Устройство экстренного торможения транспортного средства

 

Использование: в транспортном машиностроении, в частности, в тормозных устройствах. Сущность изобретения: устройство содержит размещенные под задней частью транспортного средства подпружиненный откидной рычаг 1, оборудованный наконечником с шипом 11, и фиксатор 2 рычага в транспортном положении 2, связанный посредством привода 4 с расположенным в кабине транспортного средства блоком управления 5. Вдоль днища кузова транспортного средства жестко закреплена коробка 6 со стационарно установленным деформируемыми при срабатывании устройства элементами. В коробке 6, с переднего ее конца в поперечном направлении расположен незакрепленный брус. Наконечник откидного рычага 1 выполнен в виде жестко связанной с рычагом 1 планки, оснащенной пиропатроном. Запал пиропатрона соединен с электрическим датчиком, срабатывающим от соприкосновения планки с дорожным полотном, а его выходной торец оборудован съемной пластиной с отверстием под шип 11, который до срабатывания устройства размещен внутри пиропатрона. Съемная пластина связана с незакрепленным брусом посредством жестко закрепленного на них металлического троса 14. 2 з.п.ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к тормозным устройствам, элементы которых взаимодействуют непосредственно с дорожным полотном.

Известны устройства экстренного торможения транспортного средства, оснащенные сбрасываемым под колесо башмаком с шипами (авт. св. N 872342, кл. B 60T 1/14, 1981; заявка Германии N 410381, кл. B 60T 1/14, 1992). В случае аварийной ситуации, при срабатывании устройств происходит откидывание рычага с башмаком вниз до упора последующего в дорожное полотно. Транспортное устройство при этом слегка приподнимается, набегающее колесо захватывает подошву башмака. Под действием веса, приходящегося на заднюю ось при дальнейшем движении колеса происходит вдавливание шипов в грунт и заклинивание колес. Движение транспортного средства становится невозможным.

Недостатком этих устройств является ограниченность их применения: они пригодны лишь для тяжелых транспортных средств. Кроме того при срабатывании устройств, из-за резкого приложения постоянной значительной тормозной силы возможна потеря управления.

В качестве ближайшего аналога выбрано устройство экстренного торможения транспортного средства, содержащее размещенные под задней частью транспортного средства подпружиненный откидной рычаг и его фиксатор в транспортном положении. Откидной рычаг оснащен наконечником, состоящим из резцов и ножевидной пластины с шипом. Фиксатор откидного рычага посредством привода связан с расположенным в кабине водителя блоком управления (авт.св. N 1801822, кл. B 60T 1/14, 1992). При воздействии водителя на блок управления фиксатор освобождает откидной рычаг. Последний под действием силы веса и сжатой пружины падает и упирается в дорожное полотно резцами и шипом, углубляется под действием силы сцепления и силы инерции движущейся машины, становясь вертикально. Воспринимая силы резания, рычаг резко увеличивает эффект торможения. Принцип действия устройства определяет зависимость его эффективности от величины массы транспортного средства. Для транспортных средств с небольшой массой данное устройство вообще непригодно, так как не обеспечивает полное углубление резцов и шипа в дорожное полотно.

Недостатком устройства также является его ненадежность, проявляющаяся в снижении управляемости транспортным средством из-за уменьшения сцепления колес с дорогой, происходящего тогда, когда резцы и шип упираются и углубляются в дорожное полотно. Кроме того, при использовании устройства гашение скорости протекает в режиме высоких динамических нагрузок, испытываемых водителем и пассажирами, а также приводит к полной остановке транспортного средства, требующей в дальнейшем растормаживания.

Задачей изобретения является обеспечение пригодности устройства экстренного торможения для транспортных средств небольшой массы с гарантией улучшенной управляемости и гашения скорости в режиме щадящих для водителя и пассажиров динамических нагрузок, позволяющего при желании исключить полную остановку транспортного средства.

Реализация поставленной задачи достигается тем, что устройство экстренного торможения транспортного средства, содержащее размещенные под задней частью транспортного средства подпружиненный откидной рычаг, оборудованный наконечником с предназначенным для взаимодействия с дорожным полотном шипом, и фиксатор рычага в транспортном положении, связанный посредством привода с расположенным в кабине транспортного средства блоком управления, согласно изобретению, снабжено размещенной вдоль днища кузова транспортного средства с жестким к нему креплением коробкой со стационарно установленными деформируемыми при срабатывании устройства элементами, причем в коробке с переднего ее конца, перед деформируемыми элементами в поперечном направлении расположен незакрепленный брус; наконечник откидного рычага выполнен в виде жестко связанной с рычагом планки-держателя, оснащенной пиропатроном, при этом пиропатрон установлен в продольной прорези планки держателя в крайнем наиболее близком к откидному рычагу положении с возможностью перемещения в обратном относительно основного хода транспортного средства направлении, его запал соединен с электрическим датчиком, срабатывающим от соприкосновения планки-держателя с дорожным полотном, а выходной торец оборудован съемной пластиной под шип, который до срабатывания устройства размещен внутри пиропатрона; съемная пластина связана с незакрепленным брусом посредством жестко закрепленного на них металлического троса; кроме того фиксатор откидного рычага расположен за задней осью транспортного средства позади крепления откидного рычага к кузову, а металлический трос, связывающий съмную пластину с незакрепленным брусом, продет в направляющую скобу, размещенную на днище кузова между коробкой с деформируемыми элементами и креплением откидного рычага.

Выполнение наконечника откидного рычага в виде жестко связанной с рычагом планки-держателя, оснащенной пирапатроном, внутри которого до срабатывания устройства размещен шип, обеспечивает заглубление шипа в дорожное полотно за счет мощного забивающего усилия, получаемого при взрыве пирапатрона. Характер углубления, таким образом, теряет зависимость от величины массы транспортного средства устройство торможения становится пригодным для транспортных средств небольшой массы. При этом улучшается управляемость транспортного средства, так как процесс вхождения шипа в дорожное полотно не сопровождается уменьшением сцепления колес с дорогой. Съемная пластина, которой оборудован до взрыва выходной торец пиопатрона, выполняет роль якоря, прибиваемого входящим в дорожное полотно шипом. В прибитом положении съемная пластина, жестко связанная с размещенным в коробке без закрепления брусом, предназначена для создания тянущего усилия, заставляющего брус перемещаться в направлении, обратном основному ходу транспортного средства. Гашение кинетической энергии транспортного средства осуществляется за счет воздействующего на него усилия, передаваемого с деформируемых элементов жестко закрепленной на днище кузова коробки. Оснащение устройства коробкой со стационарно установленными деформируемыми при его срабатывании элементами и незакрепленным брусом, расположенным в поперечном направлении с переднего ее конца перед деформируемыми элементами, позволяет производить экстренное торможение более плавно, в режиме щадящих для водителя и пассажиров динамических нагрузок: брус, испытывающий усилие со стороны металлического троса, давит на расположенный непосредственно за ним элемент коробки и, в конечном итоге, отгибая или разрывая его, продвигается по коробке назад. Выполнение планки-держателя с продольной прорезью и установка в ней пиропатрона в крайнем, наиболее близком к откидному рычагу положении, с возможностью перемещения в обратном относительно основного хода транспортного средства направлении, исключает механические повреждения планки-держатели, пиропатрона и шипа, обеспечивает строго перпендикулярное вхождение последнего в дорожное полотно, так как пиропатрон в этот промежуток времени остается неподвижным относительно дороги. Расположение фиксатора откидного рычага за задней осью транспортного средства, позади крепления откидного рычага к кузову способствует наибольшей удаленности съемной пластины от связанного с ней бруса. Таким образом уменьшается угол между воздействующим со стороны металлического троса на заякоренную съемную пластину усилием и поверхностью дорожного полотна, что в конечном счете приводит к исключению возможности вырывания шипа из дорожного полотна. Пропусканием металлического троса через направляющую скобу, размещенную на днище кузова между коробкой с деформируемыми элементами и прикреплением откидного рычага, достигается эффект дополнительного торможения, обусловленный прижимом кузова к дороге за счет того, что трос оттягивает скобу вниз.

На фиг. 1 представлена компоновка устройства экстренного торможения на легковом автомобиле, вид сбоку в момент, следующий за взрывом пиропатрона; на фиг. 2 коробка с деформируемыми элементами до использования, сечение А-А на фиг.1; на фиг. 3 коробка с деформируемыми элементами до использования, сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.4 планка-держатель с пиропатроном до использования, вид сбоку; на фиг.5 пиропатрон до использования, сечение В-В на фиг.4; на фиг.6 планка-держатель с пиропатроном до использования, вид сверху.

Устройство торможения содержит закрепленные на задней части днища кузова автомобиля откидной рычаг 1 и электромагнитный фиксатор 2 рычага в транспортном средстве. Фиксатор 2 расположен за задней осью автомобиля, позади крепления откидного рычага 1 к кузову. Откидной рычаг 1 оснащен пружиной 3, отжимающей его от днища кузова. Фиксатор 2 связан посредством электрического привода 4 с блоком 5 управления, размещенным в кабине рядом с местом водителя. Возможен вариант выполнения фиксатора 2 иной, чем электромагнитный фиксатор, например, в виде механической задешки или крюка. В этом случае применяется механический привод 4. Вдоль кузова автомобиля, на его днище жестко закреплена коробка 6 со станционарно установленными деформируемыми при срабатывании устройства элементами 7, которые в данном случае выполнены в виде металлических штырей, парами установленных по всей длине коробки 6. В качестве деформируемых элементов могут быть применены различные формы поперечных перегородок при условии сохранения свободного прохода по долевой оси коробки 6. В коробку 6, с переднего ее конца перед деформируемыми элементами без закрепления уложен брус 8. На свободном конце откидного рычага 1 жестко укреплен держатель в виде планки 9, оснащенной пиропатроном 10. Пиропатрон 10 установлен в продольной прорези планки 9 с возможностью перемещения в обратном относительно основного хода автомобиля направлении. В пиропатроне 10 до срабатывания устройства размещен шип 11. Выходной торец пиропатрона 10 оборудован съемной пластиной 12. Запал пиропатрона 10 соединен с электрическим датчиком 13, установленным на планке-держателе 9 и срабатывающим от соприкосновения ее с дорожным полотном. Электрический датчик 13 также подсоединен к блоку управления 5. Возможна установка датчика 13 в шарнире крепления откидного рычага 1 к днищу кузова, при этом датчик 13 должен быть отрегулирован на угол поворота рычага относительно его транспортного положения, соответствующий соприкосновению планки 9 с дорожным полотном. Съемная пластина 12 связана с брусом 8 через жестко закрепленный в нем металлический трос 14, продетый в размещенную снизу на кузове автомобиля направляющую скобу 15.

Устройство электронного торможения работает следующим образом.

В транспортном положении откидной рычаг 1 поднят и удерживается у днища электромагнитным фиксатором 2.

При появлении во время движения автомобиля воздействующего на блок управления 5 фактора, например, в результате превышения величины обычного рабочего нажатия тормозной педали, нажатия аварийной кнопки или поступления сигнала радара, электромагнитный фиксатор 2 освобождает откидной рычаг 1. Свободный конец рычага 1 под воздействием пружины 3 опускается, и планка 9 прижимается к дорожному полотну. В момент соприкосновения планки 9 с дорожным полотном электрический датчик 13 передает на запал пиропатрона 10 инициирующий сигнал от блока 5 управления. При воспламенении заряда шип 11, находящийся до момента взрыва внутри пиропатрона 10, с силой выталкивается из него. Проходя через отверстие съемной пластины 12, шип 11 углубляется в дорожное покрытие. В итоге съемная пластина 12 оказывается прибитой к полотну дороги. Вследствие прохождения автомобиля некоторого расстояния за время полного выхода шипа 11 из пиропатрона 10, последний за этот промежуток времени успевает переместиться вдоль прореза планки 9 в обратном относительно основного хода автомобиля направлении. Съемная пластина 12 отделяется от пиропатрона 10 и тянет за собой металлический трос 14 и брус 8. Брус 8 продвигается по коробке 6 в направлении, обратном направлению хода автомобиля, и деформирует элементы 7, гася тем самым кинетическую энергию автомобиля. Дополнительный эффект торможения достигается тем, что металлический трос 14, продетый в направляющую скобу 15, оттягивает ее и кузов вниз, прижимая задние колеса автомобиля к дороге. Переместившись с одного конца коробки 6 на другой, брус 8 выдергивается из нее, и, пройдя через направляющую скобу 15, полностью теряет связь с автомобилем.

В результате срабатывания устройства экстренного торможения двигающийся автомобиль существенно сбрасывает скорость и далее при необходимости может произвести полную остановку с помощью основной тормозной системы.

Предложенное устройство каждый раз, после того как им воспользовались, требует оснащения новой коробкой 6 с деформируемыми элементами 7 и брусом 8, новым пиропатроном 10 с шипом 11 и съемной пластиной 12, новым металлическим тросом 14.

Формула изобретения

1. Устройство экстренного торможения транспортного средства, содержащее размещенные под задней частью транспортного средства подпружиненный откидной рычаг, оборудованный наконечником с предназначенным для взаимодействия с дорожным полотном шипом, и фиксатор рычага в транспортном положении, связанный посредством привода с расположенным в кабине транспортного средства блоком управления, отличающееся тем, что снабжено размещенной вдоль днища кузова транспортного средства, с жестким к нему креплением, коробкой со стационарно установленными в ней деформируемыми при срабатывании устройства элементами, в передней части коробки перед деформируемыми элементами в поперечном направлении расположен незакрепленный брус, наконечник откидного рычага выполнен в виже жестко связанного с рычагом держателя, выполненного в виде планки, оснащенной пиропатроном, при этом пиропатрон установлен в продольной прорези планки в крайнем, наиболее близком к откидному рычагу положении с возможностью перемещения в направлении, противоположном основному ходу транспортного средства, его запал соединен с электрическим датчиком, выполненным с возможностью срабатывания от соприкосновения планки с дорожным полотном, а выходной торец снабжен съемной пластиной с отверстием под шип, который до срабатывания устройства размещен внутри пиропатрона, съемная пластина связана с незакрепленным брусом посредством жестко закрепленного на пластине и на брусе металлического троса.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фиксатор откидного рычага расположен за задней осью транспортного средства позади крепления откидного рычага к кузову.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что металлический трос, связывающий съемную пластину с незакрепленным брусом, продет в направляющую скобу, размещенную на днище кузова транспортного средства между коробкой с деформируемыми элементами и креплением откидного рычага.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6