АВТОМОБИЛЬНАЯ ДВЕРНАЯ ПЕТЛЯ, ОБЛЕГЧАЮЩАЯ ЗАКРЫВАНИЕ ДВЕРИ Российский патент 2024 года по МПК E05D11/06 

Область техники

Изобретение относится к петлям, более конкретно, к автомобильным дверным петлям, которые облегчают закрытие двери транспортного средства относительно кузова транспортного средства, а также отделение двери транспортного средства от кузова транспортного средства.

Предшествующий уровень техники

Как правило, автомобильные дверные петли включают в себя дверной компонент транспортного средства и кузовной компонент транспортного средства, жестко закрепленные, соответственно, на двери транспортного средства и на его кузове. Во многих случаях дверной компонент соединен с кузовным компонентом с возможностью вращения посредством шарнирного пальца, жестко закрепленного на одном из вышеуказанных компонентов, т.е. либо на дверном компоненте, либо на кузовном компоненте, в то время как другой из этих компонентов может свободно вращаться относительно этого шарнирного пальца.

При закрытии двери дверной компонент петли, жестко прикрепленный к двери транспортного средства, поворачивается относительно кузовного компонента до тех пор, пока дверь транспортного средства полностью не защелкнется на кузове транспортного средства. В некоторых случаях полное закрытие двери транспортного средства может быть затруднительным вследствие сопротивления закрытию двери. Например, сопротивление закрытию двери может быть обусловлено давлением внутри кабины, что может происходить, когда все окна кабины полностью закрыты, или массой двери, например, в случаях, когда автомобиль припаркован в направлении вниз по склону, что приводит к распахиванию двери. Сопротивление закрытию двери может также иметь место при сжатии дверных уплотнений и полном зацеплении механизма дверной защелки с бойком.

В документе GB1397776 на имя Гуиониц раскрыта петля, имеющая фиксатор открытия двери. Петля требует большего крутящего момента для закрытия двери, чем для ее открытия, что не способствует преодолению сопротивления двери при закрытии. В документе DE202020101385U1 раскрыта дверная петля, которая также не предназначена для преодоления сопротивления закрытию двери.

Таким образом, было бы целесообразно создать такую автомобильную дверную петлю, которая облегчала бы закрытие двери транспортного средства относительно кузова транспортного средства.

Раскрытие изобретения

Согласно одному из аспектов изобретения, раскрывается петля, приспособленная для соединения с возможностью вращения двери транспортного средства с кузовом транспортного средства, включающая в себя: первую скобу, устанавливаемую на одном из компонентов, к которым относятся дверь и кузов транспортного средства, содержащую первый корпус; вторую скобу, устанавливаемый на другом из компонентов, к которым относятся дверь и кузов транспортного средства; кулачковый элемент, установленный без возможности вращения внутри второй скобы, содержащий кулачковую поверхность, выполненную с возможностью взаимодействия со следящим элементом; следящий элемент, размещенный без возможности вращения в первом корпусе и выполненный с возможностью перемещения в продольном направлении внутри первого корпуса при взаимодействии с кулачковой поверхностью; и энергонакопительное средство, выполненное с возможностью накопления энергии, когда следящий элемент продольно перемещается в первом направлении, и высвобождения энергии, когда следящий элемент продольно перемещается во втором направлении, противоположном первому направлению; причем вращение первой скобы относительно второй скобы в предварительно определенном угловом диапазоне вызывает продольное перемещение следящего элемента; вращение первой скобы относительно второй скобы дальше предварительно определенного положения при открывании двери приводит к упору друг в друга первой ровной поверхности следящего элемента и второй ровной поверхности кулачкового элемента, в результате чего прекращается продольное перемещение следящего элемента в первом направлении; и вращение первой скобы относительно второй скобы дальше предварительно определенного положения при закрывании двери приводит к взаимодействию следящего элемента с кулачковой поверхностью и продольному перемещению следящего элемента во втором направлении, в результате чего происходит высвобождение энергии, накопленной энергонакопительным средством, что способствует закрыванию двери.

Согласно еще одному аспекту изобретения, кулачковая поверхность содержит по меньшей мере одну наклонную поверхность кулачкового элемента; и следящий элемент содержит по меньшей мере одну наклонную поверхность следящего элемента, выполненную с возможностью взаимодействия с по меньшей мере одной наклонной поверхностью кулачкового элемента. Согласно еще одному аспекту изобретения, петля находится в закрытом состоянии, когда следящий элемент больше не способен поворачиваться относительно кулачкового элемента и энергонакопительное средство не способно высвобождать дополнительную энергию; петля находится в первом частично открытом состоянии, когда по меньшей мере одна наклонная поверхность следящего элемента взаимодействует с наклонной поверхностью кулачкового элемента и энергонакопительное средство при поворачивании двери способно накапливать или высвобождать дополнительную энергию; петля находится во втором частично открытом состоянии, когда первая ровная поверхность следящего элемента примыкает ко второй ровной поверхности кулачкового элемента, обеспечивая возможность относительного вращения между ними без дополнительного накопления или высвобождения энергии энергонакопительным средством; и петля находится в полностью открытом состоянии, когда следящий элемент больше не способен поворачиваться относительно кулачкового элемента и энергонакопительное средство не способно накапливать дополнительную энергию.

Согласно еще одному аспекту изобретения, кулачковый элемент дополнительно содержит первый вал, размещенный в первом корпусе, причем первый вал является цилиндрическим, энергонакопительное средство выполнено с возможностью окружения первого вала, и следящий элемент выполнен с возможностью окружения первого вала так, чтобы скользить с первым валом в продольном направлении и вращаться относительно первого вала. Согласно еще одному аспекту изобретения, петля дополнительно содержит удерживающее средство для взаимодействия с первым валом для предотвращения продольного перемещения кулачкового элемента в первом корпусе. Согласно еще одному аспекту изобретения, указанное удерживающее средство дополнительно побуждает энергонакопительное средство накапливать начальное количество энергии для приложения по меньшей мере предварительно определенной величины предварительной нагрузки к следящему элементу. Согласно еще одному аспекту изобретения, указанное удерживающее средство содержит палец, соединенный без возможности вращения с первым валом и вращающийся во втулке, когда установлен в первом корпусе.

Согласно еще одному аспекту изобретения, кулачковый элемент дополнительно содержит второй вал, выступающий в сторону, противоположную первому валу, причем второй вал установлен без возможности вращения во втором корпусе второй скобы, и крепежное средство, прикрепленное ко второму валу, обеспечивает прикрепление кулачкового элемента ко второму корпусу. Согласно еще одному аспекту изобретения, второй вал содержит резьбовую часть, а крепежное средство содержит резьбовой крепежный элемент, выполненный с возможностью взаимодействия с соответствующей резьбовой частью второго вала, благодаря чему первая скоба способна отделяться от второй скобы путем удаления крепежного элемента и извлечения второго вала из второго корпуса.

Согласно еще одному аспекту изобретения, кулачковый элемент содержит первый противовращательный элемент, и вторая скоба содержит второй противовращательный элемент, выполненный с возможностью взаимодействия с первым противовращательным элементом для предотвращения вращения между кулачковым элементом и второй скобой. Согласно еще одному аспекту изобретения, первый противовращательный элемент содержит охватываемую многоугольную сужающуюся контактную поверхность конического соединения, а второй противовращательный элемент содержит охватывающую многоугольную сужающуюся контактную поверхность конического соединения.

Согласно еще одному аспекту изобретения, петля дополнительно содержит по меньшей мере одну продольную канавку, выполненную на одной из внутренней цилиндрической поверхности первого корпуса и окружной поверхности следящего элемента, и по меньшей мере один продольно проходящий шлиц, выполненный на другой из окружной поверхности следящего элемента и внутренней цилиндрической поверхности первого корпуса, причем по меньшей мере один шлиц выполнен с возможностью взаимодействия с по меньшей мере одной канавкой и с возможностью перемещения в продольном направлении по этой канавке для предотвращения вращения следящего элемента в первом корпусе с обеспечением возможности продольного перемещения следящего элемента внутри первого корпуса.

Согласно еще одному аспекту изобретения, указанная петля работает совместно с ограничителем открытия двери, выполненным с возможностью удерживания двери в нескольких положениях вращения относительно кузова. Согласно еще одному аспекту изобретения, вторая петля, соединяющая дверь с кузовом, содержит ограничитель открытия двери.

Согласно еще одному аспекту изобретения, энергонакопительное средство содержит пружину. Согласно еще одному аспекту изобретения, пружина представляет собой спиральную пружину.

Согласно еще одному аспекту изобретения, трение между первой ровной поверхностью следящего элемента и второй ровной поверхностью кулачкового элемента обеспечивает функцию ограничения открывания двери.

Согласно еще одному аспекту изобретения, петля дополнительно содержит съемное крепежное средство, выполненное с возможностью удерживания первой скобы и второй скобы в собранном состоянии.

Другие аспекты изобретения будут очевидны из приведенного далее описания.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1A и 1B показана дверь транспортного средства, посредством петли соединенная с кузовом транспортного средства с возможностью вращения;

на фиг. 2 – петля согласно некоторым возможным вариантам осуществления изобретения, вид в перспективе с пространственным разделением деталей;

на фиг. 3A-3D, 4A и 4B – узел из компонентов петли согласно некоторым вариантам осуществления;

на фиг. 5A-5C – принцип работы петли согласно некоторым вариантам осуществления;

на фиг. 6A-6D – процесс отделения и повторного соединения с возможностью вращения двери транспортного средства с кузовом транспортного средства согласно некоторым вариантам осуществления.

Варианты осуществления изобретения

Все варианты осуществления, примеры и альтернативные варианты, раскрываемые в описании, формуле изобретения и показанные на чертежах, включая их любые различные аспекты или соответствующие отдельные особенности, могут использоваться по отдельности и в комбинациях друг с другом. Особенности, описанные для одного варианта осуществления, применимы ко всем возможным вариантам осуществления, если только такие особенности не являются технически несовместимыми.

Варианты осуществления изобретения

Согласно одному из аспектов изобретения, раскрывается петля, приспособленная для соединения с возможностью вращения двери транспортного средства с кузовом транспортного средства. Указанная петля включает в себя первую скобу и вторую скобу, каждая из которых выполнена с возможностью прикрепления к двери или к кузову транспортного средства с помощью неподвижных крепежных элементов, сварки, пайки, заклепок или других средств. В некоторых вариантах осуществления изобретения первая скоба может быть прикреплена к двери, а вторая скоба – к кузову. В других вариантах осуществления изобретения первая скоба может быть прикреплена к кузову, а вторая скоба – к двери. В первом корпусе первой скобы размещен без возможности вращения следящий элемент, выполненный с возможностью перемещения в продольном направлении внутри первого корпуса. В некоторых вариантах осуществления изобретения следящий элемент может содержать плунжер, совершающий возвратно-поступательное движение. Кулачковый элемент прикреплен без возможности вращения ко второй скобе и содержит кулачковую поверхность, выполненную с возможностью взаимодействия со следящим элементом. Энергонакопительное средство выполнено с возможностью накопления энергии при продольном перемещении следящего элемента в первом направлении и высвобождения энергии при продольном перемещении следящего элемента во втором направлении, противоположном первому направлению. В некоторых вариантах осуществления изобретения энергонакопительное средство может включать в себя упругий элемент, такой как пружина. В качестве пружины может использоваться пружина постоянной или переменной жесткости. В предпочтительном варианте осуществления изобретения энергонакопительное средство представляет собой спиральную пружину. К другим возможным энергонакопительным средствам относятся сжимаемые, упругие резиновые или пластиковые компоненты, сжатый газ (например, газовые цилиндры) и накопители тепловой энергии, а также другие средства накопления энергии.

Вращение первой скобы относительно второй скобы в предварительно угловом диапазоне вызывает продольное перемещение следящего элемента. При открывании двери вращение первой скобы приводит к тому, что следящий элемент также вращается и взаимодействует с кулачковой поверхностью. В результате взаимодействия следящего элемента с кулачковой поверхностью следящий элемент продольно перемещается в первом направлении внутри первого корпуса, в результате чего энергонакопительное средство накапливает энергию. В предпочтительном варианте осуществления изобретения первая скоба поворачивается на предварительно определенный угол относительно второй скобы (например, на 4 градуса, 5 градусов, 7 градусов или на другой угол), прежде чем следящий элемент войдет во взаимодействие с кулачковой поверхностью. Такой вращательный зазор позволяет двери частично открыться без возникновения каких-либо кулачковых сил реакции между следящим элементом и кулачковой поверхностью кулачкового элемента. Такой вращательный зазор может быть полезен при снятии двери, когда первая скоба и вторая скоба разделяются. Вращательный зазор может быть также причиной сильного хлопания. Вращение первой скобы относительно второй скобы дальше предварительно определенного положения (например, ее поворачивание на 20 градусов, 30 градусов, 35 градусов или на другой угол) при открывании двери приводит к упору друг в друга первой ровной поверхности следящего элемента и второй ровной поверхности кулачкового элемента, в результате чего прекращается продольное перемещение следящего элемента. В предпочтительном варианте осуществления трение между первой ровной поверхностью следящего элемента и второй ровной поверхностью кулачкового элемента обеспечивает функцию ограничения открывания двери, что помогает удерживать дверь в открытом положении. С другой стороны, вращение первой скобы относительно второй скобы дальше предварительно определенного положения при закрывании двери приводит к взаимодействию следящего элемента с кулачковой поверхностью и продольному перемещению следящего элемента во втором направлении. При продольном перемещении следящего элемента во втором направлении происходит высвобождение энергии энергонакопительным средством, в результате чего к следящему элементу прикладывается нагрузка, что способствует закрыванию двери.

Энергия, способствующая закрыванию двери, может быть полезной в ситуациях, когда для закрывания двери требуется дополнительное усилие. Например, энергия, способствующая закрыванию двери, может быть полезной для преодоления сопротивления закрытию двери, обусловленного давлением воздуха внутри кабины (например, когда все окна закрыты) или массой двери (например, в случаях, когда транспортное средство припарковано в направлении вниз по склону, что приводит к распахиванию двери). Энергия, способствующая закрыванию двери, может быть полезна также для преодоления сопротивления закрытию двери, которое может возникать при сжатии дверных уплотнений и полном зацеплении механизма дверной защелки с бойком. В некоторых вариантах осуществления изобретения, когда угол открытия двери относительно кузова составляет 30 градусов, может генерироваться способствующая закрыванию двери энергия величиной 3,5 Дж.

В некоторых вариантах осуществления изобретения кулачковый элемент содержит по меньшей мере одну наклонную поверхность кулачкового элемента (например, одну, две, четыре или другое количество наклонных поверхностей кулачкового элемента). В некоторых вариантах осуществления изобретения следящий элемент содержит по меньшей мере одну наклонную поверхность следящего элемента (например, одну, две, четыре или другое количество наклонных поверхностей следящего элемента), выполненную с возможностью взаимодействия с по меньшей мере одной наклонной поверхностью кулачкового элемента. Количество наклонных поверхностей следящего элемента обычно равно количеству наклонных поверхностей кулачкового элемента. Когда следящий элемент больше не может поворачиваться относительно кулачкового элемента, петля находится в закрытом состоянии, и энергонакопительное средство больше не высвобождает энергию. Когда по меньшей мере одна наклонная поверхность следящего элемента взаимодействует с наклонной поверхностью кулачкового элемента, и при поворачивании двери может происходить дополнительное накопление или высвобождение энергии энергонакопительным средством, петля находится в частично открытом состоянии. Петля может оставаться в частично открытом состоянии, когда первая ровная поверхность следящего элемента примыкает ко второй ровной поверхности кулачкового элемента, что обеспечивает возможность относительного вращения между ними без дополнительного накопления или высвобождения энергии энергонакопительным средством. Как правило, в этой фазе частично открытого состояния петли в энергонакопительном средстве накапливается максимальное количество энергии. Когда следящий элемент больше не может поворачиваться относительно кулачкового элемента, и энергонакопительное средство больше не может накапливать энергию, петля находится в полностью открытом состоянии. Петля находится в таком полностью открытом состоянии, когда первая скоба поворачивается на предварительно определенный угол или более (например, на угол 25 градусов или более, 30 градусов или более) относительно второй скобы. В некоторых вариантах осуществления изобретения по меньшей мере одна наклонная поверхность следящего элемента выполнена с возможностью взаимодействия с по меньшей мере одной наклонной поверхностью кулачкового элемента после поворачивания двери и её открытия на предварительно определенный угол (например, на угол 3 градуса, 5 градусов, 6 градусов или на другой угол).

В некоторых вариантах осуществления изобретения кулачковый элемент содержит первый вал, размещенный в первом корпусе. Предпочтительно, первый вал имеет цилиндрическую форму для обеспечения вращения следящего элемента вокруг первого вала. Предпочтительно, на конце первого вала расположена кулачковая поверхность, отделенная от энергонакопительного средства следящим элементом. В некоторых вариантах осуществления изобретения энергонакопительное средство выполнено с возможностью окружения первого вала. Примером такого энергонакопительного средства является пружина, в частности, спиральная пружина. В некоторых вариантах осуществления следящий элемент выполнен с возможностью окружения первого вала так, чтобы скользить с первым валом в продольном направлении и вращаться относительно первого вала. В таком случае первый вал, предпочтительно, имеет цилиндрическую форму, а следящий элемент содержит соответствующую полую цилиндрическую сердцевину. В некоторых вариантах осуществления изобретения используется удерживающее средство, взаимодействующее с первым валом для предотвращения продольного перемещения кулачкового элемента в первом корпусе. Такое удерживающее средство может заставлять энергонакопительное средство накапливать начальное количество энергии для приложения предварительной нагрузки к следящему элементу. В некоторых вариантах осуществления изобретения удерживающее средство содержит втулку, установленную в первом корпусе, и палец, приспособленный для установки в эту втулку с возможностью вращения относительно неё. В некоторых вариантах осуществления изобретения палец запрессован в первый вал или напрессован на первый вал, что обеспечивает возможность накопления начального количества энергии энергонакопительным средством с целью прикладывания предварительной нагрузки к следящему элементу. Могут быть использованы также удерживающие средства другого типа, такие как зажим или гайка. В некоторых вариантах осуществления изобретения кулачковый элемент содержит второй вал, устанавливаемый без возможности вращения во втором корпусе второй скобы, причем крепежное средство, соединенное со вторым валом, фиксирует кулачковый элемент во втором корпусе. В некоторых вариантах осуществления изобретения выполнена резьба на конце второго вала, расположенном рядом с внешним концом второго корпуса, дальним относительно первой скобы. Этот конец второго вала, соответственно, также является дальним относительно первого вала. Крепежное средство может содержать резьбовой крепежный элемент, выполненный с возможностью взаимодействия с соответствующим резьбовым концом второго вала. В некоторых вариантах осуществления изобретения первая скоба может отделяться от второй скобы путем удаления крепежного элемента и извлечения второго вала из второго корпуса. В других вариантах осуществления изобретения могут быть использованы другие крепежные средства, такие как зажимы или гайки, для прикрепления без возможности вращения кулачкового элемента ко второму корпусу. Кулачковый элемент может содержать дисковидный элемент, приспособленный для установки между первым корпусом и вторым корпусом. В некоторых вариантах осуществления изобретения между дисковидным элементом и первым корпусом расположена втулка.

Внутренняя цилиндрическая поверхность или отверстие первого корпуса может содержать по меньшей мере одну продольную канавку, а следящий элемент может содержать по меньшей мере один шлиц, проходящий в продольном направлении от окружной поверхности следящего элемента. Этот по меньшей мере один шлиц выполнен с возможностью взаимодействия с по меньшей мере одной продольной канавкой и с возможностью перемещения в продольном направлении по этой канавке с целью предотвращения вращения следящего элемента относительно первого корпуса с обеспечением возможности перемещения в продольном направлении следящего элемента внутри первого корпуса. В других возможных вариантах осуществления точно такой же эффект достигается, когда окружная поверхность следящего элемента содержит по меньшей мере одну продольную канавку, а цилиндрическая внутренняя поверхность или отверстие первого корпуса содержит по меньшей мере один шлиц.

В некоторых вариантах осуществления изобретения кулачковый элемент содержит первый противовращательный элемент, а вторая скоба содержит второй противовращательный элемент. Второй противовращательный элемент выполнен с возможностью вхождения в зацепление с первым противовращательным элементом для затруднения и, предпочтительно предотвращения, вращения между кулачковым элементом и второй скобой. В предпочтительном варианте осуществления первый противовращательный элемент содержит охватываемую многоугольную сужающуюся контактную поверхность конического соединения, а второй противовращательный элемент содержит охватывающую многоугольную сужающуюся контактную поверхность конического соединения. В другом предпочтительном варианте осуществления первый противовращательный элемент содержит одну из охватываемой квадратной сужающейся контактной поверхности и охватывающей квадратной сужающейся контактной поверхности, а второй противовращательный элемент содержит другую из указанных поверхностей. Для предотвращения вращения между кулачковым элементом и второй скобой могут быть использованы также и другие средства. Например, в одном из возможных вариантов осуществления первый противовращательный элемент содержит выступ, а второй противовращательный элемент содержит углубление, выполненное с возможностью приема в него указанного выступа для предотвращения вращения между кулачковым элементом и второй скобой. В некоторых вариантах осуществления изобретения первый противовращательный элемент и второй противовращательный элемент могут также способствовать выравниванию дверной скобы и кузовной скобы относительно друг друга при сборке двери с кузовом.

В некоторых вариантах осуществления изобретения петля работает совместно с ограничителем открытия двери для удерживания двери в нескольких поворотных положениях. Вторая петля, соединяющая дверь с кузовом, может содержать такой ограничитель открытия двери. Пример такого ограничителя открытия двери раскрыт в патенте US6481056.

На фиг. 1A и 1B показана дверная петля (1) согласно варианту осуществления, приспособленная для соединения с возможностью вращения двери (2) транспортного средства с кузовом (3) транспортного средства. Петля содержит дверную скобу (4) и кузовную скобу (5). Дверная скоба (4) может устанавливаться на двери (2) транспортного средства и включает в себя дверной корпус (6) (см. фиг. 2). Дверная скоба прикрепляется к двери (2) транспортного средства с помощью неподвижных крепежных элементов (7). Кузовная скоба (5) может устанавливаться на кузове (3) транспортного средства и включает в себя кузовной корпус (8) (см. фиг. 2). Кузовная скоба (5) прикрепляется к кузову (3) транспортного средства с помощью неподвижных крепежных элементов (7).

На фиг. 2 показана петля (1), вид с пространственным разделением деталей. На фиг. 3A-D, 4A и 4B показан узел из компонентов петли (1). Внутри дверного корпуса (6) без возможности вращения размещен кулачковый следящий элемент (9). Этот следящий элемент окружает первый вал (10) кулачкового элемента (11), без возможности вращения прикрепленного к кузовной скобе (5). Следящий элемент (9) выполнен с возможностью перемещения в продольном направлении внутри дверного корпуса (6) вдоль первого вала (10) аналогично поршню, совершающему возвратно-поступательное движение. Следящий элемент (9) содержит один или более шлицев (12), приспособленных для установки в продольные канавки (13) дверного корпуса (6) для предотвращения вращения следящего элемента (9) относительно дверного корпуса (6) и обеспечения перемещения следящего элемента (9) в продольном направлении внутри дверного корпуса (6) вдоль первого вала (10). Следящий элемент (9) содержит также выступы (14), приспособленные для установки в канавки (15) кулачкового элемента (11). Выступы (14) содержат наклонные поверхности (16) следящего элемента, выполненные с возможностью взаимодействия с наклонными поверхностями (17) кулачкового элемента, расположенными в канавках (15).

Внутри дверного корпуса (6) установлена пружина (18), окружающая первый вал (10). При открывании двери (2) наклонные поверхности (16) следящего элемента взаимодействуют с наклонными поверхностями (17) кулачкового элемента, перемещаясь вверх вдоль них и вызывая продольное перемещение следящего элемента (9) в первом направлении, в результате чего происходит сжатие пружины (18) для накопления энергии упругой деформации. При закрывании двери (2) наклонные поверхности (16) следящего элемента взаимодействуют с наклонными поверхностями (17) кулачкового элемента, перемещаясь вниз вдоль них и вызывая продольное перемещение следящего элемента (9) во втором направлении, противоположном первому направлению, в результате чего происходит разжатие пружины (18) и высвобождение энергии упругой деформации.

В отверстие (20) в верхней части дверного корпуса (6) запрессована втулка (19). В качестве такой втулки может использоваться не создающая трения разрезная втулка или втулка какого-либо иного подходящего типа. Во втулку (19) установлен палец (21), который запрессовывается в первый вал (10), расположенный в дверном корпусе (6). Альтернативно, палец (21) может напрессовываться на первый вал (10) или ввинчиваться внутрь первого вала (10) или навинчиваться на него. В результате, при открывании и закрывании двери (2) дверной корпус (6) вращается относительно пальца (21) и первого вала (10). Палец (21) вызывает сжатие пружины (18) и предварительную нагрузку на следящий элемент (9).

Кулачковый элемент (11) содержит также включает в себя конический элемент (22), форма которого соответствует форме конического гнезда (23), запрессованного в кузовной корпус (8). Контактные поверхности конического элемента (22) и конического гнезда (23) включают в себя, соответственно, охватываемую квадратную сужающуюся контактную поверхность (24) и охватывающую квадратную сужающуюся контактную поверхность (25). Квадратные сужающиеся контактные поверхности (24) и (25) конического элемента (22) и конического гнезда (23), соответственно, предотвращают вращение между кулачковым элементом (11) и кузовной скобой (5), а также способствуют выравниванию дверной скобы (4) и кузовной скобы (5) относительно друг друга во время сборки петли (1). Хотя квадратные сужающиеся контактные поверхности являются предпочтительными, возможно также применение многоугольных контактных поверхностей других форм (например, треугольных, пятиугольных и т.д.).

Кулачковый элемент (11) дополнительно содержит второй вал (26), приспособленный для установки в вертикальный канал (27) кузовного корпуса (8). Второй вал (26) имеет резьбу для взаимодействия с крепежным элементом (28). При необходимости, резьба может проходить по всей длине второго вала или только по части его длины. Крепежный элемент (28) закрепляется на резьбовом конце второго вала (26) для прикрепления кулачкового элемента (11) к кузовной скобе (5) и соединения с возможностью вращения двери (2) и кузова (3). Крепежный элемент (28) имеет внутреннюю резьбу, в то время как второй вал (26) имеет наружную резьбу. Альтернативно, крепежный элемент (28) может иметь наружную резьбу, а второй вал (26) может иметь внутреннюю резьбу. Для крепления кулачкового элемента (11) к кузовной скобе (5) могут быть использованы и другие средства, однако, резьбовое соединение является предпочтительным, поскольку оно обеспечивает возможность легкого снятия снятия и повторного прикрепления двери (2) к кузову (3), как описано далее. Крепежный элемент (28) предназначен для удерживания дверной скобы (4) и кузовной скобы (5) в собранном виде. Дисковидный элемент (30) кулачкового элемента (11) выполнен с возможностью контактирования как с дверным корпусом (6), так и с кузовным корпусом (8). Втулка (29) приспособлена для окружения цилиндрической части кулачкового элемента (11) между канавками (15) и дисковидным элементом (30), опираясь на верхнюю поверхность дисковидного элемента (30) кулачкового элемента (11). Втулка (29) облегчает вращение первого корпуса (6) относительно кулачкового элемента (11). В различных вариантах осуществления некоторые части вышеописанного кулачкового элемента (11) могут быть выполнены за одно целое и/или конструктивно закреплены.

На фиг. 5A-5C пояснен принцип работы петли (1). Дверная скоба (4) на фиг. 5A-5C специально не показана, чтобы не закрывать компоненты, размещенные внутри дверного корпуса (6). На фиг. 5A петля (1) показана в закрытом состоянии, в котором выступы (14) полностью входят в соответствующие канавки (15), следящий элемент (9) больше не может перемещаться относительно кулачкового элемента (11), пружина (18) больше не высвобождает энергию, и дверь (2) закрыта. Выступы (14) выполнены с возможностью установки в канавки (15) с предварительно определенным зазором по вращению между наклонными поверхностями (16) следящего элемента и наклонными поверхностями (17) кулачкового элемента.

На фиг. 5B показана петля (1) в первом частично открытом состоянии, в котором дверь (2) частично открыта, наклонные поверхности (16) следящего элемента взаимодействуют с наклонными поверхностями (17) кулачкового элемента, и при вращении двери может происходить дальнейшее накопление или высвобождение энергии пружиной (18). Вращение дверной скобы (4) в первом направлении (32) вращения за границы вращательного зазора приводит к тому, что следящий элемент (9), размещенный без возможности вращения в дверном корпусе (6), поворачивается в первом направлении (32) вращения на угол, равный углу поворота дверной скобы (4). Когда дверная скоба (4) поворачивается для открывания двери (2), наклонные поверхности (16) следящего элемента взаимодействуют с наклонными поверхностями (17) кулачкового элемента, вызывая перемещение следящего элемента (9) в продольном направлении внутрь первого корпуса (6), сжимая пружину (18).

На фиг. 5C петля (1) показана во втором частично открытом состоянии, в котором дверь (2) частично открыта, выступы (14) достигли ровной поверхности (33) кулачкового элемента (11), следящий элемент (9) больше не может перемещаться в продольном направлении относительно кулачкового элемента (11), и пружина (18) накопила, по существу, максимальное количество энергии. Трение между ровной поверхностью (34) выступов (14) и ровной поверхностью (33) кулачкового элемента (11) обеспечивает функцию ограничителя открытия двери. Когда дверная скоба (4) поворачивается дальше предварительно определенного положения относительно кузовной скобы (5), петля (1) находится во втором частично открытом состоянии. Когда следящий элемент (9) больше не может поворачиваться относительно кулачкового элемента (11), петля (1) находится в полностью открытом состоянии, и пружина (18) накопила, по существу, максимальное количество энергии. Альтернативно, если желательно использовать какой-либо другой профиль накопления энергии, то количество энергии, накопленное пружиной (18) в полностью открытом состоянии, не обязательно должно быть максимальным количеством энергии, накопленным в процессе открывания двери (2). Как будет объяснено далее, при достижении предварительно определенного положения в процессе закрытия двери накопленная энергия должно быть достаточной для закрытия двери (2).

При закрывании двери (2), когда дверная скоба (4) поворачивается во втором направлении (35) вращения, противоположном первому направлению (32) вращения, и проходит дальше предварительно определенного положения относительно кузовной скобы (5), наклонные поверхности (16) следящего элемента взаимодействуют с наклонными поверхностями (17) кулачкового элемента, вызывая перемещение следящего элемента (9) вниз в продольном направлении внутри дверного корпуса (6) и разжатие пружины (18). Поскольку пружина (18) разжимается и высвобождает накопленную энергию, к следящему элементу (9) прикладывается нагрузка, которая способствует закрыванию двери (2). Усилие пружины обеспечивает некоторое движение двери (2), помогая преодолеть любые силы, препятствующие полному закрытию двери (2).

На фиг. 6A-6D пояснен процесс отделения двери (2) от кузова (3) согласно варианту осуществления. Показанная на фиг. 6A дверь (2) деблокирована и открыта. На фиг. 6B крепежные элементы (28), навинчиваемые на резьбовые концы вторых валов (26), показаны удаленными. На фиг. 6C дверь (2) показана поднятой вверх до положения, в котором вторые валы (26) вышли из кузовной скобы (5). На фиг. 6D дверь (2) показана отведенной в сторону для хранения. Повторное соединение с возможностью вращения двери (2) с кузовом (3) транспортного средства производится путем поднятия двери (2) и опускания вторых валов (26) в кузовные корпуса (8) кузовных скоб (5) до тех пор, пока поверхности (24) конических элементов (22) не войдут в контакт с поверхностями (25) конических гнезд (23). Затем для повторного присоединения с возможностью вращения двери (2) к кузову (3) крепежные элементы (28) прикрепляют к резьбовым концам вторых валов (26).

Как будет понятно специалистам в данной области техники, конкретное расположение описанных здесь элементов может быть изменено. Например, эти элементы могут быть изменены так, чтобы кулачковый элемент был размещен без возможности вращения внутри дверного корпуса и вращался вместе с дверным корпусом при открывании и закрывании двери. В такой конструкции дверной корпус и кулачковый элемент совместно вращаются относительно следящего элемента. В другом примере кулачковый элемент может быть выполнен за одно целое с дверным корпусом или кузовным корпусом или может быть конструктивно прикреплен к дверному корпусу или кузовному корпусу. Кроме того, хотя в рассмотренных вариантах осуществления кулачковый элемент содержит две канавки, а следящий элемент содержит два выступа, в других вариантах осуществления может быть использовано другое количество канавок и выступов. Помимо этого, положение канавок относительно друг друга, а также положение выступов следящего элемента относительно друг друга может быть отличным от показанного. Аналогичным образом, может использоваться отличное от показанного количество продольных канавок и шлицев в или на первом корпусе и следящем элементе, соответственно. Кроме того, положение продольных канавок относительно друг друга, а также положение шлицев относительно друг друга может быть отличным от показанного.

В разных вариантах осуществления различные компоненты петли могут быть изготовлены с использованием различных технологий, например, посредством штамповки, ковки и литья. В разных вариантах осуществления различные компоненты петли могут быть изготовлены из материалов различных типов, например, из металла или пластика. В некоторых вариантах осуществления может использоваться смазка или пропитанный смазкой материал. Например, смазка может использоваться для металлического следящего элемента.

Несмотря на то, что выше были описаны различные возможные варианты осуществления изобретения, специалисту в данной области техники будет очевидно, что изменения или модификации описанной конструкции могут быть осуществлены без отклонения от сущности или объема изобретения.

Автомобильная дверная петля содержит первую и вторую скобы, устанавливаемые выборочно на одном из компонентов, к которым относятся дверь и кузов транспортного средства. Кулачковый элемент, установленный без возможности ращения на второй скобе, содержит кулачковую поверхность, выполненную с возможностью взаимодействия со следящим элементом, размещенным без возможности вращения в первом корпусе первой скобы. Энергонакопительное средство соответственно накаливает и высвобождает энергию, когда следящий элемент продольно перемещается в первом корпусе в первом направлении, а затем во втором направлении, противоположном первому направлению. Поворот первой скобы относительно второй скобы в предварительно определенном угловом диапазоне вызывает перемещение следящего элемента в продольном направлении, причем при закрывании двери следящий элемент взаимодействует с кулачковой поверхностью и продольно перемещается во втором направлении, благодаря чему энергия, накопленная энергонакопительным средством, высвобождается, облегчая закрывание двери. 19 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Петля, приспособленная для соединения с возможностью вращения двери транспортного средства и кузова транспортного средства, включающая в себя:

первую скобу, устанавливаемую на одном из компонентов, к которым относятся дверь и кузов транспортного средства, содержащую первый корпус;

вторую скобу, устанавливаемую на другом из компонентов, к которым относятся дверь и кузов транспортного средства;

кулачковый элемент, установленный без возможности вращения на второй скобе, содержащий кулачковую поверхность, выполненную с возможностью взаимодействия со следящим элементом, причем кулачковый элемент имеет по меньшей мере один вал, приспособленный для соединения с возможностью вращения первой скобы со второй скобой;

следящий элемент, установленный без возможности вращения в первом корпусе и выполненный с возможностью перемещения в продольном направлении внутри первого корпуса при взаимодействии с кулачковой поверхностью; и

энергонакопительное средство, выполненное с возможностью накопления энергии при продольном перемещении следящего элемента в первом направлении и высвобождения энергии при продольном перемещении следящего элемента во втором направлении, противоположном первому направлению; причем

вращение первой скобы относительно второй скобы в предварительно определенном угловом диапазоне между первой скобой и второй скобой вызывает продольное перемещение следящего элемента;

вращение первой скобы относительно второй скобы, в первом направлении вращения, дальше предварительно определенного положения за границы предварительно определенного углового диапазона при открывании двери приводит к упору друг в друга первой ровной поверхности следящего элемента и второй ровной поверхности кулачкового элемента, в результате чего прекращается продольное перемещение следящего элемента в первом направлении; и

вращение первой скобы относительно второй скобы, во втором направлении вращения, противоположном первому направлению вращения, дальше предварительно определенного положения при закрывании двери приводит к взаимодействию следящего элемента с кулачковой поверхностью и продольному перемещению следящего элемента во втором направлении, в результате чего происходит высвобождение энергии, накопленной энергонакопительным средством, что способствует закрыванию двери.

2. Петля по п. 1, в которой кулачковая поверхность содержит по меньшей мере одну наклонную поверхность кулачкового элемента; и следящий элемент содержит по меньшей мере одну наклонную поверхность следящего элемента, выполненную с возможностью взаимодействия с по меньшей мере одной наклонной поверхностью кулачкового элемента.

3. Петля по п. 2, которая

находится в закрытом состоянии, когда следящий элемент больше не способен поворачиваться относительно кулачкового элемента и энергонакопительное средство не способно высвобождать дополнительную энергию;

находится в первом частично открытом состоянии, когда по меньшей мере одна наклонная поверхность следящего элемента взаимодействует с наклонной поверхностью кулачкового элемента и энергонакопительное средство при поворачивании двери способно накапливать или высвобождать дополнительную энергию;

находится во втором частично открытом состоянии, когда первая ровная поверхность следящего элемента примыкает ко второй ровной поверхности кулачкового элемента, обеспечивая возможность относительного вращения между ними без дополнительного накопления или высвобождения энергии энергонакопительным средством; и

находится в полностью открытом состоянии, когда следящий элемент больше не способен поворачиваться относительно кулачкового элемента и энергонакопительное средство не способно накапливать дополнительную энергию.

4. Петля по п. 1, в которой по меньшей мере один вал содержит первый вал, размещенный в первом корпусе, причем первый вал является цилиндрическим, энергонакопительное средство выполнено с возможностью окружения первого вала, и следящий элемент выполнен с возможностью окружения первого вала так, чтобы скользить с первым валом в продольном направлении и вращаться относительно первого вала.

5. Петля по п. 4, дополнительно содержащая удерживающее средство для взаимодействия с первым валом для предотвращения продольного перемещения кулачкового элемента в первом корпусе.

6. Петля по п. 5, в которой указанное удерживающее средство дополнительно побуждает энергонакопительное средство накапливать начальное количество энергии для приложения по меньшей мере предварительно определенной величины предварительной нагрузки к следящему элементу.

7. Петля по п. 5, в которой указанное удерживающее средство содержит палец, соединенный без возможности вращения с первым валом и вращающийся во втулке, когда установлен в первом корпусе.

8. Петля по п. 1, в которой по меньшей мере один вал кулачкового элемента дополнительно содержит второй вал, выступающий в сторону, противоположную первому валу, причем второй вал установлен без возможности вращения во втором корпусе второй скобы, и крепежное средство, прикрепленное ко второму валу, обеспечивает прикрепление кулачкового элемента ко второму корпусу.

9. Петля по п. 8, в которой второй вал содержит резьбовую часть, а крепежное средство содержит резьбовой крепежный элемент, выполненный с возможностью взаимодействия с соответствующей резьбовой частью второго вала, благодаря чему первая скоба способна отделяться от второй скобы путем удаления крепежного элемента и извлечения второго вала из второго корпуса.

10. Петля по п. 1, в которой кулачковый элемент содержит первый противовращательный элемент, и вторая скоба содержит второй противовращательный элемент, выполненный с возможностью взаимодействия с первым противовращательным элементом для предотвращения вращения между кулачковым элементом и второй скобой.

11. Петля по п. 10, в которой первый противовращательный элемент содержит охватываемую многоугольную сужающуюся контактную поверхность конического соединения, а второй противовращательный элемент содержит охватывающую многоугольную сужающуюся контактную поверхность конического соединения.

12. Петля по п. 1, дополнительно содержащая

по меньшей мере одну продольную канавку, выполненную на одной из внутренней цилиндрической поверхности первого корпуса и окружной поверхности следящего элемента, и

по меньшей мере один продольно проходящий шлиц, выполненный на другой из окружной поверхности следящего элемента и внутренней цилиндрической поверхности первого корпуса, причем по меньшей мере один шлиц выполнен с возможностью взаимодействия с по меньшей мере одной канавкой и с возможностью перемещения в продольном направлении по этой канавке для предотвращения вращения следящего элемента в первом корпусе с обеспечением возможности продольного перемещения следящего элемента внутри первого корпуса.

13. Петля по п. 1, которая работает совместно с ограничителем открытия двери, выполненным с возможностью удерживания двери в нескольких положениях вращения относительно кузова.

14. Петля по п. 13, в которой ограничитель открытия двери представляет собой компонент второй петли, соединяющий дверь с кузовом.

15. Петля по п. 1, в которой энергонакопительное средство содержит пружину.

16. Петля по п. 15, в которой пружина представляет собой спиральную пружину.

17. Петля по п. 1, в которой трение между первой ровной поверхностью следящего элемента и второй ровной поверхностью кулачкового элемента обеспечивает функцию ограничения открывания двери.

18. Петля по п. 1, дополнительно содержащая съемное крепежное средство, выполненное с возможностью удерживания первой скобы и второй скобы в собранном состоянии.

19. Петля по п. 1, в которой кулачковая поверхность содержит по меньшей мере одну наклонную поверхность кулачкового элемента; и следящий элемент содержит по меньшей мере одну наклонную поверхность следящего элемента, выполненную с возможностью взаимодействия с по меньшей мере одной наклонной поверхностью кулачкового элемента, энергонакопительное средство содержит спиральную пружину.

20. Петля по п. 19, в которой кулачковый элемент дополнительно содержит первый цилиндрический вал, размещенный в первом корпусе, причем спиральная пружина выполнена с возможностью окружения первого вала, и следящий элемент выполнен с возможностью окружения первого вала так, чтобы скользить с первым валом в продольном направлении и вращаться относительно первого вала.