СИСТЕМА ПОДАЧИ ДВЕРИ И СПОСОБ ЕЕ РАБОТЫ

Область техники

Изобретение относится к системе подачи двери и способу работы такой системы.

Уровень техники

Для старых переделанных автомобилей на вторичном рынке уже некоторое время используются стандартные системы подачи двери. Общей особенностью старых переделанных автомобилей является «срезанные» ручки дверей, т.е. с дверей удалены внешние ручки для обеспечения плавной линии кузова транспортного средства, что является более красивым с эстетической точки зрения.

Для придания кузову автомобиля плавных обводов с целью уменьшения аэродинамического сопротивления используются и другие способы. Например, были предложены установленные заподлицо внешние вдвигающиеся ручки дверей. Когда автомобиль получает соответствующий сигнал, внешняя ручка двери выдвигается, как описано в патентном документе US 8690204.

Внешняя ручка двери обычно механически соединена с запирающим устройством, которое освобождает дверь от кузова транспортного средства. В автомобилях вторичного рынка, у которых срезаны внешние ручки двери, для открывания двери освобождают запирающий механизм двери удаленным или другим образом. Когда дверь разблокирована, подпружиненная «кнопка двери», расположенная между дверью и кузовом транспортного средства, толкает дверь в приоткрытое положение, «подавая» дверь пользователю для ее открытия вручную, потянув за кромку двери. Такое устройство изготавливает, например, компания AutoLöc.

Общедоступным системам присущи некоторые недостатки. Первый недостаток заключается в том, что кнопка двери постоянно находится в контакте с кузовом транспортного средства, что может создавать скрипы и образовывать следы износа. Второй недостаток заключается в том, что дверь никак не удерживается. Если автомобиль наклонен вниз или в сторону, в которую приоткрыта дверь, эта дверь может неконтролируемо распахнуться. Наконец, если дверь замерзнет в условиях холодного климата, кнопка двери не является достаточно сильной для подачи двери. Известно несколько систем подачи двери. Например, в патентных документах US 2017/0022742 и US 2016/0273255 описано механически (использующее дверную ручку) или дистанционно (с помошью элктромагнитного сигнала, например, от брелока) приводимое в действие устройство, использующее кабель для непосредственного включения устройства контроля двери. В FR 2860261 описан кулачковый механизм, который непосредствено приводит в действие линейное устройство контроля двери со средством перемещения двери транспортного средства.

Для серийных транспортных средств были разработаны более сложные системы подачи двери. В патентном документе US 7688179 описана система, в которой подпружиненная кнопка двери толкает дверь в приоткрытое положение, когда эта дверь разблокирована. Если транспортное средство расположено под уклоном, что может привести к неконтролируемому открыванию двери, возможность подачи двери отключена.

Другая система подачи двери описана в патентном документе WO 2015/0330133. В этой системе для перемещения подпружиненного рычага используется электрический исполнительный механизм, чтобы толкать дверь в приоткрытое положение. Когда рычаг не используется, он втягивается для предотвращения скрипа и износа. Для подачи двери используют достаточно сложный способ последовательного освобождения фиксатора и исполнительного механизма.

Раскрытие изобретения

Первым объектом изобретения является способ работы двери транспортного средства, включающий в себя этап, на котором толкают разблокированную дверь в приоткрытое положение. Разблокированную дверь механически удерживают в приоткрытом положении.

В другом варианте выполнения способ включает в себя этап, на котором обнаруживают сигнал подачи двери, в ответ на который осуществляют этап толкания двери.

В другом варианте выполнения сигнал подачи двери генерируют посредством брелока-контроллера, или датчика присутствия, или кнопки, или переключателя, или клавиатуры, или тактильного датчика.

В другом варианте выполнения этап механического удержания осуществляют посредством введения в контакт с фиксатором отдельного устройства контрольного двери.

В другом варианте выполнения, этап механического удержания осуществляют посредством введения в контакт с фиксатором устройства контроля двери, которое встроено в петлю.

В другом варианте выполнения в приоткрытом положении внешняя поверхность разблокированной двери выступает за линию кузова автомобиля, так что расположенная в дверном проеме разблокированная дверь загораживает его, предотвращая вход или выход пассажира.

В другом варианте выполнения в приоткрытом положении разблокированная дверь выступает за линию кузова транспортного средства примерно на 3 – 8 см.

В другом варианте выполнения способ включает в себя этап, на котором перед осуществлением этапа толкания двери перемещают подающий исполнительный механизм из втянутого положения в предварительно нагруженное положение.

В другом варианте выполнения на этапе перемещения обеспечивают достижение заданного крутящего момента в предварительно нагруженном положении.

В другом варианте выполнения на этапе толкания двери перемещают подающий исполнительный механизм из предварительно нагруженного положения в выдвинутое положение в ответ на обнаружение перемещения, связанного с разблокированной дверью.

В другом варианте выполнения обнаруженное перемещение является движением разблокированной двери под действием уплотнения двери.

В другом варианте выполнения обнаруженное перемещение является движением разблокированной двери под действием предварительно нагруженного исполнительного механизма, находящегося в предварительно нагруженном положении.

В другом варианте выполнения обнаруженное перемещение является изменением угла поворота двигателя подающего исполнительного механизма.

В другом варианте выполнения, подающий исполнительный механизм включает в себя датчик Холла, считывающий обнаруженное перемещение.

В другом варианте выполнения, способ включает в себя этапы, на которых обнаруживают открытое положение задней двери, обнаруживают руку пользователя вблизи заднего конца передней двери. Этапы толкания и механического удержания выполняют в ответ на обнаружение открытия задней двери и на указанное обнаружение руки пользователя.

В другом варианте выполнения, этапы толкания и механического удержания выполняют без учета сигнала разблокирования.

Другим объектом изобретения является система подачи двери, содержащая устройство контроля двери, выполненное с возможностью удержания двери в приоткрытом положении; подающий исполнительный механизм, выполненный с возможностью перемещения между втянутым и выдвинутым положениями, при этом выдвинутое положение соответствует приоткрытому положению двери; и контроллер, выполненный с возможностью обеспечения перемещения подающего исполнительного механизма между втянутым и выдвинутым положениями в ответ на сигнал подачи.

В другом варианте выполнения дверь с петлями на одном конце, выполнена с возможностью перемещения между закрытым, приоткрытым и открытым положениями. В приоткрытом положении внешняя поверхность двери выступает за линию кузова автомобиля, так что расположенная в дверном проеме дверь загораживает его, предотвращая вход или выход пассажира.

В другом варианте выполнения подающий исполнительный механизм установлен в двери на ее конце, противоположном концу с петлями.

В другом варианте выполнения подающий исполнительный механизм установлен на стойке кузова противоположно концу двери с петлями.

В другом варианте выполнения подающий исполнительный механизм выполнен с возможностью принятия предварительно нагруженного положения, в котором приложена первая сила, значительно меньшая, чем вторая сила, приложенная во время перехода из предварительно нагруженного положения в выдвинутое положение.

В другом варианте выполнения устройство контроля двери установлено на конце двери с петлями на расстоянии от этих петель.

В другом варианте выполнения устройство контроля двери встроено в по меньшей мере одну из петель.

В другом варианте выполнения дверь не содержит внешней ручки.

Изобретение станет более понятным из дальнейшего описания со ссылками на чертежи

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 схематично показано транспортное средство, имеющее дверь с системой ее подачи;

на фиг. 2А-2Е – дверь транспортного средства в закрытом положении и подающий исполнительный механизм во втянутом положении; дверь транспортного средства в закрытом положении и подающий исполнительный механизм в предварительно нагруженном положении; дверь транспортного средства в приоткрытом положении и подающий исполнительный механизм в выдвинутом положении; дверь транспортного средства в частично открытом положении и подающий исполнительный механизм во втянутом положении; и дверь транспортного средства в приоткрытом положении и подающий исполнительный механизм во втянутом положении, соответственно;

на фиг. 3А – отдельное контрольное устройство двери, вид в перспективе;

на фиг. 3В – ограничитель устройства контроля двери, показанного на фиг. 3А, вид в перспективе;

на фиг. 4А – подающий исполнительный механизм, вид в перспективе;

на фиг. 4В – подающий исполнительный механизм по фиг. 4А, вид в разрезе;

на фиг. 5 – блок-схема способа работы системы подачи двери;

на фиг. 6 схематично показана защита от защемления, при этом задняя дверь автомобиля открыта, передняя дверь находится в положении подачи, а подающий исполнительный механизм выдвинут.

Осуществление изобретения

Описанные выше варианты выполнения, примеры и альтернативы, а также формула изобретения или последующее описание и чертежи, в том числе любые другие особенности, могут рассматриваться независимо или в комбинации. Особенности, описанные для одного варианта выполнения, также применимы во всех вариантах выполнения изобретения, если такие особенности совместимы.

На фиг. 1 схематично показана часть автомобиля 10, который включает в себя дверь 12, расположенную в дверном проеме 14. Дверь 12 не содержит внешней ручки. Дверь 12 относительно передней стойки 16 поддерживают петли 20. Конец двери 12, противоположный петлям 20, прикреплен к центральной стойке 18 посредством запирающего устройства 26. Передняя, центральная и задняя стойки обычно называются стойками кузова. Запирающее устройство 26 обычно содержит фиксатор 28, расположенный на двери и взаимодействующий с упором 30 на центральной стойке 18. На конце с петлями двери 12 расположено отдельное устройство 22 контроля двери, которое удерживает дверь 12 в нескольких открытых положениях на расстоянии от транспортного средства 10, позволяя пассажиру входить и выходить через дверной проем 14.

Во время различных операций открывания и закрывания с запирающим устройством 26 и с подающим исполнительным механизмом 24 взаимодействует контроллер 84. С контроллером 84 взаимодействует устройство 86 открывания, которое при активации генерирует сигнал подачи двери, который поступает на контроллер для перемещения двери 12 из закрытого положения (фиг. 2А) в поданное положение (фиг. 2С), в котором дверь немного приоткрыта. В этом приоткрытом положении дверь разблокирована относительно автомобиля, и пассажир может вручную переместить дверь в открытое положение. Устройство 86 открывания может быть выполнено в виде по меньшей мере одного из следующих элементов: брелок-контроллер, датчик присутствия, кнопка, переключатель, клавиатура или тактильный датчик, который являются частью системы бесключевого доступа и запуска двигателя (PEPS), описанной, например, в патентном документе US 8451087. Система PEPS генерирует сигнал присутствия носимого устройства бесключевого доступа, который указывает, что пользователь находится близко к транспортному средству.

Рабочие положения описанной системы подачи двери показаны на фиг. 2А-2Е, при этом дверь показана в различных положениях. Как показано на фиг. 2А, передняя дверь 12а показана в закрытом положении, так что вдоль боковой стороны автомобиля образована плавная непрерываемая линия 32 его кузова, при этом задняя дверь 12b находится в закрытом положении. Как показано на фиг. 2А, подающий исполнительный механизм 24 находится во втянутом положении 34 до приема сигнала присутствия переносного устройства бесключевого доступа к двери или сигнала подачи. Сигнал подачи также может быть сгенерирован и без системы PEPS.

В ответ на обнаружение сигнала подачи подающий исполнительный механизм 24 перемещается в предварительно нагруженное положение 36, при этом дверь 12а остается в закрытом положении, как показано на фиг. 2В.

Когда обнаружено перемещение двери, подающий исполнительный механизм 24 перемещается в выдвинутое положение 38, как показано на фиг. 2С, что приводит к перемещению задней кромки двери 12а на расстояние 40, так что дверь становится слегка приоткрытой. Расстояние 40 может составлять 3 – 8 см, например, 40 около 6 см. В этом положении пользователь может взяться за заднюю кромку двери 12а и обычным образом открыть дверь. Следует понимать, что, когда дверь 12а находится в приоткрытом положении, внешняя поверхность двери 12а выступает за линию кузова транспортного средства, но по-прежнему закрывает дверной проем 14, препятствуя выходу или входу пассажира.

После завершения последовательности действий подачи, подающий исполнительный механизм 24 возвращается во втянутое положение 34, как показано на фиг. 2Е. Подающий исполнительный механизм 24 остается во втянутом положении 34, когда дверь 12а открыта или закрыта, как показано на фиг. 2D.

Устройство 22 контроля двери более подробно показано на фиг. 3А и 3В. Как показано на фиг. 3А, ограничительная планка 42 проходит через корпус 52. На одном конце ограничительной планки 42 расположен упор 44 для ограничения перемещения двери 12а в полностью открытом положении, а на другом конце ограничительной планки 42 расположена проушина 46 для крепления к передней стойке 16.

Устройство 22 контроля двери, например, такое, как по патенту US 5173991, обычно используется в каждой двери транспортного средства для ее удержания в одном или нескольких дискретных открытых положениях. В ограничительной планке 42 выполнена канавка 48, которая содержит несколько углублений или выемок 50а-50с, соответствующих указанным дискретным открытым положениям двери, также известным как положения фиксации. Ограничительная планка 42 проходит через окно 54 в корпусе 52. Шарик 56 смещается посредством пружины 58 для зацепления с канавкой 48. Обычно другой шарик и пружина расположены и с другой стороне ограничительной планки 42, которая содержит соответствующую канавку. Эти подпружиненные шарики обеспечивают достаточную удерживающую силу при их расположении в выемке.

Как показано на фиг. 3В, выемки 50а-50с соответствуют обычным открытым положениям двери, в которых пассажир может войти или выйти из транспортного средства через дверной проем. В канавке 48 для соответствия положению подачи/приоткрывания двери, которое показано на фиг. 2С и 2Е, расположена дополнительная выемка 50d, которая обеспечивает заданное расстояние 40. Положение удержания двери, обеспечиваемое выемкой 50d, предотвращает неконтролируемое распахивание двери, если транспортное средство находится на наклонной или неровной поверхности, когда дверь в транспортном средстве разблокирована. Для осуществления указанной функции могут быть использованы другие конфигурации устройства контроля двери, в том числе устройства контроля двери со встроенными петлями (т.е. объединенные с петлями или частью одной из петель), при условии, что для приоткрытого положения двери добавлен фиксатор. Пример такой петли двери со встроенным устройством контроля двери описан в патентном документе US 6481056.

Подающий исполнительный механизм 24 более подробно показан на фиг. 4А и 4В. Следует понимать, что подающий исполнительный механизм 24, при желании, также может быть встроен в запирающее устройство 26, а не выполнен в виде отдельного блока, как показано на фигурах. Подающий исполнительный механизм 24 содержит крепежные элементы 78 для прикрепления к двери 12. В данном примере продающий исполнительный механизм 24 содержит электродвигатель 60, который через редуктор 62 линейно перемещает палец 70, как показано на фиг. 4В. На одном конце пальца 70 расположена мягкая поверхность 80, например, резина, для сцепления с передней стойкой в предварительно нагруженном положении и выдвинутом положении (фиг. 2B и 2C). Эта конфигурация также может быть обратной, когда подающий исполнительный механизм установлен в одной из стоек кузова, так что исполнительный механизм толкает дверь.

В корпусе исполнительного механизма расположен контроллер 84. Электродвигатель 60 выполнен с возможностью вращения первого вала 64, соединенного с редуктором 62. Для обнаружения вращения первого вала 64 имеется датчик 68 Холла, но перемещение двери может быть обнаружено посредством других технологий. Редуктор 62 выполнен с возможностью вращения второго вала 66. На пальце 70 установлено кольцо 72, выполненное с возможностью перемещения вдоль паза 74 в корпусе исполнительного механизма для предотвращения вращения кольца 72. Между внутренним диаметром кольца 72 и внешним диаметром второго вала 66 выполнена резьбовая контактная поверхность 76, так что палец 70 перемещается вдоль второго вала 66 при приведении его во вращение. Для обнаружения во время работы полностью втянутого или исходного положения пальца 70 имеется датчик 82.

Как показано на фиг. 5, способ 88 работы системы подачи двери включает в себя этап обнаружения сигнала подачи, который может быть сигналом подачи передней двери (блок 92) или сигналом подачи задней двери (блок 108). Когда дверь закрыта и до приема сигнала подачи, подающий исполнительный механизм 24 находится во втянутом положении, как указано в блоке 90 и показано на фиг. 2А.

В ответ на принятый контроллером 84 сигнал подачи палец 70 в исполнительном механизме 24 переходит в предварительно нагруженное положение, в котором мягкая поверхность 80 упирается в переднюю стойку 16, как указано в блоке 94 и показано на фиг. 2В. В предварительно нагруженном положении электродвигатель 60 может приводиться в действие сигналом импульсной модуляции низкого напряжения до заглушения двигателя. В предварительно нагруженном положении палец 70 прикладывает силу около 10 Н.

Сигнал импульсной модуляции низкого напряжения поддерживается электродвигателем 60. Когда обнаружено перемещение двери, как указано в блоке 96, предающий исполнительный механизм 24 продвигает дверь в приоткрытое положение, как указано в блоке 100 и показано на фиг. 2С. Перемещение двери обнаруживают при активации запирающего устройства 26 для разблокировки двери (блок 98). В частности, при закрытой двери расположенное между дверью 12 и кузовом автомобиля герметизирующее уплотнение сжато. Когда дверь 12 разблокирована, герметизирующее уплотнение расширяется, что слегка открывает дверь 12. В другом примере, если эластичное герметизирующее уплотнение не прикладывает достаточной силы для небольшого открытия двери, то это сделает создаваемая исполнительным механизмом сила предварительного нагружения, равная 10 Н. Перемещение двери может быть обнаружено, например, датчиком 68 Холла, так как электродвигатель 60 начинает вращаться, когда палец 70 перемещается с дверью и начинает располагаться на расстоянии от кузова транспортного средства. Таким образом, исключается сложная установка последовательности действий запирающего устройства и подающего исполнительного механизма, так как сигнал разблокировки не нужно координировать с сигналом для подающего исполнительного механизма 24.

Когда обнаружено перемещение двери, к подающему исполнительному механизму 24 прикладывают большее напряжение для создания силы до 450 Н, например, для создания заранее заданного профиля скорости двери. Эта большая сила, при необходимости достаточная для разрушения льда по периметру двери 12, создается посредством увеличения крутящего момента, обеспечиваемого редуктором 62. Дверь 12 продвигается в открытое положение (блок 100) до тех пор, пока разблокированная дверь 12 не будет удерживаться в приоткрытом положении (блок 102), например, посредством устройства контроля двери (блок 104). В этом примере шарики 56 расположены в выемках 50d ограничителя 42. При необходимости элемент устройства контроля двери в положении подачи, в отличие от указанного выше, может быть встроен в петлю двери. В конце последовательности действий подачи двери палец 70 втягивают (блок 106) для предотвращения износа из-за контакта с мягкой поверхностью 80, а также возможности слишком сильного хлопка двери 12 во время закрывания, как показано на фиг. 2Е.

Описанная выше система подачи двери и способ ее работы обеспечивают перемещение двери с ощутимо высоким качеством из-за создания профиля плавной скорости перемещения двери, чего трудно достичь при использовании сложной последовательности действий на основе состояния запирающего устройства.

Система подачи двери также обеспечивает защиту от защемления, так как использование такой системы предлагает пользователям расположить свои руки на задней части двери, например, передней двери, в ходе работы. Если обнаружено, что задняя дверь находится в открытом положении, и обнаружено наличие руки, например, посредством емкостного датчика или контактной полосы, которая обычно используется в автомобилях, то переднюю дверь перемещают в положение подачи, как описано выше. В результате, увеличивается зазор в задней части передней двери, и уменьшается возможность защемления пальцев в промежутке между задней и передней дверями, как показано на фиг. 6.

Несмотря на то, что в показанном варианте выполнения описана конкретная конструкция компонентов, возможны и другие конструкции. Несмотря на то, что показаны, описаны и содержатся в формуле изобретения конкретные последовательности этапов, следует понимать, что эти они могут быть выполнены в любом порядке, могут быть отделены или объединены, если явно не указано обратное, и при этом по-прежнему сохраняется польза от изобретения.

Несмотря на то, что разных примерах система обладает конкретными компонентами, показанными на чертежах, варианты осуществления изобретения не ограничены этими конкретными комбинациями. Возможно использование некоторых компонентов или особенностей одного из примеров в комбинации с особенностями или компонентами другого примера.

Несмотря на то, что описаны конкретные варианты осуществления изобретения, специалисту понятно, что возможны модификации в пределах объема изобретения, который определен формулой изобретения.