УБИРАЮЩИЙСЯ БАМПЕР БЛОКИРОВОЧНОГО МЕХАНИЗМА
LOCKING MECHANISM RETRACTABLE BUMPER

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0001] Настоящая заявка относится к блокировочному механизму, который предназначен для закрепления закрывающей панели в проеме.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Проемы выполняются в различных конструкциях, в частности в кузовах транспортных средств, чтобы обеспечить доступ к этим конструкциям. Эти проемы обычно закрываются панелью, например дверцей, которая может открываться для обеспечения доступа через проем и закрываться, чтобы предотвращать такой доступ. Закрывающие панели обычно удерживаются на месте при помощи блокировочного механизма, который можно выборочно устанавливать таким образом, чтобы он удерживал закрывающую панель в закрытом положении или обеспечивал ее перемещение в открытое положение.
[0003] Блокировочный механизм обычно содержит запор, который взаимодействует с фиксатором, чтобы обеспечить механическую фиксацию. Вследствие технологических отклонений блокировочного механизма, а также недостаточной подгонки между установленными элементами, необходимо сохранять определенный минимальный зазор между запором и фиксатором, чтобы обеспечивать запирание и отпирание. Во многих случаях применения вокруг проема обеспечивается уплотнение либо на панели, либо на периферии проема. Уплотнение предотвращает шум и проникновение влаги в конструкцию, а также обеспечивает смещение панели от проема таким образом, чтобы запор и фиксатор находились в зацеплении. Это предотвращает нежелательное относительное перемещение между запором и фиксатором, которое в противном случае может приводить к появлению дребезжания, скрипа или иного шума в конструкции.
[0004] В некоторых областях применения, в частности, на заднем борту автомобиля «пикап», вокруг проема не предусматриваются уплотнения, и, соответственно, для смещения фиксатора в зацепление с запором используют упругий упор.
[0005] В обеих конструкциях, чтобы в достаточной мере вдвинуть закрывающий элемент в проем для активирования запора и удержания закрывающего элемента в закрытом положении, необходимо преодолевать упругость, которую обеспечивает уплотнение или упор. Чтобы преодолеть смещение и обеспечить надлежащее запирание, приводящее к «захлопыванию» закрывающего элемента, требуется значительный толчок. Это вызывает недовольство пользователя, которому приходится прикладывать большое усилие, чтобы запирать закрывающий элемент, а если закрывающим элементом управляет двигатель для обеспечения сервозакрывания, усилия, которые требуются от двигателя, являются достаточными, чтобы создать опасность для неосторожного пользователя.
[0006] В патенте США 7971393 показан механизм управления дверью, в котором с целью изменения сил, действующих на дверь во время закрывания и после запирания, используется проволока из сплава с эффектом запоминания формы. Когда дверь закрывается, проволока растягивается, а затем нагревается, чтобы восстановить свою первоначальную длину и приложить усилие к двери. Однако такая конструкция все-таки требует достаточного усилия, чтобы растягивать проволоку во время закрывания, а также является сложной из-за необходимости нагревания проволоки с целью восстановления силы, действующей на дверь.
ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0007] Следовательно, целью настоящего изобретения является устранение или уменьшение вышеуказанных недостатков.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0008] В общих чертах настоящее изобретение обеспечивает блокировочный механизм, в котором между закрывающей панелью и рамой проема действует упругий упор, чтобы смещать в зацепление запор и фиксатор. Когда закрывающий элемент входит в зацепление с запором, упор, чтобы уменьшить необходимое усилие, перемещается в убранное положение, в котором смещение отсутствует, а после зацепления запора возвращается в выдвинутое положение, в котором присутствует смещение.
[0009] Согласно одному аспекту настоящего изобретения обеспечен блокировочный механизм для закрепления закрывающей панели в проеме, ограниченном рамой. Блокировочный механизм содержит запор и фиксатор, расположенные, соответственно, на панели и раме. Фиксатор взаимодействует с указанным запором, предотвращая перемещение панели относительно рамы. Между панелью и рамой действует опорный узел, обеспечивающий смещение фиксатора в зацепление с запором. Опорный узел содержит упор, выполненный с возможностью перемещения между выдвинутым положением, в котором упор создает смещение между запором и фиксатором, и убранным положением, в котором указанное смещение отсутствует. После перемещения закрывающей панели для закрытия проема упор перемещается в убранное положение, чтобы способствовать зацеплению указанного фиксатора с указанным запором.
[0010] Согласно другому аспекту настоящего изобретения обеспечен блокировочный механизм для закрепления закрывающей панели в проеме транспортного средства. Закрывающая панель выполнена возможностью перемещения относительно проема между открытым и закрытым положением. Блокировочный механизм содержит запор, фиксатор, взаимодействующий с запором для предотвращения относительного перемещения между указанной закрывающей панелью и проемом в закрытом положении, и опорный узел, действующий между закрывающей панелью и проемом в закрытом положении. Опорный узел содержит упор, который в первом состоянии препятствует относительному перемещению между фиксатором и запором, а во втором состоянии не препятствует такому перемещению. Блок управления обеспечивает переход упора во второе состояние после перемещения закрывающей панели из открытого положения в закрытое положение и переход в первое состояние после достижения закрытого положения.
[0011] Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения обеспечен опорный узел для управления относительным перемещением между закрывающей панелью и рамой, ограничивающей проем. Опорный узел содержит кронштейн и упор, поддерживаемый кронштейном. Упор выполнен с возможностью перемещения относительно кронштейна между убранным положением и выдвинутым положением. Смещающий элемент смещает упор в одно из указанных положений. Приводной элемент противодействует смещающему элементу, чтобы обеспечить перемещение упора в другое из указанных положений.
[0012] Согласно следующему аспекту изобретения обеспечен способ закрепления закрывающей панели в проеме, ограниченном рамой. Указанный способ содержит шаги отведения упора, находящегося на чем-либо одном из закрывающей панели и рамы, таким образом, чтобы способствовать зацеплению фиксатора с запором, зацепления запора с фиксатором для предотвращения относительного перемещения между закрывающей панелью и рамой и высвобождения упора для действия между указанными закрывающей панелью и рамой с целью смещения фиксатора в зацепление с запором и предотвращения относительного перемещения между ними.
[0013] КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0014] Ниже приведено описание вариантов осуществления изобретения, представленных только в качестве примеров, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых показаны:
[0014] фиг. 1 - вид сзади в аксонометрии автомобиля «пикап» с указанием расположения компонентов, связанных с блокировочным механизмом,
[0016] фиг. 2 - вид, аналогичный фиг. 1, показывающий задний борт автомобиля «пикап» в открытом положении,
[0017] фиг. 3 - вид заднего борта с фиг. 2 в увеличенном масштабе,
[0018] фиг. 4 - вид в аксонометрии части блокировочного механизма в открытом положении,
[0019] фиг. 5 - вид, аналогичный фиг. 4, с задним бортом в закрытом положении,
[0020] фиг. 6 - вид в аксонометрии снизу элементов, показанных на фиг. 2,
[0021] фиг. 7 - вид снизу в увеличенном масштабе опорного узла, показанного на фиг. 6,
[0022] фиг. 8 - вид сверху опорного узла с фиг. 7,
[0023] фиг. 9 - вид, аналогичный фиг. 8, с частями опорного узла, удаленными для наглядности,
[0024] фиг. 10 - вид, аналогичный фиг. 9, показывающий элементы, перемещенные в альтернативную конфигурацию,
[0025] фиг. 11 - вид приводного механизма с фиг. 3 в увеличенном масштабе,
[0026] фиг. 12 - вид сзади фиг. 11,
[0027] фиг. 13 - вид, аналогичный фиг. 11, в альтернативной конфигурации, соответствующей конфигурации с фиг. 10,
[0028] фиг. 14 - блок-схема последовательности шагов, выполняемых блокировочным механизмом, показанным на фиг. 1-13.
[0029] На фиг. 1-4 показано транспортное средство 10, которое содержит багажник 12, расположенный над задними колесами 14. Багажник 12 имеет передний борт 16 и два боковых борта 18. Конструктивную опору для боковых бортов 18 обеспечивают две задние стойки 19, расположенные в задней части багажника 12. Задняя часть боковых бортов 18 и задние стойки 19 (фиг. 4) вместе с полом багажника 12 образуют раму 21 для заднего проема.
[0030] Задний борт 20 проходит через проем, ограниченный рамой 21, при этом крайние боковые края заднего борта 20 перекрывают части рамы 21. Задний борт 20 выполнен с возможностью поворота вокруг поперечной горизонтальной поворотной оси НН таким образом, что задний борт 20 может перемещаться между закрытым положением, показанным на фиг. 1, через промежуточное положение, показанное на фиг. 2, в полностью открытое положение, в котором задний борт 20 расположен, по существу, горизонтально в одной плоскости с полом багажника 12. При этом следует понимать, что багажник 12 изготавливается из отдельных панелей и штампованных деталей по стандартной технологии и его размеры изменяются в зависимости от конкретной области применения и размера транспортного средства.
[0031] Задний борт 20 соединяется с рамой 21 навесными петлями 22 и в показанном варианте осуществления перемещается между открытым и закрытым положениями посредством электрического двигателя 24. Двигателем 24 управляет оператор транспортного средства при помощи блока 26 управления, установленного на заднем борте 20.
[0032] Задний борт 20 удерживается в закрытом положении блокировочным механизмом 28. Как наиболее наглядно показано на фиг. 3 и 4, блокировочный механизм содержит два запора 30, установленных на заднем борте 20 рядом с каждым боковым краем. Запоры 30 имеют известную конструкцию, содержащую скобу 32 и собачку 34, которая установлена с возможностью перемещения из открытого положения, в котором скоба 32 является открытой, в закрытое положение, в котором собачка 34 проходит через скобу 32.
[0033] К внутренней стороне 37 боковых бортов 18 вровень со скобами 32 прикреплен фиксатор 36. Фиксатор 36 содержит два стержня 38, расположенных на расстоянии друг от друга, задний из которых входит в зацепление со скобой 32 и прикрепляется собачкой 34 к заднему борту в закрытом положении. Управление собачкой 34 осуществляется известным способом для удержания ее в закрытом положении, в котором предотвращается относительное перемещение между задним бортом 20 и боковыми бортами 18, или для разблокирования ее посредством электрического приводного элемента (не показан) или вручную, чтобы обеспечить возможность перемещения заднего борта 20 из закрытого в открытое положение. Как указано выше, запоры 30 являются известными и не требуют более подробного описания. Линии 39 передачи электрических сигналов проходят от датчиков, установленных в запорах 30, до блока 22 управления, чтобы указывать закрытое или открытое состояние запора.
[0034] Блокировочный механизм 28 содержит также два опорных узла 40, которые являются аналогичными и симметричными друг другу. Опорные узлы 40 установлены на соответствующих боковых краях заднего борта 20 вблизи запоров 30. Каждый из опорных узлов 40 посредством гибких элементов 41 передачи усилий, показанных в виде троса 42, проходящего во втулке 43, соединяется с блоком 44 управления. Блок 44 управления содержит электрический двигатель 46, который при помощи зубчатой передачи 48 перемещает управляющий рычаг 50 (показанный на фиг. 6 и 11-13) по ограниченной дуге, указанной стрелкой А. Зубчатая передача 48, предпочтительно, имеет самоблокирующуюся конструкцию, в частности представляет собой червячную передачу, и поэтому может удерживать рычаг 50 в требуемом положении без приложения электрической энергии к двигателю 46. Втулки 43 расположены между двумя вилочными кронштейнами 86 на опорном узле 40 и блоке 44 управления. Один конец троса 42 соединяется с управляющим рычагом 50, поэтому поворот рычага 50 вызывает соответствующее перемещение троса 42 во втулке 43.
[0035] Противоположный конец троса 42 соединяется с тягой 52 (фиг. 6 и 7), которая поворачивается к кронштейну 54. Между тягой 52 и штифтом 58, выступающим из кронштейна 54, установлен смещающий элемент в виде натяжной пружины 56.
[0036] Кронштейн 54 содержит две пластины 60, которые расположены на расстоянии друг от друга и наиболее наглядно показаны на фиг. 7-10. Кулачок 62, имеющий периферическую криволинейную поверхность 64, расположен между пластинами 60 и соединяется с возможностью поворота с каждой из пластин 60 при помощи поворотного штифта 66. Штифт 66 также соединяет тягу 52 с кронштейном 54 и удерживает пластины 60 на требуемом расстоянии.
[0037] В нижней пластине 60 выполнена дугообразная направляющая канавка 68, при этом шип 70 проходит из кулачка 62 через дугообразную направляющую канавку 68 и прорезь 72, выполненную в тяге 52. Таким образом, перемещение тяги 52 вокруг штифта 66 передается через шип 70 кулачку 62, вызывая поворот кулачка 62 вокруг поворотного штифта 66. Поэтому пружина 52 вызывает смещение кулачка 62 в одном направлении, в то время как трос может противодействовать смещению, чтобы поворачивать кулачок в противоположном направлении.
[0038] Рычаг 74 соединен с возможностью поворота с пластинами 60 при помощи оси 76 и имеет концевую часть 78, которая упирается в криволинейную поверхность 64. Противоположный конец рычага 74 относительно концевой части 78 содержит упор 80, который содержит упругое тело 82 с торцевой стороной 84.
[0039] Перемещением рычага 74 управляет кулачок 62, который опирается концевой частью 78 на криволинейную поверхность 64. Криволинейная поверхность 64 имеет радиус, постепенно увеличивающийся в направлении часовой стрелки, как видно на фиг. 9. Поэтому при полном повороте кулачка 62 против часовой стрелки, как показано на фиг. 9, концевая часть 78 упирается в кулачок 64 в точке максимального радиуса, при этом торцевая сторона 84 отходит от кронштейна 54. Когда кулачок 64 полностью поворачивается против часовой стрелки, как показано на фиг. 10, концевая часть 78 упирается в криволинейную поверхность 64 с минимальным радиусом, что приводит к отводу торцевой стороны 84 от выдвинутого положения, показанного линией воображаемого контура. Таким образом, поворот кулачка 64 управляет положением упора 80 между выдвинутым положением и убранным положением. Профиль кулачка является таким, чтобы нагрузка, приложенная при помощи рычага 74, не вызывала поворота кулачка 64, и упор 80 сохранял требуемое положение.
[0040] Опорные узлы 40 расположены на заднем борте 20, при этом торцевая сторона 84 находится рядом с боковой стороной задней стойки 19. В этом положении упор 80 может прилагать упругую силу, которая стремится сместить задний борт 20 от задней стойки 19.
[0041] Работу блокировочного механизма 28 можно лучше всего понять, если вначале рассмотреть задний борт 20 в полностью открытом положении. В этом положении двигатель 46 обеспечивает поворот управляющего рычага 50 таким образом, чтобы устранить натяжение тросов 52, и чтобы тяга 52 могла перемещаться вокруг штифта 58 под действием пружины 56. При этом кулачок 64 полностью поворачивается против часовой стрелки, как показано на фиг. 9, и концевая часть 78 упирается в максимальный радиус криволинейной поверхности 64. Поэтому упор 80 отводится от заднего борта 20.
[0042] Для того чтобы закрыть задний борт, выполняется последовательность шагов, показанная на фиг. 14. На шаге 100 сигнал закрытия направляется от блока дистанционного управления или блока управления транспортным средством (не показаны) на блок 26 управления. Блок 26 управления подает электропитание на двигатель 24, чтобы повернуть задний борт 20 вокруг горизонтальной оси НН.
[0043] Когда двигатель 24 поднимает задний борт в закрытое положение, блок 26 управления реагирует в соответствии с шагом 200 на сигнал "закрыть", управляя двигателем 46 таким образом, чтобы обеспечить поворот управляющего рычага 50 против часовой стрелки. Поворот управляющего рычага 50 передается через трос 42 и вызывает поворот тяги 52 вокруг штифта 66, противодействуя смещающему действию пружины 56. Поворот тяги 52 вызывает соответствующий поворот кулачка 62, который подводит меньший радиус криволинейной поверхности 64 концевой части 78. Мертвый ход между криволинейной поверхностью 64 и концевой частью 78 рычага 74 позволяет упору поворачиваться вокруг оси 76, когда задний борт перемещается в закрытое положение. Двигатель 46 удерживает управляющий рычаг 50, чтобы сохранять кулачок 64 на его минимальном радиусе во время шага закрывания.
[0044] Когда задний борт 20 приближается к задней стойке 19, скоба 32 запора 30 входит в зацепление со стержнем 38 фиксатора 36 и отпускает собачку 34, чтобы охватить стержень, как указано на шаге 300. Рычаг 74 с упором 80 может свободно поворачиваться вокруг оси 76 и, таким образом, не препятствует закрывающему движению заднего борта 20. Если упор 80 останется в выдвинутом положении во время перемещения в закрытое положение, то упирание торцевой стороны 84 в заднюю стойку 19 заставит рычаг 74 повернуться вокруг оси 76 в убранное положение.
[0045] Когда собачка 34 находится в фиксаторе 36, по линиям 39 передачи сигналов направляется соответствующий сигнал в блок 26 управления (шаг 400). После получения подтверждения о том, что запоры 30 находятся в зацеплении с фиксатором 36, блок 26 управления подает сигнал двигателю 24 повернуть управляющий рычаг 50 и освободить натяжение тросов 52 (шаг 500). При повороте рычага 50 пружина 56 поворачивает кулачок 62, обеспечивая контакт криволинейной поверхности 64 с концевой частью 78. Рычаг 74 поворачивается вокруг оси 76 до тех пор, пока торцевая сторона 84 упора 80 не упрется в заднюю стойку. Усилие пружины 56 создает смещение между задним бортом 20 и задней стойкой 19, чтобы ввести собачку 34 в зацепление со стержнями 38 фиксатора 36. Величина поворота кулачка 62 вокруг оси 66 зависит от зазора, имеющегося между задней стойкой 19 и задним бортом 20 в запертом положении, при этом небольшие изменения этого зазора компенсируются профилем кулачка. Наличие смещения между задним бортом 20 и задней стойкой 19 предотвращает относительное перемещение между запорами 30 и фиксатором 36 и возникновение дребезжания. Пружинное смещение кулачка 64 обеспечивает постоянный прижим упора 80 рычагом 74 к задней стойке, чтобы устранить возможный зазор, при этом профиль кулачка предотвращает освобождение от этой нагрузки.
[0046] Для перемещения заднего борта из закрытого в открытое положение запоры 30 освобождаются блоком 26 управления, и двигатель 24 обеспечивает перемещение заднего борта в открытое положение. Когда задний борт 20 отходит от задней стойки 19, рычаг 74 продолжает поворачиваться под действием пружины 56 до границы направляющей канавки 68 и полностью отодвигает упор 80 от заднего борта 20.
[0047] Из вышеприведенного описания следует, что, когда задний борт 20 перемещается в закрытое положение, упор 80 переводится из выдвинутого положения в убранное положение, в котором он не препятствует закрытию заднего борта 20. Когда задний борт 20 24 закрыт, упор 80 перемещается в выдвинутое положение, в котором он может обеспечивать необходимое смещение между задним бортом 20 и задней стойкой 19. Таким образом, сила, необходимая для запирания запора 30, уменьшается, однако упругость упора 80 предотвращает возникновение дребезжания после запирания.
[0048] Приведенное выше описание предполагает, что управление перемещением заднего борта 20 осуществляется двигателем 24, однако очевидно, что описанный блокировочный механизм может быть также использован для ручного управления задним бортом или для других операций закрывания. При ручном управлении задним бортом по линиям 39 передачи сигналов передается сигнал в блок 26 управления, когда запор является открытым. Блок 26 управления подает сигнал двигателю 46 отвести упоры 80. Двигатель 46 удерживает упор 80 в убранном положении в то время, когда задний борт не заперт. Сигнал окончания запирания служит для освобождения упора после закрытия заднего борта.
[0049] Описание приведено применительно к заднему борту транспортного средства, однако очевидно, что аналогичные конструкции можно использовать для других операций закрытия в транспортном средстве, если вокруг наружного проема не предусмотрены обычные уплотнения.