Механизм против опрокидывания для транспортного средства

 

Изобретение относится к раздвижному механизму против опрокидывания и непосредственно к раздвижному механизму против опрокидывания для предотвращения падения транспортного средства типа инвалидной коляски. Механизм имеет точку контакта с землей и центр масс, включающий стойку. Стойка установлена с возможностью ее движения вокруг оси от убранного положения до развернутого положения. На конце стойки установлено колесо. Для вращения стойки от убранного положения до развернутого положения имеется исполнительный механизм, а для выявления момента центра масс непосредственно перед контактом с землей - воспринимающий элемент. С воспринимающим элементом связан регулятор для приведения исполнительного механизма. В результате механизм против опрокидывания представляет возможность раздвинуть колесо для того, чтобы сдержать опрокидывание транспортного средства, при этом он не ограничивает маневренность транспортного средства. 4 з.п.ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к раздвижному механизму против опрокидывания и, непосредственно, к раздвижному механизму против опрокидывания для предотвращения падения транспортного средства типа инвалидной коляски.

Транспортные средства как для перевозки людей, так и чего-либо другого, могут иметь недостаточную устойчивость как благодаря конструкции, где присущая устойчивость приносится в жертву для того, чтобы получить сравнительную мобильность, так и благодаря характеру их использования. Многие такие транспортные средства особенно чувствительны к опрокидыванию как из-за столкновения, механической неисправности, внезапных поворотов, крутых наклонов, так и из-за неожиданного наезда на неровности поверхности, которые механизм не в состоянии компенсировать. Конечно, любое индивидуальное транспортное средство может перевернуться, когда неожиданно натолкнется на достаточно грубые неровности на поверхности. При данных обстоятельствах пассажир или содержимое транспортного средства должны быть защищены таким образом, чтобы повреждение не было нанесено в результате продвижения пассажира к земле или к какому-либо другому твердому телу. До тех пор, пока он не защищен, пассажир может получить увечье благодаря травме или раздавливанию, если транспортное средство, которое может быть сравнительно массивным, упадет или будет продвинуто вперед за счет своей инерции на твердый предмет или сверху на пассажира. Для защиты пассажира транспортного средства от повреждений и транспортного средства от порчи это транспортное средство должно быть удержано от опрокидывания.

Способ, который использовался в кресле на колесах с целью предотвратить опрокидывание при условиях внезапной остановки или внезапного ускорения, предполагает размещение ролика или колеса впереди передней оси или позади задней оси. Цель зафиксированного ролика или колеса заключается в том, чтобы соприкоснуться с землей и катиться в случае, когда транспортное средство опрокидывается вперед или назад, тем самым удерживая транспортное средство от перевертывания. Присутствие зафиксированного колеса, выдвинутого впереди рамы транспортного средства, ограничивает маневренность транспортного средства из-за уменьшения высоты над землей и ограничения способности транспортного средства пересекать неровную местность и препятствия. Ограниченная маневренность особенно вредна, если транспортное средство является креслом на колесах. Подобное ограничение налагается зафиксированным колесом, расположенным позади задней оси с целью сдержать заднее наклонение транспортного средства.

Другой механизм против опрокидывания, который применялся в кресле на колесах для того, чтобы предотвратить заднее опрокидывание, предполагал два колеса, установленных позади задней оси под шасси кресла на колесах на шарнирных подкосах с пружинами на растяжение.

В соответствии с конкретным исполнением настоящего изобретения предусматривается механизм против опрокидывания для транспортного средства. Механизм против опрокидывания имеет стойку, которая смонтирована таким образом, что позволяет двигаться вокруг оси от убранного положения до раздвинутого положения. Колесо установлено на конце стойки. Механизм против опрокидывания имеет также исполнительный механизм, который вращает стойку от убранного положения до раздвинутого положения.

В соответствии с последующим исполнением изобретения механизм против опрокидывания может иметь механизм зацепления для приведения колеса в контакт с землей. Дополнительно механизм против опрокидывания может иметь воспринимающий элемент для определения момента центра масс непосредственно перед контактом с землей и регулятор в сообщении с воспринимающим элементом для введения в действие исполнительного механизма. Воспринимающим элементом может быть уклономер. Механизмом зацепления для приведения колеса в контакт с землей может быть штанга, помещенная во втулку в стойке.

Механизм против опрокидывания, описанный здесь, выгодно предоставляет возможность раздвинуть колесо для того, чтобы сдержать опрокидывание транспортного средства. Дополнительным преимуществом настоящего изобретения является то, что предусматривается такой механизм против опрокидывания, который не ограничивает маневренность транспортного средства, когда механизм против опрокидывания убран и не раздвинут. Другие цели и преимущества настоящего изобретения являются в части очевидными, а в части указаны в дальнейшем.

Изобретение будет более понятным при ссылке на следующее описание, взятое с прилагаемыми чертежами.

Фиг. 1 - вид сбоку транспортного средства типа кресло на колесах, использующего конкретное исполнение изобретения, где два механизма против опрокидывания показаны в убранном положении.

Фиг. 2 - вид сбоку транспортного средства типа кресла на колесах фиг.1, где один механизм против опрокидывания показан в частично раздвинутом положении, обращенным вперед.

Фиг. 3 - вид сбоку транспортного средства типа кресла на колесах фиг.1, где один механизм против опрокидывания показан в частично раздвинутом и частично выдвинутом положении, обращенным вперед.

Фиг. 4 - вид сбоку транспортного средства типа кресло на колесах фиг.1, где один механизм против опрокидывания показан в полностью раздвинутом и полностью выдвинутом положении, обращенным вперед.

Фиг. 5 - вид спереди в перспективе транспортного средства типа кресла на колесах фиг. 1, где один механизм против опрокидывания показан в полностью раздвинутом и полностью выдвинутом положении, обращенным вперед.

Фиг. 6 - вид сбоку транспортного средства типа кресла на колесах фиг.1, где один механизм против опрокидывания показан в частично раздвинутом и частично выдвинутом положении, обращенным назад.

Фиг. 7 - вид сбоку транспортного средства типа кресло на колесах фиг.1, где один механизм против опрокидывания показан в полностью раздвинутом и полностью выдвинутом положении, обращенным назад.

Фиг. 8 - вид снизу в перспективе транспортного средства типа кресло на колесах, применяющего альтернативное исполнение изобретения, где механизм против опрокидывания показан в частично раздвинутом и частично выдвинутом положении, обращенным вперед.

Ссылаясь теперь на фиг.1-4, где вид сбоку транспортного средства типа кресло на колесах, обозначенного в целом цифрой 10, показан в стадиях развития движения опрокидывания вперед. Образец такого транспортного средства описан в совместно рассматриваемой заявке на патент США 08/250693, дата подачи 27 мая 1994 года, изобретатель Камен и др. Ссылаясь конкретно на фиг.1, транспортное средство 10 показано опирающимся на пару расположенных сбоку колес 12, которые обеспечивают контакт транспортного средства 10 с землей. Механизм против опрокидывания, который является предметом настоящего изобретения, конкретно содержащийся в устройствах против опрокидывания вперед, обозначенных в целом цифрой 6, и устройствах против опрокидывания, обращенных назад, обозначенных в целом цифрой 8. В предпочтительном исполнении два устройства против опрокидывания вперед 6 и два устройства против опрокидывания назад 8 прикреплены к транспортному средству 10. В альтернативных исполнениях может быть предусмотрено большее или меньшее количество устройств против опрокидывания. Стойки 14 устройств против опрокидывания 6 и стойки 16 устройств против опрокидывания 8 прикреплены к транспортному средству 10 так, чтобы можно было вращаться вокруг оси в направлении, которое имеет векторную составляющую параллель к направлению движения транспортного средства. В предпочтительном исполнении стойки 14 устройств против опрокидывания 6 и стойки 16 устройств против опрокидывания 8 прикреплены к транспортному средству так, чтобы можно было вращаться в направлении, которое перпендикулярно направлению движения транспортного средства. В пределах объема изобретения и прилагаемых формул устройства против опрокидывания 6 могут также работать полностью в направлении поперек направлению движения транспортного средства.

На фиг.1 стойки 14 и 16 показаны в убранном положении, не выдвинутыми ни впереди, ни позади транспортного средства 10. Это убранное положение показано по существу вертикальным лишь для примера и может быть отклонено вперед или назад от показанного положения. В предпочтительном исполнении стойки 14 энергично раздвигаются исполнительными механизмами 22 и 24, если приближающееся опрокидывание выявлено транспортным средством 10 и опрокидывание не может быть компенсировано иначе, как только теми средствами, которые имеются на транспортном средстве 10. В качестве примера исполнительные механизмы 22 и 24 могут использовать энергию, накопленную в пружине (не показана), и могут также использовать любые средства, известные в технике, для поворота стоек 14 перед опрокидыванием транспортного средства 10. Выявление наклона осуществляется одним из способов, известных в технике, таким как выявление поворота колес 12 по отношению к транспортному средству 10 или посредством уклонометра (не показан) или другого датчика для выявления момента центра масс вокруг точки 13 касания с землей. В ответ на выявленный уклон регулятор, такой как микропроцессор, приводит в действие исполнительные механизмы 22 и 24 с целью развернуть стойки 14 или 16. Колеса 18 и 20 прикреплены к стойкам 14 на удалении от исполнительных механизмов 22 и 24 таким образом, что когда контакт с землей состоялся в точке впереди колес 12, он выполняется колесами 18, а когда контакт с землей состоялся в точке позади колес 12, он выполняется колесами 20.

Ссылаясь теперь на фиг. 2, транспортное средство показано в начальной стадии наклона вперед. В ответ на передний уклон исполнительный механизм 22 показан в начале развертывания стоек 14 путем продвигания вперед стоек 14 на значительную степень переднего разворота. Дальнейшее опрокидывание транспортного средства 10 показано на фиг.3, сопровождающееся дальнейшим развертыванием вперед стоек 14. Затем раздвижной элемент 30 выдвинулся из втулки 32 за счет механизма зацепления (не показан), который содержится внутри стойки 14. Выдвижение раздвижного элемента 30 обеспечивает контакт с землей колеса 18 таким образом, что транспортное средство 10 может продолжать катиться и опрокидывание сдержано. После того как колесо 18 приходит в контакт с землей, стойка 14 может продолжать разворот вперед. В предпочтительном исполнении совместное раздвижение элементов 30 и 34 выполнено последовательно, как показано на фиг.4. Ссылаясь далее на фиг.4, стойка 14 показана в полностью развернутом положении с последующим поворотом вперед, сдерживаемая стопором 36. Затем раздвижные элементы 30 и 34 показаны полностью выдвинутыми таким образом, что дальнейшее опрокидывание транспортного средства 10 предотвращено. Ссылаясь на фиг.5, полностью развернутое положение стоек 14 показано спереди вместе с полностью выдвинутыми раздвижными элементами 30 и 34.

Ссылаясь теперь на фиг.6, транспортное средство 10 показано опрокидывающимся в заднем направлении со стойкой 16 в процессе заднего развертывания и раздвижным элементом 40, выдвинутым с целью привести колесо 20 в контакт с землей для введения во вращение колеса 20. Выдвижение раздвижного элемента 40 обеспечивает контакт с землей колеса 20, таким образом, транспортное средство 10 может продолжать катиться и опрокидывание сдержано. Приведение в действие исполнительного механизма 24 в ответ на опрокидывание транспортного средства является по способу аналогичным тому, которое было описано в отношении стойки 14 в ссылке на фиг.1-5. На фиг.7 стойка 16 показана полностью развернутой с дальнейшим вращением, сдержанным стопором 42. Фиг.8 показывает альтернативное исполнение изобретения, как реализованного на транспортном средстве типа кресло на колесах 10, указывая стойки 14, раздвижные элементы 40 и колеса 20.

Описанные исполнения изобретения предназначаются для того, чтобы являться обоснованием, а многочисленные вариации и модификации будут очевидны для тех, кто опытен в технике. Предполагается, что все подобные вариации и модификации должны находиться в пределах объема настоящего изобретения, как описано в прилагаемых пунктах.

Формула изобретения

1. Механизм против опрокидывания для транспортного средства, имеющего точку контакта с землей и центр масс, включающий стойку, установленную с возможностью ее движения вокруг оси от убранного положения до развернутого положения, колесо, установленное на конце стойки, исполнительный механизм для вращения стойки от убранного положения до развернутого положения, воспринимающий элемент для выявления момента центра масс непосредственного перед контактом с землей, и регулятор, связанный с воспринимающим элементом для приведения исполнительного механизма.

2. Механизм против опрокидывания по п. 1, кроме того включающий механизм зацепления для приведения колеса в контакт с землей.

3. Механизм против опрокидывания по п. 2, в котором механизм зацепления оснащен раздвижным элементом, взаимодействующим со стойкой.

4. Механизм против опрокидывания по п. 2, в котором раздвижной элемент является штангой, закрепленной во втулке стойки.

5. Механизм против опрокидывания по п. 1, в котором воспринимающим элементом является уклонометр.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8