Сдвижная передняя дверь легкового автомобиля
SLIDING CAR FRONT DOOR

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности, к сдвижным передним дверям легковых автомобилей.
При парковке легкового автомобиля с распашными дверями одной из часто возникающих проблем является ограниченность пространства для открывания дверей, что зачастую приводит к отсутствию возможности для выхода водителя и пассажиров иди их посадки в автомобиль. Один из возможных путей решения этой проблемы заключается в применении в конструкции легкового автомобиля сдвижных дверей.
При рассмотрении технической литературы выявлен ряд технических решений, относящихся к указанной проблематике.
Известна дверь раздвижная, содержащая две створки, каждая из которых выполнена в форме, близкой к треугольнику или трапеции, вблизи вершины треугольника каждая створка соединена с осью поворота створки, перпендикулярной плоскости створки и закрепленной на раме двери, стене или боковой стенке транспортного средства, противолежащий от оси поворота край каждой створки содержит хотя бы одно устройство, скользящее или катящееся по дугообразной направляющей планке, при этом ось поворота каждой створки расположена вблизи дугообразной направляющей смежной створки, направляющие планки, выполненные в форме дуг и расположенные на конусообразной или шарообразной поверхности соосно в одной плоскости или параллельных плоскостях и имеющие разные радиусы кривизны, края створки, примыкающие к дугообразным направляющим планкам, содержат устройства, скользящие или катящиеся по дугообразным направляющим планкам, жестко закрепленным на раме двери, стене или боковой стенке транспортного средства, створка имеет возможность поворота по дуге вокруг оси, общей для дугообразных направляющих планок, створка соединена с осью поворота створки, перпендикулярной плоскости створки и закрепленной на раме двери, стене или боковой стенке транспортного средства, при этом противолежащий оси поворота край створки содержит хотя бы одно устройство, скользящее или катящееся по дугообразной направляющей планке, расположенной соосно с осью поворота створки и также закрепленной на раме двери, стене или боковой стенке транспортного средства, оси поворота двух створок соединены кинематической связью, обеспечивающей их одновременный поворот и одновременное открывание или закрывание створок, створка оснащена электрическим, пневматическим или гидравлическим приводом открывания и закрывания створок, внешняя и внутренняя панели жестко соединены между собой хотя бы по одному краю створки (патент на изобретение RU 2466880, кл. B60J 5/06, Е06В 3/32, опубл. 20.11.2012 г., бюл. №32).
Основными недостатками указанного технического решения являются: потребность при его реализации в значительных габаритах транспортного средства по его высоте для установки дугообразных направляющих планок, что исключает возможность применения такого технического решения для легковых автомобилей типа седан, универсал и им подобных;
отсутствие возможности для ручного открывания створок двери, что приводит к рискам причинения вреда пассажирам и водителю при возникновении необходимости экстренного выхода из автомобиля, связанным с возможным выходом из строя электропривода створок двери.
Известно автотранспортное средство с раздвижной дверью, содержащее раздвижную дверь, кузов с по меньшей мере одним дверным проемом, выполненным с возможностью взаимодействия с раздвижной дверью по меньшей мере в одной направляющей вдоль продольного направления транспортного средства, боковую панель, окружающую дверной проем и, образованный в указанном кузове, приемное гнездо для направляющей, выполненное на наружной поверхности кузова, два средства усиления приемного гнезда направляющей раздвижной двери, выполненные на боковой поверхности панели транспортного средства, устройство ограничения хода, закрепленное на наружной поверхности боковой панели на одном конце приемного гнезда направляющей, первое средство усиления приемного гнезда, установленное на внутренней поверхности боковой панели на первом конце ребра, и второе средство усиления, расположенное на внутренней поверхности боковой панели на втором конце, противоположном первому концу, средство повышения жесткости второго средства усиления (патент на изобретение RU 2597629, кл. B60J 5/06, опубл. 27.08.2016 г., бюл. №25).
Основным недостатком указанного автотранспортного средства является необходимость закрепления центральной направляющей на внешней поверхности кузова, что исключает возможность применения такого технического решения для передних дверей автотранспортного средства.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является конструкция сдвижной двери, содержащая корпус двери, направляющую кузова автомобиля, опорный элемент направляющей кузова автомобиля, направляющую двери и опорный элемент направляющей двери, опорный элемент направляющей кузова автомобиля содержит оконечную часть со стороны кузова, соединенную с направляющей кузова автомобиля с возможностью перемещения, и оконечную часть со стороны двери, соединенную с корпусом двери, опорный элемент направляющей кузова автомобиля выполнен с возможностью поворота относительно кузова автомобиля и корпуса двери, опорный элемент направляющей двери содержит оконечную часть со стороны двери, соединенную с направляющей двери с возможностью перемещения, и оконечную часть со стороны кузова, соединенную с кузовом автомобиля, опорный элемент направляющей двери выполнен с возможностью поворота относительно корпуса двери и кузова автомобиля (патент на изобретение RU 2668781, кл. B60J 5/06, опубл. 02.10.2018 г., бюл. №28).
Основным недостатком указанной конструкции сдвижной двери является необходимость полного открывания дверных проемов как со стороны заднего, так и переднего рядов сидений при необходимости посадки или высадки пассажиров заднего ряда сидений автомобиля, что создает дискомфорт для водителя и пассажира переднего ряда сидений.
Задача, решаемая в изобретении, заключается в устранении указанных недостатков путем усовершенствования конструкции сдвижной передней двери легкового автомобиля, обеспечивающей повышение удобства для водителя и пассажира переднего ряда сидений при их посадке в автомобиль и высадке из него.
Технический результат изобретения заключается в придании сдвижной передней двери легкового автомобиля более высоких потребительских свойств.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается в результате того, что, согласно изобретению, сдвижная передняя дверь легкового автомобиля содержит нижнюю и верхнюю направляющие планки, неподвижно закрепленные параллельно друг другу на внутренней стороне сдвижной передней двери, направляющую канавку, неподвижно закрепленную на верхней горизонтальной поверхности порога и выполненную с загибом в ее задней части под углом 60° в сторону края порога, примыкающего к днищу автомобиля, тягу, снабженную неподвижно присоединенным к ней и помещенным в направляющую канавку роликовым механизмом, которая подвижно закреплена своим противоположным концом с помощью шарнира на задней нижней торцевой поверхности сдвижной передней двери, штангу, неподвижно закрепленную в вертикальном положении в передней части дверного проема, нижний и верхний поворотные цилиндры, подвижно установленные в нижней и верхней частях штанги, две дверные петли, каждая из которых снабжена жестко присоединенной к ней перемычкой с неподвижно присоединенным к ней под прямым углом ползуном, помещенным соответственно в нижнюю или верхнюю направляющие планки, нижний и верхний поворотные рычаги, жестко соединенные соответственно с нижним и верхним поворотными цилиндрами и с пальцами дверных петель, подпружиненное коромысло, подвижно установленное на опоре, жестко закрепленной на нижнем поворотном рычаге со стороны, обращенной к переднему бамперу автомобиля, при этом подпружиненное коромысло имеет дугообразную форму и снабжено засовом, подвижно установленным на конце подпружиненного коромысла со стороны нижнего поворотного цилиндра в плоскости, параллельной продольной плоскости подпружиненного коромысла, и размещенным в трапециевидной скважине, выполненной в нижнем поворотной цилиндре, в нижней части штанги на уровне трапециевидной скважины выполнен паз, в который при повороте нижнего поворотного рычага под углом 75° к наружной грани порога с совмещением оси паза с осью трапециевидной скважины входит засов, установленный на подпружиненном коромысле, в передней части внутренней стороны сдвижной передней двери, на расстоянии от ее передней торцевой грани, равном расстоянию от дверной петли, находящейся в положении нижнего поворотного рычага под углом 75° к наружной грани порога, до задней торцевой грани переднего крыла автомобиля, на одной оси с нижней направляющей планкой неподвижно закреплен толкатель, который перед завершающей фазой закрывания сдвижной передней двери соприкасается с ближней к нему торцевой поверхностью подпружиненного коромысла, над нижней и верхней направляющими планками установлены подпружиненные шторки, в передней торцевой части каждой из которых выполнен хвостовик, открывающий подпружиненную шторку при соприкосновении хвостовика с перемычкой в начальной фазе открывания сдвижной передней двери.
Изобретение поясняется фиг.1-18.
На фиг.1 схематично изображена сдвижная передняя дверь легкового автомобиля в закрытом положении, вид сбоку снаружи автомобиля.
На фиг.2 схематично изображена сдвижная передняя дверь легкового автомобиля в начальной фазе ее открывания, вид сбоку снаружи автомобиля.
На фиг.3 схематично изображена сдвижная передняя дверь легкового автомобиля в завершающей фазе ее открывания, вид сбоку снаружи автомобиля.
На фиг.4 схематично изображена сдвижная передняя дверь легкового автомобиля, вид сбоку изнутри автомобиля.
На фиг.5 схематично изображена сдвижная передняя дверь легкового автомобиля в закрытом положении, вид в разрезе сверху.
На фиг.6 схематично изображена сдвижная передняя дверь легкового автомобиля в начальной фазе ее открывания, вид в разрезе сверху.
На фиг.7 схематично изображена сдвижная передняя дверь легкового автомобиля в промежуточной фазе ее открывания, вид в разрезе сверху.
На фиг.8 схематично изображена сдвижная передняя дверь легкового автомобиля в завершающей фазе ее открывания, вид в разрезе сверху.
На фиг.9 схематично изображен поворотный механизм сдвижной передней двери легкового автомобиля, вид сбоку снаружи автомобиля.
На фиг.10 схематично изображена нижняя часть поворотного механизма в закрытом положении сдвижной передней двери легкового автомобиля, вид сверху.
На фиг.11 схематично изображена нижняя часть поворотного механизма в промежуточной фазе открывания сдвижной передней двери легкового автомобиля, вид сверху.
На фиг.12 схематично изображена нижняя часть поворотного механизма в промежуточной фазе закрывания сдвижной передней двери легкового автомобиля, вид сверху.
На фиг.13 схематично изображена нижняя часть поворотного механизма в завершающей фазе закрывания сдвижной передней двери легкового автомобиля, вид сверху.
На фиг.14 схематично изображено размещение ползуна в верхней направляющей планке, вид в поперечном разрезе.
На фиг.15 схематично изображено положение подпружиненной шторки перед соприкосновением ее хвостовика с перемычкой, соединяющей дверную петлю с ползуном, вид в разрезе изнутри автомобиля.
На фиг.16 схематично изображено положение подпружиненной шторки с ее хвостовиком над перемычкой, соединяющей дверную петлю с ползуном, вид в разрезе изнутри автомобиля.
На фиг.17 схематично изображено положение подпружиненной шторки перед соприкосновением ее хвостовика с перемычкой, соединяющей дверную петлю с ползуном.
На фиг.18 схематично изображено размещение роликового механизма в нижней (верхней) направляющей канавке, вид в продольном разрезе.
На фиг.1-18 применены следующие обозначения:
1 - сдвижная передняя дверь;
2 - дверной проем;
3 - штанга;
4 - нижний поворотный рычаг;
5 - верхний поворотный рычаг;
6 - дверная петля;
7 - нижний поворотный цилиндр;
8 - верхний поворотный цилиндр;
9 - ползун;
10 - подпружиненное коромысло;
11 - толкатель;
12 - нижняя направляющая планка;
13 - верхняя направляющая планка;
14 - направляющая канавка;
15 - роликовый механизм;
16 - наружная ручка открывания;
17 - внутренняя ручка открывания;
18 - дверной замок;
19 - сиденье;
20 - подпружиненная шторка;
21 - хвостовик;
22 - тяга;
23 - порог;
24 - стойка кузова;
25 - переднее крыло;
26 - перемычка;
27 - шторная петля;
28 - шарнир;
29 - паз;
30 - трапециевидная скважина;
31 - засов;
32 - палец;
33 - ролик;
34 - опора.
Сдвижная передняя дверь легкового автомобиля работает следующим образом.
Сдвижную переднюю дверь 1 выполняют с конфигурацией, соответствующей конфигурации дверного проема 2. При монтаже сдвижной передней двери 1 на ее внутренней стороне неподвижно закрепляют параллельно друг другу нижнюю 12 и верхнюю 13 направляющие планки. При монтаже штанги 3, имеющей круглое поперечное сечение, предварительно в нижней части, в месте установки нижнего поворотного цилиндра 7, выполняют паз 29. В корпусе нижнего поворотного цилиндра 7, в одной горизонтальной плоскости с пазом 29, выполняют трапециевидную скважину 30, в нижней части которой выполняют отверстие диаметром, разным диаметру паза 29. К нижнему 7 и верхнему 8 поворотным цилиндрам жестко присоединяют соответственно нижний 4 и верхний 5 поворотные рычаги, на концах которых жестко закрепляют пальцы 32 для установки на них дверных петель 6. Нижний поворотный рычаг 4 присоединяют к нижнему поворотному цилиндру 7 за трапециевидной скважиной 30 по направлению вращения нижнего поворотного цилиндра 7 при открывании сдвижной передней двери 1, под углом 75° к оси трапециевидной скважины 30. Длину нижнего 4 и верхнего 5 поворотных рычагов рассчитывают по формуле:
где с - длина нижнего 4 и верхнего 5 поворотных рычагов, мм;
b - расстояние по вертикали от оси штанги 3 до наружной поверхности переднего крыла 25, мм;
r - радиус штанги 3, мм;
а - толщина стенки нижнего 7 и верхнего 8 поворотных цилиндров, мм. На нижнем поворотном рычаге 4 со стороны, обращенной к переднему бамперу автомобиля, жестко закрепляют опору 34 с подвижно установленным на ней подпружиненным коромыслом 10, имеющим дугообразную форму. На конце подпружиненного коромысла 10 со стороны нижнего поворотного цилиндра 7 устанавливают засов 31 круглого поперечного сечения в продольной плоскости подпружиненного коромысла 10, с возможностью его наклона относительно подпружиненного коромысла 10 и помещают его свободный конец в трапециевидную скважину 30 нижнего поворотного цилиндра 7. Диаметр засова 31 принимают равным примерно 0,9 диаметров паза 29 и отверстия в нижней части трапециевидной скважины 30. К каждой из дверных петель 6 неподвижно присоединяют перемычку 26, к свободному концу которой под прямым углом к ней неподвижно присоединяют ползун 9. Смонтированные нижний 7 и верхний 8 поворотные цилиндры устанавливают на штанге 3 на уровне нижней 12 и верхней 13 направляющих планок с возможностью поворота этих цилиндров при открывании и закрывании сдвижной передней двери 1 вокруг оси штанги 3. Штангу 3 неподвижно закрепляют в вертикальном положении в передней части дверного проема 2 таким образом, чтобы ось ее паза 29 находилась под углом 75° к наружной грани порога 23. На верхней горизонтальной поверхности порога 23 неподвижно закрепляют направляющую канавку 14 G-образного поперечного сечения с загибом в ее задней части под углом 60° в сторону края порога 23, примыкающего к днищу автомобиля. Во внутреннюю полость направляющей канавки 14 помещают роликовый механизм 15, состоящий их двух роликов 33, с жестко присоединенной к нему тягой 22. В передней части внутренней стороны сдвижной передней двери 1, на расстоянии от ее передней торцевой грани, равном расстоянию от дверной петли 6, находящейся в положении нижнего поворотного рычага 5 под углом 75° к нижней направляющей планке 12, до задней торцевой грани переднего крыла 25 автомобиля, на одной оси с нижней направляющей планкой 12 неподвижно закрепляют толкатель 11. Высоту толкателя 11 принимают из условия, при котором перед завершающей фазой закрывания сдвижной передней двери 1 он соприкасается своей верхней частью с ближней к нему торцевой поверхностью подпружиненного коромысла 10. При установке сдвижной передней двери 1 ползуны 9 помещают соответственно в нижнюю 12 и верхнюю 13 направляющие планки, свободный конец тяги 22 подвижно закрепляют с помощью шарнира 28 на задней нижней торцевой поверхности сдвижной передней двери 1. Над нижней 12 и верхней 13 направляющими планками устанавливают на шторных петлях 27 подпружиненные шторки 20, в передней торцевой части каждой из которых выполняют хвостовик 21, открывающий подпружиненную шторку 20 при соприкосновении хвостовика 21 с перемычкой 26 в начальной фазе открывания сдвижной передней двери 1. На нижней торцевой поверхности дверного проема 2 на равном удалении от стойки кузова 24 до переднего крыла 25 выполняют скважину (не показана) для дверного замка 18. Во внутренней полости сдвижной передней двери 1 на одной вертикальной оси со скважиной (не показана), выполненной на нижней торцевой поверхности дверного проема 2 при закрытом положении сдвижной передней двери 1, устанавливают дверной замок 18. На внутренней стороне сдвижной передней двери 1 над верхней направляющей планкой 13 на высоте от нижней торцевой поверхности сдвижной передней двери 1, примерно равной 0,5 высоты сиденья 19 устанавливают внутреннюю ручку открывания 17, центр которой размещают на расстоянии от передней торцевой поверхности сдвижной передней двери 1, примерно равном 1/3 ширины сдвижной передней двери 1. На наружной стороне сдвижной передней двери 1 на уровне внутренней ручки открывания 17 закрепляют наружную ручку открывания 16. Длину внутренней ручки открывания 17 принимают примерно равной 0,5 ширины сдвижной передней двери 1, а ширину - примерно равной 0,5 длины перемычки 26. Длину наружной ручки открывания 16 принимают примерно равной 0,5 длины внутренней ручки открывания 17.
В начальной фазе открывания отключают дверной замок 18, при помощи наружной 16 или внутренней 17 ручки открывания снаружи или с сиденья 19 поворачивают наружу переднюю торцевую поверхность сдвижной передней двери 1, поворачивая при этом дверные петли 6 на пальцах 32, нижний 7 и верхний 8 поворотные цилиндры на штанге 3, а также соединяющие их соответственно нижний 4 и верхний 5 поворотные рычаги.
В промежуточной фазе открывания смещают сдвижную переднюю дверь 1 относительно дверного проема 2, выводя ее заднюю торцевую поверхность из соприкосновения со стойкой кузова 24. При этом ползуны 9 перемещают в нижней 12 и верхней 13 направляющих планках и ролики 33 роликового механизма 15 - в направляющей канавке 14, поворачивая тягу 22 на шарнире 28 относительно корпуса сдвижной передней двери 1, поднимая подпружиненные шторки 20 на шторных петлях 27 в результате соприкосновения их хвостовиков 21 с перемычками 26.
В завершающей фазе открывания после достижения нижним поворотным рычагом 4 положения, при котором угол его наклона к наружной грани порога 23 составляет 75°, засов 31 под воздействием подпружиненного коромысла 10, поворачиваемого на опоре 34, через трапециевидную скважину 3 входит в паз 9 на штанге 3, останавливая в результате этого смещение нижнего 4 и верхнего 5 поворотных рычагов. После достижения сдвижной передней дверью 1 необходимого смещения относительно дверного проема 2 или по достижении ею предельно допустимого положения сдвига, определяемого длиной нижней 12 и верхней 13 направляющих планок, открывание сдвижной передней двери 1 завершают.
Закрывание сдвижной передней двери 1 выполняют в обратной последовательности. При этом, во избежание повреждения переднего крыла 25 и внутренней поверхности сдвижной передней двери 1 в результате их непроизвольного соприкосновения друг с другом, до момента соприкосновения верхней части толкателя 11 с ближней к нему торцевой поверхностью подпружиненного коромысла 10 положение нижнего 4 и верхнего 5 поворотных рычагов остается зафиксированным под углом 75° к наружной грани порога 23 за счет положения засова 31 в пазе 9. После соприкосновения верхней части толкателя 11 с ближней к нему торцевой поверхностью подпружиненного коромысла 10 выполняют поворот подпружиненного коромысла 10 на опоре 34, выводят засов 31 из паза 9, поворачивают нижний 4 и верхний 5 поворотные рычаги с нижним 7 и верхним 8 поворотными цилиндрами вокруг оси штанги 3, заводят сдвижную переднюю дверь 1 в дверной проем 2 и выполняют запирание дверного замка 18.
Таким образом, в результате реализации предложенного технического решения обеспечивается повышение удобства для водителя и пассажира переднего ряда сидений при их посадке в автомобиль и высадке из него за счет придания сдвижной передней двери легкового автомобиля более высоких потребительских свойств.