RU2674645C2

RU2674645C2 - Дверь для транспортного средства

Info

Publication number: RU2674645C2
Application number: RU2015105684A
Authority: RU
Inventors: Роберт Энтони БРАНКАЛЕОНЕ; Мэттью ЭММОНС; Прашант АГРАВАЛ
Original assignee: Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК
Priority date: 2014-02-21
Filing date: 2015-02-19
Publication date: 2018-12-11
Also published as: RU2015105684A; US10150354B2; DE202015100760U1; CN204547703U; US20150239327A1; MX2015002105A; RU2015105684A3

Abstract

Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. По первому варианту, дверь для транспортного средства содержит внутреннюю и наружную панели, втулки и блок зеркала с крепежными элементами. Наружная панель прикреплена к внутренней панели с образованием внутренней полости, проходящей вокруг окантовки оконного проема. На двери также предусмотрены крепежные отверстия для зеркала. Втулки имеют канал и расположены в пределах внутренней полости. Крепежные элементы проходят через каналы втулок для фиксации зеркала на двери. Каркас двери имеет поясную линию, отделяющую проем окна от нижней части двери, и содержит втулку, в которую помещена резьбовая шпилька наружного зеркала, которая проходит внутрь через наружную панель, втулку и внутреннюю панель. По второму варианту, дверь для транспортного средства содержит упомянутый каркас двери. Достигается повышение жесткости крепления зеркала. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к конструкциям дверей для транспортных средств, содержащим усовершенствованные крепежные конструкции для наружных зеркал.

Уровень техники

На расположение наружного зеркала транспортного средства часто влияет несколько конкурирующих факторов. Роль играют как эстетический эффект, так и обзор для водителя, а также влияние на шум и вибрации. Отражающую поверхность зеркала размещают относительно зоны обзора водителя таким образом, чтобы обеспечить оптимальный обзор. Обычно это место находится выше поясной линии кузова транспортного средства рядом с передней областью окна передней двери транспортного средства.

Положение отражающей поверхности бокового зеркала заднего вида ограничивает возможности расположения креплений зеркала на двери. Одним вариантом является установка крепежной конструкции бокового зеркала на треугольной области двери. Данная область двери имеет треугольную форму и напоминает парус на виде сбоку. Треугольная форма ограничивает возможное пространство для крепления зеркала. Для создания плоской поверхности, к которой может быть приложена нагрузка сжатия от резьбового соединения крепления зеркала, в одной или нескольких панелях двери могут быть предусмотрены соответствующие выступы или углубления. Плоские конфигурации могут иметь меньшую жесткость и склонны прогибаться под действием нагрузок, создаваемых прикрепленным зеркалом. В некоторых конфигурациях для создания мест крепления зеркала объединяют несколько панелей, локально уменьшающих площадь поперечного сечения и прочность двери.

В качестве альтернативы, чтобы плотно прижать зеркало к плоскому участку одной первичной панели, в дополнительных (вторичных) панелях могут быть созданы отверстия с большим зазором. Прижим к одной панели позволяет создать желаемую площадь поперечного сечения, но отверстия с большим зазором, требуемые для установки зеркала, могут ослабить раму двери рядом с местом крепления. Установка креплений зеркала только на единственную панель приводит к жесткости в точке крепления ниже оптимальной точки.

Во время использования на наружное зеркало могут действовать различные нагрузки. Например, такие нагрузки, действующие на зеркало, могут возникать при некоторых режимах работы транспортного средства и захлопывании двери. Во избежание чрезмерных перемещений или вибраций наружного зеркала, вызванных различными нагрузками, необходимо обеспечить достаточную жесткость крепления. Для ограничения вибрации зеркала за счет усиления каркаса двери могут потребоваться усиливающие панели большой толщины. В некоторых случаях для обеспечения необходимой жесткости крепления должна быть увеличена общая толщина одной или нескольких панелей двери.

Настоящее изобретение направлено на решение вышеизложенных и иных проблем, как кратко описано ниже.

Раскрытие изобретения

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предложена дверь для транспортного средства, которая включает в себя внутреннюю панель и наружную панель, прикрепленную к внутренней панели с образованием внутренней полости, проходящей вблизи окантовки оконного проема. На двери предусмотрены отверстия для крепления зеркала и несколько втулок, каждая из которых образует канал и расположена в пределах внутренней полости. Дверь также содержит зеркало, имеющее несколько крепежных элементов, проходящих сквозь каналы втулок для фиксации зеркала на двери.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предложен каркас двери, задающий поясную линию, которая отделяет оконный проем от нижней части двери. Каркас двери включает в себя наружную панель, задающую треугольную область для зеркала в передней части панели выше поясной линии. Каркас двери также включает в себя внутреннюю панель, соединенную с наружной панелью в нескольких местах, при этом форма внешнего контура внутренней панели соответствует наружной панели. В боковом зазоре между наружной панелью и внутренней панелью в треугольной области для зеркала прикреплена по крайней мере одна втулка. Втулка выполнена с возможностью размещения в ней резьбовой шпильки наружного зеркала, проходящей внутрь сквозь наружную панель, втулку и внутреннюю панель.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предложена дверь, которая содержит каркас, имеющий внутреннюю панель и наружную панель, задающие поясную линию и треугольную область в передней части выше поясной линии. В зазоре между внутренней и наружной панелями в треугольной области прикреплено несколько втулок. Дверь также содержит зеркало, имеющее несколько резьбовых крепежных элементов, проходящих через каждую втулку для удержания зеркала на каркасе двери.

Перечисленные выше и прочие аспекты настоящего изобретения подробно описаны далее со ссылкой на сопроводительные чертежи.

Краткое описание чертежей

На Фиг. 1 представлен вид сбоку наружной части двери транспортного средства.

На Фиг. 2 представлен частичный общий вид снаружи внутренней панели двери, имеющей крепежные втулки.

На Фиг. 3 представлено поперечное сечение крепления наружного зеркала по линии 3-3 с Фиг. 2.

На Фиг. 4 представлена силовая схема свободного тела для одного примера соединения для крепления наружного зеркала, известного из уровня техники.

На Фиг. 5 представлена силовая схема свободного тела для соединения крепления наружного зеркала, включающего в себя крепежную втулку.

Осуществление изобретения

Представленные варианты осуществления настоящего изобретения описаны со ссылкой на сопроводительные чертежи. Однако следует понимать, что описанные варианты приведены исключительно в качестве примеров, которые могут быть воплощены в различных формах. Фигуры необязательно выполнены в масштабе. Некоторые элементы могут быть увеличены или уменьшены с целью изображения деталей конкретных компонентов. Конкретные конструкционные и функциональные особенности, изложенные в данном описании, не должны рассматриваться как ограничение, и приведены лишь в качестве иллюстрации для ознакомления специалистов в данной области техники с вариантами реализации изобретения.

На Фиг. 1 представлен вид сбоку наружной части двери 50 транспортного средства, в соответствии с по крайней мере одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Дверь содержит нижнюю наружную панель 52 и верхнюю наружную панель 54. Нижняя внутренняя панель 62 и верхняя внутренняя панель 64 совмещены с наружными панелями 52, 54, соответственно. Нижняя и верхняя внутренние панели 62, 64 соединены друг с другом в области рядом с поясной линией 56 транспортного средства, которая разделяет верхнюю остекленную часть и нижнюю часть транспортного средства. Поясная линия 56 делит на части дверь 50 и отделяет оконный проем 58 от нижней части 60 двери. Четыре панели также соединены друг с другом в нескольких местах, в частности, по периметру двери 50. Для формирования основного каркаса двери главные панели могут быть собраны вместе. В качестве альтернативного варианта нижняя и верхняя внутренние панели 62, 64 или нижняя и верхняя наружные панели 52, 54 могут быть образованы одной внутренней или наружной панелью, соответственно.

Внутренняя и наружная панели соединены друг с другом по периметру и образуют внутренние полости между панелями. В первой внутренней полости между нижними наружной и внутренней панелями 52, 62 размещены механизмы управления окном, запорные элементы двери и другие компоненты двери. Вторая внутренняя полость ограничена верхней внутренней панелью 64 и верхней наружной панелью 54 выше поясной линии 56. Из-за особенностей конструкции верхней дверной рамы 66 вторая внутренняя полость выше поясной линии 56 транспортного средства имеет гораздо меньшие размеры по сравнению с полостью ниже поясной линии 56. Дверная рама 66, включая вторую внутреннюю полость, проходит вокруг оконного проема 58. Дверная рама 66 в общем случае имеет приблизительно трубчатую конструкцию с полым поперечным сечением. Максимальные значения напряжения изгиба и напряжения при кручении, которые может выдержать трубчатая конструкция, зависят от размеров поперечного сечения. Жесткость верхней дверной рамы 66 может быть увеличена за счет создания непрерывного замкнутого сечения и минимизации мест концентрации напряжений, связанных с большими поверхностными образованиями и отверстиями.

На переднем треугольном участке 68 двери 50 предусмотрена область для размещения наружного зеркала. Для удержания наружного зеркала на двери 50 предусмотрены крепежные отверстия 70, в которые помещаются крепежные элементы. Крепежные элементы могут представлять собой крепления, выступающие от внутренней поверхности наружного зеркала. В соответствии с одним примером зеркало снабжено резьбовыми шпильками, которые проходят через дверь и удерживаются соответствующими резьбовыми стопорными гайками на противоположной стороне двери 50. Стопорная гайка навинчивается на каждую резьбовую шпильку зеркала, создавая резьбовое соединение в каждом месте крепления. Резьбовые соединения позволяют создать сжимающую нагрузку, направленную поперек верхней наружной панели 54 и верхней внутренней панели 64. На эксплуатационные характеристики и срок службы резьбовых соединений влияет жесткость поверхностей двери, зажатых резьбовым соединением. Поверхность с высокой жесткостью позволяет исключить изгибание, которое может вызвать ослабление и потерю нагрузки сжатия. Кроме того, недостаточная локальная жесткость опорного каркаса двери в местах крепления зеркала может привести к возникновению чрезмерных вибраций конструкции зеркала при рабочих нагрузках транспортного средства.

На Фиг. 2 представлен общий вид снаружи треугольного участка для установки зеркала двери 50, где для наглядности не показана верхняя наружная панель 54. В верхней внутренней панели 64 предусмотрено несколько втулок 82, которые соответствуют каждому из крепежных отверстий 70 для зеркала. Каждая втулка 84 имеет внутренний канал 86. Втулки 84 выровнены относительно крепежных отверстий 70 таким образом, чтобы канал 86 каждой втулки 84 совпадал по оси с каждым отверстием. Втулки 84 являются элементами конструкции, длина каждой из них соответствует боковому зазору во второй внутренней полости между верхней внутренней панелью 64 и верхней наружной панелью 54. Втулки 84 могут быть смонтированы на наружной панели 54 или на внутренней панели 64 перед полной сборкой двери 50. Размер бокового зазора между панелями может быть установлен с помощью втулок 84 при сборке двери 50. Втулки могут быть прикреплены к верхней наружной панели 54 или верхней внутренней панели 64, например, путем сварки, и могут быть прижаты к другой панели. Хотя на рисунке показаны втулки, имеющие цилиндрическую (трубчатую) форму, в соответствии с настоящим изобретением могут быть использованы и другие пригодные формы.

На Фиг. 3 представлено поперечное сечение собранной системы двери транспортного средства, выполненное по линии 3-3 с Фиг. 2. Каждая из втулок 84 имеет длину, соответствующую расстоянию «d» между наружной панелью 54 и внутренней панелью 64. Втулки 84 зафиксированы во внутренней полости дверной рамы 66. Длина резьбовых шпилек 74 наружного зеркала 78 может быть увеличена, по крайней мере, на значение «d», чтобы они могли проходить через боковой зазор и взаимодействовать с обеими панелями. В соответствии с одним примером длина втулки 84 равна приблизительно 10 мм, но для увеличения поперечного сечения в местах крепления зеркала могут быть использованы также втулки и другой длины. Для приложения нагрузки сжатия на резьбовом соединении на противоположной стороне дверной рамы 66 к шпилькам 74 могут быть прикреплены резьбовые стопорные гайки 76. Во избежание прогиба или заметной деформации под воздействием нагрузки сжатия, прилагаемой резьбовым соединением, втулки 84 должны иметь достаточную толщину стенок. В каждом резьбовом соединении втулки 84 образуют локальный коробчатый участок, что позволяет увеличить локальную жесткость в каждой точке крепления.

На Фиг. 3 показано, что втулки 84 позволяют поддерживать постоянной площадь поперечного сечения дверной рамы 66 в каждой точке крепления. Увеличение площади дверной рамы 66 способствует увеличению жесткости рамы по сравнению с дверью, имеющей большое образование, углубление или отверстие с зазором, как было описано выше. Крепежные втулки позволяют избежать возникновения слабых мест, возникающих благодаря большим отверстиям или образованиям в одной или нескольких дверных панелях, предназначенным для резьбовых соединений. Усовершенствованная конструкция по изобретению позволяет значительно снизить или избежать необходимости использования отдельной усиливающей детали зеркала для обеспечения необходимой локальной жесткости в треугольной области для зеркала. Втулки 84 могут быть использованы для обеспечения эквивалентной жесткости, используя более тонкие панели, что позволит уменьшить вес транспортного средства. Например, и верхняя наружная панель 54, и верхняя внутренняя панель 62 могут быть изготовлены путем штамповки стали, при этом толщина каждой панели не будет превышать значение около 0,7 мм. Для создания крепления зеркала по изобретению, могут быть также использованы и другие материалы и способы формования панелей. Варианты конструкции крепления зеркала по изобретению могут облегчить использование других конструкционных материалов, применяемых при конструировании двери транспортного средства, таких как алюминий, магний и пластик.

Предложенный каркас двери позволяет сохранить постоянной площадь поперечного сечения дверной рамы в точках крепления зеркала и обеспечивает жесткий зажимный механизм для крепления зеркала. Также данный подход позволяет увеличить продольное расстояние между креплениями зеркала. Поскольку более нет необходимости использовать промежуточные поверхности, занимающие пространство, может быть доступно дополнительное пространство в треугольной области панели. Универсальность компоновки может быть достигнута за счет использования аспектов настоящего изобретения, направленных на максимальное увеличение пространства между каждым отдельным креплением зеркала в треугольной части двери для зеркала.

На Фиг. 4 представлена силовая схема свободного тела, на которой показаны силы реакции, возникающие при использовании одного из примеров соединения для крепления зеркала, известного из уровня техники. В месте крепления элементов две дверные панели контактируют друг с другом, образуя плоский стык. В качестве примера сила «F», воспроизводящая рабочую нагрузку от крепежного элемента, приложена на расстоянии «с» от прикрепляющей поверхности. Силы реакции в панели двери возникают на контактных поверхностях резьбового соединения. Силы реакции локализованы со смещением на расстояния «a» и «b» относительно осевой линии крепления. Аналогичным образом момент силы реакции «M₁» создается дверью для компенсации силы «F».

На Фиг. 5 на силовой схеме свободного тела показано резьбовое соединение, выполненное в соответствии с настоящим изобретением. Соединение включает в себя втулку 84 с длиной «d», зажатую между двумя панелями внутри резьбового соединения. В том же самом примере сила «F», описанная выше, приложена на том же расстоянии «с» от прикрепляющей поверхности. Однако в конструкции по изобретению силы реакции имеют меньшую абсолютную величину по сравнению вариантом, известным из уровня техники, с Фиг. 4. Увеличение расстояния от точек соединения до оси вращения приложенного момента «М₂» уменьшает величину требуемых сил реакции. Даже при приложении к соединению сравнимых моментов во втором случае на дверь действуют меньшие нагрузки. Увеличение расстояния между точками приложения сил реакции повышает сопротивление нагрузкам, прилагаемым составляющими силами.

Увеличение жесткости и эффективное использование формы самой дверной рамы позволяет использовать материал меньшей толщины, что уменьшает затраты и вес конструкции. Добавление в конструкцию втулок и резьбовых шпилек добавляет затраты и вес в меньшей степени по сравнению с увеличением общей толщины всей панели. Дополнительное снижение затрат и уменьшение количества этапов сборки могут быть реализованы за счет исключения использования отдельной штампованной усиливающей детали зеркала. Отдельные штампованные усиливающие детали зачастую имеют сложные формы, соответствующие окружающей области двери, в результате чего возрастает сложность выравнивания деталей во время изготовления двери. Использование конструкционных втулок, зажатых в резьбовом соединении, позволяет снизить затраты и сложность за счет того, что это стандартные детали массового производства простой цилиндрической формы.

Хотя в качестве примера изображено три точки крепления, для удержания наружного зеркала на двери также может быть использовано другое количество и расположение крепежных элементов. В представленном варианте осуществления изобретения крепежные элементы с наружной резьбой представляют собой шпильки, установленные на зеркале, на которые навинчиваются стопорные гайки с внутренней резьбой. Однако данный вариант конструкции может быть изменен таким образом, чтобы крепежный элемент с наружной резьбой, например, болт, можно было вставить в дверь с внутренней стороны транспортного средства в крепежный элемент зеркала с внутренней резьбой.

Вышеописанные варианты осуществления изобретения представляют собой конкретные примеры, что не означает охват всех возможных форм предложенного решения. Признаки различных вариантов осуществления могут быть объединены для создания других вариантов осуществления, соответствующих раскрытым концепциям. Конкретные термины использованы исключительно в описательных целях и не являются ограничивающими, и следует понимать, что возможно внесение различных изменений без отступления от объема и сущности предложенного решения. Объем нижеследующей формулы изобретения является более широким по сравнению с конкретными раскрытыми вариантами осуществления и включает в себя модификации представленных вариантов осуществления изобретения.

Claims

1. Дверь для транспортного средства, которая включает в себя:

внутреннюю панель;

наружную панель, прикрепленную к внутренней панели с образованием внутренней полости, проходящей вокруг окантовки оконного проема, причем на двери также предусмотрены крепежные отверстия для зеркала;

несколько втулок, каждая из которых имеет канал и расположена в пределах внутренней полости;

блок зеркала с несколькими крепежными элементами, которые проходят через каналы втулок для фиксации зеркала на двери.

2. Дверь по п.1, в которой по крайней мере один из крепежных элементов зеркала имеет резьбу и проходит и через дверь, и через одну из нескольких втулок для зажатия втулок во внутренней полости.

3. Дверь по п.1, в которой длина каждой из втулок имеет длину, которая задает боковой зазор внутренней полости между внутренней и наружной панелями.

4. Дверь по п.1, в которой каждая из втулок приварена к внутренней панели или наружной панели и прижата к другой из этих панелей.

5. Дверь по п.1, в которой внутренняя панель и наружная панель изготовлены из штампованной стали и имеют толщину, меньшую или равную приблизительно 0,7 мм.

6. Дверь по п.1, в которой каждый из крепежных элементов представляет собой резьбовую шпильку, которая вместе со стопорной гайкой создает нагрузку сжатия для втулки.

7. Дверь по п.1, в которой втулки и дверь образуют коробчатый профиль, заключающий в себе по крайней мере часть одного из крепежных элементов.

8. Каркас двери, имеющий поясную линию, которая отделяет проем окна от нижней части двери, и который включает в себя:

наружную панель, образующую треугольную область для зеркала в передней части панели выше поясной линии;

внутреннюю панель, соединенную с наружной панелью в нескольких местах и имеющую внешний контур, соответствующий наружной панели;

по крайней мере одну втулку, закрепленную в пределах бокового зазора, образованного между наружной панелью и внутренней панелью в треугольной области для зеркала, где во втулку помещена резьбовая шпилька наружного зеркала, которая проходит внутрь через наружную панель, втулку и внутреннюю панель.

9. Каркас двери по п.8, в котором по крайней мере одна втулка имеет длину, большую или равную 10 мм, которая задает величину бокового зазора между наружной и внутренней панелями.

10. Каркас двери по п.8, в котором по крайней мере одна втулка приварена к внутренней панели или к наружной панели и прижата к другой из этих панелей.

11. Каркас двери по п.8, в котором и внутренняя панель и наружная панель изготовлены из штампованной стали и имеют толщину, меньшую или равную приблизительно 0,7 мм.

12. Каркас двери по п.8, в котором по крайней мере одна втулка имеет внутренний канал, а внутренняя панель и наружная панель имеют крепежные отверстия для зеркала, выровненные относительно внутреннего канала втулки.

13. Дверь для транспортного средства, которая включает в себя:

каркас двери, включающий в себя внутреннюю панель и наружную панель, которые задают поясную линию и треугольную область в передней части выше поясной линии;

несколько втулок, расположенных в зазоре между внутренней и наружной панелями в треугольной области;

блок зеркала, имеющий несколько резьбовых крепежных элементов, которые проходят через каждую втулку для удержания зеркала на каркасе двери.

14. Дверь по п.13, в которой по крайней мере одна втулка приварена к внутренней панели или к наружной панели и прижата к другой из этих панелей.

15. Дверь по п.13, в которой зеркало зафиксировано относительно каркаса двери с помощью по крайней мере одного резьбового соединения, включающего в себя стопорную гайку, взаимодействующую с одним из нескольких резьбовых крепежных элементов, причем резьбовое соединение зажимает несколько втулок под давлением между внутренней и наружной панелями.

16. Дверь по п.13, в которой втулки, внутренняя панель и наружная панель образуют вместе коробчатый профиль.

17. Дверь по п.13, в которой каждая из нескольких втулок имеет внутренний канал, а внутренняя панель и наружная панель имеют крепежные отверстия для зеркала, выровненные относительно канала каждой из втулок.