CN1461714A - 用于受冲击时防止窗户突入轨道车辆驾驶室的系统 - Google Patents

用于受冲击时防止窗户突入轨道车辆驾驶室的系统 Download PDF

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Abstract

一种用于在受冲击时防止窗户(2)突入轨道车辆驾驶室(1)的系统，该车辆包括一个在该窗户(2)和驾驶室(1)内部之间的保护性结构(3)，并且该保护性结构(3)包括一个朝向窗户(2)的开口(8)，其特征在于，该保护性结构支撑适于移动以阻挡至少部分开口(8)的抗突入构件(12、22、32)。

Description

用于受冲击时防止窗户突入轨道车辆驾驶室的系统
技术领域
本发明涉及一种车辆的结构，尤其是轨道车辆辆的结构，并提供一种防止在受到冲击时窗户突入驾驶室的系统和一种包括该系统的车辆。
背景技术
轨道车辆通常具有一个驾驶室，该驾驶室具有一块固定到构成该车辆美观外表的蒙皮上的风挡玻璃，具有良好空气动力学设计的风挡玻璃/车体连接。然而，该蒙皮的结构没有设计成用以抵抗较大的冲击，该车辆的硬度由一种独立的结构提供，因此，当发生与一个障碍物的猛烈撞击而破坏蒙皮时，风挡玻璃进入驾驶室，危及驾驶员的生命。
发明概述
本发明的一个目的在于，提供一种简单而经济的系统防止风挡玻璃在受到冲击时突入轨道车辆驾驶室以减轻这些问题。
为此，本发明提供一种防止受冲击时窗户突入轨道车辆驾驶室的系统，该车辆包括一种在窗户和驾驶室内部之间的保护性结构，并且该保护性结构包括朝向窗户的开口，其特征在于，该保护性结构支撑适于移动以阻挡至少部分开口的抗突入构件。
上述用于防止风挡玻璃突入轨道车辆驾驶室的系统的特定实施例可以单独具有一个或多个以下特性，或这些特征的任何技术可行的组合：
-抗突入构件在冲击之前根据命令移动；
-抗突入构件在冲击时移动，该抗突入构件的运动是由于窗户被朝向驾驶室方向推进而造成的；
-该保护性结构支撑在窗户和该保护性结构之间的程控变形的能量吸收构件；
-该能量吸收构件在冲击时的变形导致该抗突入构件在开口的前面移动；
-该能量吸收构件具有一个适于和窗户接触的表面，并且该抗突入构件包括附着在能量吸收构件上，位于起初不阻挡开口的位置的挡片，该能量吸收构件具有这样一种形状，以使得当它们变形时，挡片移动并朝向开口以部分地阻挡开口；
-该能量吸收构件为梯形断面可变形结构，在开口的周边具有一个较长基座支承，和一个位于窗户边缘部位的附近的较短基座，挡片连接到窗户附近的可变形结构上，并具有一个支承在开口边缘的自由边缘；
-抗突入构件包括至少一个预应力的缸体，它具有一个连接到保护性结构的基座，该缸体具有一个滑杆，该滑杆具有一个通过锁装置保持在开口边缘上的头部，该锁装置在窗户受到冲击时作出反应，释放缸体滑杆的头部，并使得缸体在开口前面展开；
-该抗突入构件为弹生构件，在开口的两个不同侧的保护性结构上的点之间伸展，每一弹性构件通过一个或多个保持构件在开口的邻边缘平行地拉紧；
-开口的表面积基本上等于窗户的表面积。
本发明还提供一种包括一个具有窗户的驾驶室的轨道车辆，其特征在于，它包括一个根据前述特征的用于防止窗户突入驾驶室的系统。
附图说明
通过下面参照附图对作为非限制性示例的本发明的实施例的说明，将会更好地理解本发明的目的、方面和优点，其中：
图1是一个纵向剖视图，示出了装备有根据本发明的用于防止风挡玻璃突入驾驶室的系统的第一实施例的轨道车辆；
图2和图4是安装有图1系统的驾驶室分别在冲击前和冲击后的透视图；
图3是在冲击前和冲击后图1的突入防止系统的局部剖视图；
图5是安装了根据本发明的用于防止风挡玻璃突入的系统的一个不同实施例的驾驶室结构的透视图；
图6示出了图5系统操作的详图；
图7是图5系统在冲击后的透视图；
图8是与图6相似的图5系统的不同实施例的视图；
图9是具有根据本发明的突入防止系统的一个不同实施例的轨道车辆的纵向剖视图；
图10和图11是安装了图9系统的驾驶室分别在冲击前和冲击后的的透视图。
为了便于读图，仅仅示出了理解本发明所需的元件。不同图中的相同的元件由相同的标号表示。
优选实施例的详细说明
图1表示一个具有构成该车辆美观外表的蒙皮6的轨道车辆和一个在前端具有能量吸收构件9的刚性底盘4。该蒙皮6具有一个结合有一种层压风挡玻璃2的前表面，该风挡玻璃2例如通过一塑料材料壳7齐平面(嵌装)固定到外壳6。
如图1所示，该车辆包括位于该车辆前表面后部的驾驶室1，包括一个在车辆风挡玻璃2底边缘附近的控制台5和面对该控制台的驾驶员座椅。该车辆还结合一种防止风挡玻璃2突入驾驶室1的系统，该系统包括一个介于由车辆的蒙皮6形成的车辆前表面和驾驶室1的内部之间的保护板3，该保护板3由底盘4支承。
如图2中所示，保护板3为金属结构的形式，支撑一个不可变形的刚性前壁，该刚性前壁沿驾驶室1的全部高度伸展，并有一个朝向车辆的风挡玻璃2的矩形开口8，该开口8使得驾驶员可以向外看，其表面积基本上等于风挡玻璃2的表面积。保护板3还具有两个侧壁，其中一个具有开口以供驾驶员出入。
保护板3支撑一个在开口8周围的能量吸收框架10，它包括四个与开口8的各个边缘平行的程控变形结构11。图3的上部分显示受冲击前的系统，其中各个可变形结构11有一个梯形断面，其较长基座位于开口的边缘之上，其较短的基座与风挡玻璃2的边缘部分接触。每一可变形结构11的内边缘支撑一由金属片构成的朝向开口8的挡片12，其一个边缘在风挡玻璃2附近焊接到可变形结构11上，其另一边缘为自由边，在开口8的边缘上并向其内伸出一段很小的距离。
图3的下部分和图4中示出了在受到冲击，例如通过打碎保持它的塑料材料壳7，导致风挡玻璃2沿驾驶室1的方向突出后，用于防止风挡玻璃2突入的情况。在这些图中，当风挡玻璃2沿驾驶室1的方向突出，支承在框架10上的风挡玻璃2使结构11变形，从而使挡片12变形，并使它们朝向开口8的内侧弯曲，因而使得它们部分地阻挡开口8，从而限制了风挡玻璃2突入驾驶室1的风险。
如上所述，一方面，通过框架的变形吸收风挡玻璃的一部分突入能量，另一方面，通过挡片阻挡开口，从而将风挡玻璃或其它物体突入驾驶室的风险减至最小。
图5至图7示出了根据本发明用于防止风挡玻璃突入的系统的另一个实施例，其中前述框架由一个能量吸收框架20替代，该框架20具有包括两对在开口8边缘的预加应力缸体22的抗突入装置。
在图5和在图6的左图中，框架20包括一个在开口8周围的矩形框架，该框架具有一个支承在保护板3上的下表面，和一个朝向风挡玻璃2伸出的可变形上面部分。框架20的上面部分为在框架20的外周边延伸的可变形结构21，并具有一个与风挡玻璃(在图5和6中未示出)的边缘部位接触的上部表面。在靠近开口8的两个相对边缘，框架20具有两个预加应力的缸体22，头尾相接与口8的边缘平行；各缸体22具有一个基座，通过一个枢轴22a与框架20铰接，允许缸体22在开口8的平面旋转，并且缸体22包括一个具有一个头部的滑杆，该滑杆头部通过球窝接头22b连接到相对的缸体22的滑杆的头部。以这样一种方式定位的缸体22被预加应力，并使其头部紧靠在最近的可变形结构21的侧面上，其头部相对通过两个缸体22的基座的轴线d稍微错位。
如在图6的右图和图7所示，在冲击引起风挡玻璃2朝驾驶室1方向位移时，冲击能量部分地由可变形结构21的变形吸收；同时结构21的变形引起缸体22的头部朝开口8方向的横向位移，超出轴线d，导致预应力的缸体22在开口8前面突然伸展。伸展的缸体22防止风挡玻璃2突入驾驶室1。
防止突入系统的这种变型具有如下优点，即，缸体沿开口内侧方向伸展一个长的距离，同量地减少了开口尺寸，使得系统变得高效。
图8示出了上述系统的一种改进的变型，其中，通过选择性地可操作的锁装置，例如一个适于通过电动机平移的凸耳23，缸体22沿开口8的边缘固定。该凸耳位于轴线d和开口8之间，提供一个用于缸体22的头部22b的止动座。电动机根据驾驶员通过控制台发出的指令缩回凸耳23，或通过冲击传感器自动地缩回凸耳23，以使得缸体22在开口8前面伸展。该变型具有如下优点，即，防突入缸体22可以，例如在预测到冲击时响应驾驶员的命令而释放。
图9至11示出了根据本发明用于防止风挡玻璃突入的系统的另一个实施例。在该实施例中，驾驶室1、车辆的底盘4，能量吸收构件9、蒙皮6和风挡玻璃2与参照图1中所述的相同。
在图10中，车辆包括一种与前述相似的保护板3，但是它支撑四个规则地分布于开口8周围的弹性细丝32。每一弹性细丝32在开口8的两个相邻侧的板上的两个固定点34之间拉紧，并且弹性细丝32通过一个在容纳固定点34的两个边的共同拐角内的保持钩33被坚固地拉紧，基本上平行于开口8的两个邻近边。该钩33通过一个壳室而安装在保护板3里，使钩33可被迫沿与风挡玻璃2垂直的轴线b移动。每一保持钩33包括一个用于保持弹性细丝32的指状物33a，和一个沿轴线b延伸的传递支柱32b。每一个钩的传递支柱32b的弯曲末端33b(在图10中表示的两个钩被部分地切去)与风挡玻璃2接触，而保持指状物33a在风挡玻璃2的方向中断，以在当钩33被推进到其壳室内时释放细丝32。
因此，如图11中所示，当冲击导致风挡玻璃2沿开口8方向位移时，钩33被推进到其壳室内，由于风挡玻璃2支承在支柱33b上，并且这使保持指状物33a缩回于其壳室内，并突然地释放弹性细丝32，它部分地放松并在开口8上占据一个位置，因此减小风挡玻璃2突入驾驶室1的风险。
在上述实施例的一个改进的变型中，四个钩33有利地通过连接杆固定在一起，以使得施加在一个钩33上的推力将所有的钩33推入，并同时释放四个弹性细丝32。
在上述实施例的另一个改进的变型中，四个钩33通过致动器，例如气缸沿轴线b方向平移，以便在预测到一个冲击时，例如驾驶员通过控制台5的指令，或者通过车辆上的传感器自动地提前释放弹性细丝。
当然，本发明决非限制于上述所示仅作为示例的实施例，并且可以在不脱离本发明的保护范围的情况下，特别是通过各种部件的组合或通过同等技术替代而进行修改。
因此，在一个实施例中，该保护板可以是一个金属网。
因此，尽管上述实施例表示了一个防止风挡玻璃突入驾驶室的系统，根据本发明的系统可以同样地用于防止侧窗突入驾驶室。

Claims (11)

1.一种用于防止受冲击时窗户(2)突入轨道车辆驾驶室(1)的系统，所述车辆包括一个位于窗户(2)和驾驶室(1)内部之间的保护性结构(3)，该保护性结构(3)包括一个朝向窗户(2)的开口(8)，其特征在于所述保护性结构支撑适于移动以阻挡至少部分上述开口(8)的抗突入构件(12、22、32)。
2.根据权利要求1的防止窗户(2)突入的系统，其特征在于所述抗突入构件(22、32)在冲击前根据命令运动。
3.根据权利要求1的防止窗户(2)突入的系统，其特征在于所述抗突入构件(12、22、32)在冲击时运动，其运动是由于窗户(2)被沿着朝向驾驶室(1)的方向推进而引起的。
4.根据权利要求1至3中任意一项的防止窗户(2)突入的系统，其特征在于所述保护性结构(3)支撑位于窗户(2)和保护性结构(3)之间的程控变形能量吸收构件(11、21)。
5.根据权利要求4的防止窗户(2)突入的系统，其特征在于，在冲击时能量吸收构件(11、21)的变形引起抗突入构件(12、22)在开口(8)前面移动。
6.根据权利要求5的防止窗户(2)突入的系统，其特征在于能量吸收构件(11)具有一个适于和窗户(2)接触的表面，并且在于上述抗突入构件包括挡片(12)，挡片(12)附着在能量吸收构件(11)上，其位置在初始时不阻挡开口(8)，所述能量吸收构件(11)有这样一种形状，使得当它们变形时，挡片(12)移动并朝向开口(8)以部分地阻挡开口(8)。
7.根据权利要求6的防止窗户(2)突入的系统，其特征在于上述能量吸收构件(11)为梯形断面可变形结构，具有一个较长的基座支承在开口(8)的周边，和一个较短的基座位于窗户(2)边缘部位的附近，所述挡片(12)连接到窗户(2)的附近的可变形结构(11)上，并具有一个支承在开口(8)边缘的自由边缘。
8.根据权利要求1至5中任意一项的防止窗户(2)突入的系统，其特征在于抗突入构件包括至少一个预加应力的缸体(22)，具有一个连接到保护性结构的基座，所述缸体(22)具有一个滑杆，所述滑杆具有一个通过锁装置保持在开口(8)边缘上的头部，上述锁装置在窗户(2)受到冲击时缩回，释放缸体(22)的滑杆头部，并使得缸体(22)在开口(8)前面展开。
9.根据权利要求1至5中任意一项的防止窗户(2)突入的系统，其特征在于抗突入构件为弹性构件(32)，在开口的两个不同侧的保护性结构(3)上的点(34)之间伸展，每一弹性构件(32)通过一个或多个保持构件(33)在开口(8)的邻边缘平行地拉紧。
10.根据权利要求1至9中任意一项的防止窗户(2)突入的系统，其特征在于开口(8)的表面积为基本上等于窗户(2)的表面积。
11.一台轨道车辆，包括一个具有窗户(2)的驾驶室(1)，其特征在于，它包括一个根据权利要求1至10中任意一项的用于防止窗户(2)突入驾驶室(1)的系统。
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