ДВЕРЬ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (ВАРИАНТЫ)
VEHICLE DOOR (EMBODIMENTS)

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение по существу относится к ручкам для дверей транспортного средства и, в частности, к наружной дверной ручке, которая требует очень низкого усилия пользователя для отпирания двери транспортного средства.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Были разработаны различные типы дверей, запоров и ручек транспортного средства. Известные наружные дверные ручки могут быть механически связаны с дверным запором соединительным элементом и/или тросом. Одно из известных устройств содержит инерциальный противовес, коленчатый рычаг и связанные компоненты. Однако известные дверные ручки и соединительные элементы могут страдать от различных недостатков.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для преодоления по меньшей мере некоторых из недостатков уровня техники в одном из аспектов изобретения предложена дверь транспортного средства, содержащая:
дверную конструкцию, имеющую внутреннюю и наружную стороны;
наружную ручку, подвижно установленную на дверной конструкции для перемещения между исходным положением и открытым положением, причем наружная ручка содержит планку ручки, задний конец которой содержит жесткое расширение, которое продолжается в горизонтальном направлении, которое по существу параллельно оси Y транспортного средства, когда ручка находится в закрытом положении, при этом жесткое расширение имеет наклонную контактную поверхность, содержащую обращенную вниз первую часть, которая является горизонтальной;
угловой рычаг, с возможностью поворота присоединенный к дверной конструкции для поворота вокруг горизонтальной оси, которая по существу параллельна оси Y транспортного средства, причем угловой рычаг содержит толкатель, который взаимодействует с наклонной контактной поверхностью, чтобы перемещение наружной ручки из исходного положения в открытое положение вызывало поворот углового рычага вокруг горизонтальной оси;
запорный механизм, выполненный с возможностью удержания двери в закрытом положении, когда заперт; и
соединительный элемент, функционально соединяющий угловой рычаг и запорный механизм так, чтобы поворачивание углового рычага отпирало запорный механизм.
В одном из вариантов предложена дверь, в которой:
наружная ручка поворачивается вокруг по существу вертикальной оси при перемещении из исходного положения в открытое положение.
В одном из вариантов предложена дверь, в которой:
наклонная контактная поверхность продолжается внутрь от наружной ручки.
В одном из вариантов предложена дверь, в которой:
ручка образует передний конец, присоединенный с возможностью поворота к дверной конструкции, и задний конец, перемещаемый наружу при перемещении ручки из исходного положения в открытое положение; при этом:
расширение ручки продолжается внутрь от заднего конца ручки.
В одном из вариантов предложена дверь, в которой:
по меньшей мере часть наклонной контактной поверхности имеет вогнутую кривизну, при этом по меньшей мере часть наклонной контактной поверхности обращена вниз и наружу.
В одном из вариантов предложена дверь, в которой:
угловой рычаг содержит первый конец, образующий толкатель.
В одном из вариантов предложена дверь, в которой:
угловой рычаг содержит второй конец, который присоединен к соединительному элементу.
В одном из вариантов предложена дверь, содержащая:
первый упругий элемент, с возможностью поворота смещающий угловой рычаг, чтобы толкатель оставался в скользящем контакте с наклонной контактной поверхностью при перемещении ручки из исходного положения в открытое положение; и
второй упругий элемент, с возможностью поворота смещающий ручку к исходному положению.
В одном из вариантов предложена дверь, в которой:
соединительный элемент содержит удлиненный гибкий трос;
угловой рычаг является по существу Г-образным с по существу горизонтальным первым плечом, имеющим обращенную вверх торцевую поверхность, образующую толкатель, и продолжающимся вверх вторым плечом, имеющим верхний конец, который присоединен к удлиненному гибкому тросу.
В одном из вариантов предложена дверь, в которой:
первое и второе плечи продолжаются от центральной части углового рычага, которая с возможностью поворота присоединена к дверной конструкции;
верхний конец второго плеча перемещается вперед при повороте ручки из исходного положения в открытое положение.
В одном из дополнительных аспектов предложена дверь транспортного средства, содержащая:
дверную конструкцию, имеющую внутреннюю и наружную стороны;
запорный механизм;
ручку, с возможностью поворота присоединенную к дверной конструкции, причем наружная ручка содержит планку ручки и жесткое расширение, присоединенное к ее заднему концу;
причем жесткое расширение продолжается в горизонтальном направлении, которое по существу параллельно оси Y транспортного средства, когда ручка находится в закрытом положении, при этом жесткое расширение имеет наклонную контактную поверхность, содержащую обращенную вниз первую часть, которая является горизонтальной;
угловой рычаг, изогнутый для формирования поверхности толкателя;
трос, соединяющий запорный механизм и угловой рычаг; при этом:
поверхность толкателя углового рычага со скольжением взаимодействует с контактной поверхностью и поворачивает угловой рычаг вокруг горизонтальной оси, которая по существу параллельна оси Y транспортного средства, и тянет трос, чтобы отпирать запорный механизм при повороте ручки для открывания.
В одном из вариантов предложена дверь, в которой:
наклонная поверхность обращена наружу и вниз.
В одном из вариантов предложена дверь, в которой:
угловой рычаг содержит по существу горизонтальное первое плечо, имеющее поверхность толкателя на его конце, обращенную внутрь и со скольжением взаимодействующую с контактной поверхностью, чтобы конец перемещался вниз при открывании ручки.
В одном из вариантов предложена дверь, в которой:
угловой рычаг является по существу Г-образным и содержит по существу вертикальное второе плечо, которое присоединено к тросу, и тянет трос при повороте углового рычага.
В одном из вариантов предложена дверь, в которой:
ручка содержит передний конец, присоединенный с возможностью поворота к дверной конструкции для поворота вокруг по существу вертикальной оси.
В одном из вариантов предложена дверь, в которой:
ручка содержит задний конец и расширение, которое продолжается внутрь от заднего конца, при этом контактная поверхность образована на нижней стороне расширения.
Эти и другие аспекты, цели и признаки настоящего изобретения будут поняты и оценены по достоинству специалистами в данной области техники по изучению следующего описания изобретения, формулы изобретения и прилагаемых чертежей.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На чертежах:
фиг. 1 - вид в плане двери транспортного средства согласно одному из аспектов настоящего изобретения;
фиг. 2 - частично местный вид в изометрии дверной ручки согласно одному из аспектов настоящего изобретения;
фиг. 3 - вид в поперечном разрезе части дверной ручки по фиг. 3, взятый по линии III-III;
фиг. 4 - вид в изометрии дверной ручки по фиг. 2, показывающий открывание ручки;
фиг. 5 - вид в поперечном разрезе ручки по фиг. 4, взятый по линии IV-IV;
фиг. 6 - вид в поперечном разрезе ручки по фиг. 2, взятый по линии VI-VI, показывающий ручку в закрытом положении;
фиг. 7 показывает ручку по фиг. 6 в открытом положении;
фиг. 8 - частично схематичный вид, показывающий силы, действующие на ручку; и.
фиг. 9 - частично местный вид в плане ручки.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В целях описания, приведенного в материалах настоящего описания, термины «верхний», «нижний», «правый», «левый», «задний», «передний», «вертикальный», «горизонтальный» и их производные будут относиться к изобретению в качестве ориентированных на фиг. 1. Однако, следует понимать, что изобретение может допускать различные альтернативные ориентации, за исключением случаев, когда явным образом указано иное. Также следует понимать, что специфичные устройства и процессы, проиллюстрированные на прилагаемых чертежах и описанные в последующем описании являются просто примерными вариантами осуществления обладающих признаками изобретения концепций, определенных в прилагаемой формуле изобретения. Отсюда, специфичные размеры и другие физические характеристики, относящиеся к вариантам осуществления, раскрытым в материалах настоящего описания, не должны рассматриваться в качестве ограничивающих, если формула изобретения явным образом не заявляет иное.
Со ссылкой на фиг. 1, транспортное средство 1 по существу образует продольную ось X, горизонтальную (направленную наружу) ось Y и вертикальную ось Z. Транспортное средство 1 содержит дверь 2, которая подвижно установлена на конструкцию 4 транспортного средства посредством шарнирных петель 6A и 6B известным образом, для поворота вокруг вертикальной оси. Дверь 2 содержит подвижное стекло 3, наружную обшивку 13 и наружную дверную ручку 10, которая подвижно установлена на дверной конструкции 12 для поворота наружу, как показано стрелкой «A». Ручка 10 функционально присоединена к запорному механизму 14 соединительным элементом, таким как трос 16. Как подробнее обсуждено ниже, механизм 8 основанной на скорости блокировки троса функционально присоединен к тросу 16, чтобы предотвращать отпирание запорного механизма 14 в случае бокового удара. Запорный механизм 14 может содержать традиционный запорный механизм, содержащий лапку, которая с возможностью расцепления взаимодействует с фиксатором 20 для избирательного удерживания двери 2 в закрытом положении. Запорный механизм 14 может включать в себя собачку (не показана), которая избирательно удерживает ловитель или лапку 18 в запертой конфигурации. Трос или соединение 16 функционально присоединено к собачке, чтобы, тем самым, смещать собачку и отпирать запорный механизм 14. Пример запорного механизма этого типа показан на фиг. 3 патента США под № 8,544,901, полное содержание которого включено в состав посредством ссылки. Конструкция и функции этого типа запорного механизма широко известны специалистам в данной области техники, и описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения запорного механизма 14, поэтому, не предполагается требуемым.
С дополнительной ссылкой на фиг. 2, ручка 10 содержит корпус или планку 22 ручки, имеющую передний конец 24 с поворотным крюком 26, имеющим поворотную конструкцию 31 (и, например, проем или штырь), которая с возможностью поворота устанавливает планку 22 на дверной конструкции 12 известным образом, для поворота вокруг по существу вертикальной оси «V». Планка 22 может включать в себя внутреннюю металлическую конструкцию 23 и полимерный рукав или оболочку 25, которая образована из ацетали (POM) или другого пригодного материала. С дополнительной ссылкой на фиг. 9, ручка 10A содержит планку 22A ручки, имеющую поворотный крюк 26A, который может быть ограничен шарнирной конструкцией 27 известной компоновки, которая содержит поворотный штырь 29 и скобу или другую пригодную конструкцию (не показана), которая предотвращает вертикальное перемещение планки 22. Поворотный штырь 29 может быть образована как целая часть с полимерным рукавом 25. Штырь 29 с возможностью поворота соединена с наружной панелью конструкции 12A упрочнения, которая крепится к наружной обшивке 13 двери 2. Обшивка 13 формирует карман 7, образующий пространство 9 между планкой 22A и обшивкой 13. Прокладка 21 может быть образована как целая часть с полимерным рукавом 25, чтобы обеспечивать водонепроницаемое уплотнение вокруг проема 33 в наружной обшивке 12 двери 2. Будет понятно, что планки 22 и 22A ручки могут быть подвижно присоединены к дверной конструкции 12 с использованием различных соединительных конструкций, и настоящее изобретение не ограничено специфичными устройствами, описанными в материалах настоящего описания. Пружина 28 кручения функционально соединяет ручку 10 с дверной конструкцией 12 и смещает ручку 10 в направлении закрытого положения, как указано стрелкой «B», вокруг вертикальной оси V.
Задний конец 30 планки 22 ручки содержит жесткое расширение 32, которое продолжается в горизонтальном направлении 34, которое по существу параллельно оси Y транспортного средства, когда ручка 10 находится в закрытом положении, как показано на фиг. 2. Расширение 32 может быть образовано как целая часть с планкой 22 ручки. Например, расширение 32 может содержать часть внутренней металлической конструкции 23, или оно может быть жестко прикреплено в внутренней конструкции 23.
Расширение 32 содержит контактную поверхность 36 которая со скольжением взаимодействует с поверхностью 40 толкателя подвижного элемента, такого как угловой рычаг 38 (также смотрите фиг. 3). Как подробнее обсуждено ниже, по мере того, как ручка 10 перемещается наружу, поверхность 40 толкателя углового рычага 38 скользит по контактной поверхности 36, тем самым, заставляя угловой рычаг 38 перемещаться (например, поворачиваться) и тянуть трос 16, чтобы, тем самым, отпирать запорный механизм 14. Угловой рычаг 38 с возможностью поворота установлен на конструкцию 12 транспортного средства кронштейном 44 (фиг. 3) или другим пригодным монтажным устройством для поворота вокруг горизонтальной оси 46, которая по существу параллельна оси Y транспортного средства 1. С дополнительной ссылкой на фиг. 6 и 7, кронштейн 44 может содержать по существу П-образный элемент, имеющий разнесенные конструкции 44A и 44B, которые зацепляют штырь 58, чтобы, тем самым, подвижно/с возможностью поворота устанавливать угловой рычаг 38 на дверной конструкции 12 транспортного средства. Будет понятно, что кронштейн 44 может иметь практически любую конфигурацию, как может требоваться для конкретного применения.
Вновь со ссылкой на фиг. 3, пружина 48 кручения с возможностью поворота смещает угловой рычаг 38 вокруг оси 46 в направлении стрелки «C», чтобы, тем самым, смещать поверхность 40 толкателя углового рычага 38 в скользящий контакт с контактной поверхностью 36 расширения 32 ручки 10. Угловой рычаг 38 может быть по существу Г-образным, с первым плечом 50, которое является по существу горизонтальным, вторым плечом 52, которое является по существу вертикальным, и центральной частью 54, имеющей проем 56, который принимает штырь 58, чтобы с возможностью поворота устанавливать угловой рычаг 38 на кронштейн 44/дверную конструкцию 12. Конец 60 второго плеча 52 углового рычага 38 содержит пару выемок 62A и 62B, которые принимают/зацепляются с концевым соединением 64 троса 16, и трос 16 проходит через прорезь 66 в конце 60 второго плеча 52 углового рычага 38. Запорный механизм 14, по выбору, может включать в себя пружину 68 (схематично показанную на фиг. 3) известного типа, которая функционально присоединена к концу 16A троса 16, чтобы, тем самым, смещать трос 16 в направлении стрелки «D».
Конец 70 первого плеча 50 углового рычага 38 может быть изогнут для формирования поверхности 40 толкателя. Как показано на фиг. 6 и 7, поверхность 40 толкателя может иметь выпуклую форму, которая является по существу сферической. К тому же, поверхность 40 толкателя может содержать ролик, или тому подобное. В проиллюстрированном примере, первое плечо 50 по существу продолжается в направлении X (то есть, в направлении вперед), когда дверная ручка 10 находится в закрытом или исходном положении. Однако, первое плечо 50 также могло бы быть выполнено с возможностью продолжаться назад, с осью 46, расположенной впереди расширения 32 ручки 10 (фиг. 2). Подобным образом, хотя второе плечо 52 углового рычага 38 может продолжаться наружу, как показано, второе плечо 52 также могло бы продолжаться вниз. Кроме того еще, угловой рычаг 38 может содержать другие формы, такие по существу удлиненное звено с вторым плечом 52, продолжающимся горизонтально, как показано пунктирными линиями 52A на фиг. 3. Конец 60A горизонтального второго плеча 52A может быть присоединен к тросу 16, чтобы конец 60A перемещался вверх и тянул за трос 16. Кроме того еще, угловой рычаг 38 может содержать элемент типа шкива, в силу чего, трос 16 накручивается вокруг цилиндрической поверхности (не показана), которая поворачивается вследствие взаимодействия поверхности 40 толкателя с контактной поверхностью 36. Вообще, угловой рычаг 38 мог бы быть подвижно соединен с дверной конструкцией 12 с использованием широкого многообразия конструкций, и угловой рычаг 38 не обязательно ограничен шарнирно поворачивающимся соединением.
С дополнительной ссылкой на фиг. 4-7, при использовании, пользователь захватывает планку 22 ручки и тянет наружу, тем самым, смещая задний конец 30 планки 22 наружу, как показано стрелкой A (фиг. 4). Это побуждает планку 22 поворачиваться вокруг вертикальной оси V (фиг. 4) и, к тому же, смещает расширение 32 наружу по дуге вокруг вертикальной оси V. Таким образом, перемещение расширения 32 является горизонтальным и по существу параллельным оси Y транспортного средства 1. По мере того, как расширение 32 движется наружу, поверхность 40 толкателя углового рычага 38 скользит по контактной поверхности 36, тем самым, поворачивая угловой рычаг 38, чтобы продольно смещать трос 16 в направлении стрелки «E». Когда планка 22 находится в закрытом положении (фиг. 6), поверхность 40 толкателя взаимодействует с обращенным вниз первой частью 36A контактной поверхности 36, которая является приблизительно горизонтальной. По мере того, как планка 22 ручки перемещается из закрытого положения (фиг. 6) в открытое положение (фиг. 7), поверхность 40 толкателя углового рычага 38 скользит по промежуточной части 36B и оконечной части 36C контактной поверхности 36. В проиллюстрированном примере, контактная поверхность 36 является вогнутой. Однако, контактная поверхность 36 может иметь многообразие разных форм, и могла бы быть по существу плоской или выпуклой, как может требоваться для конкретного применения. К тому же, контактная поверхность 36 могла бы быть выполнена с возможностью быть обращенной наружу, вперед или назад, или под углом между ними, и ориентация углового рычага 38 может меняться по мере надобности.
Важно, что угловой рычаг 38 может быть выполнен с возможностью поворачиваться вокруг оси 46, которая не вертикальна. Важно, что ось 46 может быть по существу параллельна оси Y транспортного средства, чтобы угловой рычаг 38 был расположен по существу в плоскости двери 2. Толщина «T1» (фиг. 6 и 7) углового рычага 38 может быть относительно небольшой (например 0,050-0,100 дюйма), и толщина «T2» кронштейна 44 также может быть относительно небольшой. Это дает угловому рычагу 38 возможность устанавливаться на дверной конструкции 12 некоторым образом, который требует очень небольшого пространства в направлении оси Y транспортного средства, тем самым давая возможность относительно тонкой конструкции для двери 2 поблизости от ручки 10. Более того, дополнительные внутренние компоненты двери, такие как дверное стекло 3 (фиг. 1) и другие компоненты (не показаны), могут быть расположены в пределах внутреннего пространства двери 2 поблизости от дверной ручки 10.
К тому же, так как угловой рычаг 38 поворачивается вокруг оси 46, которая по существу параллельна оси Y транспортного средства, боковой удар будет давать в результате инерцию в направлении Y, которое параллельно оси поворота 46 углового рычага 38. Таким образом, угловой рычаг 38 не имеет тенденцию поворачиваться в результате бокового удара. Тем не менее, планка 22 ручки может иметь тенденцию поворачиваться наружу в результате боковых ударов. Таким образом, для предотвращения непреднамеренного отпирания запорного механизма 14, механизм 8 основанной на скорости блокировки (фиг. 1) может быть функционально присоединен к тросу 16. Механизм 8 основанной на скорости блокировки может содержать механизм, как подробно описанный в находящейся в процессе одновременного рассмотрения заявке № 14/282,663 на выдачу патента США, озаглавленной «СИСТЕМА ЗАКРЫВАНИЯ ДВЕРЕЙ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, СОДЕРЖАЩАЯ ОСНОВАННЫЙ НА СКОРОСТИ МЕХАНИЗМ РАСЦЕПЛЕНИЯ ЗАПОРА» («VEHICLE DOOR CLOSURE SYSTEM INCLUDING SPEED-BASED LATCH RELEASE»), поданной 20 мая 2014 года, полное содержание которой включено в состав посредством ссылки. Вообще, основанная на скорости блокировка 8 может содержать практически любой механизм типа, который предотвращает быстрое перемещение троса 16, чтобы, тем самым, предотвращать непреднамеренное отпирание запорного механизма 14 в случае, если планка 22 дверной ручки перемещается наружу на высокой скорости.
С дополнительной ссылкой на фиг. 8, при использовании, пользователь тянет наружу за планку 22 ручки с силой F5 расцепления. Поверхность 40 толкателя углового рычага 38 формирует направленную вверх силу «F1», действующую на контактную поверхность 36, которая равна направленной вниз силе «F2», обусловленной присоединением планки 22 ручки к дверной конструкции 12. Например, дверная конструкция 12 может включать в себя конструкцию 72, имеющую поверхность 74 скольжения, которая со скольжением взаимодействует с верхней поверхностью 76 расширения 32 для ограничения планки 22 ручки. К тому же, крюк 26 (фиг. 2) ручки 10 также может быть вертикально ограничен шайбами (не показаны) или другими скользящими конструкциями для предотвращения вертикального перемещения планки 22 ручки. Ограничивающие силы F2 равны силе F1.
По мере того, как планка 22 ручки движется наружу, сила «F3», действующая на планку 22 ручки, формируется вследствие трения поверхности 40 толкателя о контактную поверхность 36. Сила F3 равна коэффициенту трения (μ) контактной поверхности 36 и поверхности 40 толкателя, умноженному на силу F1 углового рычага. Сила «F4», действующая против направленной наружу силы F5 также формируется вследствие трения между поверхностью 74 скольжения и верхней поверхностью 76 и/или сцепления вследствие трения крюка 26 (фиг. 4) с дверной конструкцией 12. Сила F4 равна коэффициенту трения (μ) между поверхностью 74 скольжения и верхней поверхностью 76 расширения 32.
Сила F5, приложенная пользователем, равна F3+F4. Таким образом, сила F5 равна:
F5=μ (F1+F4) (1.0)
Сила F5 расцепления на планке 22 ручки является функцией сил трения, а не силы на тросе 16. Вообще, сила F5, требуемая для размыкания дверной ручки 10 может быть очень низкой. Например, если угловой рычаг 38 имеет соотношение 1:1, и запорный механизм 4 требует силы расцепления запора (натяжения на тросе 16) в 50 Н, и если поверхность 40 толкателя и контактная поверхность 36 образуют высокий коэффициент трения 0,3, узел 10 ручки дает относительно низкое усилие F5 расцепления в 30 Н:
F5=F3+F4=μ (F1+F2)=0,3 (50+50)=30 Н (2.0)
Если материалы с низким трением используются в области контакта между контактной поверхностью 36 и поверхностью 40 толкателя, очень низкая сила F5 требуется для отпирания запорного механизма 14. Более конкретно, если используется коэффициент трения 0,1, даже высокое усилие расцепления запора в 50 Н потребовало бы всего лишь силы F5 расцепления 10 Н (смотрите уравнение 1.0).
Следует понимать, что изменения и модификации могут быть произведены над вышеуказанной конструкцией, не выходя из концепций настоящего изобретения, а кроме того, следует понимать, что такие концепции подразумеваются покрытыми следующей формулой изобретения, если эта формула изобретения явным образом не излагает иное своим языком.