ЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РУЧКИ ДВЕРЦЫ АВТОМОБИЛЯ
PROTECTIVE DEVICE FOR VEHICLE DOOR HANDLE

Настоящее изобретение относится к защитному устройству для ручки дверцы автомобиля и, в частности, предназначено для предотвращения непредусмотренного открывания указанной дверцы во время бокового столкновения.
Когда автомобиль подвергается боковому удару, инерция элементов ручки может привести к приведению в действие защелки дверцы. Основной риск в этом случае состоит в открывании дверцы, в результате чего водитель и пассажиры могут подвергнуться воздействию внешней среды, при этом из автомобиля могут выпадать незакрепленные предметы.
Известны устройства предотвращения перемещения, которые приводятся в действие значительными ускорениями, часто составляющими несколько десятков g, и блокируют ручку во избежание открывания дверцы автомобиля. Наиболее часто в вышеуказанных устройствах предотвращения перемещения используется инерциальная масса, которая перемещается за счет изменения инерции с целью обеспечения заблокированного положения. В вышеуказанном заблокированном положении механические средства входят в зацепление с защелкой или механическими элементами ручки для предотвращения открывания дверцы.
Известные устройства предотвращения перемещения могут быть разделены на две основные категории: устройства для временной блокировки и устройства для постоянной блокировки. В устройствах для временной блокировки используются средства возврата, такие как пружина, для возврата инерциальной массы в незаблокированное положение, как только ускорение становится меньше приемлемого значения. Устройства для постоянной блокировки не имеют никаких средств для возврата инерциальной массы в незаблокированное положение и часто содержат дополнительные средства для удерживания механических средств в зацеплении с защелкой или механическими элементами ручки даже после столкновения и исчезновения ускорений.
Устройства для временной блокировки обеспечивают, что водитель и пассажиры автомобиля могут открыть дверцу сразу после того, как автомобиль примет устойчивое положение, или спасатели могут открыть вышеуказанную дверцу, чтобы помочь выбраться из машины водителю и пассажирам. Проблема с вышеуказанными устройствами для временной блокировки состоит в том, что вибрации и изменения инерции из-за рикошетов автомобиля или повторного воздействия, вероятно, будут отсоединять механические средства устройства блокировки перемещения от механизма ручки.
Устройства для постоянной блокировки являются более эффективными в отношении удерживания дверцы в закрытом положении во время столкновения, но защелки или ручки остаются в заблокированном состоянии даже в случае, когда дверцы могли бы быть снова открыты безопасным образом.
В инерциальных системах с демпфированием используется конструкция с временной блокировкой, в которой поворотный демпфер выборочно задерживает возврат устройства предотвращения перемещения в незаблокированное положение. Устройства предотвращения перемещения, в которых используются инерциальные системы с демпфированием, сочетают преимущества как устройств для постоянной блокировки, так и устройств для временной блокировки. Во время столкновения устройство предотвращения перемещения удерживается в заблокированном положении в течение временного интервала, связанного с риском, и затем возвращается в незаблокированное положение, обеспечивая легкую эвакуацию автомобиля.
Однако известные инерциальные системы с демпфированием являются крупногабаритными, поскольку средства демпфирования часто содержат механизм с зубчатой передачей или поршень, который поглощает кинетическую энергию во время возврата в разблокированное положение.
Для устранения, по меньшей мере частично, вышеуказанных недостатков изобретение имеет устройство предотвращения перемещения рукоятки дверцы автомобиля, содержащее:
- инерциальную систему с демпфированием, которая может поворачиваться вокруг поворотной оси между областью заблокированного положения, в которой механические средства вышеуказанной инерциальной системы с демпфированием сталкиваются с механизмом открывания для препятствования приведению в действие ручки дверцы, и областью исходного положения, в которой ручка дверцы может свободно приводиться в действие,
- упругие средства, предназначенные для возврата инерциальной системы с демпфированием в область исходного положения при отсутствии ускорения,
причем инерциальная система с демпфированием содержит:
- цилиндрический элемент, шарнирно закрепленный на поворотной оси,
- плечо, соединенное с цилиндрическим элементом и продолжающееся радиально от поворотной оси,
- инерциальную массу, поддерживаемую на свободном конце вышеуказанного плеча и предназначенную для приведения инерциальной массы в заблокированное положение, когда инерциальные силы, возникающие из-за ускорений в результате бокового столкновения автомобиля, прикладываются к вышеуказанной инерциальной массе,
при этом инерциальная система с демпфированием также содержит поворотный демпфер, установленный в цилиндрическом элементе вокруг поворотной оси, при этом поворотный демпфер предназначен для задержки возврата инерциальной системы из области заблокированного положения в область исходного положения.
Это устройство предотвращения перемещения ручки дверцы автомобиля образует компактное и простое в управлении устройство. Это устройство может быть внедрено в большое количество дверей автомобиля, поскольку оно не имеет связи с такими характеристиками, как масса и длины элементов.
Устройство также может иметь одну или несколько из приведенных ниже характеристик по отдельности или совместно.
Поворотный демпфер предназначен для замедления поворачивания инерциальной системы в направлении поворачивания из области заблокированного положения в область исходного положения.
Оно также содержит валик, прикрепленный к ручке и образующий поворотную ось, при этом поворотный демпфер окружает вышеуказанный валик и передает противодействующие усилия с демпфированием от валика на инерциальную систему.
Поворотный демпфер является масляным поворотным демпфером.
Механические средства содержат выступ, взаимодействующий с вилкой рычага механизма открывания дверцы для предотвращения перемещения, по меньшей мере частичного, вышеуказанного рычага механизма открывания дверцы, когда инерциальная система с демпфированием находится в области заблокированного положения, при этом вилка предназначена для перемещения инерциальной системы с демпфированием в наружное заблокированное положение в случае приведения в действие рукоятки дверцы, в то время как инерциальная система с демпфированием находится в области заблокированного положения.
Упругие элементы содержат цилиндрическую пружину, при этом цилиндрическая пружина окружает поворотную ось.
Цилиндрическая пружина окружает участок поворотного демпфера.
Цилиндрическая пружина помещена в цилиндрический элемент.
Упругие элементы содержат цилиндрическую пружину, при этом цилиндрическая пружина крепится к плечу.
Инерциальная масса содержит углубление для размещения груза с целью регулирования вышеуказанной инерциальной массы.
Область заблокированного положения и область исходного положения являются угловыми областями и составляют соответственно приблизительно 12° и 10°.
Демпфер предназначен для приведения инерциальной системы из области заблокированного положения в область исходного положения в течение 0,5-1,5 секунд.
Другим объектом настоящего изобретения является соответствующая ручка дверцы автомобиля, содержащая:
- механизм открывания, предназначенный для обеспечения открывания дверцы в случае приведения в действие,
- рычаг, предназначенный для приведения в действие механизма открывания в случае приведения в действие,
причем указанная ручка содержит устройство предотвращения перемещения ручки дверцы автомобиля, содержащее:
- инерциальную систему с демпфированием, которая может поворачиваться вокруг поворотной оси между областью заблокированного положения, в которой механические средства вышеуказанной инерциальной системы с демпфированием сталкиваются с механизмом открывания для препятствования приведению в действие ручки дверцы, и областью исходного положения, в которой ручка дверцы может свободно приводиться в действие,
- упругие средства, предназначенные для возврата инерциальной системы с демпфированием в область исходного положения при отсутствии ускорения,
инерциальная система с демпфированием содержит:
- цилиндрический элемент, шарнирно закрепленный на поворотной оси,
- плечо, соединенное с цилиндрическим элементом и продолжающееся радиально от поворотной оси,
- инерциальную массу, поддерживаемую на свободном конце вышеуказанного плеча и предназначенную для приведения инерциальной массы в заблокированное положение, когда инерциальные силы, возникающие из-за ускорений в результате бокового столкновения автомобиля, прикладываются к вышеуказанной инерциальной массе,
инерциальная система с демпфированием также содержит поворотный демпфер, установленный в цилиндрическом элементе вокруг поворотной оси, при этом поворотный демпфер предназначен для задержки возврата инерциальной системы из области заблокированного положения в область исходного положения.
Изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:
фиг.1 - детальный вид ручки дверцы, содержащей систему согласно изобретению;
фиг.2 - вид в перспективе первого варианта выполнения инерциальной системы;
фиг.3 - вид в перспективе устройства предотвращения перемещения, в котором используется инерциальная система по фиг.2, показанная под другим углом;
фиг.4 и 5 - различные варианты выполнения инерциальной системы согласно изобретению;
фиг.6 - схематичный вид функционирования инерциальной системы с некоторыми элементами ручки дверцы;
фиг.7 - график, показывающий положение инерциальной системы в зависимости от времени в варианте бокового столкновения.
На всех фигурах одинаковые ссылочные позиции относятся к одинаковым элементам.
На фиг.1 показаны различные элементы ручки 1 дверцы автомобиля, содержащей устройство 3 предотвращения перемещения согласно изобретению.
Ручка 1 содержит рычаг 5, подвижно установленный в кронштейне 7. Рычаг 5 установлен снаружи дверцы автомобиля и приводится в действие пользователем для открывания ручки 1, например, посредством поворачивания рычага 5 вокруг точки поворачивания U-образного элемента 51 рычага.
Ручка 1 содержит механизм 9 открывания, при этом вышеуказанный механизм 9 открывания содержит в этом варианте выполнения главный рычаг 11, пружину 13 рычага, в данном случае цилиндрическую пружину, трос 15 Боудена и устройство 3 предотвращения перемещения.
Механизм 9 открывания встроен в кронштейн 7. Когда пользователь приводит в действие рычаг 5, стойка 53 рычага, расположенная на противоположной стороне рычага 5 по отношению к U-образному элементу 51 рычага, приводит в движение главный рычаг 11. Главный рычаг 11, в свою очередь, приводит в движение трос 15 Боудена. Трос 15 Боудена передает движение на защелку, установленную в дверце. Пружина 13 рычага обеспечивает, что главный рычаг 11 позже возвращается в исходное положение.
Устройство 3 предотвращения перемещения содержит инерциальную систему 17 с демпфированием, валик 19 инерциальной системы и пружину 21 инерциальной системы. Валик 19 жестко прикреплен к кронштейну 7 и также прикреплен к непоказанному поворотному демпферу внутри инерциальной системы 17 с демпфированием.
Инерциальная система с демпфированием детально показана на фиг.2.
Инерциальная система 17 с демпфированием содержит цилиндрический элемент 23, плечо 25, которое продолжается радиально от вышеуказанного цилиндрического элемента 23, и присоединенную инерциальную массу 27 на другом конце плеча 25 и выступ 29, который также продолжается радиально от цилиндрического элемента 23 и не показан на фиг.2, поскольку он расположен на другой стороне цилиндрического элемента 23.
Присоединенная инерциальная масса 27 на конце плеча 25 содержит углубление 31. Оно предусмотрено для вставления в вышеуказанное углубление 31 непоказанного дополнительного груза для увеличения и/или регулирования полной инерциальной массы в соответствии с требуемой продолжительностью зацепления устройства 3 предотвращения перемещения. Надлежащее значение инерциальной массы позволяет внедрить единственный вариант выполнения инерциальной системы 17 в большее число ручек, изменяя только массу груза, вставляемого в углубление 31.
Как показано на фиг.2, инерциальная пружина 21 в предпочтительном варианте выполнения расположена в цилиндрическом элементе 23 под крышкой 33, поэтому виден только конец 35 пружины 21. Пружина 21 окружает поворотный демпфер 37. На фиг.2 поворотный демпфер 37 является трубчатым и в собранном виде находится в контакте с валиком 19. Поворотный демпфер 37 помещен между валиком 19, который на фиг.2 не показан, и цилиндрическим элементом 23 поворотного демпфера. Поворотный демпфер передает противодействующие усилия от валика 19 на инерциальную систему 17 с помощью механизма демпфирования, такого как механизм масляного демпфирования, где масло, циркулирующее между камерами, рассеивает кинетическую энергию. Это позволяет замедлить возврат из заблокированных положений инерциальной системы 17 в разблокированные или исходные положения.
На фиг.3 валик 19 показан на его конечном месте в центре цилиндрического элемента вдоль центральной поворотной оси А цилиндрического элемента 23. Выступ 29 на фиг.3 также не виден, поскольку он расположен на другой стороне цилиндрического элемента 23. На фиг.3 показано устройство 3 предотвращения перемещения в собранном виде. Устройство 3 является компактным и устанавливается посредством простого крепления концов валика 19 к кронштейну 7 ручки 1.
Валик 19 взаимодействует с кронштейном 7 для поддержки инерциальной системы 17 на месте вокруг поворотной оси А.
На фиг.4 и 5 показаны различные варианты выполнения инерциальной системы 17, отличающиеся друг от друга положением пружины 21 инерциальной системы.
На фиг.4 пружина 21 окружает выступающую часть поворотного демпфера 37 и не является частью цилиндрического элемента 23. Как вариант, пружина 21 может окружать только валик 19. Кроме того, на фиг.4 также виден выступ 29.
На фиг.5 пружина 21 крепится к плечу 25. В этом варианте выполнения пружина работает на осевое сжатие в отличие от предыдущих вариантов выполнения, где пружина 21 работает на радиальное сжатие.
Следует принять во внимание другие варианты, в которых используются упругие элементы.
На фиг.6 и 7 показано функционирование описываемой инерциальной системы.
На фиг.6 схематично показаны инерциальная система 17, если смотреть по поворотной оси А, рычаг 5 и главный рычаг 11. Инерциальная система 17 показана в трех различных угловых положениях. Эти три угловых положения определяют две области положений в форме угловых областей α и β.
Два наружных положения соответствуют исходному или базовому положению R и положению L максимального зацепления или заблокированному положению L. Исходное положение R является положением, предусмотренным при отсутствии инерциального смещения. Заблокированное положение L предусматривается в случае, когда усилия, действующие в результате бокового ускорения, преодолевают сопротивление пружины 21 инерциальной системы.
Когда инерциальная система 17 находится в пределах угловой области β, главный рычаг 11 может быть свободно приведен в действие для открывания дверцы автомобиля. Когда инерциальная система 17 находится в пределах угловой области α, выступ 29 расположен на профиле вилки 39 главного рычага 11. Таким образом, если инерциальная система находится в пределах угловой области α, всякий раз, когда рычаг 5 дверцы приводится в действие, вилка 39 приходит в контакт с выступом 29, и усилие, прикладываемое к рычагу 5 дверцы, приводит инерциальную систему с помощью выступа 29 в контакт с вилкой 39 в наружном заблокированном положении L, где вышеуказанная инерциальная система 17 блокирует перемещение главного рычага 11 и, таким образом, открывание ручки 1 дверцы.
В выбранном варианте выполнения значение α составляет приблизительно 10°, и значение β составляет приблизительно 12°. Положение, показанное на фиг.6, указывает на переход от α к β и носит название промежуточное положение.
После того как усилие, прикладываемое к рычагу 5 дверцы, уменьшается, поворотный демпфер 37 в цилиндрическом элементе задерживает возврат инерциальной системы 17 в исходное положение R. Вышеуказанная задержка обеспечивает удерживание инерциальной системы 17 в течение определенного периода времени в угловой области а. Посредством регулирования поворотного механизма 37 демпфирования по отношению к пружине 21 инерциальной системы обеспечивается возможность удерживать инерциальную систему в течение заданного периода времени в угловой области α. За счет выбора вышеуказанного заданного периода времени в диапазоне 0,5-1 секунды исключается риск открывания дверцы из-за эффекта обратного хода или вибрации, при этом дверца может быть открыта после того, как автомобиль займет устойчивое положение.
На фиг.7 показан угол поворота инерциальной системы, как функция времени в варианте бокового столкновения. Угол поворота измеряется относительно исходного положения R. Угол 0° означает вышеуказанное исходное положение R, при этом в интервале 0-12° инерциальная система 17 находится в угловой области β и в интервале 12-22° инерциальная система 17 находится в угловой области α. Угол 22° соответствует заблокированному положению L.
В момент t=0 происходит столкновение. Инерциальная система сразу же приводится в наружное заблокированное положение L. Спустя 0,5 секунды ускорение уменьшается, и инерциальная система возвращается в исходное положение R пружиной 21 инерциальной системы: угол поворота уменьшается при определенной скорости, определяемой поворотным демпфером 37. Спустя 1 секунду при значении t=1,5 с инерциальная система 17 достигает промежуточного положения I, при этом рычаг дверцы снова становится свободным. Затем инерциальная система 17 медленно возвращается в исходное положение R. Предпочтительное значение для возврата в исходное положение составляет 1,5 секунды, при этом значения в диапазоне 1-5 секунд также являются допустимыми.
В течение первых 1,5 секунд дверца последовательно блокируется и затем освобождается, и это означает, что в течение короткого временного интервала после столкновения, когда, вероятно, эффект обратного хода или вибрации может привести к открыванию дверцы, устройство 3 предотвращения перемещения препятствует открыванию дверцы. Сразу же по истечении вышеуказанного временного интервала дверца снова освобождается, и автомобиль может быть эвакуирован, или может быть оказана помощь водителю и пассажирам.
Изобретение позволяет изготавливать простое и компактное устройство 3 предотвращения перемещения, используя инерциальную систему 17 с демпфированием совместно с поворотным демпфером 37 в цилиндрическом элементе 21 инерциальной системы. Как результат, полученное устройство 3 может быть легко внедрено в различные конфигурации ручки дверцы.