Замок для двери автомобиля

Полезная модель относится к автомобилестроению, в частности к замкам для дверей автомобиля, которые могут быть использованы для запирания навесных боковых дверей автомобилей.
Аналогом полезной модели является замок для двери транспортного средства (его варианты) (пат. SU № 1280101, МПК E05B 65/32 по заявке N 3703601/28-26, опубл. 30.12.1986 г. в бюл. №48), состоящий из закрепленного на двери корпуса с прямолинейной прорезью в направлении запирания, запорного пальца, закрепленного на стойке с возможностью размещения в прямолинейной прорези корпуса, и шарнирно установленного на корпусе стопорной защелки и взаимодействующим с ней засовом в форме вилки с криволинейным пазом, имеющим кривизну и направление, обеспечивающие прохождение запорного пальца, причем в запертом положении замка запорный палец смещен к внешней стенке двери относительно нормали к прорези корпуса, проведенной из оси поворота засова, а линия, проходящая через ось запорного пальца и ось поворота засова, расположена под углом к указанной нормали и под углом к радиусу запорного пальца, направленному в точку контакта пальца с засовом.
Недостатком указанной конструкции автомобильного замка является высокая жесткость и неразъёмность конструкции, затрудняющие эвакуацию людей при возгорании внутри автомобиля ввиду заклинивания замка автомобильной двери.
Прототипом полезной модели является замок для двери автомобиля (пат. № 49873, МПК E05D 65/32, опубл. 10.12.2005 г. бюл. № 34), содержащий закрепленный на двери корпус с прямолинейной прорезью в направлении запирания, запорный палец, закрепленный на стойке с возможностью размещения в прямолинейной прорези корпуса и запорный механизм, замок снабженный двумя втулками, выполненными одинаковой по форме ступенчатой конструкции, с уменьшением диаметра от верхней ступени к нижней, закрепленными верхней частью каждая в отверстиях, расположенных по краям корпуса замка на одинаковом расстоянии от его боковых стенок, причем упомянутый запорный механизм выполнен из собачки, установленной на средней части одной втулки, с жестко закрепленным на нижней поверхности собачки пальцем фиксатором, установленным с возможностью передвижения в пазу корпуса замка при повороте собачки, с одной стороны подпружиненным установленной в пазу пружиной, опирающейся на прокладку, сопряженную с боковой стенкой корпуса замка, а с другой стороны взаимодействующим с установленным в пазу резиновым буфером, опирающимся на внутреннюю стенку замка со стороны прямолинейной прорези и из установленного на средней части другой втулки, взаимодействующего с собачкой подпружиненного храповика, с пружиной для его возврата в исходное положение при открывании двери автомобиля, имеющего паз и выполненного с возможностью его совмещения с упомянутой прямолинейной прорезью и размещения в нем упомянутого запорного пальца, при этом подпружиненный храповик и собачка подвижно установлены на втулках в одной плоскости, с возможностью их поворота относительно втулок при запирании двери и обеспечения замыкания путем плавного облегания стопорного пальца, смонтированного на стойке кузова, при этом запорный палец выполнен из металла, покрытого пластиком или резиной, а замок снабжен дополнительным резиновым буфером, расположенным над прямолинейной прорезью и выполненным с возможностью взаимодействия с запорным пальцем при запирании двери автомобиля.
Недостатком указанной конструкции автомобильного замка является высокая жесткость и неразъёмность конструкции, затрудняющие эвакуацию людей при возгорании внутри автомобиля ввиду заклинивания замка автомобильной двери.
Задачей полезной модели является усовершенствование дверного замка автомобиля, позволяющее в аварийной ситуации при заклинивании двери в случае возникновения возгорания автомобиля обеспечить быструю эвакуацию людей, за счет разблокировки замка двери автомобиля без применения специальных средств.
Техническим результатом является обеспечение мгновенной разблокировки дверного замка автомобиля, за счет снижения жесткости конструкции, обусловленного воздействием высокой температуры при возгорании.
Технический результат достигается тем, что замок для двери автомобиля состоит из закрепленного на двери корпуса с прямолинейной прорезью в направлении запирания запорного пальца, закрепленного на стойке с возможностью размещения в прямолинейной прорези корпуса и запорного механизма, замок снабженный двумя втулками (двух втулок), выполненными одинаковой по форме ступенчатой конструкции, с уменьшением диаметра от верхней ступени к нижней, закрепленными верхней частью каждая в отверстиях, расположенных по краям корпуса замка на одинаковом расстоянии от его боковых стенок, причем упомянутый запорный механизм выполнен из собачки, установленной на средней части одной втулки, с жестко закрепленным на нижней поверхности собачки пальцем фиксатором, установленным с возможностью передвижения в пазу корпуса замка при повороте собачки, с одной стороны подпружиненным установленной в пазу пружиной, опирающейся на прокладку, сопряженную с боковой стенкой корпуса замка, а с другой стороны взаимодействующим с установленным в пазу резиновым буфером, опирающимся на внутреннюю стенку замка со стороны прямолинейной прорези и из установленного на средней части другой втулки, взаимодействующего с собачкой подпружиненного храповика, с пружиной для его возврата в исходное положение при открывании двери автомобиля, имеющего паз и выполненного с возможностью его совмещения с упомянутой прямолинейной прорезью и размещения в нем упомянутого запорного пальца, при этом подпружиненный храповик и собачка подвижно установлены на втулках в одной плоскости, с возможностью их поворота относительно втулок при запирании двери и обеспечения замыкания путем плавного облегания запорного пальца, смонтированного на стойке кузова, при этом запорный палец выполнен из металла, покрытого пластиком или резиной, а замок снабжен дополнительным резиновым буфером, расположенным над прямолинейной прорезью и выполненным с возможностью взаимодействия с запорным пальцем при запирании двери автомобиля, при этом палец фиксатора выполнен ступенчатой формы состоящий из ступени конической формы и ступени цилиндрической формы, на которой выполнена проточка, прилегающая к ступени конической формы, в которую установлена фиксирующая скоба, состоящая из тела скобы, имеющей цилиндрическую форму в ¾ окружности, высотой равной ширине проточке на цилиндрической ступени пальца фиксатора и двух зацепов параллельных друг другу и прилегающих к телу фиксирующей скобы по касательной и имеющих на свободных концах перпендикулярно выполненных выступов наружу, кроме того на собачке выполнено вытянутое отверстие по дуге имеющей траекторию обеспечивающей свободное проворачивание собачки относительно втулки и в сечении имеющей форму трапеции соответствующей по форме и размерам форме и размерам конической ступени пальца фиксатора, а в нижней части вытянутого отверстия на боковых поверхностях выполнены пазы по форме и размерам соответствующие форме и размерам выступов на зацепах фиксирующей скобы, при том палец фиксатор сообщен с собачкой посредством сопряжения конической ступени пальца фиксатора с вытянутым отверстием в сечении трапецеидальной формы и зафиксированным в нижней части собачки посредством фиксирующей скобы, установленной в проточке на цилиндрической ступени пальца фиксатора и находящегося в зацеплении с собачкой посредством впадения выступов на зацепах фиксирующей скобы в соответствующие пазы на боковых поверхностях вытянутого отверстия собачки, а собачка сообщена с втулкой посредством пружины кручения, при этом фиксирующая скоба изготовлена из материала с эффектом памяти формы, а усилие создаваемое пружиной кручения между собачкой и втулкой для возврата собачки в исходное положение меньше, чем усилие, создаваемое пружиной пальца фиксатора, обеспечивающего фиксирование собачки в заданном положении.
Известны случаи ДТП с возгоранием автомобиля, при которых возможны повреждение элементов замка двери и петель, последствием которых является блокировка дверей, в результате чего осложнена или невозможна эвакуация пассажиров и водителей из салона автомобиля. При этом наиболее часто происходит потеря связи между внутренним звеном и внешним звеном замка автомобиля, при котором становится невозможным срабатывание замка двери. При этом фиксирование двери в дверном проеме кузова автомобиля происходит за счет внешнего механизма замка автомобиля. Таким образом, использование в конструкции внешнего элемента замка термочувствительного материала (материала с эффектом памяти формы) в качестве деталей, обеспечивающих автономную разблокировку замка с дальнейшей возможностью эвакуации пассажиров и водителя из салона автомобиля через дверной проем, который является наиболее оптимальным путем для эвакуации.
Фиксирование двери в дверном проеме кузова автомобиля посредством замка происходит за счет обхватывания запорного пальца собачкой и храповиком фиксирующие свое положение относительно друг друга благодаря конструктивным особенностям исполнения и усилием создаваемым пружиной пальца фиксатора и передаваемое посредством пальца фиксатора собачке, а освобождение запорного пальца за счет возврата собачки и храповика в исходное положение. Такой возврат обеспечивается за счет перемещения при сжатии пружины пальца фиксатора и пальца фиксатора в нижнее положение, обеспечивающее проворачивание собачки относительно втулки в исходное положение.
Таким образом, разрушая связь между пальцем фиксатором с пружиной и собачкой и обеспечивая возникновение усилия для возврата собачки в исходное положение посредством установления пружины кручения между собачкой и втулкой, обеспечивается освобождение запорного пальца для разблокировки двери в дверном проеме кузова автомобиля со стороны замка двери.
Наличие фиксирующей скобы из материала с эффектом памяти формы как связующего звена между пальцем фиксатором и собачкой в связи с особенностью свойств материала, из которого изготовлена фиксирующая скоба, позволяет принять две формы с соответствующими им геометрическими характеристиками в зависимости от температуры среды, в которой находится замок. Таким образом, температура штатного использования замка двери автомобиля (соответствующая мартенситному фазовому состоянию материала с эффектом памяти формы фиксирующей скобы) обеспечивает жесткую связь пальца фиксатора и собачки за счет формы и геометрических характеристик, при которых тело фиксирующей скобы жестко установлено в проточке пальца фиксатора и входящего в зацепление выступами, выполненными на зацепах фиксирующей скобы в соответствующие пазы отверстия собачки. При температуре, соответствующей аустенитному фазовому состоянию материала с эффектом памяти формы фиксирующей скобы (нагрев в результате возгорания автомобиля) фиксирующая скоба приобретает форму и геометрические характеристики, при которых выступы на зацепах фиксирующей скобы выходят из зацепления с пазами отверстия собачки, что приводит к нарушению связи между пальцем фиксатором и собачкой.
Пружина кручения, установленная между втулкой и собачкой, обеспечивает усилие для возврата собачки в начальное положение, при нагреве фиксирующей скобы до температуры, соответствующей аустенитному состоянию материала с эффектом памяти формы, при которых фиксирующая скоба приобретает форму и геометрические характеристики, обеспечивающие выход из зацепления выступов на зацепах фиксирующей скобы из пазов отверстия собачки, приводящих к нарушению связи между пальцем фиксатором и собачкой.
Выполнение отверстия вытянутой формы имеет траекторию дуги, обеспечивающей беспрепятственное проворачивание пружиной кручения собачки вокруг втулки, при котором палец фиксатор не блокирует поворот собачки, так как траектория перемещения собачки относительно пальца фиксатора соответствует траектории дуги отверстия собачки.
При этом усилие, создаваемое пружиной кручения между собачкой и втулкой для возврата собачки в исходное положение меньше, чем усилие, создаваемое пружиной пальца фиксатора, обеспечивающего фиксирование собачки в заданном положении, что обеспечивает выполнение замком основных функций по запиранию и отпиранию двери автомобиля при штатных условиях эксплуатации замка двери автомобиля.
При этом выполнение одной из ступеней пальца фиксатора конической формы, а отверстия собачки в сечении трапецеидальной формы соответствующей форме и геометрическим размерам конической ступени пальца фиксатора обеспечивает фиксацию пальца фиксатора от выпадения из отверстия собачки и проваливания.
На фиг. 1 изображен вид спереди замка двери автомобиля. На фиг. 2 изображен вид сбоку замка двери автомобиля. На фиг. 3 изображено сечение вида спереди в плоскости В-В. На фиг. 4 изображено сечение вида спереди в плоскости Г-Г. На фиг. 5 изображено сечение вида сбоку в плоскости Б-Б. На фиг. 6 изображен местный разрез А. На фиг. 7 изображен палец фиксатор. На фиг. 8 изображена фиксирующая скоба. На фиг. 9 изображен вид спереди замка двери автомобиля без верхней крышки в закрытом состоянии и разблокировка запорного пальца в случае возгорания при температурном воздействии на фиксирующую скобу (показано положение собачки и храповика штриховой линией)
Замок двери автомобиля, содержит закрепленный на двери корпус 1, с прямолинейной прорезью 2 в направлении запирания, запорный палец 3, закрепленный на стойке (на чертеже не показана), с возможностью размещения в прямолинейной прорези 2 корпуса 1. Запорный палец 3 выполнен из металла, покрытого пластиком 4 или резиной, для смягчения удара. В корпусе 1 замка, на одинаковом расстоянии от боковых стенок 5, выполнены два одинаковых отверстия 6, в которых установлены две втулки 7. Втулки 7, выполнены одинаковой по форме ступенчатой конструкции, с уменьшением диаметра от верхней ступени к нижней. Верхняя часть втулки 7, имеющая больший диаметр, закреплена в корпусе 1 замка, а на средней части втулки 7, имеющий диаметр меньшего размера, с одной стороны корпуса 1 на одной втулке 7 подвижно установлен подпружиненный храповик 8 с пружиной 9 для возврата храповика 8 в исходное положение при открывании двери автомобиля или разблокировки замка при возгорании. На средней части второй втулки 7, с другой стороны корпуса 1, подвижно установлена подпружиненная собачка 10 с пружиной кручения 19 для возврата собачки 10 в исходное положение при открывании двери автомобиля или разблокировки замка при возгорании, с жестко закрепленным на нижней поверхности собачки 10 пальцем фиксатором 11, по средством фиксирующей скобы 20, изготовленной из материала с эффектом памяти формы, установленной по средством тела скобы 21 в проточке 22 ступени цилиндрической формы 23 пальца фиксатора 11 и зафиксированной в вытянутом отверстии по дуге 24 собачки 10 по средствам сопряжения пазов 25 вытянутого отверстия по дуге 24 собачки 10 с выступами 26 двух зацепов 27 фиксирующей скобы 20. Палец фиксатор 11 зафиксирован от выпадения с вытянутого отверстия по дуге 24 собачки 10, за счет сопряжения ступени конической формы 28 с вытянутым отверстием по дуге 24 в сечении имеющим форму трапеции соответствующей по форме и размерам форме и размерам конической ступени 28 пальца фиксатора 11, при этом вытянутое отверстие по дуге 24, имеющей траекторию, обеспечивающей свободное проворачивание собачки 11 относительно втулки 7. Храповик 8 в исходное положение при открывании двери имеет прямолинейный паз 12, в который входит запорный палец 3 при совмещении паза 12 храповика 8 с прорезью 2 в корпусе 1 замка при запирании двери. Храповик 8 и собачка 10 подвижно установлены на втулках 7 в одной плоскости, с возможностью их поворота относительно втулок 7 и обеспечения замыкания путем плавного облегания и зацепления между собой запорного пальца 3, смонтированного на стойке кузова (на чертеже не показана) при запирании двери. В корпусе 1 замка имеется паз 13, в котором установлен с возможностью передвижения в пазу 13 палец фиксатор 11 при повороте собачки 10, подпружиненный с одной стороны, установленной в пазу 13 пружиной 14, усилие, создаваемое которой, обеспечивающего фиксирование собачки 10 в заданном положении, больше, чем создаваемое усилие пружиной кручения 19 между собачкой 10 и втулкой 7 для возврата собачки 10 в исходное положение, и опирающейся на резиновую прокладку 16, установленную в пазу 13, сопряженную с боковой стенкой 5 корпуса 1 замка. Со стороны прорези 2 корпуса замка в пазу 13 установлен резиновый буфер 15, взаимодействующий с пальцем фиксатором 11. При запирании замка пружина 14 воздействует на палец фиксатор 11 и обеспечивает стопорение пальца фиксатора 11, за счет большей жесткости, чем пружина кручения 19 собачки 10, а резиновый буфер 15 смягчает удар на палец фиксатор 11 и поэтому нет щелчка. В средней части корпуса 1 замка имеется паз 17, в котором закреплен дополнительный резиновый буфер 18, расположенный над прямолинейной прорезью 2, выполненный с возможностью взаимодействия с запорным пальцем 3 при запирании двери.
Замок для двери автомобиля работает следующим образом.
При возникновении возгорания в конечной фазе и после ДТП происходит нагрев фиксирующей скобы 20, изготовленной из материала с эффектом памяти формы, до температуры начала мартенситно-аустенитного превращения, фиксирующая скоба 20 начинает деформироваться и приобретать форму соответствующую аустенитному состоянию материала, сводя друг к другу зацепы 27 и выводя из сопряжения выступы 26 на зацепах 27 фиксирующей скобы 20 из пазов 25 вытянутого по дуге отверстия 24 собачки 10. Фиксирующая скоба 20 перестает фиксировать палец фиксатор 11 в собачке 10, в результате чего пружина 9 и пружина кручения 19 проворачивают храповик 8 и собачку 10 вокруг втулок 7, выводя из зацепления их между друг другом и тем самым переставая охватывать запорный палец 3 и размыкая дверной замок, расфиксируя автомобильную дверь в кузове автомобиля со стороны дверного автомобильного замка, тем самым, позволяя открыть автомобильную дверь без приложения усилий, либо при приложении небольшого усилия.
Таким образом, разработанная конструкция обеспечивает выполнение замком основных функций по запиранию и отпиранию автомобильной двери при штатных условиях эксплуатации замка двери автомобиля, а при возгорании автомобиля разрушение связи между пальцем фиксатором и собачкой и как следствие между внутренним и наружным звеном замка и разблокировку замка двери автомобиля, в свою очередь, позволяя беспрепятственно эвакуироваться водителю и пассажирам автомобиля через дверной проем автомобиля.