БОКОВАЯ ДВЕРЬ АВТОМОБИЛЯ

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к автомобилю и, в частности, к боковой двери автомобиля, внутренняя секция остекления которой приходится на участки с большим завалом бортов.
Уровень техники
Известно использование боковых дверей автомобиля с открываемым окном, обычно называемым опускающимся окном или стеклом. Благодаря конструкции и/или для целей аэродинамики степень завала бортов увеличивают все больше. Однако большая степень завала бортов создает проблемы с конструктивным расположением открывающегося окна, если боковое окно имеет традиционный изгиб.
Остекление боковой части кузова автомобиля состоит из множества элементов, расположенных по всей длине кузова. Проектирование остекления обычно осуществляется при помощи программного обеспечения САПР (CAD) с целью согласования изгиба и облегчения установки элементов опускания стекла для открывания окна.
Конечная форма обычно состоит из практически горизонтальной дуги с соответствующим изгибом вдоль продольной оси кузова и практически вертикальной дуги с соответствующим изгибом близким к центральной стойке. Эти дуги затем складываются в трехмерную поверхность. Если дуги одинакового радиуса и берут начало в одной точке, то конечной поверхностью будет шар, но на практике радиусы существенно отличаются, так что конечная поверхность, обычно имеет форму бочонка. Таким образом, внешняя поверхность каждого стекла, устанавливаемого в боковой части автомобиля, имеет изгиб в двух направлениях, то есть она как будто бы вырезана из бочонка или вытянутого сфероида.
Считается, что вертикальная дуга соответствует радиусу вертикального изгиба такого вытянутого сфероида и является изгибом части автомобиля, как бы вырезанной из такого вытянутого сфероида, разделенной на две части поперечной вертикальной плоскостью типа плоскости V-V, показанной на Фиг. 1.
На Фиг. 5 пунктирной линией показан профиль W1 традиционного бокового окна с изгибом, имеющего традиционный относительно большой радиус вертикального изгиба. Когда такое боковое окно (не показано) находится в поднятом или закрытом положении, оно упирается в элемент конструкции автомобиля, такой как продольный брус 29 крыши кузова. Следует понимать, что уплотнение, необходимое между традиционным боковым окном и продольным брусом 29 крыши кузова на Фиг. 5 опущено. Показан контур нижней части 13 боковой двери.
Хорда окна W1 с традиционно большим радиусом вертикального изгиба имеет длину C2 над нижней частью 13 двери, когда окно находится в поднятом положении, а дополнительная хорда - длину C2′′ (не показана для поднятого положения окна), которая расположена внутри нижней части 13 двери под окном W1. В крайнем нижнем положении хорда C2 сдвигается на место хорды C2′ а хорда C2′′ остается на прежнем месте.
Ширина нижней части 13 боковой двери оказывает непосредственное влияние на габаритную ширину автомобиля и ширину салона. Траектория движения традиционного бокового окна пересекает внешнюю границу нижней части 13 боковой двери и находится на расстоянии x1 снаружи от нижней части 13. Таким образом, невозможно будет открыть традиционное боковое окно по траектории W1, если не вынести внешнюю границу нижней части 13 наружу на расстояние, большее, чем x1. Однако выносить внешнюю границу нижней части 13 нежелательно, так как это приведет к увеличению габаритной ширины автомобиля. Это особенно неудобно для компактных городских автомобилей, для которых габаритные размеры критичны.
На Фиг. 5 пунктирной линией также показана траектория W2 движения другого окна с меньшим радиусом вертикального изгиба для установки в автомобилях с большим завалом бортов, радиус вертикального изгиба которого выбран так, чтобы траектория W2 не пересекала внешнюю границу нижней части 13. Как и прежде, когда это окно находится в поднятом или закрытом положении, оно упирается в продольный брус 29 крыши кузова.
Хорда окна W2 с малым радиусом вертикального изгиба имеет длину C3 над нижней частью 13 двери, когда окно находится в поднятом или закрытом положении, а дополнительная хорда - длину C3′′ (не показана для окна в закрытом положении), которая остается в нижней части 13 двери под окном. В крайнем нижнем положении хорда C3 сдвигается на место C3′, а хорда C3′′ остается в показанном положении.
В данном случае меньший радиус изгиба ведет к тому, что траектория W2 второго бокового окна пересекает внутреннюю границу нижней части 13 боковой двери, так что нижний край второго бокового окна будет находиться на расстоянии x2 от внутренней границы нижней части 13. Таким образом, невозможно опустить второе боковое окно по траектории W2, пока внутренняя граница нижней части 13 не будет сдвинута внутрь на расстояние больше, чем х2. Однако сдвиг внутренней границы внутрь нежелателен, так как это окажет влияние на ширину салона автомобиля. Это создаст дополнительную проблему для компактных городских автомобилей, у которых и без того относительно узкий салон.
Фиг. 10 и 11 схематично показана проблема большой степени завала бортов при установке на автомобиль тонких и имеющих крутой изгиб боковых дверей 110. В случае компактного городского автомобиля желательно сохранять толщину боковых дверей ПО как можно меньше, чтобы максимально увеличить внутреннее пространство и максимально уменьшить габаритную ширину автомобиля. Также на современных автомобилях практикуется установка боковых дверей 110, нижняя часть 13 которых имеет вогнутый контур наружной поверхности 114, для целей оформления в определенном стиле или аэродинамики, при большой степени завала бортов.
Видно, что при установке традиционного одинарного открывающегося окна 121 с большим радиусом вертикального изгиба, совпадающим с радиусом завала бортов, траектория окна 121, показанная пунктирной линией R-R при опускании окна 121 столкнется с дверным замком и не войдет в границы установки в нижней части 113 боковой двери 110.
На Фиг. 12 и 13 показано первое решение данной проблемы, предполагающее замещение вогнутого контура наружной поверхности, показанного на Фиг. 10 и 11, выпуклой наружной поверхностью 114b со сдвигом замка 150 наружу, соответственно, при этом все прочие детали остаются на своих местах. Хотя при такой компоновке окно 121 при опускании не столкнется с замком 150 и войдет в границы установки в нижней части 113 боковой двери 110, для многих автомобилей она неприемлема, так как увеличивается толщина боковой двери в ущерб внутреннему пространству салона и увеличивается габаритная ширина автомобиля. Кроме того первоначальный вогнутый контур замещен выпячивающимся выпуклым контуром, который может и не соответствовать стилевому оформлению автомобиля и не обеспечивать необходимой аэродинамики.
На Фиг. 4 показано второе решение проблемы, представленной на Фиг.10 и 11. В данном случае решением служит уменьшение степени завала бортов, так что вместо траектории R-R опускающееся окно 121 проходит траекторию R′-R′ и, следовательно, помещается в нижней части 113 боковой двери 110. Недостатком данного решения является то, что оно ограничивает диапазон завала бортов, доступный конструктору при проектировании образа, стиля и пропорций автомобиля, и инженеру при попытке улучшить аэродинамические свойства автомобиля.
В качестве ближайшего аналога полезной модели может быть выбрана конструкция, описанная в публикации патентной заявки GB 2089738 (А) от 30.06.1982.
Раскрытие полезной модели
Техническим результатом полезной модели является совместимость открывающегося окна боковой двери автомобиля с вогнутой наружной поверхностью двери и большая степень завала бортов, не оказывающая существенного влияния на габаритную ширину и ширину салона автомобиля.
Предлагается автомобильная боковая дверь с нижней частью, расположенной под поясной линией, и верхней частью, расположенной над поясной линией. В верхней части расположено неоткрывающееся окно, а под ним расположено открывающееся окно. Неоткрывающееся и открывающееся окна имеют окантовку оконного проема. При этом оба окна при разделении пополам одной поперечной плоскостью автомобиля имеют изогнутый профиль с соответствующей выпуклой наружной поверхностью, причем радиус изгиба выпуклой наружной поверхности неоткрывающегося окна больше радиуса изгиба выпуклой наружной поверхности открывающегося окна.
Радиусы изгибов неоткрывающегося и открывающегося окон расположены так, что продолжения дуг наружных выпуклых поверхностей неоткрывающегося и открывающегося окон не пересекаются под нижним краем неоткрывающегося окна.
Радиус изгиба неоткрывающегося окна является радиусом вертикального изгиба, и радиус изгиба открывающегося окна является радиусом вертикального изгиба.
Окантовка оконного проема содержит поперечину, отделяющую неоткрывающееся окно от открывающегося окна.
Поперечина содержит внутренний элемент конструктивного усиления.
Окантовка оконного проема содержит переднюю стойку с цельным жестким конструктивным элементом рамы, нижний край которой прикреплен к нижней части боковой двери, а верхний - к переднему краю неоткрывающегося окна, служа опорой неоткрывающегося окна; заднюю стойку с цельным жестким конструктивным элементом рамы, нижний край которой прикреплен к нижней части боковой двери, а верхний - к заднему краю неоткрывающегося окна, служа опорой неоткрывающегося окна.
Два конструктивных элемента рамы не доходят до верха соответствующих переднего и заднего краев неоткрывающегося окна.
Внутренняя поверхность каждой стойки оконного проема имеет сужающуюся часть, расположенную выше, чем место окончания соответствующего конструктивного элемента рамы, и толщина оконного проема над сужающейся частью значительно меньше толщины оконного проема под сужающейся частью.
Толщина оконного проема над сужающейся частью меньше толщины оконного проема непосредственно под сужающейся частью на величину, практически равную толщине соответствующего конструктивного элемента рамы.
При разделении на две части вертикальной плоскостью каждая из стоек оконного проема имеет изогнутый профиль с выпуклой наружной поверхностью, совпадающий с прилегающей деталью автомобиля, а изгиб выпуклой наружной поверхности неоткрывающегося окна практически равен изгибу прилегающих наружных поверхностей стоек оконного проема.
Передняя стойка оконного проема образует часть переднего канала опускания стекла, а задняя стойка оконного проема - часть заднего канала опускания стекла, а боковой зазор между наружной поверхностью каждой из стоек и соответствующим каналом опускания стекла изменяется от верхнего края каждого канала опускания стекла до поясной линии.
Толщина каждой из двух стоек увеличивается по направлению к поясной линии в соответствии с изменением бокового зазора каналов опускания стекла.
Желательно, чтобы оконный проем являлся одним цельным элементом, выполненным путем герметизации.
В другом аспекте полезной модели предлагается автомобиль с по меньшей мере одной боковой дверью, описанной выше. Конструкция кузова автомобиля имеет дверной проем с уплотнением двери, а форма дверного проема позволяет установку окантовки оконного проема с сужающимися частями. Расстояние между наружной поверхностью открывающегося окна и плечевой линией автомобиля больше, чем расстояние между соответствующей наружной поверхностью прилегающей заднего малого бокового окна и плечевой линией автомобиля. Разницу расстояний можно скрыть с помощью сужающегося уплотнения с ровным наружным краем и сужающимся внутренним краем.
Краткое описание чертежей
Далее полезная модель будет описана на примерах со ссылками на прилагаемые чертежи:
На Фиг. 1 схематично показан вид сбоку автомобиля в соответствии со вторым аспектом полезной модели, т.е. с боковой дверью, выполненной в соответствии с первым вариантом осуществления первого аспекта полезной модели.
На Фиг. 2 показана схема поперечного разреза левой стороны автомобиля, показанного на Фиг. 1, в плоскости H1-H1.
На Фиг. 3 показана схема поперечного разреза левой стороны автомобиля, показанного на Фиг. 1, в плоскости Н2-Н2.
На Фиг. 4 показана схема поперечного разреза автомобиля, изображенного на Фиг. 1, в вертикальной плоскости V-V.
На Фиг. 5 показана упрощенная схема контура боковых окон, известных из уровня техники.
На Фиг. 6 показана упрощенная схема контура открывающегося бокового окна, показанного на Фиг. 1;
На Фиг. 7 показана упрощенная схема, аналогичная схеме, изображенной на Фиг. 6, где в увеличенном масштабе показан контур открывающегося бокового окна.
На Фиг. 8 схематично показан вид сверху сужающегося уплотнения бокового окна, выполненного в соответствии с полезной моделью.
На Фиг. 9 показана упрощенная схема взаиморасположения открывающегося окна, выполненного в соответствии с полезной моделью, и заднего малого бокового окна на уровне поясной линии автомобиля.
На Фиг. 10 и 11 приведен схематичный вид сбоку тонких имеющих крутой изгиб боковых дверей и показана проблема, связанная с открывающимися боковыми окнами с большим радиусом вертикального изгиба в поднятом и опущенном положениях.
На Фиг. 12 и 13 показаны виды, аналогичные видам, представленным на Фиг. 10 и 11, представляющие собой одно из возможных решений проблемы.
На Фиг. 14 показан вид, аналогичный виду, представленному на Фиг. 10, представляющий собой еще одно возможное решение проблемы.
На Фиг. 15 схематично показан вид сбоку в увеличенном масштабе боковой двери, показанной на Фиг. 1.
На Фиг. 16 схематично показано неоткрывающееся окно и опорный конструктивный элемент рамы, образующий часть боковой двери, показанной на Фиг. 15.
На Фиг. 17 схематично показан поперечный разрез по линии A-A, показанной на Фиг. 15.
На Фиг. 18 схематично показан поперечный разрез по линии B-B, показанной на Фиг. 15.
На Фиг. 19 схематично показан поперечный разрез по линии C-C, показанной на Фиг. 15.
На Фиг. 20 схематично показан поперечный разрез по линии D-D, показанной на Фиг. 15.
На Фиг. 21 схематично показан поперечный разрез по линии E-E показанной на Фиг. 15.
На Фиг. 22 схематично показан поперечный разрез по линии F-F показанной на Фиг.15, с неоткрывающимся и открывающимся окнами, расположенными на одной оси.
На Фиг. 23 схематично показан поперечный разрез по линии F-F показанной на Фиг. 15, представляющий собой альтернативное исполнение конструкции, изображенной на Фиг. 22.
На Фиг. 24 схематично показан дополнительный поперечный разрез по линии F-F, показанной на Фиг. 15, на котором неоткрывающееся и открывающееся окно смещены относительно друг друга для улучшенного уплотнения.
На Фиг. 25 и 26 схематично показан вид сбоку боковой двери, изображенной на Фиг. 1 и 15, в направлении, указанном стрелкой G на Фиг. 15, демонстрирующий открывающееся окно с малым радиусом вертикального изгиба в поднятом и опущенном положении в соответствии с первым вариантом осуществления первого аспекта полезной модели.
На Фиг. 27 показан вид, аналогичный виду на Фиг. 15, демонстрирующий второй вариант осуществления боковой двери в соответствии с первым аспектом полезной модели.
На Фиг. 28 показан поперечный разрез по линии K-K, показанной на Фиг. 27.
Осуществление полезной модели
Фигуры представлены исключительно для целей пояснения, и, в частности, показанные радиусы намного меньше и дают более крутой изгиб, чем в реальности. Если бы на фигурах были показаны реальные радиусы, конечные дуги выглядели бы прямыми линиями при таком уменьшении масштаба.
Итак, на Фиг. 1-4 показан автомобиль 5 с четырьмя ходовыми колесами 6, кузовом с крышей 8 и источником двигательной энергии (не показан). У автомобиля 5 имеются две идентичных боковых двери 10, из которых показана и описана только левая боковая дверь 10. Остекление автомобиля 5 расположено над поясной линией 9 автомобиля 5 и рельефной или плечевой линией 7 с каждой стороны автомобиля 5, расположенной под поясной линией 9. Остекление состоит из множества окон, в том числе пары боковых окон 21, 22 образующих часть боковой двери 10, лобового стекла 1, переднего малого бокового окна 2, заднего малого бокового окна 3 и заднего стекла 4.
Боковая дверь 10 состоит из нижней части 13, расположенной под поясной линией 9 автомобиля 5, и верхней части 14, расположенной над поясной линией 9 автомобиля 5. Таким образом, верхняя часть 14 боковой двери 10 образует часть остекления автомобиля 5.
Автомобиль 5 имеет очень большой завал бортов, что лучше всего видно на Фиг. 4. Термин «завал бортов» применительно к автомобилям использован для описания сужения крыши 8 по сравнению с шириной автомобиля 5 на уровне поясной линии 9. Для данной высоты остекления «GH» степень завала бортов является параметром двух элементов: угла между боковыми стойками и боковым стеклом в прямом положении на уровне поясной линии автомобиля и радиуса вертикального изгиба бокового стекла.
На Фиг. 4 угол завала бортов обозначен значком Θ, а радиус вертикального изгиба - буквой R. Вместе эти параметры дают внутренний изгиб или завал борта Τ с каждой стороны, так что общее уменьшение ширины крыши 8 по сравнению с шириной автомобиля 5 на уровне поясной линии 9 равно 2Т. Следует понимать, что по мере увеличения угла θ и/или уменьшения радиуса изгиба R возрастает степень завала борта. Следует понимать, что для данных ширины автомобиля и ширины крыши автомобиля завал бортов Τ и ширина плечевой линии S могут изменяться относительно друг друга, при этом изменяется дизайн автомобиля.
Пока упоминается только радиус вертикального изгиба R, представляющего собой изгиб части автомобиля 5 в разрезе поперечной вертикальной плоскости V-V, изображенной на Фиг. 1.
Также существует и второй радиус изгиба, называемый радиусом горизонтального изгиба, представляющего собой изгиб части автомобиля 5 в разрезе поперечных горизонтальных плоскостей H1-H1 и Н2-Н2, изображенных на Фиг. 1.
Радиус горизонтального изгиба Rh показан на Фиг. 2 на примере неоткрывающегося окна 21 боковой двери 10. При этом радиус горизонтального изгиба малых боковых окон 2, 3 и открывающегося окна 22 будет соответствующим. У неоткрывающегося окна 21 и малых боковых окон 2, 3 радиус горизонтального изгиба будет одинаковым. Если поверхности окон 21 и 22 возле поперечины 23 расположены впритык, как показано на Фиг. 22 и 23, то окна 21 и 22 имеют одинаковый радиус горизонтального изгиба и небольшое смещение, показанное на Фиг. 3 между линией открывающегося окна 22 и пунктирной линией, обозначающей продолжение изгиба прилегающих малых боковых окон 2 и 3, будет немного прерывистым. Если поверхности окон 21 и 22 накладываются друг на друга или смещены, как показано на Фиг. 7, 25 и 26, открывающееся окно 22 будет иметь несколько меньший радиус горизонтального изгиба, чем неоткрывающееся окно 21 и прилегающие малые боковые окна 2, 3, а пробел будет сплошным.
Поверхность, задаваемая радиусом вертикального изгиба, называется поверхностью с вертикальным изгибом, а поверхность, задаваемая радиусом горизонтального изгиба, называется поверхностью с горизонтальным изгибом.
На Фиг. 6 схематично показана боковая дверь 10. Неоткрывающееся окно 21 расположено над открывающимся окном 22 и отделено от открывающегося окна 22 поперечиной 23, образующей часть непрозрачной окантовки 20 оконного проема. Верхний край окантовки 20 оконного проема объединен с продольным брусом 29 крыши кузова, образуя часть конструкции кузова автомобиля 5 с уплотнением (не показано на Фиг. 6).
Открывающееся окно 22 имеет радиус вертикального изгиба R2 и длину хорды C1 между поясной линией 9 и верхним краем открывающегося окна, когда оно находится в поднятом положении. Длина хорды C1 является очень важным параметром, так как нижняя часть 13 боковой двери 10 должна вмещать длину хорды C1 и длину хорды C1′′, когда открывающееся окно 22 находится в крайнем открытом положении, как показано на Фиг. 6 в виде длины хорды C1′. Сравнение длины хорд C1′ и C1′′ с соответствующей длиной хорд C2′ и C2′′ демонстрирует одно из преимуществ полезной модели, а именно, что длина хорды стекла, вмещаемого нижней частью 13 боковой двери 10, значительно меньше в варианте осуществления полезной модели, показанном на Фиг. 6, чем при использовании полноразмерного открывающегося окна, показанного на Фиг. 5.
Следует понимать, что длина хорды от поясной линии 9 до места, где окантовка 20 оконного проема соприкасается с продольным брусом 29 крыши кузова, в варианте осуществления полезной модели, показанном на Фиг. 6, практически равна длине хорды C2/C3, показанной на Фиг. 5.
Следует понимать, что при разрезе одной поперечной вертикальной плоскостью типа плоскости V-V срез обоих окон 21 и 22 будет изогнутым с соответствующей выпуклой наружной поверхностью. Радиус вертикального изгиба R наружной выпуклой поверхности неоткрывающегося окна 21 больше радиуса вертикального изгиба R2 наружной выпуклой поверхности открывающегося окна 22. Другими словами, степень вертикального изгиба неоткрывающегося окна 21 меньше степени вертикального изгиба открывающегося окна 22, т.е. открывающееся окно 22 имеет больший изгиб, чем неоткрывающееся окно 21.
Радиус вертикального изгиба R неоткрывающегося окна 21 практически равен радиусу других боковых окон 2, 3 (форточек) автомобиля 5 и прилегающей окантовки 20 оконного проема, охватывающей прилегающие малые боковые окна 2,3. Следует отметить, что точка L2 начала радиуса R2 вертикального изгиба открывающегося окна 22 не совпадает с точкой L начала радиуса R вертикального изгиба. Кроме того, радиус R2 вертикального изгиба значительно меньше радиуса R вертикального изгиба.
Кроме того, точка L начала радиуса вертикального изгиба неоткрывающегося окна 21 и точка L2 начала радиуса вертикального изгиба открывающегося окна 22 расположены так, что продолжения дуг выпуклых поверхностей неоткрывающегося и открывающегося окон не пересекаются под нижним краем неоткрывающегося окна 21. Другими словами, ни одна из частей открывающегося окна 22 не выходит за дугу радиусом R вертикального изгиба.
На Фиг. 7 место, в котором окно с радиусом R вертикального изгиба вошло бы в нижнюю часть 13 боковой двери 10, находится на расстоянии S от плечевой линии 7 автомобиля 5. Использование открывающегося окна 22 с меньшим радиусом R2 вертикального изгиба приведет к тому, что место, в котором открывающееся окно 22 войдет в нижнюю часть 13 боковой двери 10 сдвинется вовнутрь и в сторону от плечевой линии 7 автомобиля 5 на дополнительное расстояние S′ по сравнению с местом, в котором окно с радиусом R вертикального изгиба вошло бы в нижнюю часть 13 боковой двери 10.
Это дополнительное расстояние S′ заполняют сужающимся уплотнением 38 с сужающимся внутренним краем 39а, показанным на Фиг. 8. Наружный край сужающегося уплотнения 39b - сплошной с изгибом, соответствующим изгибу прилегающего уплотнения малых боковых окон 2, 3, создающий впечатление неразрывной ровной поясной линии.
На Фиг. 9 показано, как сужающееся уплотнение 38 маскирует положение открывающегося окна 22 относительно малых боковых окон 2, 3.
На Фиг. 7 и 9 видно, что расстояние S2 от внешней поверхности открывающегося окна 22 до плечевой линии 7 автомобиля 5 больше, чем расстояние S между соответствующей внешней поверхностью 3f прилегающего малого бокового окна 3 и плечевой линией 7 автомобиля 5 на величину S′. Это обусловлено меньшим радиусом R2 вертикального изгиба открывающегося окна 22.
Таким образом, при использовании окна, состоящего из двух частей, и меньшего радиуса вертикального изгиба проще разместить открывающееся окно 22 в нижней части 13 двери, так как общая длина хорды (C1′+C1′′) уменьшена по сравнению с полноразмерным окном. Использование окна, состоящего из двух частей, также позволяет уменьшить радиус вертикального изгиба открывающегося окна 22, что необходимо при высокой степени завала бортов автомобиля 5.
На Фиг. 1, 4, 6-9 и 15-26 показана непрозрачная окантовка 20 оконного проема, выполненная методом герметизации из EPDM (ethylene-propylene-diene monomer rubber - каучук на основе сополимера этилена, пропилена и диенового мономера).
Герметизация - это процесс формирования пластиковой рамки или окантовки вокруг стеклянной панели путем впрыскивания полимера или пластмассы в форму по краю стеклянной панели. Обычно для герметизации используют три материала, в зависимости от требований к конечному продукту: полиуретан (RIM, Reaction Injection Molding - реакционно-литьевое формование), термопластические эластомеры (ТРЕ, Thermo Plastic Elastomer - термопластические эластомеры/ПВХ), термоотверждающийся каучук (EPDM).
Окантовка 20 оконного проема представляет собой один цельный элемент, состоящий из множества деталей: поперечины 23, передней стойки 24,задней стойки 25, верхнего бруса 26 и трубчатых конструктивных элементов 31, 32, соединенных с помощью EPDM, образующих переднюю и заднюю стойки 24 и 25 и, соответственно, неотъемлемую часть окантовки 20 оконного проема.
Поперечина 23 отделяет верхний оконный проем, в который вставляется неоткрывающееся окно 21, от нижнего оконного проема, в который вставляется открывающееся окно 22. Поперечина 23 расположена выше уровня глаз (E-L на Фиг. 1) водителя автомобиля 5 с установленной дверью 10. При установке выше уровня E-L глаз водителя поперечина 23 наименее заметна водителю. Следует понимать, что уровень E-L глаз водителя автомобиля 5 зависит от роста водителя и положения водительского сиденья. Европейская норма 77/649/ЕЕС устанавливает зону «В», расположенную под горизонтальной плоскостью, проходящей через точку VI (соответствует началу уровня глаз E-L на Фиг. 1), и желательно, чтобы поперечина 23 была расположена над зоной «В».
Как показано на Фиг. 22 и Фиг. 24, поперечина 23, 23′′ выполнена из того же материала EPDM, что и остальная окантовка 20 оконного проема, неотъемлемой частью которой является поперечина 23. Тем не менее, при большой длине двери 10, возможно, будет необходимым увеличение жесткости поперечины 23, тогда в процессе герметизации заодно с поперечиной 23 выполняется внутренний элемент конструктивного усиления 23′, показанный на Фиг. 23. Элемент конструктивного усиления может быть выполнен из любого подходящего жесткого материала, например, без ограничения, стали, алюминия или материала армированного волокном.
Как показано на Фиг. 24, неоткрывающееся и открывающееся окна 21 и 22 не выровнены на уровне поперечины 23, и поперечина 23′′ охватывает неоткрывающееся окно 21, а открывающееся окно 22 смещено относительно неоткрывающегося окна 21 и находится внутри поперечины 23′′. Поперечина 23′′ имеет отлитое заодно кромочное уплотнение 23′′′, служащее уплотнением между поперечиной 23′′ и открывающимся окном 22.
Окантовка 20 оконного проема содержит переднюю и заднюю стойки 24 и 25. В передней и задней стойках 24 и 25 имеются соответствующие жесткие трубчатые конструктивные элементы 31, 32 рамы, выполненные из любого подходящего материала, в данном случае, стальной трубки. Каждый конструктивный элемент 31, 32 рамы герметично покрыт материалом EPDM и является цельным конструктивным усилением окантовки 20 оконного проема, образованного материалом EPDM.
Нижний край каждого конструктивного элемента 31, 32 рамы прикреплен к нижней части 13 боковой двери 10, а соответствующий верхний край - к переднему и заднему краям 21е и 21s неоткрывающегося окна 21 путем герметизации. К каждому из элементов 31, 32 рамы ниже поясной линии крепится направляющая окна, по которой двигается открывающееся окно 22. Направляющие окна не показаны, но траектории движения открывающегося окна 22 показаны на Фиг. 25 и 26 в виде пунктирных дуг R2-R2. Дуга R-R на Фиг. 25 и 26 представляет собой продолжение вертикального изгиба неоткрывающегося окна 21.
Передняя стойка 24 окантовки 20 оконного проема образует часть переднего канала опускания стекла, а задняя стойка 25 - часть заднего канала опускания стекла. Боковой зазор между внешней поверхностью 28 каждой стойки 24, 25 и соответствующим каналом опускания стекла неодинаковый, и изменяется от верхнего края каждого канала опускания стекла (рядом с поперечиной 23) к поясной линии 9 автомобиля 5, в соответствии с разницей радиусов вертикального изгиба открывающегося окна 22 и двух стоек 24, 25. Возле поясной линии 9 боковой зазор самый большой. Толщина каждой стойки 24, 25 увеличивается по направлению к поясной линии 9 автомобиля 5 в соответствии с изменяющимся боковым зазором соответствующих каналов опускания стекла.
Для уменьшения толщины окантовки 20 оконного проема в месте, где она примыкает к продольному брусу 29 крыши кузова автомобиля 5, чтобы обеспечить больший завал бортов без ущерба для высоты салона в боковой части, предлагается еще один полезный аспект полезной модели: два конструктивных элемента 24, 25 рамы не доходят до верха переднего и заднего краев 21e, 21s неоткрывающегося окна 21, так что верхний край 2lu неоткрывающегося окна 21 является самонесущим и обеспечивает опору верхнего бруса 26 окантовки 20 оконного проема.
Передняя и задняя стойки 24, 25 окантовки 20 оконного проема имеют сужающуюся часть 24′, 25′, расположенную над местом, где заканчиваются соответствующие конструктивные элементы 31, 32 рамы. Толщина окантовки 20 оконного проема над сужающейся частью 24′, 25′ существенно меньше толщины окантовки 20 оконного проема под сужающейся частью 24′, 25′ (см. Фиг. 20, 25 и 26) - на величину практически равную толщине конструктивного элемента рамы 31, 32, который в этом месте уже отсутствует.
Сужающиеся части 24′ и 25′ образованы вследствие сужения внутренней поверхности 27 окантовки 20 оконного проема и, в частности, соответствующим сужением внутренней поверхности передней и задней стоек 24, 25.
Уменьшающуюся толщину окантовки 20 оконного проема у верхнего края верхней части 14 наилучшим образом видно на Фиг. 20 и 21, где толщина верхнего края верхней части 14 двери 10 образована только за счет толщины верхнего бруса 26.
Большим преимуществом является то, что конструктивные элементы 31, 32 рамы не достигают верхнего края 2lu неоткрывающегося окна 21, так как это позволяет уменьшить толщину элементов верхнего края верхней части 14 двери 10, а именно, верхнего бруса 26 и верхнего края передней и задней стоек 24 и 25.
Следует понимать, что верхний брус 26 может быть выполнен исключительно из герметизирующего материала EPDM.
Таким образом, ввиду того, что над верхним краем двух конструктивных элементов 31, 32 рамы окантовки 20 оконного проема конструктивное усиление отсутствует, любая сила, действующая на верхний брус 26 окантовки 20 оконного проема, например, давление уплотнения, через неоткрывающееся окно 21 передается конструктивным элементам 31, 32.
В передней и задней стойках 21e и 21s неоткрывающегося окна 21 имеются соответствующие прорези 21c, 21d, в которые вставляются верхние края конструктивных элементов 24, 25 рамы. Прорези 21c, 21d позволяют прикрепить конструктивные элементы 24, 25 рамы к переднему и заднему краям 21e, 21s неоткрывающегося окна 21 без увеличения габаритной длины верхней части 14 двери 10.
В связи с тем, что толщина верхнего края верхней части 14 двери 10 значительно меньше, чем могла бы быть, если бы передний и задний конструктивные элементы 31, 32 рамы доходили до верхнего края 21и неоткрывающегося окна 21, соответствующая часть дверной коробки 19 автомобиля 5 может быть удалена от продольной оси автомобиля 5. Таким образом, продольный брус с постоянными размерами может быть удален от продольной оси автомобиля 5, и внутренняя поверхность продольного бруса будет также удалена о продольной оси автомобиля 5. В результате, будет увеличена высота салона автомобиля 5 в боковой части, что весьма важно, так как, как уже было сказано, у автомобиля с большим завалом бортов ширина крыши меньше, чем у автомобиля с меньшим завалом бортов, и, соответственно, меньше и высота салона в боковой части.
При установке дверной коробки 19, форма которой позволяет установку окантовки 20 оконного проема с сужающимися частям 24′, 25′, можно использовать традиционное круглое кольцевое уплотнение 30, вставляемое в дверной проем, фиксирующее боковую дверь 10. Таким образом, для боковой двери, выполненной в соответствии с полезной моделью, не требуется специального уплотнения. Это также является преимуществом, так как специальное уплотнение дороже, чем традиционное круглое кольцевое уплотнение, ввиду того, что его производство требует использования особых форм и инструмента.
У неоткрывающегося и открывающегося окон 21 и 22 имеется наружная выпуклая поверхность, при этом радиус вертикального изгиба неоткрывающегося окна 21 больше радиуса вертикального изгиба открывающегося окна 22. Меньший радиус вертикального изгиба необходим для того, чтобы открывающееся окно 22 помещалось в нижней части 13 двери 10 без увеличения ее толщины. Увеличение толщины нижней части 13 двери 10 могло бы привести к увеличению габаритной ширины автомобиля и уменьшению ширины салона или и тому, и другому, что очень неудобно, особенно для компактного городского автомобиля.
Вместе с тем, радиус вертикального изгиба наружной выпуклой поверхности 28 передней и задней стоек 24 и 25 окантовки 20 оконного проема соответствует и сочетается с поверхностями автомобиля 5, прилегающими к ним, когда закрыта дверь 10. Таким образом, радиус вертикального изгиба неоткрывающегося окна 21 практически равен радиусу вертикального изгиба наружных поверхностей 28 передней и задней стоек 24 и 25 окантовки 20 оконного проема. Другими словами, при пересечении стоек 24, 25 окантовки 20 оконного проема поперечной вертикальной плоскостью V-V изгиб поперечного разреза их наружной выпуклой поверхности 28 соответствует прилегающей части 3 автомобиля 5, а изгиб наружной поверхности неоткрывающегося окна 21 практически равен изгибу прилегающих наружных поверхностей 28 стоек 24, 25 окантовки 20 оконного проема.
Следует понимать, что радиус наружной поверхности неоткрывающегося окна 21 будет незначительно отличаться от радиуса наружной поверхности стойки 24, 25, прилегающей к неоткрывающемуся окну 21, из-за толщины соответствующих стоек 24, 25. Тем не менее, эта разница не превышает 0,15%, поэтому такие радиусы могут считаться практически равными.
Такое совпадение изгибов необходимо для того, чтобы максимально уменьшить толщину верхней части окантовки 20 оконного проема, как уже было описано выше, чтобы обеспечить большую высоту салона в боковой части, что является преимуществом полезной модели. Если радиус изгиба неоткрывающегося окна 21 существенно отличается от радиуса изгиба наружной поверхности 28 окантовки 20 оконного проема, то толщину окантовки 20 оконного проема на участке неоткрывающегося окна 21 необходимо будет увеличить, чтобы компенсировать разницу радиусов.
Как правило, радиус вертикального изгиба неоткрывающегося окна лежит в диапазоне от 1,0 м до 2,0 м, и он может быть любым, соответствующим изгибу наружной поверхности 28 окантовки 20 оконного проема на участке, прилегающем к неоткрывающемуся окну 21. Для открывающегося окна 22 необходим меньший радиус вертикального изгиба, чтобы неоткрывающееся окно 22 могло поместиться в нижней части 13 двери 10, поэтому обычно радиус вертикального изгиба меньше 1,0 м. В одном из вариантов осуществления полезной модели радиус вертикального изгиба неоткрывающегося окна 21 составляет 1,35 м, а открывающегося окна 22-0,6 м.
На Фиг. 25 и 26 показана боковая дверь 10 с вогнутой наружной поверхностью 35, все чаще используемой в дизайне современного автомобиля, визуально маскирующей массу автомобиля. В боковой двери 10 также имеется внутреннее углубление 34, образующее вещевой карман за счет общей толщины двери 10.
Видно, что наружная поверхность 28 стоек 24, 25 окантовки 20 оконного проема, лежащих на дуге R-R, заметно отличается от траектории R2-R2 опускания открывающегося окна 22. Тем не менее, эта разница компенсируется толщиной стоек 24, 25, которая больше у поясной линии 9, чем у верхнего края двери 10. Разница радиусов вертикального изгиба открывающегося окна 22 и наружной поверхности 28 окантовки 20 оконного проема частично скрыта благодаря непрозрачности окантовки 20 оконного проема и сужающемуся уплотнению 38, показанному на Фиг. 8 и 9.
Использование открывающегося окна 22 с меньшим радиусом вертикального изгиба позволяет уменьшить толщину нижней части 13 двери 10 и внести характерные стильные черты, например, панель 14 наружной обшивки кузова в форме бутылки кока-колы (зарегистрированная торговая марка), имеющей вогнутую наружную поверхность 35. Даже при использовании такого стиля открывающееся окно 22 можно, как показано на Фиг. 26, полностью опустить, не задевая панель 14 наружной обшивки кузова, внутреннюю панель 15 нижней части 13 двери 10 и замок 50. При использовании того же дверного проема, но полноразмерного открывающегося окна 121 с большим радиусом вертикального изгиба, показанного на Фиг. 11, складывается противоположная ситуация, при которой открывающееся окно 121 не помещается в габаритные размеры двери.
На Фиг. 27 и 28 показано два вида второго варианта осуществления боковой двери автомобиля, по большей части, аналогичного предыдущему варианту, похожие части которого пронумерованы теми же номерами. Единственным существенным различием является то, что во втором варианте выполнения отсутствует верхний брус, а передняя и задняя стойки 324, 325, являющиеся частью опоры 320 окна, оканчиваются под верхним краем 2lu неоткрывающегося окна 21. Отрезки A-A, B-B, C-C D-D и F-F те же, что и в первом варианте осуществления. Отрезок E-E заменили отрезком K-K, показанным на Фиг. 28, заменяющей поперечный разрез, показанный на Фиг. 21.
Следует понимать, что возможно выполнить любой из двух вариантов окантовки оконного проема из нескольких отдельных элементов, а не цельного элемента путем герметизации, но второй способ предпочтительнее, так как характеризуется большей точностью элементов и меньшей стоимостью монтажа.
Несмотря на то, что полезная модель описана на примере боковой двери двухдверного автомобиля, следует понимать, что оно также применимо к передним или задним дверям четырехдверного автомобиля.
Таким образом, полезная модель позволяет использовать большой завал бортов и тонкие боковые двери с крутым изгибом без ущерба для толщины двери, максимально расширяя внутреннее пространство и уменьшая габаритную ширину автомобиля.
Таким образом, обобщая вышесказанное, полезная модель обладает рядом преимуществ. Во-первых, ввиду того, что угол завала бортов у поясной линии автомобиля отнюдь не одинаковый, и традиционное окно не может быть полностью открыто из-за изгиба двери, и/или открывающееся окно традиционной формы не помещается в дверь из-за ее формы, окно может быть открыто и полностью опущено в такую дверь при увеличении вертикального изгиба окна за счет уменьшения радиуса вертикального изгиба до радиуса, близкого касательной дуге между завалом бортов и наружной поверхностью двери, а также разделения окна на две части по горизонтали на уровне глаз водителя. Верхнее окно является неоткрывающимся, а нижнее окно с меньшей длиной хорды и уменьшенным радиусом вертикального изгиба легко помещается в нижней части двери.
Увеличенный изгиб открывающегося окна маскируется окантовкой оконного проема и прилегающим к нему уплотнением.
Вторым преимуществом является то, что благодаря созданию группы верхнего неоткрывающегося окна, конструктивным элементам рамы и горизонтальной поперечине, герметизации группы эластомерным материалом и механическому креплению конструктивных элементов рамы к нижней части двери нет необходимости в верхнем горизонтальном конструктивном элементе рамы в верхней части двери, при условии, что конструктивные элементы рамы не доходят до верхнего бруса. Такая «полубезрамная» дверь обладает главным преимуществом безрамной двери, а именно, обеспечивает увеличенную высоту салона в боковой части.
Третьим преимуществом является то, что маскировка по линии дверной коробки, повторяющая форму окантовки оконного проема, позволяет использовать круглое кольцевое уплотнение, изготавливаемое с использованием традиционных форм, в углах «полубезрамной» двери, являющейся сутью полезной модели.
Четвертым преимуществом является то, что неоткрывающееся окно, по форме являющееся продолжением стоек, и отсутствие стекла в месте, где конструктивные элементы рамы крепятся к неоткрывающемуся окну, обеспечивают усиление окантовки оконного проема за счет герметизированного неоткрывающегося окна, что обеспечивает достаточное постоянное давление уплотнения в отличие только от окантовки оконного проема, выполненной из EPDM.
Несмотря на то, что полезная модель применима к обычной автомобильной двери, окно которой имеет два изгиба: вертикальный и горизонтальный, следует понимать, что оно может быть также применимо в отношении открывающегося окна, имеющего только вертикальный изгиб, другими словами, вырезанного из цилиндра, а не вытянутого сфероида.
Специалисты в данной области техники должны понимать, что, несмотря на то, что полезная модель описана на примере одного или более вариантов осуществления, она не ограничивается раскрытыми вариантами, и возможны другие варианты осуществления без выхода за рамки предложенного решения, определенного в прилагаемой формуле полезной модели.