Защитное устройство для ручки дверцы автомобиля

Защитное устройство для ручки дверцы автомобиля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

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.

1. Устройство предотвращения перемещения рукоятки дверцы автомобиля, содержащее:- инерциальную систему (17) с демпфированием, которая выполнена с возможностью поворота вокруг поворотной оси (А) между областью (β) заблокированного положения, в которой механические средства (29) инерциальной системы (17) с демпфированием сталкиваются с механизмом открывания (9) для препятствования приведению в действие ручки (1) дверцы, и областью (α) исходного положения, в которой ручка (1) дверцы свободно приводится в действие,- упругие средства (21), предназначенные для возврата инерциальной системы (17) с демпфированием в область (α) исходного положения при отсутствии ускорения,причем инерциальная система (17) с демпфированием содержит:- цилиндрический элемент (23), шарнирно закрепленный на поворотной оси (А),- плечо (25), соединенное с цилиндрическим элементом (23) и продолжающееся радиально от поворотной оси (А),- инерциальную массу (27), поддерживаемую на свободном конце вышеуказанного плеча (25) и предназначенную для приведения инерциальной системы (17) в заблокированное положение, когда инерциальные силы, возникающие из-за ускорений в результате бокового столкновения автомобиля, прикладываются к вышеуказанной инерциальной массе (27),причем инерциальная система (17) с демпфированием также содержит поворотный демпфер (37), установленный в цилиндрическом элементе (23) вокруг поворотной оси (А), при этом поворотный демпфер (37) предназначен для задержки возврата инерционной системы (17) из области (β) заблокированного положения в область (α) исходного положения,отличающееся тем, что инерциальная масса (27) содержит углубление (31) для размещения груза для регулирования веса инерциальной массы (27).

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что поворотный демпфер (37) предназначен для замедления поворота инерциальной системы (17) в направлении поворота из области (β) заблокированного положения в область (α) исходного положения.

3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что оно содержит валик (19), прикрепленный к ручке (1) и образующий поворотную ось (А), при этом поворотный демпфер (37) окружает валик (19) и передает противодействующие усилия с демпфированием от валика (19) на инерциальную систему (17).

4. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что поворотный демпфер (37) является масляным поворотным демпфером.

5. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что механические средства содержат выступ (29), предназначенный для взаимодействия с вилкой (39) рычага (11) механизма открывания дверцы для предотвращения перемещения, по меньшей мере частичного, рычага (11) механизма открывания дверцы, когда инерциальная система (17) с демпфированием находится в области (β) заблокированного положения, при этом вилка (39) предназначена для перемещения инерциальной системы (17) с демпфированием в наружное заблокированное положение (L) в случае приведения в действие рукоятки (1) дверцы, при этом инерциальная система (17) с демпфированием находится в области (β) заблокированного положения.

6. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что упругие средства (21) содержат цилиндрическую пружину, при этом цилиндрическая пружина окружает поворотную ось (А).

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что цилиндрическая пружина окружает участок поворотного демпфера (37).

8. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что цилиндрическая пружина расположена в цилиндрическом элементе (23).

9. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что упругие средства (21) содержат цилиндрическую пружину, при этом цилиндрическая пружина прикреплена к плечу (25).

10. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что область (β) заблокированного положения и область (α) исходного положения являются угловыми областями и составляют соответственно в основном 12° и 10°.

11. Устройство по п. 1 или 2, в котором демпфер предназначен для приведения инерциальной системы (17) из области (β) заблокированного положения в область (α) исходного положения в течение 0,5-1,5 секунд.

12. Ручка дверцы автомобиля содержащая:- механизм (9) открывания, предназначенный для открывания дверцы в случае приведения в действие,- рычаг (5), предназначенный для приведения в действие механизма (9) открывания в случае приведения в действие,при этом ручка дверцы автомобиля содержит устройство предотвращения перемещения ручки дверцы автомобиля, содержащее:- инерциальную систему (17) с демпфированием, которая может поворачиваться вокруг поворотной оси (А) между областью (β) заблокированного положения, в которой механические средства (29) вышеуказанной инерциальной системы (17) с демпфированием сталкиваются с механизмом открывания (9) для препятствования приведению в действие ручки (1) дверцы, и областью (α) исходного положения, в которой ручка (1) дверцы может свободно приводиться в действие,- упругие средства (21), предназначенные для возврата инерциальной системы (17) с демпфированием в область (α) исходного положения при отсутствии ускорения,инерциальная система (17) с демпфированием содержит:- цилиндрический элемент (23), шарнирно закрепленный на поворотной оси (А),- плечо (25), соединенное с цилиндрическим элементом (23) и продолжающееся радиально от поворотной оси (А),- инерциальную массу (27), поддерживаемую на свободном конце вышеуказанного плеча (25) и предназначенную для приведения инерциальной системы (17) в заблокированное положение, когда инерциальные силы, возникающие из-за ускорений в результате бокового столкновения автомобиля, прикладываются к вышеуказанной инерциальной массе (27),- а также поворотный демпфер (37), установленный в цилиндрическом элементе (23) вокруг поворотной оси (А), при этом поворотный демпфер (37) предназначен для задержки возврата инерциальной системы (17) из области (β) заблокированного положения в область (α) исходного положения,отличающаяся тем, что инерциальная масса (27) содержит углубление (31) для размещения груза для регулирования веса инерциальной массы (27).