唐劍波，楊佳宙，趙躍，黃東云，曾俊延

（湖北汽車工業(yè)學(xué)院汽車工程學(xué)院，湖北十堰442002）

城市公交車承擔(dān)著繁重的客運(yùn)工作，難免出現(xiàn)車輛在行駛中出現(xiàn)事故甚至火災(zāi)發(fā)生，而汽車火災(zāi)大多是電路故障引起，事故發(fā)生時(shí)司機(jī)無(wú)法正常開啟車門，車窗就成了乘客逃生的便捷出口，快速打開車窗玻璃尤為重要。國(guó)內(nèi)公交車都配有安全錘，遇到火災(zāi)或其他緊急情況時(shí)，用安全錘砸碎玻璃從車窗逃生，但是安全錘很容易丟失，有時(shí)乘客誤判而砸車窗玻璃跳車，導(dǎo)致車主和乘客糾紛。另外，使用安全錘砸碎車窗玻璃費(fèi)時(shí)費(fèi)力，因此會(huì)延誤最佳逃生時(shí)機(jī)，甚至造成對(duì)乘客的其他傷害。其他形式的逃生窗或安全門作用單一，往往因長(zhǎng)期不用，當(dāng)災(zāi)難來(lái)臨乘客不知所措，或打開很費(fèi)勁，可見(jiàn)現(xiàn)有的逃生裝置都存在一定的缺陷?？照{(diào)客車外翻轉(zhuǎn)型車窗就是基于此而設(shè)計(jì)開發(fā)，其設(shè)計(jì)靈感來(lái)自流動(dòng)餐車的外翻轉(zhuǎn)遮雨板（圖1）。

1 設(shè)計(jì)方案

1.1 工作原理

由于電磁繼電器電路獨(dú)立于汽車電路總線，在正常行駛以及停車時(shí)，電磁繼電器電路處于斷開狀態(tài)，銜鐵不受電磁鐵吸引，故彈簧處于初始?jí)嚎s狀態(tài)，此時(shí)彈簧將銜鐵壓向車窗擋板，增大了車窗與鎖銷之間的摩擦力，使鎖銷與車窗鎖槽緊密貼合在一起，防止有乘客不小心將鎖止開關(guān)打開而導(dǎo)致意外事故的發(fā)生，如圖2a所示。

在電磁繼電器電路無(wú)法正常工作的情況下，乘客可以通過(guò)往內(nèi)拉車窗框體上的把手，實(shí)現(xiàn)彈簧的二次壓縮，使鎖銷與車窗鎖槽分離以減小兩者間的摩擦力，此時(shí)按下鎖扣按鈕，鎖銷即能順利的與鎖槽分離，從而實(shí)現(xiàn)車窗的開啟。

在車輛發(fā)生事故時(shí)，司機(jī)按下電磁繼電器電路開關(guān)，該電路接通，其電源由汽車自帶的蓄電池供電。此時(shí)銜鐵受到電磁鐵的吸引，彈簧受到二次壓縮，這時(shí)擋板與車窗不再緊密貼合，這時(shí)乘客只需將鎖扣按鈕按下，鎖銷收縮，解除對(duì)車窗框體的鎖定，車窗框體可自由向外翻轉(zhuǎn)，給乘客打開一個(gè)逃生通道，如圖2b所示。

圖2 車窗模型圖

由于電磁繼電器只在車輛發(fā)生事故時(shí)才會(huì)接通工作，所以在平時(shí)并不會(huì)消耗蓄電池的電能。另外，即使蓄電池的電流過(guò)小，導(dǎo)致壓縮彈簧的力不夠大，只會(huì)稍微增加開啟防故障裝置的力，并不會(huì)影響防故障裝置正常開啟。

1.2 電磁繼電器原理結(jié)構(gòu)

利用客車車窗上部充足的高度和車體夾層空間，使用可外翻轉(zhuǎn)車窗框、電磁繼電器（圖3）和窗體鎖止裝置（圖4）實(shí)現(xiàn)車窗框體的向外翻轉(zhuǎn)。車窗由可翻轉(zhuǎn)車窗框、鎖止裝置、電磁繼電器及其電路三大部分組成。可翻轉(zhuǎn)車窗框由玻璃窗體和周邊密封裝置材料組成，其下方可與車身形成轉(zhuǎn)動(dòng)軸。窗體逃生鎖扣則起到對(duì)車窗框的鎖定作用。窗體鎖止裝置由鎖扣與車窗的鎖槽以及電磁繼電器電路的電磁鐵部分組成。

圖3 電磁繼電器工作原理圖

圖4 鎖止裝置

本裝置中的電磁繼電器是在原有的電磁鐵上套裝了一個(gè)塑料彈簧，而采用塑料彈簧不僅是可以減少電磁鐵對(duì)金屬材料彈簧的影響，還可以減輕質(zhì)量。彈簧的一端與電磁鐵的底座相連，另一端與銜鐵相連。在不通電的情況下，銜鐵與車窗框體貼合在一起，車窗框體對(duì)塑料彈簧產(chǎn)生一個(gè)壓力，此壓力的反作用力即彈簧的彈力將車窗框體與車身緊密壓合在一起，增大了鎖止裝置的鎖銷與車窗鎖槽的摩擦力，因而車窗與車身不會(huì)輕易分離，防止乘客因不小心觸碰鎖止裝置導(dǎo)致意外發(fā)生。發(fā)生緊急情況時(shí)，司機(jī)按下電磁繼電器開關(guān)控制按鈕，電磁繼電器電路接通，電磁鐵對(duì)銜鐵產(chǎn)生吸引力，使銜鐵向遠(yuǎn)離車窗框體的方向移動(dòng)，塑料彈簧受到二次壓縮，銜鐵與車窗框體分離，鎖銷與鎖槽之間的摩擦力消失，乘客只需輕輕按下鎖扣的開關(guān)，鎖銷與鎖槽即能輕易分離，乘客推開車窗鉆出車外。

2 模型制作

以木板做框架，亞克力板代替車窗玻璃使模型輕量化。通過(guò)在車窗與車身間安裝密封橡膠圈，實(shí)現(xiàn)了車窗的減震和密封。鎖扣安裝處采用雙層薄木板拼接，既增大了內(nèi)部空間，便于鎖扣安裝，也減輕了重量，易與車架厚度匹配。實(shí)物模型見(jiàn)圖5。

圖5 實(shí)物模型

3 結(jié)束語(yǔ)

空調(diào)客車外翻轉(zhuǎn)型車窗不需要專門的乘務(wù)人員開啟，只需乘客在緊急情況時(shí)按下斷電開關(guān)，將防故障裝置往上推即可打開一條救生通道，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便快捷，且方便舊車改造和新車生產(chǎn)，市場(chǎng)潛力大。經(jīng)過(guò)深入改造，可以應(yīng)用到所有空調(diào)客車上，提高空調(diào)客車的安全性。

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[2]嚴(yán)國(guó)慶.公交車車窗玻璃快速打開裝置設(shè)計(jì)[J].機(jī)械制造，2011（2）：34-36.

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