, расположенных рядом друг с другом. Из-за этого плеча рычага соединение с боковой стенкой нагружается преимущественно моментом вращения вокруг вертикальной оси. Соответственно при пластической перегрузке в случае столкновения следует ожидать перемещения в направлении этой нагрузки, т.е. вращения столешницы вокруг вертикальной оси, расположенной вблизи боковой стенки.
Недостатком этой формы перемещения является то, что в зависимости от положения сидения пассажиров и вместе с тем от поперечного расстояния от их точки удара до оси вращения, она создает сильно отличающуюся силу удара. Так, например, в системе, включающей в себя два сиденья, расположенных рядом друг с другом, середина сиденья, расположенного у прохода, находится примерно на втрое большем расстоянии от боковой стенки, чем у расположенного возле окна. Соответственно для пассажиров, сидящих у окна, следует ожидать втрое большей силы деформации на кромке стола, что делает практически невозможным точный расчет сокращения опасности травмирования для всех положений сидений.
Во избежание этого конфликта расчетов предлагается предусмотреть ограничивающие силу абсорбирующие энергию элементы непосредственно в точке удара на кромке стола перед соответствующим положением сиденья. Это может осуществляться за счет возможности деформации материала самой кромки стола или за счет расположенных внутри или под столешницей механизмов смещения, которые обеспечивают возможность смещения стола в направлении движения. Но чтобы иметь возможность воспринимать вертикальные эксплуатационные и экстраординарные нагрузки, для таких решений необходима большая конструктивная высота, которая ограничивает место, имеющееся под столом, и вместе с тем комфорт пассажиров.
При строительстве современных транспортных средств в целях стандартизации и гибкости широко распространилось применение непрерывно проходящих в продольном направлении неотделанных мест сопряжений, например, в виде швеллерных планок, служащих для крепления компонентов внутренней отделки, преимущественно сидений. Для ограничения количества этих неотделанных мест сопряжений и необходимых для этого проемов в облицовке боковых стенок в некоторых вариантах осуществления соединения сидений с боковой стенкой использовались также для крепления столов. Так как обычная швеллерная планка находится на высоте нижних рам сидений, то есть значительно ниже столешницы, в известных решениях соединения осуществляются с помощью стойки, непосредственно граничащей с боковой стенкой. Проблема, описанная выше в связи с непосредственным соединением с боковой стенкой, остается, несмотря на это, нерешенной.
Задача настоящего изобретения заключается, исходя из проблем и недостатков известного крепления стола, в создании опорной структуры, служащей для соединения с боковой стенкой стола, находящегося перед группой сидений, расположенной поперек направления движения, которое при высокой устойчивости значительно уменьшает опасность травмирования пассажиров при эксплуатации, в частности при столкновениях, без вынужденной потери комфорта.
Для решения этой задачи в соответствии с изобретением предусмотрено, чтобы опорная структура состояла по меньшей мере из двух по существу жестких на изгиб расположенных в продольном направлении транспортного средства вертикально на расстоянии друг от друга стоек, у которых имеются расположенные в продольном направлении стоек на расстоянии друг от друга места запрограммированного продольного изгиба, которые при превышении установленной силы, действующей на стол в продольном направлении транспортного средства, обеспечивают возможность предпочтительно упругого или пластического отклонения стола в направлении этой силы. Под местами запрограммированного продольного изгиба следует понимать также реальные или фиктивные шарниры, которые обеспечивают возможность отгибания стоек под углом от их прямой ориентации. Предпочтительно в соответствии с изобретением места запрограммированного продольного изгиба предусмотрены соответственно в области двух концов стоек, расположенных рядом со столешницей и креплением к боковой стенке.
Предлагаемое изобретением исполнение опорной структуры, включающее в себя соответственно выполненные стойки, в случае столкновения, то есть когда, например, пассажир отбрасывается в направлении кромки стола, вызывает перемещение столешницы по круговой траектории, заданной конфигурацией стоек, в продольном направлении транспортного средства, которое может использоваться для желательного деформационного перемещения в случае столкновения. Стойка в каждой из своих соответственно выполненных концевых областях является шарнирной, независимо от того, как выполнено место запрограммированного продольного изгиба. В любом случае она обеспечивает возможность точного отклонения назад стола в направлении, заданном осью продольного изгиба места запрограммированного продольного изгиба. Изобретение может очень хорошо применяться в конструкции транспортного средства, в которой место сопряжения для крепления стоек к боковой стенке находится значительно ниже столешницы, предпочтительно там, где осуществляется крепление сиденья к швеллерной планке.
Правда, при пластической перегрузке известной вертикальной стойки, служащей для крепления стола, которая закреплена в нижней области боковой стенки, при чистой продольной нагрузке следует ожидать аналогичной деформации. Но так как, как описано выше, нагрузки через наталкивающихся на кромку стола пассажиров действуют со значительным плечом рычага, стойки были бы преимущественно нагружены моментом, действующим вокруг их вертикальной оси. Благодаря предлагаемому изобретением расположению двух стоек на наибольшем возможном в продольном направлении расстоянии, этот момент может восприниматься в виде пары сил, действующих в поперечном направлении транспортного средства.
В соответствии с изобретением места запрограммированного продольного изгиба соответственно образуют своего рода шарнир, оси продольного изгиба которого лежат по существу поперек направления движения, при этом области стоек, граничащие в направлении крепления к боковой стенке и столешницы, соответственно соединены друг с другом соединением, жестким на кручение вокруг продольной оси транспортного средства, чтобы препятствовать вращению стоек друг относительно друга вокруг продольной оси транспортного средства. Соединение стоек друг с другом может осуществляться путем соединения с боковой стенкой (швеллерная планка) и/или самой столешницей. При типичном расположении стола в группе расположенных друг напротив друга сидений плечо рычага продольных нагрузок значительно больше, чем половина расстояния между стойками, так что они преимущественно нагружаются в поперечном направлении транспортного средства. Чтобы все-таки добиться желаемого продольного перемещения стоек, в противоположность поперечному перемещению, оказалось целесообразным предлагаемое изобретением исполнение как бы шарнирных областей с сопротивлением изгибу, сильно зависящим от направления.
В соответствии с другим признаком изобретения предлагается, чтобы стойки были соединены по меньшей мере одним жестким к кручению вокруг продольного направления транспортного средства и проходящим параллельно столешнице элементом жесткости, области присоединения которого в стойкам соответственно также выполнены подобно шарниру, причем образованные при этом шарнирные оси проходили бы параллельно осям продольного изгиба, заданным местами запрограммированного продольного изгиба. Этот вариант осуществления применяется, когда при применяемых материалах и конструктивных пространствах оказывается невозможным расчет по нагрузкам слабого на изгиб поперечного сечения. При этом количество областей, которые препятствуют вращению стоек друг относительно друга, может быть также увеличено, независимо от расположенных на концах стоек мест запрограммированного продольного изгиба. Конструкция элементов, служащих для повышения жесткости, выполняется по тем же принципам, что и конструкция шарнирных областей на концах стоек.
В принципе, места запрограммированного продольного изгиба могут представлять собой реальные шарниры с осью вращения, ориентированной примерно в поперечном направлении транспортного средства. Ось продольного изгиба мест запрограммированного продольного изгиба и ось вращения шарнира в этом случае являются синонимами. Ввиду относительно больших возникающих нагрузок реальные шарниры кажутся слишком затратными для восприятия и ликвидации энергии удара в этом случае применения. Поэтому в соответствии с изобретением предлагается выполнить по меньшей мере отдельные, предпочтительно все места запрограммированного продольного изгиба в виде упругих или пластических шарниров.
Предпочтительно горизонтальное поперечное сечение каждой стойки в области мест запрограммированного продольного изгиба выполнено так, что момент сопротивления, действующий вокруг оси продольного изгиба, значительно меньше, чем момент сопротивления, действующий вокруг нормальной оси. Особенно предпочтительно это может достигаться, когда горизонтальное поперечное сечение стойки в области места запрограммированного продольного изгиба в направлении оси продольного изгиба имеет плоскую прямоугольную форму с центральной выемкой, расположенной вокруг нормальной оси. При практической реализации это может быть достигнуто с помощью листового профиля, который является шлицованным в шарнирной области.
Для действенной защиты пассажиров при различном заполнении сидений желательно разобщить характеристики деформации возможных точек удара на кромке стола. Это может быть, например, достигнуто, когда в соответствии с другим признаком изобретения оси продольного изгиба мест запрограммированного продольного изгиба стоек повернуты относительно поперечного направления транспортного средства так, что они пересекаются точно или приблизительно на вертикальной оси, которая находится в поперечном к боковой стенке направлении ближе к середине транспортного средства, чем пассажирское сиденье, расположенное рядом с боковой стенкой. Благодаря наклонному расположению осей продольного изгиба относительно поперечного направления транспортного средства столешница при вращении стоек вокруг оси продольного изгиба или, соответственно, шарнирной оси совершает вращение вокруг этой вертикальной оси, обусловленное действующей на кромку стола силой. При этом точка удара сидящего у прохода пассажира не испытывает продольного перемещения, то есть разобщена с перемещением вокруг осей продольного изгиба. Деформация этой точки удара требует изгиба шарнирных областей или прочих собственно имеющихся податливых мест.
Так как вертикальная ось (идеальная ось вращения) удалена на большое расстояние от точки удара сидящего у боковой стенки пассажира, действие силы может вызвать там изгиб места запрограммированного продольного изгиба вокруг осей продольного изгиба, в то время как нагрузка вокруг нормальных осей из-за короткого плеча рычага является при этом небольшой.
Если, например, в целях чистки желательна возможность поворота столешницы вверх, в одном из вариантов осуществления изобретения стойки могут быть разделены шарнирами (11), подвижными параллельно продольной оси транспортного средства.
Таким образом, изобретение решает свою задачу с помощью соединения с боковой стенкой столешницы с характеристикой деформации, ярко выражено зависящей от направления. Риск травмирования пассажиров по сравнению с предыдущими решениями значительно уменьшается, при этом может сохраняться особенно предпочтительное соединение стола с местом сопряжения сидений транспортного средства.
Один из примеров осуществления изобретения изображен на чертеже и описывается ниже. Показано:
фиг.1: продольное сечение стола транспортного средства с соединением с боковой стенкой в области стоек;
фиг.2: принципиальное изображение деформации опорной структуры стоек;
фиг.3: горизонтальное сечение A-A стоек, указанное на фиг.1;
фиг.4: элемент, служащий для дополнительного усиления жесткости стоек;
фиг.5: расположение поворотного шарнира, предназначенного для подъема стола.
На фиг.1 позицией 1 обозначена столешница, которая прикреплена в рельсовом транспортном средстве к его боковой стенке S между двумя (не изображенными) расположенным друг напротив друга рядами сидений. Место сопряжения с боковой стенкой изображено только символически и обозначено позицией 2; в этом месте прикреплены две вертикальные, по существу жесткие на изгиб стойки 4 своими нижними концами; их верхние концы неподвижно соединены со столешницей 1. От боковой стенки S, находясь на расстоянии в направлении середины транспортного средства (на чертеже направо), предусмотрена вертикальная ножка 3 стола, которая верхним концом прикреплена к нижней стороне столешницы 1, а внизу, будучи незакрепленной, стоит на полу. На фиг.1 чертежа видна только одна из двух стоек 4, так как вторая стойка 4 находится в продольном направлении транспортного средства (перпендикулярно к плоскости чертежа) позади первой стойки 4 на расстоянии, только незначительно меньшем, чем ширина столешницы 1. Вторая стойка 4 также жестко соединена концом с местом 2 сопряжения с боковой стенкой, с одной стороны, и с нижней стороной столешницы 1, с другой стороны. У обеих стоек 4 имеются соответственно в их концевых областях, которые расположены рядом со столешницей 1 или, соответственно, местом 2 сопряжения c боковой стенкой S, участки, на которых момент сопротивления или изгибная прочность стоек 4 поперек их продольной оси и в продольном направлении транспортного средства уменьшена так, что в этих местах образуются места 5 запрограммированного продольного изгиба, подобные фиктивному шарниру. В этих местах стойки 4 могут как бы «отгибаться» вокруг шарнирных осей или осей 8 продольного изгиба. У каждой стойки 4 имеются две такие шарнирные оси 8, а именно, вблизи столешницы и вблизи места 2 сопряжения с боковой стенкой S. Соответственно находящиеся над и под осями 8 продольного изгиба области стоек 4 соединены со столешницей или, соответственно, местом сопряжения с боковой стенкой жестким на кручение соединением.
Если стойки 4 ориентированы параллельно друг другу и оси продольного изгиба обеих стоек проходят по существу параллельно друг другу и поперек продольной оси транспортного средства, при действии силы на кромку стола шарнирный четырехугольник, образованный из мест 2 сопряжения с боковой стенкой, стола 1 и стоек 4, смещается с получением параллелограмма, как это схематично изображено на фиг.2. При этом столешница перемещается по круговой траектории в направлении продольной оси транспортного средства и поддается силам, которые действуют на кромку стола 1.
Место 5 запрограммированного продольного изгиба стоек 4 может образовываться за счет того, что в поперечном сечении стойки 4, как схематично обозначено на фиг.3 позицией 12, имеется выемка, которая уменьшает оставшееся поперечное сечение стойки и за счет этого сокращает момент сопротивления в этой области. В этом месте может осуществляться упругое или пластическое отклонение в месте запрограммированного продольного изгиба вокруг оси продольного изгиба, в зависимости от выбранного материала и величины действующих сил.
На фиг.3, которая представляет собой сечение по линии A-A сечения, указанной на фиг.1, видно, что в этом примере осуществления стойки 4 установлены слегка наклонно, так что продолженные оси 8 продольного изгиба пересекаются в точке, расположенной на воображаемом перпендикуляре 10 к полу и к столу. При вращении стоек 4 вокруг осей 8 продольного изгиба в области мест 5 запрограммированного продольного изгиба стол 1 своей столешницей совершает благодаря этому одновременно вращение вокруг перпендикуляра 10. Точка удара пассажира, сидящего у прохода (на чертеже справа), не испытывает продольного перемещения в продольном направлении транспортного средства; точка удара разобщена с перемещением вокруг оси продольного изгиба.
Деформация точки удара пассажира, сидящего у прохода, требует изгиба мест 5 запрограммированного продольного изгиба вокруг нормальной оси 9 или прочих имеющихся податливых мест. Так как идеальная ось вращения (перпендикуляр 10) удалена на большое расстояние от точки удара пассажира, сидящего у стенки, действие силы там может вызывать изгиб мест 5 запрограммированного продольного изгиба вокруг оси 8 продольного изгиба, в то время как нагрузка, действующая вокруг нормальной оси 9, из-за короткого плеча рычага является при этом небольшой.
На фиг.4 изображен вид стола 1 в направлении взгляда на боковую стенку S; видны стойки 4, которые на расстоянии друг от друга прикреплены, стоя вертикально, к столу 1 и к месту 2 сопряжения с боковой стенкой S; кроме того, видны образованные выемками материала места 5 запрограммированного продольного изгиба на стойках 4, в которых опорная структура может деформироваться подобно параллелограмму. Дополнительно виден элемент 6 жесткости, который служит для стабилизации системы и который, со своей стороны, двумя концами, как бы шарнирно, соединен в областях 7 со стойками 4. Конструкция шарнирных областей 7 элемента 6 жесткости выполняется по тем же принципам, что и конструкция мест 5 запрограммированного продольного изгиба в концевых областях стоек 4.
На фиг.5 еще раз показан стол 1 в направлении взгляда фиг.1, здесь, однако, в положении, повернутом вверх в целях чистки, в котором ножка 3 стола поднята от пола. Чтобы обеспечить возможность поворота вверх, в стойках предусмотрен реальный шарнир 11, ось которого проходит параллельно продольной оси транспортного средства и тем самым обеспечивает возможность поворота стола.