УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТКРЫВАНИЯ И ЗАКРЫВАНИЯ КРЫШКИ Российский патент 2015 года по МПК B62D25/12 E05D7/00 E05D3/06 

2420-177527RU/085

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТКРЫВАНИЯ И ЗАКРЫВАНИЯ КРЫШКИ

Описание

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к устройству для открывания и закрывания крышки, выполненному в корпусе транспортного средства.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Чтобы защитить порт зарядного устройства электромобиля, его снабжают крышкой, выполненной с возможностью ее открывания и закрывания. При выполнении операции зарядки крышку устанавливают в полностью открытое состояние, и ее необходимо удерживать в полностью открытом состоянии, чтобы она не закрывалась во время операции зарядки. Хорошо известный пример такой опорной конструкции, обеспечивающей открытое состояние крышки, включает используемую в автомобиле опорную конструкцию защитной крышки, которая описана в выложенной заявке на японский патент № 2000-313357.

Кроме того, шарнирная конструкция защитной крышки для транспортного средства описана, например, в выложенной заявке на японский патент № 2004-161076. В этой шарнирной конструкции защитной крышки для транспортного средства шарнирный механизм защитной крышки, являющийся шарнирным четырехзвенником, образован: кронштейном, расположенным на стороне защитной крышки, который прикреплен к нижней поверхности задней концевой части защитной крышки; кронштейном, расположенным на стороне корпуса транспортного средства, который прикреплен к элементу корпуса транспортного средства; первым звеном, верхняя часть которого с возможностью поворота установлена в кронштейне, расположенном на стороне защитной крышки, и нижняя часть которого с возможностью вращения установлена в кронштейне, расположенном на стороне корпуса транспортного средства; и вторым звеном, которое длиннее первого звена, задняя часть которого с возможностью поворота установлена в кронштейне, расположенном на стороне защитной крышки, и передняя часть которого с возможностью вращения установлена в кронштейне, расположенном на стороне корпуса транспортного средства, при этом защитная крышка с возможностью ее открывания и закрывания прикреплена к элементу корпуса транспортного средства при помощи шарнирного механизма защитной крышки, имеющего указанную конструкцию.

В конструкции шарнирного механизма защитной крышки, описанной в выложенной заявке на японский патент № 2004-161076, кронштейн, расположенный на стороне защитной крышки, включает: область крепления защитной крышки, прикрепленную к защитной крышке; область крепления первого звена, которая создана на внешнем, в направлении по ширине транспортного средства, крае области крепления защитной крышки и служит опорой для верхней части первого звена, обеспечивающей ее вращение; и область крепления второго звена, которая создана на внутреннем, в направлении по ширине транспортного средства, крае области крепления защитной крышки и служит опорой для задней части второго звена, обеспечивающей ее вращение. Кронштейн, расположенный на стороне транспортного средства, включает: область основания, прикрепленную к элементу корпуса транспортного средства; область крепления первого звена, которая создана на внешнем, в направлении по ширине транспортного средства, крае области основания и служит опорой для нижней части первого звена, обеспечивающей ее вращение; и область крепления второго звена, которая создана на внутреннем, в направлении по ширине транспортного средства, крае области крепления защитной крышки и служит опорой для передней части второго звена, обеспечивающей ее вращение. Кроме того, в кронштейне, расположенном на стороне защитной крышки, область крепления второго звена создана на передней, относительно области крепления первого звена, стороне корпуса транспортного средства.

В используемой для автомобиля опорной конструкции защитной крышки, которая описана в выложенной заявке на японский патент № 2000-313357, необходимо выполнить операцию зацепления опорного стержня, когда крышка удерживается в открытом состоянии. Таким образом, оператору необходимо использовать обе руки, а это неудобно в ситуации, когда оператор выполняет операцию, держа в одной руке кабель питания. Кроме того, что касается шарнирной конструкции защитной крышки, описанной в выложенной заявке на японский патент № 2004-161076, механизм, удерживающий защитную крышку в открытом состоянии, не описан.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является создание устройства для открывания и закрывания крышки, с которым можно работать одной рукой от начала операции открывания до удерживания крышки в полностью открытом состоянии, которое позволяет сэкономить больше места по сравнению с устройством, в котором используется газовый цилиндр, и изготовление которого является малозатратным с точки зрения стоимости деталей.

Согласно настоящему изобретению предлагается устройство для открывания и закрывания крышки, позволяющее открывать и закрывать крышку открытой области, созданной в корпусе транспортного средства, причем это устройство включает в себя: многозвенный механизм, установленный между крышкой и корпусом транспортного средства и функционирующий как шарнир при открывании и закрывании крышки, и механизм поддержания открытого положения, позволяющий сохранять открытое положение крышки, причем механизм поддержания открытого положения работает в соответствии с поворотами звеньев, включенных в состав многозвенного механизма, и блокирует повороты звеньев относительно друг друга, что позволяет сохранить открытое положение крышки.

Многозвенный механизм может представлять собой шарнирный четырехзвенник и может включать: опорную рамку, служащую первым звеном, которая прикреплена к периферии открытой области корпуса транспортного средства; кронштейн многозвенного механизма, служащий вторым звеном, который прикреплен к задней поверхности крышки; а также первый шарнирный рычаг, служащий третьим звеном, и второй шарнирный рычаг, служащий четвертым звеном, которые установлены соединяющими кронштейн многозвенного механизма и опорную рамку. Второй шарнирный рычаг может быть длиннее первого шарнирного рычага. Первый шарнирный рычаг может иметь верхнюю концевую часть, которая при помощи первого соединительного штифта с возможностью поворота соединена с кронштейном многозвенного механизма, и нижнюю концевую часть, которая при помощи второго соединительного штифта с возможностью поворота соединена с опорной рамкой. Второй шарнирный рычаг может иметь верхнюю концевую часть, которая при помощи третьего соединительного штифта с возможностью поворота соединена с кронштейном многозвенного механизма с передней стороны от первого соединительного штифта, и нижнюю концевую часть, которая при помощи четвертого соединительного штифта с возможностью поворота соединена с опорной рамкой с передней стороны от второго соединительного штифта. Расстояние между первым соединительным штифтом и третьим соединительным штифтом может быть меньше расстояния между вторым соединительным штифтом и четвертым соединительным штифтом. Передняя концевая часть кронштейна многозвенного механизма может поворачиваться вверх при открывании крышки.

Далее, кронштейн многозвенного механизма может включать в себя область крепления крышки и удлиненный элемент, который проходит под наклоном вниз, в направлении задней стороны, от задней части области крепления крышки. Удлиненный элемент может служить вторым звеном шарнирного четырехзвенника.

Помимо этого, механизм поддержания открытого положения может включать в себя: первый механизм, включающий собачку, которая поворачивается в соответствии с поворотами звеньев, включенных в состав многозвенного механизма, при открывании и закрывании крышки; и второй механизм, состоящий из ограничительной конструкции, расположенной между задней частью кронштейна многозвенного механизма и верхней концевой частью первого шарнирного рычага в шарнирном четырехзвеннике. Собачка первого механизма может фиксировать угол поворота между кронштейном многозвенного механизма, служащим вторым звеном, и вторым шарнирным рычагом, служащим четвертым звеном, когда крышку располагают в открытом положении. Ограничительная конструкция второго механизма может фиксировать угол поворота между кронштейном многозвенного механизма, служащим вторым звеном, и первым шарнирным рычагом, служащим третьим звеном при открытом положении крышки. Как первый механизм, так и второй механизм могут снимать фиксацию углов поворота между звеньями, когда звенья поворачивают в направлении закрывания крышки.

Далее, первый механизм, входящий в состав механизма поддержания открытого положения, может включать в себя собачку, силовую пружину и сцепной штырь. Собачка может иметь: центральную часть, которая установлена на кронштейн многозвенного механизма при помощи опорного штифта, что делает возможным поворот собачки вверх и вниз; переднюю концевую часть, в которой создана контактная область для контакта с кронштейном многозвенного механизма; и заднюю концевую часть, в которой созданы вогнутая область сцепления, входящая в сопряжение со сцепным штырем, и гладкая направляющая поверхность, доходящая до вогнутой области сцепления. Силовая пружина может постоянно принуждать заднюю часть собачки к повороту вниз. Сцепной штырь может упираться в верхнюю концевую часть второго шарнирного рычага, соответствующую направляющей поверхности собачки, и может быть установлен в таком положении, чтобы он входил в вогнутую область сцепления на собачке, когда крышку располагают в открытом положении. Собачка может поворачиваться силовой пружиной в соответствии с перемещением крышки при открывании, направляющая поверхность в задней части собачки может, из области выше сцепного штыря, приходить в контакт с этим штырем, установленным на втором шарнирном рычаге, во время второй половины перемещения при открывании, контактная область собачки может, из области ниже кронштейна многозвенного механизма, приходить в контакт с этим кронштейном при открытом положении крышки, и сцепной штырь может входить в вогнутую область сцепления на собачке, что позволяет ввести в сцепление крышку и многозвенный механизм для блокирования поворотов звеньев.

Помимо этого, силовая пружина может представлять собой спиральную пружину, а собачка дополнительно имеет область для зацепления спиральной пружины в своей передней концевой части, причем спиральную пружину подвешивают между областью для зацепления и задней частью кронштейна многозвенного механизма, соответствующей области выше опорного штифта, чтобы постоянно принуждать заднюю часть собачки к повороту вниз.

Помимо этого, вогнутая область сцепления, созданная в задней концевой части собачки, может иметь закрытую боковую поверхность, которая расположена напротив переднего конца сцепного штыря, входящего в вогнутую область сцепления.

При использовании устройства для открывания и закрывания крышки, соответствующего настоящему изобретению, можно выполнять открывание крышки одной рукой от начала операции открывания до удерживания крышки в полностью открытом состоянии. Кроме того, многозвенный механизм снабжен конструкцией для поддержания крышки в открытом состоянии, поэтому можно сэкономить больше места по сравнению с устройством, в котором используется газовый цилиндр, и изготовление устройства является малозатратным с точки зрения стоимости деталей. Помимо этого, когда крышку закрывают из открытого состояния, ее можно закрывать с применением меньшей силы, чем в случае устройства, в котором используется газовый цилиндр, имеющий силу сопротивления, которая является достаточно большой, чтобы обеспечить перемещение крышки вверх, и можно сделать так, чтобы чувствовался щелчок, что полезно для контроля открытого положения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Упомянутые выше и другие задачи и признаки настоящего изобретения станут очевидными при рассмотрении приведенного ниже варианта его реализации со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 - разрез, на котором показаны открытая область, опорная рамка и крышка, соответствующие упомянутому варианту реализации настоящего изобретения;

фиг.2 - общий вид опорной рамки и крышки при открытом состоянии крышки согласно упомянутому варианту реализации настоящего изобретения;

фиг.3 - вид, на котором показана задняя поверхность крышки, к которой прикреплен кронштейн многозвенного механизма;

фиг.4 - общий вид многозвенного механизма в закрытом состоянии, если смотреть с внутренней стороны опорной рамки;

фиг.5 - общий вид многозвенного механизма в закрытом состоянии, если смотреть с внешней стороны опорной рамки;

фиг.6 - общий вид многозвенного механизма в открытом состоянии, если смотреть с внешней стороны опорной рамки;

фиг.7 - общий вид многозвенного механизма в открытом состоянии, если смотреть с внутренней стороны опорной рамки;

фиг.8 - вид сбоку основной части кронштейна многозвенного механизма, если смотреть с внутренней стороны опорной рамки;

фиг.9 - общий вид собачки, если смотреть с внутренней стороны опорной рамки;

фиг.10 - общий вид собачки, если смотреть с внешней стороны опорной рамки;

фиг.11А, 11В и 11С - виды сбоку, на которых показана первая половина траекторий перемещения крышки, многозвенного механизма и механизма поддержания открытого положения из полностью закрытого состояния в полностью открытое состояние;

фиг.12А, 12В и 12С - продолжения фиг.11А, 11В и 11С, на которых показана вторая половина траекторий перемещения;

фиг.13 - вид сбоку, на котором показано перемещение от момента, когда сцепной штырь, находящийся в задней концевой части второго шарнирного рычага, упирается в торец нижнего края задней части собачки (от момента контакта) в полностью открытое положение;

фиг.14 - продолжение фиг.13 (состояние, когда сцепной штырь переместился к краю открытой части вогнутой области сцепления);

фиг.15 - продолжение фиг.14 (состояние, когда сцепной штырь переместился за край открытой части вогнутой области сцепления); и

фиг.16 - продолжение фиг.15 (состояние, когда сцепной штырь вошел в сопряжение с верхней частью вогнутой области сцепления).

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ниже вариант устройства для открывания и закрывания крышки, соответствующего настоящему изобретению, будет описан подробно со ссылкой на чертежи.

В данном варианте реализации настоящего изобретения упомянутым устройством снабжена крышка, защищающая порт зарядного устройства электромобиля. На фиг.1 приведен разрез, на котором показаны открытая область, созданная в корпусе транспортного средства, опорная рамка и крышка, соответствующие данному варианту реализации настоящего изобретения. Кроме того, на фиг.2 приведен общий вид опорной рамки и крышки в открытом состоянии согласно данному варианту реализации настоящего изобретения. Как показано на фиг.1, открытая область 2 создана в панели 1, формирующей поверхность корпуса электромобиля, являющегося транспортным средством, порт для зарядки (не показан) расположен внутри открытой области 2, и открытая область 2 снабжена крышкой 3.

Необходимо отметить, что для пояснения относительного расположения компонентов передняя сторона, задняя сторона, верхняя сторона и нижняя сторона определяются на основе положений или направлений, показанных на фиг.11С. Предполагается, что правая и левая стороны определяются, если смотреть в направлении с передней стороны на заднюю сторону. Однако в реальности открытая область может быть создана в разных положениях, таким образом, передняя сторона, задняя сторона, верхняя сторона и нижняя сторона на фиг.11С не обязательно будут совпадать с передней стороной, задней стороной, верхней стороной и нижней стороной корпуса транспортного средства.

Опорная рамка 4, имеющая, по существу, прямоугольную форму, прикреплена к корпусу транспортного средства по периферии открытой области 2. Как показано на фиг.2, опорная рамка 4 образована: парой боковых элементов 5, 5 рамки, передний конец каждого из которых наклонен вниз относительно заднего конца каждого из них, и которые параллельны; расположенным внизу передним элементом 6 рамки, закрепленным между передними концевыми частями правого и левого боковых элементов 5, 5 рамки; и расположенным вверху задним элементом 7 рамки, закрепленным между задними концевыми частями правого и левого боковых элементов 5, 5 рамки. Кроме того, на внутренних сторонах пары из правого и левого боковых элементов 5, 5 рамки, соответственно, вблизи их передних концов, закреплены кронштейны 8, 8, которые проходят вертикально.

Далее в целях упрощения такая структура из симметричных левого и правого элементов, как боковые элементы 5, 5 рамки, указывается как боковой элемент 5 рамки, и описывается только один из двух ее компонентов.

Кроме того, для связи между собой областей поблизости от правой и левой сторон задней концевой части задней поверхности крышки 3 и пары из правого и левого боковых элементов 5 рамки установлена пара из, соответственно, правого и левого многозвенных механизмов 9. Многозвенный механизм 9 включает первый шарнирный рычаг 10, второй шарнирный рычаг 11, который длиннее первого шарнирного рычага 10, и кронштейн 12 многозвенного механизма и выполнен с возможностью поворота относительно задней концевой части крышки 3, как центра, для открывания и закрывания открытой области 2.

Опорная рамка 4, кронштейн 12 многозвенного механизма, первый шарнирный рычаг 10 и второй шарнирный рычаг 11 образуют многозвенный механизм, который работает как шарнир, когда крышку открывают и закрывают. Опорная рамка 4 соответствует первому звену в шарнирном четырехзвеннике, и, по аналогии с этим, кронштейн 12 многозвенного механизма, первый шарнирный рычаг 10 и второй шарнирный рычаг 11 соответствуют второму звену, третьему звену и четвертому звену в шарнирном четырехзвеннике, соответственно.

Верхняя часть 14 запирающего элемента прикреплена к центральной части, вблизи переднего края, задней поверхности крышки 3, и с внутренней стороны центральной части расположенного внизу переднего элемента 6 рамки, входящего в состав опорной рамки 4, установлен блокирующий механизм 45, который входит в сцепление с запирающим элементом 15, имеющим верхнюю часть 14, для блокировки крышки 3 в закрытом состоянии.

Многозвенный механизм 9

Как показано на фиг.2, к областям вблизи боковых сторон задней поверхности крышки 3 прикреплена пара кронштейнов 12 многозвенного механизма, которые параллельны и проходят в направлении от передней к задней стороне крышки 3. Образующие пару первые шарнирные рычаги 10, которые параллельны, установлены с внутренней стороны средних частей правого и левого боковых элементов 5 рамки, образующих пару, а вторые шарнирные рычаги 11 установлены с внутренней стороны правого и левого кронштейнов 8.

Как показано на фиг.3, кронштейн 12 многозвенного механизма включает пластинчатую часть 13 крепления крышки и установлен таким образом, что пластинчатая часть 13 крепления крышки прикреплена к задней поверхности крышки 3. С внешнего края части 13 крепления крышки, входящей в состав кронштейна 12 многозвенного механизма, создана отходящая пластина 16, которая отогнута вниз, и путем отгибания края заднего конца части 13 крепления крышки в качестве единого целого с этой частью 13 создан зацепной элемент 17 (фиг.8). В задней части отходящей пластины 16 кронштейна 12 многозвенного механизма в качестве единого целого с этой пластиной создан удлиненный элемент 18, который проходит под наклоном вниз, в направлении задней стороны крышки 3.

Как показано на фиг.8, в верхней области торца удаленного конца нижней концевой части удлиненного элемента 18, за счет создания ступеньки между боковой стороной и удаленным концом нижней концевой части удлиненного элемента 18, образована выступающая упорная область 21. В центре нижней концевой части удлиненного элемента 18 создано отверстие 38 для опорной оси, предназначенное для закрепления верхней концевой части первого шарнирного рычага 10. В средней части удлиненного элемента 18, находящейся спереди и вверху от отверстия 38 для опорной оси, создано отверстие 39 для опорной оси, предназначенное для закрепления верхней концевой части второго шарнирного рычага 11. В области основания удлиненного элемента 18, находящейся спереди от отверстия 39 для опорной оси, создано отверстие 40 для опорной оси, предназначенное для закрепления собачки 27, которая описана ниже.

Нижняя концевая часть первого шарнирного рычага 10 с возможностью поворота прикреплена к внутренней стенке (если смотреть в направлении от передней стороны к задней) средней части бокового элемента 5 рамки при помощи опорного штифта 19, служащего вторым соединительным штифтом (фиг.3). С другой стороны, в отверстие 38 для опорной оси, созданное в нижней концевой части удлиненного элемента 18, вставлен соединительный штифт 20, служащий первым соединительным штифтом, который выступает в направлении внутренней стороны опорной рамки 4, и передний конец соединительного штифта 20 прикреплен путем расклепывания к верхней концевой части первого шарнирного рычага 10. При такой конструкции верхняя концевая часть первого шарнирного рычага 10 с возможностью поворота соединена с нижней концевой частью удлиненного элемента 18 кронштейна 12 многозвенного механизма при помощи соединительного штифта 20 (фиг.2 и фиг.4-7).

Кроме того, на боковой стороне, вблизи верхнего конца первого шарнирного рычага 10 образована ограничительная пластина 22, отогнутая внутрь, которая упирается в выступающую упорную область 21, созданную на торце удаленного конца нижней концевой части удлиненного элемента 18 (фиг.4, фиг.5 и фиг.7). Ограничительная пластина 22 ограничивает перемещение крышки в полностью открытом положении.

Кроме того, нижняя концевая часть второго шарнирного рычага 11 с возможностью поворота прикреплена к внутренней стороне кронштейна 8 при помощи опорного штифта 23, служащего четвертым соединительным штифтом (фиг.3). С другой стороны, в верхней концевой части второго шарнирного рычага 11 вставлен соединительный штифт 24, служащий третьим соединительным штифтом, который выступает в направлении внутренней стороны опорной рамки 4, и передний конец соединительного штифта 24 закреплен путем расклепывания в отверстии 39 для опорной оси, созданном в средней части удлиненного элемента 18. При такой конструкции верхняя концевая часть второго шарнирного рычага 11 с возможностью поворота соединена со средней частью удлиненного элемента 18 кронштейна 12 многозвенного механизма при помощи соединительного штифта 24 (фиг.2 и фиг.4-7).

Как описано выше, первый шарнирный рычаг 10 установлен соединяющим боковой элемент 5 рамки, расположенный на стороне опорной рамки 4 (сторона корпуса транспортного средства), и удлиненный элемент 18 кронштейна 12 многозвенного механизма, расположенный на стороне крышки 3, при помощи опорного штифта 19 и соединительного штифта 20. Кроме того, второй шарнирный рычаг 11 установлен соединяющим кронштейн 8 и удлиненный элемент 18 при помощи опорного штифта 23 и соединительного штифта 24. При этом расстояние между соединительным штифтом 24 и соединительным штифтом 20 получается меньше расстояния между опорным штифтом 23 и опорным штифтом 19.

В результате многозвенный механизм 9 создается как шарнирный четырехзвенник, образованный первым шарнирным рычагом 10 и вторым шарнирным рычагом 11, которые с возможностью поворота соединены посредством опорного штифта 19, соединительного штифта 20, опорного штифта 23 и соединительного штифта 24.

Механизм 25 поддержания открытого положения, обеспечивающий полностью открытое состояние крышки 3

Далее, в многозвенном механизме 9, являющемся шарнирным четырехзвенником, который описан выше, дополнительно предусмотрен механизм 25 поддержания открытого положения, обеспечивающий полностью открытое состояние крышки 3 (фиг.2-4 и фиг.6). В отверстии 40 для опорной оси, созданном в области основания удлиненного элемента 18, путем расклепывания закреплен опорный штифт 26, который выступает в направлении внутренней стороны опорной рамки 4. Кроме того, центральная часть собачки 27 (если смотреть в направлении от ее передней стороны к задней стороне) с возможностью поворота установлена на опорный штифт 26 (фиг.2 и фиг.4-7).

На фиг.9 приведен общий вид собачки 27, если смотреть с внутренней стороны опорной рамки, а на фиг.10 приведен общий вид собачки 27, если смотреть с внешней стороны опорной рамки 4. В центральной части внутренней и внешней боковых поверхностей собачки 27 создана область 28 для опорной оси, которая выступает от внешней боковой поверхности в виде втулки и обращена к внутренней стороне опорной рамки 4, и в области 28 для опорной оси создано отверстие 29 для оси, которое выполнено проходящим насквозь в направлении "левая сторона - правая сторона". Опорный штифт 26 вставлен через отверстие 29 для оси в направлении от внутренней боковой поверхности, и передний конец опорного штифта 26 закреплен путем расклепывания в отверстии 40 для опорной оси, созданном в области основания удлиненного элемента 18 кронштейна 12 многозвенного механизма. Таким образом, собачка 27 установлена с возможностью поворота относительно опорного штифта 26, как центра.

Выступающий элемент 30, который выступает вверх, создан на краю верхнего конца передней концевой части собачки 27, и в выступающем элементе 30 создана область 31 зацепления, открытая с передней стороны. Из части, выступающей в направлении внешней стороны опорной рамки 4, поблизости от нижнего края передней концевой части собачки 27, на внешней боковой поверхности этой собачки создана контактная область 32 для позиционирования. Кроме того, с задней стороны от области 28 для опорной оси, на внешней боковой поверхности собачки 27 создана вогнутая область 33 сцепления, которая включает: верхнюю часть 34, расположенную в центре, если рассматривать направление по ширине, и открытую часть 35, которая расположена таким образом, чтобы она постепенно расширялась от верхней части 34 в направлении нижнего края.

Далее, на торце нижнего края задней части собачки 27 создана направляющая поверхность 27а, наклоненная вниз, в направлении вогнутой области 33 сцепления, расположенной в центре, и эта направляющая поверхность 27а находится сзади упомянутой вогнутой области 33 сцепления, имеющейся на собачке 27. Кроме того, передний конец силовой пружины 36 зацеплен в области 31 зацепления на собачке 27, а задний конец силовой пружины 36 зацеплен за зацепной элемент 17 части 13 крепления крышки, имеющейся на кронштейне 12 многозвенного механизма.

Сила со стороны силовой пружины 36 тянет собачку 27 в направлении по часовой стрелке относительно опорного штифта 26, как центра. Контактная область 32 упирается в торец нижнего края отходящей пластины 16 кронштейна 12 многозвенного механизма, за счет чего собачка 27 фиксируется в ее исходном положении относительно удлиненного элемента 18 (фиг.5 и фиг.7).

Кроме того, на втором шарнирном рычаге 11, сзади от соединительного штифта 24, который представляет собой элемент, соединяющий второй шарнирный рычаг 11 и удлиненный элемент 18, установлен сцепной штырь 37, который выступает в направлении внутренней стороны опорной рамки 4 и закреплен путем расклепывания (фиг.4). Необходимо отметить, что в момент перехода крышки 3 в полностью открытое состояние сцепной штырь 37 входит в сопряжение с вогнутой областью 33 сцепления на собачке 27, чтобы, таким образом, удерживать крышку 3 в полностью открытом состоянии. Далее, чтобы гарантировать прочность собачки 27, вогнутая область 33 сцепления может быть закрыта с той боковой стороны, которая расположена напротив переднего конца сцепного штыря 37, входящего в эту вогнутую область 33 сцепления.

Необходимо отметить, что примером силовой пружины 36, которая всегда принуждает заднюю часть собачки 27 к повороту вниз, кроме спиральной пружины, показанной на фиг.4 и других чертежах, может являться торсионная пружина и плоская пружина, и конструкция поворотного механизма может зависеть от конкретных особенностей каждой пружины.

Перемещение многозвенного механизма 9

Далее, со ссылкой на фиг.11А-16 описано перемещение многозвенного механизма 9 крышки 3, имеющего указанную конструкцию. Фиг.11А-12С представляют собой виды сбоку, на которых показаны траектории перемещения крышки 3, многозвенного механизма 9 и механизма 25 поддержания открытого положения из полностью закрытого состояния в полностью открытое состояние. На фиг.11А, 11В и 11С показана первая половина траекторий перемещения, а на фиг.12А, 12В и 12С показана их вторая половина. На фиг.1 приведен разрез, иллюстрирующий состояние, когда крышка 3 полностью закрыта. Если обратиться к фиг.1, опорой задней концевой части крышки 3 вблизи заднего конца опорной рамки 4 служит многозвенный механизм 9, а запирающий элемент 15, установленный в центре передней концевой части задней поверхности крышки 3, блокируется блокирующим механизмом 45, установленным в центральной части расположенного внизу переднего бокового элемента 6 рамки (фиг.2), что позволяет удерживать крышку 3 в полностью закрытом состоянии.

В полностью закрытом состоянии крышки 3 запирающий элемент 15 зафиксирован блокирующим механизмом 45, в результате чего ограничивается перемещение крышки 3 в направлении "передняя сторона - задняя сторона" относительно корпуса транспортного средства. Таким образом, относительное расположение в упомянутом направлении между кронштейном 12 многозвенного механизма, который входит в состав многозвенного механизма 9 и прикреплен к крышке 3, и боковым элементом 5 рамки с кронштейном 8 ограничено. Так как положения в направлении "передняя сторона - задняя сторона" кронштейна 12 многозвенного механизма, бокового элемента 5 рамки и кронштейна 8 ограничены, то, соответственно, блокируется взаимный поворот первого шарнирного рычага 10 и второго шарнирного рычага 11, которые установлены соединяющими кронштейн 12 многозвенного механизма и боковой элемент 5 рамки с кронштейном 8. Таким образом, поддерживается относительное расположение соответствующих элементов: кронштейна 12 многозвенного механизма, первого шарнирного рычага 10 и второго шарнирного рычага 11, и крышка 3 устойчиво удерживается в полностью закрытом положении (полностью закрытом состоянии, показанном на фиг.11А).

В то же время, когда блокировка запирающего элемента 15 блокирующим механизмом 45 снята, и передняя концевая часть крышки 3 перемещается вверх, чтобы, таким образом, выполнялась операция открывания крышки 3, траектория перемещения соответствующим образом ограничивается шарнирным четырехзвенником, состоящим из: кронштейна 12 многозвенного механизма, соединенного с крышкой; первого шарнирного рычага 10, установленного соединяющим кронштейн 12 многозвенного механизма и боковой элемент 5 рамки; второго шарнирного рычага 11, установленного соединяющим кронштейн 12 многозвенного механизма и кронштейн 8; и опорного штифта 19, соединительного штифта 20, опорного штифта 23 и соединительного штифта 24, которые соединяют эти элементы друг с другом. Таким образом, состояние последовательно изменяется в следующем порядке: полностью закрытое состояние, показанное на фиг.11А (состояние, когда открытая область 2 панели 1 корпуса транспортного средства закрыта крышкой 3); состояние открывания на 20°, показанное на фиг.11В, когда крышка 3 открыта на 20° по отношению к открытой области 2 панели 1 корпуса транспортного средства; состояние открывания на 40° (фиг.11С); и затем состояние открывания на 60°, показанное на фиг.12А. Необходимо отметить, что во время такого изменения состояния сила со стороны силовой пружины 36 тянет собачку 27 в направлении по часовой стрелке относительно опорного штифта 26, как центра. Поэтому контактная область 32 находится в своем исходном положении, при котором она упирается в торец нижнего края отходящей пластины 16 кронштейна 12 многозвенного механизма.

Операция открывания крышки

В полностью закрытом состоянии крышки 3, показанном на фиг.11А, устраняется сцепление между запирающим элементом 15 и блокирующим механизмом 45, и передняя концевая часть крышки 3 перемещается вверх (операция открывания крышки). Как следствие, кронштейн 12 многозвенного механизма, прикрепленный к крышке 3, поворачивается в направлении по часовой стрелке относительно соединительного штифта 24, как центра, в результате чего крышка 3 открывается. Когда кронштейн 12 многозвенного механизма поворачивается в направлении по часовой стрелке относительно соединительного штифта 24, как центра, соединительный штифт 20 также поворачивается в направлении по часовой стрелке относительно соединительного штифта 24, как центра.

Когда соединительный штифт 20 поворачивается в направлении по часовой стрелке, верхняя концевая часть первого шарнирного рычага 10, установленная на соединительном штифте 20, как оси, тянется вперед, первый шарнирный рычаг 10 поворачивается в направлении против часовой стрелки относительно опорного штифта 19, находящегося в нижней концевой части первого шарнирного рычага 10, как центра, и первый шарнирный рычаг 10 совершает постепенный переход в стоячее положение. Когда первый шарнирный рычаг 10 поворачивается в направлении против часовой стрелки, чтобы перейти в стоячее положение, кронштейн 12 многозвенного механизма также толкается вперед и вверх. Кроме того, в связи с тем, что первый шарнирный рычаг 10 и второй шарнирный рычаг 11 входят в состав многозвенного механизма, когда первый шарнирный рычаг 10 поворачивается в направлении против часовой стрелки, чтобы перейти в стоячее положение, второй шарнирный рычаг 11 также поворачивается в направлении против часовой стрелки относительно опорного штифта 23, как центра, чтобы аналогичным образом совершить постепенный переход в стоячее положение. Как результат, при выполнении операции открывания крышки 3 кронштейн 12 многозвенного механизма перемещается в том направлении, в котором этот кронштейн выступает (вперед), а также перемещается вверх, в результате чего крышка 3 перемещается в положение открывания на 20°, показанное на фиг.11В.

Если операция открывания крышки 3 продолжается дальше, кронштейн 12 многозвенного механизма поворачивается в направлении по часовой стрелке относительно соединительного штифта 24, как центра, и, как следствие, крышка 3 поворачивается в направлении по часовой стрелке, чтобы стать открытой. В соответствии с этой операцией открывания крышки 3, соединительный штифт 20 дальше поворачивается в направлении по часовой стрелке, и первый шарнирный рычаг 10, соответственно, поворачивается в направлении против часовой стрелки относительно опорного штифта 19, как центра, чтобы постепенно перейти в стоячее положение. Аналогичным образом, второй шарнирный рычаг 11 также постепенно переходит в стоячее положение, и, как следствие, состояние последовательно изменяется с положения открывания на 20°, показанного на фиг.11В, в положение открывания на 40°, показанное на фиг.11С, а затем - с положения открывания на 40° в положение открывания на 60°, показанное на фиг.12А.

Во время такого изменения состояния контактная область 32 собачки 27 удерживается в ее исходном положении, при котором эта область упирается в торец нижнего края отходящей пластины 16 кронштейна 12 многозвенного механизма. Кроме того, в положении открывания на 60° направляющая поверхность 27а (фиг.13), созданная на торце нижнего края задней части собачки 27, приходит в контакт со сцепным штырем 37, установленным в задней концевой части второго шарнирного рычага 11.

Когда сцепной штырь 37, установленный в задней концевой части второго шарнирного рычага 11, упирается в направляющую поверхность 27а, находящуюся на торце нижнего края задней части собачки 27, сила (тянущая сила) со стороны силовой пружины 36 противодействует повороту второго шарнирного рычага 11 в направлении против часовой стрелки относительно соединительного штифта 24, находящегося в задней концевой части этого рычага 11, как центра. Таким образом, в дальнейшем операция открывания крышки должна выполняться против тянущей силы силовой пружины 36.

Перемещение механизма 25 поддержания открытого положения

Перемещение из положения открывания на 60°, при котором направляющая поверхность 27а (фиг.13), находящаяся на торце нижнего края задней части собачки 27, контактирует со сцепным штырем 37, установленным в задней концевой части второго шарнирного рычага 11 (состояние, когда крышка 3 открыта на 60° относительно открытой области 2 панели 1), в полностью открытое положение описано со ссылкой на фиг.13-16.

Как видно на фиг.13, когда при выполнении операции открывания крышки передняя концевая часть крышки 3 перемещается вверх, эта крышка 3 поворачивается в направлении по часовой стрелке относительно соединительного штифта 24, как центра. Так как направляющая поверхность 27а, находящаяся на торце нижнего края задней части собачки 27, контактирует со сцепным штырем 37, установленным в задней концевой части второго шарнирного рычага 11, из-за силы, действующей со стороны силовой пружины 36, крышка 3 перемещается вверх против силы со стороны силовой пружины 36. Когда крышка 3 перемещается вверх против силы со стороны силовой пружины 36, кронштейн 12 многозвенного механизма поворачивается в направлении по часовой стрелке относительно соединительного штифта 24, как центра. При таком повороте собачка 27, опирающаяся на опорный штифт 26 как ось, заодно поворачивается в направлении по часовой стрелке вокруг соединительного штифта 24.

Направляющая поверхность 27а собачки 27 прижимается к сцепному штырю 37, при этом направляющая поверхность 27а выполнена такой формы, при которой она наклонена вниз, в направлении вогнутой области 33 сцепления, находящейся в центре. Таким образом, по мере поворота собачки 27 в направлении по часовой стрелке относительно соединительного штифта 24, как центра, эта собачка 27 поворачивается в направлении против часовой стрелки относительно опорного штифта 26, как центра, против тянущей силы со стороны силовой пружины 36. В результате такого поворота контактная область 32 поворачивается в направлении против часовой стрелки из ее исходного положения, при котором она упирается в торец нижнего края отходящей пластины 16 кронштейна 12 многозвенного механизма, и, таким образом, отходит от отходящей пластины 16.

Когда крышка 3 продолжает перемещаться вверх, удлиненный элемент 18 кронштейна 12 многозвенного механизма, опорный штифт 26 и соединительный штифт 20 как единое целое поворачиваются в направлении по часовой стрелке относительно соединительного штифта 24, как центра, а собачка 27 поворачивается в направлении против часовой стрелки относительно опорного штифта 26, как центра. Таким образом, положение контакта между направляющей поверхностью 27а собачки 27 и сцепным штырем 37 перемещается к центру этой собачки 27 (фиг.14). Направляющая поверхность 27а является настолько гладкой, чтобы положение контакта перемещалось плавно.

Когда крышка 3 дальше продолжает перемещаться вверх, сцепной штырь 37 перемещается за край открытой части 35 вогнутой области 33 сцепления, которая создана с задней стороны области 28 для опорной оси на задней поверхности собачки 27 (фиг.15). Когда сцепной штырь 37 перемещается за край вогнутой области 33 сцепления, прижимающая сила исчезает из-за наличия открытой части 35, и, как следствие, собачка 27 поворачивается в направлении по часовой стрелке относительно опорного штифта 26, как центра, только за счет тянущей силы, действующей в направлении по часовой стрелке относительно опорного штифта 26, как центра, которая создается силовой пружиной 36 собачки 27. Таким образом, сцепной штырь 37 входит в вогнутую область 33 сцепления из открытой части 35, и этот штифт 37 входит в сопряжение с верхней частью 34 вогнутой области 33 сцепления (фиг.16). Кроме того, контактная область 32 возвращается в свое исходное положение, при котором она упирается в торец нижнего края отходящей пластины 16 кронштейна 12 многозвенного механизма. В то же самое время, выступающая упорная область 21, созданная на торце удаленного конца нижней концевой части удлиненного элемента 18 кронштейна 12 многозвенного механизма, упирается в поверхность верхнего торца ограничительной пластины 22 первого шарнирного рычага 10, в результате чего выполнение операции открывания крышки прекращается, и, таким образом, крышка 3 приводится в полностью открытое положение.

В состоянии, показанном на фиг.16, когда крышка 3 удерживается полностью открытой, к собачке 27 в направлении по часовой стрелке относительно опорного штифта 26, как центра, приложена тянущая сила со стороны силовой пружины 36. Таким образом, если только к сцепному штырю 37 не приложена сила, толкающая собачку 27 вверх, в направлении против часовой стрелки относительно опорного штифта 26, как центра, и направленная против тянущей силы силовой пружины 36, крышка 3 не закрывается и поэтому удерживается в полностью открытом состоянии. Кроме того, из-за тянущей силы со стороны силовой пружины 36 контактная область 32 удерживается в своем исходном положении, при котором она упирается в торец нижнего края отходящей пластины 16 кронштейна 12 многозвенного механизма.

Таким образом, сила, удерживающая крышку 3 в полностью открытом состоянии, задается тянущей силой силовой пружины 36. Соответственно, сила, удерживающая крышку 3 в открытом состоянии, может быть изменена путем замены силовой пружины 36 и, таким образом, изменения тянущей силы. То есть, даже если оператор по ошибке прикладывает силу в направлении, в котором крышка 3 закрывается, эта крышка может быть удержана в полностью открытом состоянии. Кроме того, можно менять настройки, которые не помешают оператору во время открывания и закрывания крышки 3.

Кроме того, ограничительный механизм образован: выступающей упорной областью 21, созданной на периферии соединительного штифта 20 в области нижнего конца удлиненного элемента 18; и ограничительной пластиной 22, созданной на периферии соединительного штифта 20 в верхней концевой части первого шарнирного рычага 10. То есть, выступающая упорная область 21 удлиненного элемента 18 кронштейна 12 многозвенного механизма упирается в ограничительную пластину 22 первого шарнирного рычага 10, что позволяет гарантированно прекратить выполнение операции открывания крышки 3 и обеспечить устойчивость полностью открытого состояния этой крышки 3.

Операция закрывания крышки

Операция закрывания крышки 3 может быть выполнена путем толкания вниз передней концевой части крышки 3, чтобы, таким образом, приложить к сцепному штырю 37 силу, толкающую собачку 27 вверх, в направлении против часовой стрелки относительно опорного штифта 26, как центра, против тянущей силы силовой пружины 36. Таким образом, сцепной штырь 37 может выводиться из вогнутой области 33 сцепления, как последовательно показано от фиг.16 к фиг.15, от фиг.15 к фиг.14 и от фиг.14 к фиг.13. Последующая операция закрывания выполняется в обратном порядке по сравнению с операцией открывания крышки.

При использовании устройства для открывания и закрывания крышки, соответствующего настоящему изобретению, можно выполнять работу одной рукой от начала операции открывания до удерживания крышки 3 в полностью открытом состоянии. Кроме того, многозвенный механизм 9 снабжен опорной конструкцией для поддержания крышки 3 в открытом состоянии, поэтому можно сэкономить больше места по сравнению с устройством, в котором используется газовый цилиндр, и изготовление устройства является малозатратным с точки зрения стоимости деталей. Помимо этого, когда крышку 3 закрывают из открытого состояния, ее можно закрывать с применением меньшей силы, чем в случае устройства, в котором используется газовый цилиндр, имеющий силу сопротивления, которая является достаточно большой, чтобы обеспечить перемещение крышки 3 вверх, и можно сделать так, чтобы чувствовался щелчок.

Изобретение относится к устройству открывания и закрывания крышки, выполненному в корпусе транспортного средства. Устройство содержит шарнирный четырехзвенник, снабженый механизмом поддержания открытого положения, который содержит: сцепной штырь, выступающий от задней концевой части второго шарнирного рычага; опорный штифт, выступающий от области основания удлиненного элемента кронштейна многозвенного механизма; собачку, имеющую центральную область, в которой эта собачка с возможностью поворота установлена на опорный штифт; и силовую пружину, которая тянет собачку в одном направлении относительно опорного штифта, как центра. Собачка имеет направляющую поверхность; вогнутую область сцепления, вводимую в сопряжение со сцепным штырем. Направляющая поверхность контактирует со сцепным штырем при выполнении операции открывания крышки, и положение контакта между ними перемещается в направлении центра в соответствии с поворотом относительно опорного штифта, как центра, выполняемым против действия тянущей силы, действующей со стороны силовой пружины. Обеспечивается удобство пользования. 3 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Устройство для открывания и закрывания крышки, позволяющее открывать и закрывать крышку открытой области, созданной в корпусе транспортного средства, содержащее:
многозвенный механизм, установленный между крышкой и корпусом транспортного средства и функционирующий как шарнир при открывании и закрывании крышки; и
механизм поддержания открытого положения, позволяющий сохранять открытое положение крышки,
причем механизм поддержания открытого положения работает в соответствии с поворотами звеньев, включенных в состав многозвенного механизма, и блокирует повороты звеньев относительно друг друга, что позволяет сохранить открытое положение крышки;
при этом многозвенный механизм представляет собой шарнирный четырехзвенник и содержит:
- опорную рамку, служащую первым звеном, которая прикреплена к периферии открытой области корпуса транспортного средства;
- кронштейн многозвенного механизма, служащий вторым звеном, который прикреплен к задней поверхности крышки; и
- первый шарнирный рычаг, служащий третьим звеном, и второй шарнирный рычаг, служащий четвертым звеном, которые установлены между кронштейном многозвенного механизма и опорной рамкой;
при этом второй шарнирный рычаг длиннее первого шарнирного рычага;
верхняя концевая часть первого шарнирного рычага при помощи первого соединительного штифта с возможностью поворота соединена с кронштейном многозвенного механизма, а нижняя концевая часть первого шарнирного рычага при помощи второго соединительного штифта с возможностью поворота соединена с опорной рамкой;
верхняя концевая часть второго шарнирного рычага при помощи третьего соединительного штифта с возможностью поворота соединена с кронштейном многозвенного механизма с передней стороны от первого соединительного штифта, а нижняя концевая часть второго шарнирного рычага при помощи четвертого соединительного штифта с возможностью поворота соединена с опорной рамкой с передней стороны от второго соединительного штифта;
расстояние между первым соединительным штифтом и третьим соединительным штифтом меньше расстояния между вторым соединительным штифтом и четвертым соединительным штифтом; и
передняя концевая часть кронштейна многозвенного механизма выполнена с возможностью поворота вверх при открывании крышки;
причем механизм поддержания открытого положения содержит:
- первый механизм, содержащий собачку, выполненную с возможностью поворота в соответствии с поворотами звеньев, включенных в состав многозвенного механизма, при открывании и закрывании крышки; и
- второй механизм, состоящий из ограничительной конструкции, расположенной между задней частью кронштейна многозвенного механизма и верхней концевой частью первого шарнирного рычага в шарнирном четырехзвеннике;
при этом собачка первого механизма позволяет фиксировать угол поворота между кронштейном многозвенного механизма, служащим вторым звеном, и вторым шарнирным рычагом, служащим четвертым звеном, когда крышку располагают в открытом положении;
ограничительная конструкция второго механизма позволяет фиксировать угол поворота между кронштейном многозвенного механизма, служащим вторым звеном, и первым шарнирным рычагом, служащим третьим звеном при открытом положении крышки; и
как первый механизм, так и второй механизм позволяют снимать фиксацию углов поворота между звеньями, когда звенья поворачивают в направлении закрывания крышки.

2. Устройство по п.1, в котором:
первый механизм, входящий в состав механизма поддержания открытого положения, содержит собачку, силовую пружину и сцепной штырь;
причем собачка имеет:
- центральную часть, которая установлена на кронштейн многозвенного механизма при помощи опорного штифта, что делает возможным поворот собачки вверх и вниз;
- переднюю концевую часть, в которой образована контактная область для контакта с кронштейном многозвенного механизма; и
- заднюю концевую часть, в которой имеется вогнутая область сцепления, входящая в сопряжение со сцепным штырем, и гладкая направляющая поверхность, доходящая до вогнутой области сцепления;
при этом силовая пружина постоянно принуждает заднюю часть собачки к повороту вниз;
сцепной штырь упирается в верхнюю концевую часть второго шарнирного рычага, соответствующую направляющей поверхности собачки, и установлен в таком положении, чтобы он входил в вогнутую область сцепления на собачке, когда крышку располагают в открытом положении; и
собачка поворачивается силовой пружиной в соответствии с перемещением крышки при открывании, направляющая поверхность в задней части собачки, из области выше сцепного штыря, приходит в контакт с этим штырем, установленным на втором шарнирном рычаге, во время второй половины перемещения при открывании, контактная область собачки, из области ниже кронштейна многозвенного механизма, приходит в контакт с этим кронштейном при открытом положении крышки, и сцепной штырь входит в вогнутую область сцепления на собачке, что позволяет ввести в сцепление крышку и многозвенный механизм для блокирования поворотов звеньев.

3. Устройство по п.2, в котором силовая пружина представляет собой спиральную пружину, а собачка дополнительно имеет область для зацепления спиральной пружины в своей передней концевой части, причем спиральную пружину подвешивают между областью для зацепления и задней частью кронштейна многозвенного механизма, соответствующей области выше опорного штифта, чтобы постоянно принуждать заднюю часть собачки к повороту вниз.

4. Устройство по п.2 или 3, в котором вогнутая область сцепления, образованная в задней концевой части собачки, имеет закрытую боковую поверхность, которая расположена напротив переднего конца сцепного штыря, входящего в вогнутую область сцепления.