Узел люка для горловины топливного бака в крыле кузова

Узел люка для горловины топливного бака в крыле кузова

Реферат

 

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к кузовному оборудованию автомобиля. Узел люка 1 для горловины 2 топливного бака в крыле 3 кузова включает чашеобразную рамку 4 люка 1, прикрепленную к крылу 3 кузова, крышку 5 люка 1, соединенную посредством петли 6 с рамкой 4 люка 1. Рамка 4 люка 1 выполнена в виде единой штампованной детали и состоит из основной 7 и дополнительной 8 частей, последняя имеет отверстие 9 под горловину 2 топливного бака и соединена с донной стенкой 10 основной части 7. Прикреплена рамка 4 к крылу 3 посредством своей боковой стенки 11, которая соединена с отбортовкой 12 крыла 3, частично закрывающего внутреннюю область 13 рамки 4 своей частью 14, с участком 15 отбортовки 12 которой боковая стенка 11 рамки 4 не соединена. Из кромки боковой стенки 11 части 7 рамки 4 выполнен замкнутый по всему своему контуру кромочный фланец 16, на котором выполнена замкнутая штампованная канавка 17. В прикрепленном состоянии рамки 4 к крылу 3 фланец 16 стенки 11 ее части 7 контактирует с внутренней поверхностью 18 крыла 3, а между всей внутренней поверхностью 19 канавки 17 фланца 16 и внутренней поверхностью 18 крыла 3 расположен герметик 20. К донной стенке 10 основной части 7 рамки 4, под частью 14 крыла 3, закреплено неподвижное звено 22 петли 6, соединенное осью 25 с ее подвижным звеном 24, выполненным дугообразным и жестко соединенным с штампованной крышкой 5 люка. В подвижном звене 24 петли 6 выполнен центральный продольный вырез 26 под плоскую пружину 27, которая закреплена своими концами к звеньям 22, 24 петли 6 с возможностью расположения своей средней частью 28 в центральном продольном вырезе 26 подвижного звена 24 при полностью открытой крышке 5 люка 1. Технический результат заключается в упрощении конструкции узла люка, улучшении технологичности его изготовления и исключении попадания паров топлива в салон кузова. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к кузовному оборудованию автомобиля.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является узел люка для заливной горловины топливного бака в кузове автомобиля, заявка Японии №2002211256, МПК В 60 К 15/05, публикация 31.07.2002 г., включающий: рамку люка, представляющую из себя четырехугольной формы чашку с закругленными углами, состоящую из основной и дополнительной частей, крыло кузова, к которому закреплена рамка люка и неподвижное звено которой соединено с литой крышкой люка. Дополнительная часть рамки люка выполнена конусообразной с отверстием под горловину топливного бака и приварена к донной стенке основной части рамки люка. Из участка кромки боковой стенки основной части рамки люка выполнен фланец, который контактирует с внутренней поверхностью крыла кузова и имеет штампованную канавку с герметиком, причем этот фланец выполнен только на участке кромки боковой стенки основной части рамки люка, который (участок) расположен под частью крыла кузова, закрывающей частично внутреннюю область рамки люка, остальной же участок кромки боковой стенки основной части рамки люка приварен точечной сваркой к участку отбортовки крыла кузова, выполненной из участка его кромки у отверстия, закрываемого крышкой люка. Неподвижное звено петли закреплено болтами к частично закрывающей внутреннюю область рамки люка части крыла кузова, а именно к участку отбортовки, выполненной на этой части крыла кузова. Подвижное звено петли соединено посредством болтов с литой крышкой люка и подпружинено относительно неподвижного звена цилиндрической пружиной кручения, действие которой постоянно направлено на открытие крышки люка, которая в закрытом положении удерживается фиксирующим устройством, установленным на дополнительной части рамки люка и имеет возможность взаимодействовать с фиксирующим элементом на крышке люка, выполненным на ней в виде прилива.

Недостатками данного технического решения являются: сложность конструкции узла люка из-за выполнения рамки люка из двух деталей - основной и дополнительной частей, а также из-за выполнения крышки люка литой с приливом для ее крепления и приливом фиксирующего элемента, и кроме того из-за наличия фиксирующего устройства, необходимость которого обусловлена тем, что цилиндрическая пружина кручения петли работает в данной конструкции только на открывание крышки люка; большая вероятность попадания паров топлива (бензина) из внутренней области люка во внутренний объем кузова автомобиля из-за недостаточной герметичности соединения между рамкой люка и крылом кузова, т.к. это соединение осуществлено точечной сваркой между боковой стенкой основной части рамки люка и отбортовкой крыла кузова, а такое соединение заведомо не обеспечивает плотного прилегания между их поверхностями, и только частично кромочный фланец боковой стенки основной части рамки люка, в месте частичного закрытия частью крыла кузова внутренней области рамки люка, контактирует с внутренней поверхностью крыла кузова с расположением герметика между внутренней поверхностью его штампованной канавки и внутренней поверхностью крыла кузова; не исключена возможность упругих деформаций частично закрывающей внутреннюю область рамки люка части крыла кузова, к которой закреплено неподвижное звено петли, которые могут привести к остаточным деформациям этой части крыла и изменению зазоров между отбортовкой крыла кузова и крышкой люка вплоть до их контакта во время открывания и закрывания последней из-за того, что часть крыла кузова, частично закрывающая внутреннюю область рамки люка, а тем более ее отбортовка, к которой непосредственно закреплено неподвижное звено петли болтами, консольно нависают над рамкой люка, а это предрасполагает к возникновению в них упругих и остаточных деформаций от воздействия со стороны крышки люка (вес самой крышки, случайное давление на крышку заправочным пистолетом, давление ветра на крышку в открытом ее состоянии); сложная технология изготовления основной части рамки люка из-за необходимости применения глубокой штамповки без переходов, при которой дополнительно приходится учитывать неизбежные нежелательные утонения стенок рамки люка, и сложная, дорогостоящая технология изготовления крышки люка литьем.

Задача изобретения: упрощение конструкции узла люка, улучшение технологичности его изготовления, исключение попаданий паров топлива в салон кузова из внутренней области рамки люка, исключение деформаций частично закрывающей внутреннюю область рамки люка части крыла кузова и обеспечение постоянных зазоров между отбортовкой крыла кузова и крышкой люка в эксплуатации, а также обеспечение фиксации крышки люка в открытом и закрытом положениях посредством пружины.

Указанная задача решается тем, что в узле люка для горловины топливного бака в крыле кузова, включающем чашеобразную рамку люка, состоящую из основной и дополнительных частей, последняя из которых выполнена с отверстием под горловину топливного бака и соединена с донной стенкой основной части, кромочный фланец боковой стенки которой контактирует с внутренней поверхностью крыла кузова и имеет штампованную канавку с герметиком, а сама ее боковая стенка прикреплена к отбортовке крыла кузова, частично закрывающего внутреннюю область рамки люка своей частью, под которой расположено неподвижное звено петли, соединенное осью с ее подвижным звеном, которое выполнено дугообразным, подпружинено относительно неподвижного звена петли пружиной и жестко соединено с крышкой люка, согласно изобретения, основная и дополнительная части рамки люка выполнены за одно целое в виде единой штампованной детали, а кромочный фланец боковой стенки основной части рамки люка выполнен замкнутым по всему своему контуру с замкнутой штампованной канавкой, в которой герметик расположен между всей ее внутренней поверхностью и внутренней поверхностью крыла кузова, причем неподвижное звено петли закреплено к донной стенке основной части рамки люка, а подвижное звено петли выполнено с центральным продольным вырезом под плоскую пружину, закрепленную концами к звеньям петли с возможностью расположения своей средней частью в центральном продольном вырезе подвижного звена петли при полностью открытой крышке люка, которая выполнена штампованной.

В частном случае, в узле люка его рамка прикреплена боковой стенкой основной части к отбортовке крыла кузова за исключением участка этой отбортовки, который выполнен на части крыла кузова, частично закрывающей внутреннюю область рамки люка.

В частном случае, в узле люка неподвижное звено петли выполнено Г-образным и имеет на незакрепленном свободном конце ограничитель поворота ее подвижного звена.

В частном случае, в узле люка крепление плоской пружины к неподвижному звену петли выполнено на его незакрепленном свободном конце.

В частном случае, в узле люка концы плоской пружины закреплены к звеньям петли посредством пальцев, установленных с натягом в образованных отгибами концов плоской пружины посадочных отверстиях, причем пальцы расположены параллельно оси петли.

В частном случае, в узле люка крышка люка выполнена эллипсной формы, а соединение с ней подвижного звена петли выполнено в виде бесследной точечной сварки.

Сравнение заявляемого технического решения с уровнем техники по научно-технической и патентной документации на дату приоритета показывает, что совокупность существенных признаков заявляемого решения ранее не была известна, следовательно оно соответствует условию патентоспособности “новизна”.

Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что предлагаемое решение имеет признаки, отсутствующие в известных решениях, а их использование в заявляемой совокупности признаков дает возможность получить новый технический эффект, следовательно, предложенное техническое решение имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем техники.

Предложенное техническое решение промышленно применимо, так как может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности “промышленная применимость”.

Сущность изобретения поясняется на чертежах:

фиг.1 - узел люка для горловины топливного бака в крыле кузова, общий вид сбоку;

фиг.2 - узел люка для горловины топливного бака в крыле кузова, общий вид сбоку, сечение А-А на фиг.1;

фиг.3 - подвижное звено петли.

Узел люка 1 для горловины 2 топливного бака в крыле 3 кузова включает чашеобразную рамку 4 люка 1, прикрепленную к крылу 3 кузова, крышку 5 люка 1, соединенную посредством петли 6 с рамкой 4 люка 1.

Рамка 4 люка 1 выполнена в виде единой штампованной детали и состоит из основной 7 и дополнительной 8 частей, последняя из которых выполнена с отверстием 9 под горловину 2 топливного бака и соединена с донной стенкой 10 основной части 7 (т.е. стенка дополнительной части 8 рамки люка 1 плавно переходит в донную стенку 10 ее основной части 7). Прикреплена рамка 4 люка 1 к крылу 3 кузова посредством своей боковой стенки 11, которая соединена точечной сваркой с отбортовкой 12 крыла 3 кузова, частично закрывающего внутреннюю область 13 рамки 4 люка 1 своей частью 14, с участком 15 отбортовки 12 которой боковая стенка 11 рамки 4 люка 1 не соединена, т.к. участок 15 отбортовки 12 части 14 крыла 3 кузова расположен консольно (как бы нависает) над внутренней областью 13 рамки 4 люка 1. Из кромки боковой стенки 11 основной части 7 рамки 4 люка 1 выполнен замкнутый по всему своему контуру (периметру) кромочный фланец 16, на котором выполнена замкнутая штампованная канавка 17. В прикрепленном состоянии рамки 4 люка 1 к крылу 3 кузова кромочный фланец 16 боковой стенки 11 ее основной части 7 контактирует с внутренней поверхностью 18 крыла 3 кузова, а между всей внутренней поверхностью 19 штампованной канавки 17 кромочного фланца 16 и внутренней поверхностью 18 крыла 3 кузова (точнее, той частью внутренней поверхности 18 крыла 3 кузова, которая расположена напротив канавки 17) расположен (помещен) герметик 20, который предотвращает попадание паров топлива (например, бензина) в салон кузова из внутренней области 13 рамки 4 люка 1.

К донной стенке 10 основной части 7 рамки 4 люка 1, под частью 14 крыла 3 кузова, частично закрывающей внутреннюю область 13 рамки 4 люка 1, закреплено болтами 21 неподвижное звено 22 петли 6, которое, в частном случае, показанном на чертежах, выполнено Г-образным и имеет на незакрепленном свободном конце “К” ограничитель 23 поворота подвижного звена 24 петли 6. Подвижное звено 24 петли 6 выполнено дугообразным, соединено с ее неподвижным звеном 22 осью 25 и жестко соединено с крышкой 5 люка 1, выполненной штампованной. В подвижном звене 24 петли 6 выполнен центральный продольный вырез 26 под плоскую пружину 27, которая закреплена своими концами к звеньям 22, 24 петли 6 с возможностью расположения своей средней частью 28 в центральном продольным вырезе 26 подвижного звена 24 при полностью открытой крышке 5 люка 1, соединение которой с подвижным звеном 24, в частном случае, показанном на чертежах, выполнено в виде бесследной точечной сварки.

В частном случае выполнения (показанном на чертежах), крышка 5 люка 1 имеет эллипсную форму.

В частном случае выполнения (показанном на чертежах), крепление плоской пружины 27 к неподвижному звену 22 петли 6 осуществлено на его незакрепленном свободном конце “К”.

В частном случае выполнения (показанном на чертежах), концы плоской пружины 27 закреплены к звеньям 22, 24 петли 6 посредством пальцев 29, установленных с натягом в образованных отгибами 30 концов плоской пружины 27 посадочных отверстиях, причем пальцы 29 расположены параллельно оси 25 петли 6.

Монтаж люка для горловины топливного бака в крыле кузова осуществляется следующим образом.

На первом этапе на внутреннюю поверхность 19 замкнутой штампованной канавки 17 кромочного фланца 16 боковой стенки 11 основной части 7 рамки 4 люка 1 наносят герметик 20, а затем рамку 4 люка 1 устанавливают на крыле 3 кузова так, что ее кромочный фланец 16 прижимается к его внутренней поверхности 19, при этом одновременно к отбортовке 12 крыла 3 кузова прижимается боковая стенка 11 рамки 4 люка 1, а далее соединение боковой стенки 11 рамки 4 люка 1 с отбортовкой 12 крыла 3 кузова производят точечной сваркой.

На втором этапе к крышке 5 люка 1 бесследной точечной сваркой приваривается подвижное звено 24 петли 6, а затем производится подсборка всей петли 6, т.е. производится присоединение к ее подвижному звену 24 неподвижного звена 22 через ось 25 и установка на эти ее звенья 22, 24 посредством пальцев 29 плоской пружины 27.

На третьем этапе неподвижное звено 22 петли 6 закрепляют посредством болтов 21 к донной стенке 10 основной части 7 рамки 4 люка 1, в ее внутренней области 13.

Работает узел люка для горловины топливного бака следующим образом.

В начале открывания крышки 5 люка 1 подвижное звено 24 петли 6, жестко связанное с крышкой 5 люка 1, поворачивается относительно оси 25, при этом плоская пружина 27 растягивается (увеличивается межцентровое расстояние между точками крепления плоской пружины 27 к звеньям 22, 24 петли 6, т.е. между пальцами 29), создавая усилие, направленное на закрывание крышки 5 люка 1. Во время дальнейшего открывания крышки 5 люка 1, с момента, когда происходит совмещение трех точек (осей) на одной линии, т.е. оси 25 петли 6 и пальцев 29, плоская пружина 27 создает усилие, направленное на открывание крышки 5 люка 1. Под действием усилия плоской пружины 27 подвижное звено 24 петли 6 упирается в выполненный на неподвижном звене 22 петли 6 ограничитель 23 поворота, крышка 5 люка 1 при этом фиксируется в положении “полностью открыта”, а средняя часть 28 плоской пружины 27 располагается в центральном продольном вырезе 26 подвижного звена 24 петли 6. Необходимость центрального продольного выреза 26 в подвижном звене 24 петли 6 вызвана тем, что во время поворота крышки 5 люка 1 в направлении к ее положению “полностью открыта”, плоская пружина 27, среднерасположенная по ширине звеньев 22, 24 петли 6, не могла бы упираться в ее подвижное звено 24. Необходимость же среднего расположения плоской пружины 27 по ширине звеньев 22, 24 петли 6 объясняется возможностью простого крепления ее (пружины 27) с помощью пальцев 29 к этим звеньям 22, 24 и равномерного распределения усилий от нее на подвижное звено 24 относительно оси 25 с целью исключения изменения зазоров между отбортовкой 12 крыла 3 кузова и крышкой 5 люка 1 в эксплуатации. К тому же, расположенная средняя часть 28 плоской пружины 27 в центральном продольном вырезе 26 подвижного звена 24 петли 6, при нахождении крышки 5 люка 1 в положении “полностью открыта”, не загораживает рабочего пространства во внутренней области 13 рамки 4 люка 1.

При закрывании крышки 5 люка 1 работа составляющих узла люка 1 для горловины 2 топливного бака происходит в обратном порядке и под действием усилия плоской пружины 27 крышка 5 люка 1 фиксируется в положении "полностью закрыта" в момент прижатия ее (крышки 5 люка 1) к упору (на фигурах не показан), выполненному на отбортовке 12 крыла 3 кузова.

В результате выполнения в заявляемой конструкции узла люка 1 рамки 4 в виде единой штампованной детали и в результате выполнения крышки 5 штампованной с простым креплением к ней подвижного звена 24 петли 6, в отличие от узла люка прототипа, заявляемая конструкция узла люка 1 менее сложная, что улучшает ее технологию изготовления. К тому же, выполнение рамки 4 люка 1 в виде единой штампованной детали с переходом между ее основной 7 и дополнительной 8 частями позволяет улучшить ее штампуемость, т.к. наличие переходов уменьшает вероятность получения нежелательных утонений стенок детали при глубокой ее штамповке.

Выполнение в заявляемой конструкции узла люка 1 кромочного фланца 16 замкнутым по всему его контору с замкнутой штампованной канавкой 17, в которой герметик 20 расположен между всей ее внутренней поверхностью 19 и внутренней поверхностью 18 крыла 3 кузова позволяет, в отличие от узла люка прототипа (где кромочный фланец выполнен только на части рамки), исключить попадание паров топлива в салон кузова из внутренней области 13 рамки 4 люка 1.

В отличие от закрепления подвижного звена петли прототипа к участку крыла кузова, частично закрывающему внутреннюю область рамки люка, в заявляемой конструкции узла люка 1 подвижное звено 24 петли 6 надежно закреплено к донной стенке 10 основной части 7 рамки 4 люка 1, что исключает деформации части 14 крыла 3 кузова, частично закрывающей внутреннюю область 13 рамки 4 люка 1, и обеспечивает постоянные зазоры между отбортовкой 12 крыла 3 кузова и крышкой 5 люка 1 в эксплуатации.

В отличие от конструкции узла люка прототипа, где действие цилиндрической пружины кручения постоянно направлено на открытие крышки люка и посредством которой крышка люка фиксируется только в открытом положении, в заявляемой конструкции крышки 4 люка 1 плоская пружина 27, за счет ее формы, крепления ее к звеньям 22, 24 петли 6 с возможностью расположения ее средней части 28, при открытой крышке 5 люка 1, в центральном продольном вырезе 26 подвижного звена 24 петли 6 (в частности, как показано на фигурах, расположение средней части 28 плоской пружины 27 в центральном продольном вырезе 26 подвижного звена 24 петли 6 при открытой крышке 5 люка 1 обеспечивается креплением плоской пружины 27 к звеньям 22, 24 петли 6 пальцами 29, которые установлены параллельно оси 25 петли 6, и расположением места крепления плоской пружины 27 к неподвижному звену 22 петли 6 на его незакрепленном свободном конце "К"), обеспечивает фиксацию крышки 5 люка 1 в положении "полностью открыта", когда подвижное звено 24 петли 6 прижато ею (пружиной 27) к его ограничителю 23 поворота (выполненному, в частности, на неподвижном звене 22 петли 6), и также обеспечивает фиксацию крышки 5 люка 1 в положении "полностью закрыта", кода сама крышка 5 люка 1 прижата ею (пружиной 27) к упору (на фигурах не показан), выполненному на отбортовке 12 крыла 3 кузова.

Формула изобретения

1. Узел люка для горловины топливного бака в крыле кузова, включающий чашеобразную рамку люка, состоящую из основной и дополнительной частей, последняя из которых выполнена с отверстием под горловину топливного бака и соединена с донной стенкой основной части, кромочный фланец боковой стенки которой контактирует с внутренней поверхностью крыла кузова и имеет штампованную канавку с герметиком, а сама ее боковая стенка прикреплена к отбортовке крыла кузова, частично закрывающего внутреннюю область рамки люка своей частью, под которой расположено неподвижное звено петли, соединенное осью с ее подвижным звеном, которое выполнено дугообразным, подпружинено относительно неподвижного звена петли пружиной и жестко соединено с крышкой люка, отличающийся тем, что основная и дополнительная части рамки люка выполнены за одно целое в виде единой штампованной детали, а кромочный фланец боковой стенки основной части рамки люка выполнен замкнутым по всему своему контору с замкнутой штампованной канавкой, в которой герметик расположен между всей ее внутренней поверхностью и внутренней поверхностью крыла кузова, причем неподвижное звено петли закреплено к донной стенке основной части рамки люка, а подвижное звено петли выполнено с центральным продольным вырезом под плоскую пружину, закрепленную концами к звеньям петли с возможностью расположения своей средней частью в центральном продольном вырезе подвижного звена петли при полностью открытой крышке люка, которая выполнена штампованной.

2. Узел люка по п.1, отличающийся тем, что рамка люка прикреплена боковой стенкой основной части к отбортовке крыла кузова за исключением участка этой отбортовки, который выполнен на части крыла кузова, частично закрывающей внутреннюю область рамки люка.

3. Узел люка по п.1, отличающийся тем, что неподвижное звено петли выполнено Г-образным и имеет на незакрепленном свободном конце ограничитель поворота ее подвижного звена.

4. Узел люка по п.3, отличающийся тем, что крепление плоской пружины к неподвижному звену петли выполнено на его незакрепленном свободном конце.

5. Узел люка по п.1, отличающийся тем, что концы плоской пружины закреплены к звеньям петли посредством пальцев, установленных с натягом в образованных отгибами концов плоской пружины посадочных отверстиях, причем пальцы расположены параллельно оси петли.

6. Узел люка по п.1, отличающийся тем, что крышка люка выполнена эллипсной формы, а соединение с ней подвижного звена петли выполнено в виде бесследной точечной сварки.

РИСУНКИ