Двухзвенная дверная петля автомобиля

Полезная модель относится к области автомобилестроения, в частности к двухзвенной дверной петле автомобиля.
Аналогом полезной модели является двухзвенная дверная петля автомобиля (пат. №184173, МПК E05D 7/00, опубл. 17.10.2018 г. бюл. №29), состоящая из неподвижного звена, прикручиваемого к кузову автомобиля в дверном проеме, и подвижного звена, прикручиваемого к двери автомобиля в соответствующих местах, соединенных между собой гладкой осью, при этом в подвижном звене расположены два противоположных отверстия под гладкую ось петли, а на торцевых поверхностях одного из отверстий формуют выступы с антифрикционным покрытием, с высотой и диаметром, например, как антифрикционная шайба, которые обращены к поверхности отверстия другого звена, на нижней площадке подвижного звена дверной петли имеется плоский упор с размером от 5-10 мм, с торцом, скругленным по радиусу, в сторону плоской стенки неподвижного звена, при этом в каждое из противоположных отверстий подвижного звена впрессована втулка с отверстием конической формы, концы которой не выступают над внешними торцовыми поверхностями подвижного звена и выполнены с ними заподлицо, а гладкая ось выполнена составной и содержит две полуоси, каждая из которых состоит из головки и стержня конической формы, на конце которого выполнена цилиндрическая резьба для разрезной гайки, изготовленной из материала с высокотемпературным эффектом памяти формы и соединяющей две полуоси, при этом между головкой каждой из полуосей и неподвижным звеном устанавливается коническая пружина сжатия.
Недостатком полезной модели являются низкие эксплуатационные характеристики, связанные с возможностью ее самопроизвольной разборки в результате температурного воздействия при длительном нахождении автомобиля на солнце, что приведет к выпадению автомобильной двери при отсутствии пожара.
Аналогом является двухзвенная дверная петля автомобиля (пат. №202760, МПК E05D 7/10 (2006.01), E05D 7/12 (2006.01), опубл. 04.03.2021 г. бюл. №7), состоящая из неподвижного звена, прикручиваемого к кузову автомобиля в дверном проеме, и подвижного звена, прикручиваемого к дверям автомобиля в соответствующих местах, в подвижном звене выполнены два противоположных отверстия под ось петли, объединенные трубкой, концы которой, не выступая над внешними торцевыми плоскостями отверстий, выполнены с ними заподлицо, причем на выходе из отверстий трубка зачеканена в тело неподвижного звена, становясь единым целым с данным звеном, между собой звенья дверной петли соединены осью, при этом ось выполнена составной и содержит две полуоси, каждая из которых состоит из головки и стержня цилиндрической формы, на которой на расстоянии от головки оси, равной толщине штамповочного листа подвижного звена, выполнена проточка под стопорную шайбу, полуоси впрессованы в глухие отверстия с обоих торцов трубки на глубину, обеспечивающую зазор для свободного сообщения глухого отверстия со стороны торца трубки с отверстием на цилиндрической поверхности трубки, и зафиксированы от осевого смещения стопорными шайбами, установленными в соответствующих проточках на стержне полуоси и в пазах, расположенных между сопряженными гранями подвижного и неподвижного звеньев, каждое из отверстий на цилиндрической поверхности трубки сообщено посредством газовой трубки с пиропатроном, установленным на вертикальной части продольного элемента кронштейна, а горизонтальная часть продольного элемента кронштейна сообщена с неподвижным элементом петли, а на поперечном элементе кронштейна установлен блок управления с датчиками задымления и температуры.
Недостатком указанной автомобильной петли являются ее низкие эксплуатационные характеристики, связанные с высокой степенью износа цилиндрической поверхности по месту сопряжения оси с подвижным и неподвижным звеньями, приводящим к выработке данной поверхности оси с образованием ступени износа с задирами, в результате чего происходит смещение отверстий подвижного и неподвижного звена, и как следствие заклинивание при срабатывания пиропатрона, препятствующее выбиванию оси, а также образованием незначительных зазоров между осью и подвижным или неподвижным элементами, проводящих к стравливанию давления в трубке, в результате чего возникающего давления недостаточно для полного выбивания оси и петля остается в сборе.
Прототипом полезной модели является двухзвенная дверная петля автомобиля (пат. №177055, МПК E05D 7/00, опубл. 07.02.2018 г. бюл. №4), состоящая из неподвижного звена, прикручиваемого к кузову автомобиля в дверном проеме и подвижного звена, прикручиваемого к дверям автомобиля в соответствующих местах, в подвижном звене два противоположных отверстия под ось петли, объединенные трубкой в одно отверстие, концы которой, не выступая над внешними торцевыми плоскостями, выполнены с ними заподлицо, причем на выходе из отверстий трубка зачеканена в тело звена, становясь единым целым с данным звеном, и для уменьшения трения между звеньями оси на торцевых поверхностях одного из отверстий формуют выступы, высотой и диаметром, например, как антифрикционная шайба, которые обращены к поверхности отверстия другого звена, при этом на выступы нанесено антифрикционное покрытие, причем на нижней площадке подвижного звена дверной петли имеется плоский упор с размером от 5-10 мм, с торцом, скругленным по радиусу, в сторону плоской стенки неподвижного звена, а между собой звенья дверной петли соединяются гладкой осью, при этом внутреннее отверстие трубки имеет коническую форму, а ось состоит из головки и стержня оси, имеющего коническую форму соответствующей конической форме трубки для сопряжения по всей поверхности, на конце стержня оси выполнена цилиндрическая резьба, ось устанавливается снизу, между головкой оси и проушиной неподвижного звена устанавливается коническая пружина сжатия, а ось фиксируют разрезной гайкой изготовленной из материала с высокотемпературным эффектом памяти формы.
Недостатком полезной модели являются низкие эксплуатационные характеристики связанные с невозможностью использования двухзвенной дверной петли автомобиля в теплых и жарких климатических условиях из-за ее разборки в результате температурного воздействия при длительном нахождении автомобиля на солнце, что приведет к выпадению автомобильной двери при отсутствии пожара.
Задачей полезной модели является усовершенствование конструкции двухзвенной дверной петли автомобиля, обеспечивающее повышение ее эксплуатационных характеристик.
Техническим результатом является повышение надежности мгновенного срабатывания механизма разборки автомобильной дверной петли в течение всего жизненного цикла изделия.
Технический результат достигается тем, что двухзвенная дверная петля автомобиля состоит из неподвижного звена и подвижного звена, прикручиваемого к дверям автомобиля в соответствующих местах, в подвижном звене выполнены два противоположных отверстия под ось петли, объединенные трубкой, концы которой, не выступая над внешними торцевыми плоскостями отверстий, выполнены с ними заподлицо, причем на выходе из отверстий трубка зачеканена в тело подвижного звена, становясь единым целым с данным звеном, между собой звенья дверной петли соединены осью, при этом петля дополнительно содержит Г-образный кронштейн, являющийся промежуточным звеном между кузовом автомобиля и неподвижным звеном, который сообщен с неподвижным звеном посредством шипа трапецеидальной формы с полусферической выемкой в центре большего основания, расположенного на торцевой стороне неподвижного звена и паза трапецеидальной формы с упором, выполненным в виде ступени на поперечной части Г-образного кронштейна, и двух отверстий цилиндрической формы в верхней части неподвижного звена с двумя направляющими в виде бобышек цилиндрической формы расположенных снизу на продольной части Г-образного кронштейна, при этом на поперечной части Г-образного кронштейна установлены блок управления с датчиком задымления и шариковый фиксатор, состоящий из стакана, нижняя внешняя часть которого выполнена в виде шестигранника, а в верхней части установлен, сообщенный посредством проводов с блоком управления, пьезоэлектрический элемент кольцеобразной формы, пружины изготовленной из материала с эффектом памяти формы и шарика, сообщенного с дном стакана и впадающего в полусферическую выемку в центре большего основания шипа трапецеидальной формы, а пьезоэлектрический элемент кольцеобразной формы сообщен посредством проводов с блоком управления.
При этом шариковый фиксатор уставлен на поперечной части Г-образного кронштейна посредством выполнения на верхней внешней стороне стакана шарикового фиксатора наружной резьбы под внутреннюю резьбу цилиндрического выступа в Г-образном кронштейне.
Дополнительное внесение в конструкцию двухзвенной дверной петли автомобиля Г-образного кронштейна с размещенными на его поперечной части блоком управления с датчиком задымления и шариковым фиксатором, являющегося промежуточным звеном между кузовом автомобиля и неподвижным звеном дверной петли, повысит надежности мгновенного срабатывания механизма разборки двухзвенной дверной петли автомобиля в течение всего жизненного цикла изделия за счет обеспечения разрушения стационарных элементов не работающих на износ (связи между стационарными элементами).
Мгновенное срабатывания механизма разборки автомобильной дверной петли во время возгорания обеспечивается за счет размещения на поперечной части Г-образного кронштейна блока управления с датчиком задымления и шарикового фиксатора, состоящего из стакана, нижняя внешняя часть которого выполнена в виде шестигранника, а в верхней части установлен, сообщенный посредством проводов с блоком управления, пьезоэлектрический элемент кольцеобразной формы, пружины изготовленной из материала с эффектом памяти формы и шарика сообщенного с дном стакана и впадающего в полусферическую выемку в центре большего основания шипа трапецеидальной формы, а пьезоэлектрический элемент кольцеобразной формы сообщен посредством проводов с блоком управления. В виду того, что пружина, изготовленная из материала с эффектом памяти формы, сообщающая шарик с дном стакана является чувствительной к воздействию температуры и вследствие изменения типа кристаллической решетки (полиморфизм) с изменением формы изделия, нагреваясь сжимается. В свою очередь пьезоэлектрический элемент кольцеобразной формы, удерживающий шарик, также относящийся к интеллектуальным материалам, меняет геометрическую форму изделия под воздействием наведенного на него электрического поля, поступающего по проводам от блока управления и перестает фиксировать шарик. Сигнал для подачи электрического поля на пьезоэлектрический элемент кольцеобразной формы поступает в блок управления от датчика задымления. Таким образом, при одновременном появлении двух факторов возгорания - высокая температура и задымление - происходит расфиксация шарика пьезоэлектрическим элементом кольцеобразной формы и сжатие пружины, высвобождающее шарик из полусферической выемки в центре большего основания шипа трапецеидальной формы, тем самым позволяя неподвижному звену переместиться вдоль паза трапецеидальной формы от упора в виде ступени в сторону улицы в поперечном направлении кузову автомобиля, обеспечивая выпадение двери. При одном из факторов возгорания будет срабатывать лишь один элемент шарикового фиксатора: в случае воздействия температуры, за счет изменения формы, пружина при сжатии не сможет преодолеть усилия удерживающего шарик пьезоэлектрический элемент кольцеобразной формы; в случае воздействия дыма наведенное электрическое поле изменит форму пьезоэлектрического элемента кольцеобразной формы и он перестанет фиксировать шарик, однако пружина продолжит удерживать шарик в полусферической выемке в шипе трапецеидальной формы с усилием достаточным, для предотвращения расфиксации механизма.
Таким образом, надежность мгновенного срабатывания механизма разборки автомобильной дверной петли достигается за счет одновоременного сочетания трех факторов: наличия высокой температуры, задымления и нарушения связи между кузовом и дверью автомобиля через элементы конструкции, не работающие на износ.
Сообщение (сопряжение) неподвижного звена двухзвенной дверной петли автомобиля с Г-образным кронштейном по типу соединения «ласточкин хвост» - в виде шипа трапецеидальной формы с полусферической выемкой в центре большего основания, расположенного на торцевой стороне неподвижного звена и паза трапецеидальной формы с упором, выполненным в виде ступени на поперечной части Г-образного кронштейна, и двух отверстий цилиндрической формы в верхней части неподвижного звена с направляющими в виде бобышек цилиндрической формы расположенных снизу на продольной части Г-образного кронштейна, обеспечивает фиксацию неподвижного звена от перемещения в вертикальном направлении и вдоль автомобиля, препятствует смещению неподвижного звена в поперечном направлении кузова автомобиля, а также от возможного вращения вокруг трех осей во время эксплуатации автомобиля.
На фиг. 1 изображена диметрия модели автомобильной двухзвенной дверной петли. На фиг. 2 показан вид сбоку автомобильной двухзвенной дверной петли. На фиг. 3 показано сечение вида с боку в плоскости А-А. На фиг. 4 показан вид снизу автомобильной двухзвенной дверной петли. На фиг. 5 показано сечение вида снизу в плоскости В-В, на фиг. 6 - местный разрез Б.
Двухзвенная дверная петля автомобиля состоит из неподвижного звена 2 и подвижного звена 1, прикручиваемого к дверям автомобиля в соответствующих местах. В подвижном звене 1 выполнены два противоположных отверстия под ось 3 петли, объединенные трубкой 4, концы которой, не выступая над внешними торцевыми плоскостями отверстий, выполнены с ними заподлицо, при этом на выходе из отверстий трубка 4 зачеканена в тело подвижного звена 1, становясь единым целым с данным звеном. Неподвижное звено 2 сообщено с дополнительно установленным Г-образным кронштейном 5 посредством шипа 7 трапецеидальной формы с полусферической выемкой 13 в центре большего основания шипа 7 трапецеидальной формы с упором, выполненным в виде ступени на поперечной части Г-образного кронштейна 5, и двух отверстий 15 цилиндрической формы в верхней части неподвижного звена 2 с двумя направляющими 14 в виде бобышек цилиндрической формы расположенных снизу на продольной части Г-образного кронштейна 5. На поперечной части Г-образного кронштейна 5 размещен блок управления 11 с датчиком задымления 12 и шариковый фиксатор, состоящий из стакана 6, нижняя внешняя часть которого выполнена в виде шестигранника, а в верхней части установлен, сообщенный посредством проводов с блоком управления 11, пьезоэлектрический элемент 8 кольцеобразной формы, пружины 10, изготовленной из материала с эффектом памяти формы, и шарика 9, который сообщен с дном стакана 6 и впадает в полусферическую выемку 13 в центре большего основания шипа 7 трапецеидальной формы, а пьезоэлектрический элемент 8 кольцеобразной формы сообщен посредством проводов с блоком управления 11. При этом шариковый фиксатор уставлен на поперечной части Г-образного кронштейна 5 посредством выполнения на верхней внешней стороне стакана 6 шарикового фиксатора наружной резьбы под внутреннюю резьбу цилиндрического выступа в Г-образном кронштейне 5.
Двухзвенная дверная петля автомобиля работает следующим образом.
При возникновении возгорания в конечной фазе и после ДТП датчик задымления 12 фиксирует наличие дыма и передает в закрепленный на поперечной части Г-образного кронштейна 5 блок управления 11 команду о подаче на пьезоэлектрический элемент 8 кольцеобразной формы электрического сигнала, что приводит к изменению геометрических размеров пьезоэлектрического элемента 8 кольцеобразной формы и расфиксации шарика 9 шарикового фиксатора. Одновременно с этим температурное воздействие на пружину 10 изготовленную из материала с эффектом памяти формы сообщающую шарик 9 с дном стакана 6, приводит к изменению типа кристаллической решетки (полиморфизм) пружины 10 изготовленной из материала с эффектом памяти формы, что приводит к ее сжатию и перемещению шарика 9 в направлении к дну стакана 6. Шарик 9 выйдя из полусферической выемки 13 в центре большего основания шипа 7 трапецеидальной формы расфиксирует Г-образный кронштейн 5 и неподвижное звено 2, соединенное гладкой осью 3 и трубкой 4 с подвижным звеном 1 двухзвенной петли автомобиля. В результате чего дверь и кузов автомобиля перестают быть связаны и дверь либо выпадает, либо при приложении небольшого усилия выбивается.