Люк для закрывания доступа к интерфейсу питания автомобиля
Изобретение относится к люку (1) для закрывания доступа к установленному в полости (3) автомобиля интерфейсу (2) питания. Люк (1) содержит откидную крышку (4), установленную на петле (5) с возможностью поворота вокруг оси (Р) между закрытым положением, в котором полость (3) закрыта, и открытым положением, обеспечивающим доступ к интерфейсу (2) питания. Люк содержит концевой упор (6), выполненный с возможностью упора в него откидной крышки (4) в открытом положении, и по меньшей мере один ограничитель (7) превышения хода, выполненный с возможностью упора в него откидной крышки (4), при заранее заданном переходе откидной крышки (4) за пределы ее открытого положения. Технический результат: создание экономически выгодного и надежного люка для закрывания доступа к интерфейсу питания автомобиля, одновременно ограничивая усилия, действующие на люк при переходе через крайнее положение откидной крышки. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.
Область техники
Изобретение относится к люкам для закрывания доступа к интерфейсу питания автомобиля.
Интерфейс питания может представлять собой, например, стыковочное устройство для заправки топливом, и/или розетку для подвода электроэнергии от ее источника, и/или стыковочное устройство для вспомогательного источника питания. Таким вспомогательным источником питания может быть, например, жидкость, такая как раствор на основе мочевины или топливная присадка.
Уровень техники
Известны различные люки для закрывания доступа к интерфейсу питания автомобиля.
В частности, известны люки, содержащие откидную крышку, установленную с возможностью поворота посредством шарнира для закрывания доступа к установленному в полости интерфейсу питания. Люк, в частности, его откидная крышка выполнен с возможностью поворота вокруг указанной оси между закрытым положением, в котором полость закрыта, и открытым положением, обеспечивающим доступ к интерфейсу питания.
Такие люки должны отвечать техническим требованиям жесткости при переходе через крайнее положение во время открывания, чтобы обеспечивать прочность при использовании.
Обычно, для удовлетворения этим техническим требованиям люк имеет концевой упор. В такой конструкции откидная крышка в закрытом положении закрывает полость, опираясь на ее контур, причем это закрытое положение соответствует устойчивому состоянию откидной крышки, т.е. она остается в этом положении при отсутствии внешнего воздействия, в частности, со стороны пользователя. В открытом положении откидная крышка повернута относительно своего закрытого положения для обеспечения свободного доступа к по меньшей мере одному источнику питания, причем это открытое положение также соответствует устойчивому состоянию крышки, т.е. она остается в этом положении при отсутствии внешнего воздействия, в частности, со стороны пользователя или со стороны воздушного потока, такого как порыв ветра.
В основном концевой упор располагается над или под петлей шарнира, поэтому, когда откидная крышка люка подвергается воздействию, с одной стороны, на жесткость при переходе через крайнее открытое положение, т.е. при перемещении за пределы открытого положения, а, с другой стороны, на выносливость при открывании, на люк действует реакция, которая приводит к скручиванию откидной крышки, воздействуя на шарнирное соединение.
В частности, в зависимости от конфигурации люков и от используемых материалов некоторые конструкции могут не соответствовать техническим требованиям.
Кроме того, такие воздействия повышают риск пластической деформации шарнирного соединения. Эти риски усугубляются, когда концевой упор люка смещен относительно петли шарнира, и, дойдя до положения упора, люк может подвергаться деформации кручения.
Существуют также люки, содержащие с одной стороны концевой упор, на который откидная крышка опирается в устойчивом открытом положении; а с другой стороны -демпфирующий концевой упор, выполненный с возможностью амортизации поворота откидной крышки относительно петли шарнира при резком воздействии во время открывания и предотвращения отскока крышки во время открывания.
Однако такой демпфирующий концевой упор не позволяет усилить люк при переходе через крайнее положение или ограничить риск пластической деформации.
Кроме того, такой демпфирующий концевой упор обеспечивает амортизацию на всем или на части интервала поворота между закрытым и открытым положениями, поэтому он является активным при каждом использовании люка пользователем.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является преодоление всех или некоторых недостатков известных решений, в частности, создание экономически выгодного и надежного люка для закрывания доступа к интерфейсу питания автомобиля, одновременно ограничивая усилия, действующие на люк при переходе через крайнее положение откидной крышки.
Поставленная задача решается в люке для закрывания доступа к установленному в полости автомобиля интерфейсу питания, содержащем откидную крышку, установленную на петле с возможностью поворота вокруг оси между закрытым положением, в котором полость закрыта, и открытым положением, обеспечивающим доступ к интерфейсу питания, при этом люк содержит концевой упор, выполненный с возможностью упора в него откидной крышки в открытом положении.
Согласно изобретению люк содержит по меньшей мере один ограничитель превышения хода, выполненный с возможностью упора в него откидной крышки при заранее заданном переходе откидной крышки за пределы открытого положения.
В такой конструкции крышка наталкивается на ограничитель превышения хода и переходит при этом в положение упора в этот ограничитель только при заранее заданном перемещении этой откидной крышки за пределы открытого положения.
Иными словами, при нормальном использования люка ограничитель превышения хода не задействован и не активирован, следовательно, не требует слишком точного проектирования и сложной конструкции.
В случае кратковременного воздействия на крышку, достаточно сильного, чтобы она продолжила свой ход за пределы устойчивого открытого положения, ограничитель превышения хода может ограничить ход крышки и воспринять часть действующих на крышку люка усилий, в частности, повышая тем самым прочность шарнирного соединения петли с крышкой.
Перемещение через крайнее положение определяют заранее, так как в зависимости от смещения или зазора между концевым упором и ограничителем превышения хода люк можно выполнить таким образом, чтобы указанный ограничитель превышения хода действовал для конкретного хода, соответствующего этому зазору.
Предпочтительно, концевой упор расположен с одной стороны петли шарнира, а ограничитель превышения хода - с другой стороны петли шарнира относительно оси поворота откидной крышки.
Это позволяет, в частности, ограничить риск пластической деформации в связи со слишком большим поворотом вокруг оси, находящейся в плоскости крышки и перпендикулярной оси поворота этой крышки.
В такой конструкции кручение ограничено по амплитуде, устраняя тем самым риск появления пластической деформации.
Предпочтительно концевой упор содержит пластмассовую скобу, образующую контактную поверхность, в которую упирается откидная крышка в открытом ее положении.
Такая скоба позволяет, в частности, ограничить шум, возникающий во время контакта концевого упора с крышкой. Это также повышает комфорт пользователя транспортного средства.
Кроме того, использование такой скобы уменьшает износ деталей в области их контакта.
Предпочтительно такая скоба установлена только на концевом упоре, поскольку между концевым упором и ограничителем превышения хода существует зазор и, в частности, поскольку этот ограничитель превышения хода действует только кратковременно в зависимости от внешних воздействий, в связи с чем нет необходимости в установке такой скобы также и на ограничителе превышения хода.
Иными словами, комфорт, ощущаемый во время нормального использования люка, не снижается и не требует обязательного размещения такой скобы на ограничителе превышения хода. В результате конструкция указанного ограничителя превышения хода как и его изготовление являются простыми, что позволяет получить одновременно экономичное и эффективное решение.
Предпочтительно для улучшения практичности люка и уменьшения его габаритов концевой упор выполнен с возможностью упора во внутреннюю поверхность откидной крышки в открытом ее положении.
Это позволяет также позволяет избежать износа наружной поверхности откидной крышки, видимой снаружи транспортного средства и покрытой краской, совпадающей с краской наружного кузова автомобиля.
Ограничитель превышения хода выполнен также с возможностью упора в него внутренней поверхности откидной крышки при заранее заданном перемещении откидной крышки за пределы открытого положения.
Другие особенности и преимущества изобретения будут более понятны из дальнейшего описания примера его осуществления со ссылками на чертежи.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показан известный люк для закрывания доступа к интерфейсу заправки топливом автомобиля в открытом положении, вид в перспективе;
на фиг. 2А и 2В схематично показана известная откидная крышка люка в открытом ненагруженном положении (фиг. 2А) и в открытом положении при воздействии внешних усилий (фиг. 2В);
на фиг. 3 - люк для закрывания доступа к интерфейсу заправки топливом автомобиля согласно изобретению в открытом положении, вид в перспективе;
на фиг. 4А и 4В схематично показана откидная крышка люка согласно изобретению в открытом ненагруженном положении (фиг. 4А) и в открытом положении при воздействии внешних усилий (фиг. 4В);
на фиг. 5 - шарнир люка согласно изобретению в открытом положении крышки, вид в перспективе в увеличенном масштабе;
на фиг. 6 - ограничитель превышения хода согласно изобретению в открытом положении крышки, вид в перспективе.
Осуществление изобретения
Для большей ясности идентичные или аналогичные элементы на всех фигурах имеют одинаковые обозначения.
На фиг. 1 показан известный люк 1 для закрывания доступа к интерфейсу 2 питания автомобиля, в данном случае для заправки топливом.
Для лучшего понимания на фигурах подробно не показан интерфейс 2 питания, а позицией 2 указана зона, в которой он должен находиться.
Интерфейс 2 питания размещен в полости 2, ограниченной горловиной 30. Люк 1 содержит откидную крышку 4, установленную с возможностью поворота на петле 5 вокруг оси Р между закрытым положением, в котором полость 3 закрыта, и открытым положением, обеспечивающим доступ к интерфейсу 2 питания.
На фиг. 1 люк 1 находится в открытом положении. В этом открытом положении откидная крышка 4 находится в устойчивом состоянии, и пользователь имеет свободный доступ к интерфейсу 2 питания. Это положение схематично показано на фиг. 2А.
Люк 1 содержит концевой упор 6, на который в открытом положении опирается откидная крышка 4. Этот концевой упор позволяет останавливать откидную крышку 4 в открытом положении и стабилизировать это положение.
Концевой упор 6 расположен по вертикали сверху относительно оси, параллельной оси Р поворота.
Кроме того, шарнирное соединение между крышкой 4 и петлей 5 расположено по существу на половине высоты этой крышки 4, т.е. оно центровано относительно крышки 4.
В такой конструкции, когда люк 1 подвергается воздействию внешней силы F, действующей на крышку 4 в направлении, противоположном результирующему усилию, действующему концевым упором 6 на крышку 4, эта крышка 4 продолжает перемещаться за пределы открытого положения, продолжая свое перемещение из закрытого положения в открытое.
В результате приложения такого внешнего воздействия в открытом положении верхняя часть 41 откидной крышки 4, находящаяся по существу над петлей 5 шарнира относительно вертикальной оси, входит в контакт с концевым упором и упирается в него, а нижняя часть 42 откидной крышки 4, расположенная по существу под петлей 5 шарнира относительно вертикальной оси, свободна и удерживается только за счет механической прочности шарнирного соединения, что приводит к появлению напряжений в элементах шарнирного соединения, образующих шарнир С, и, следовательно, к повороту оси Р в наклонное положение Р'. Это положение схематично показано на фиг. 2В.
Это приводит к скручиванию R откидной крышки 4 вокруг оси X, проходящей в плоскости откидной крышки 4 и перпендикулярной оси Р поворота этой крышки 4.
При этом сила F действует на уровне скобы 43 люка, неподвижно соединенной с внутренней поверхностью 40 откидной крышки 4, т.е. направленной в сторону полости 3 в закрытом положении люка 1. Эта скоба находится противоположно шарнирному соединению.
В частности, скоба 43 является металлической деталью, имеющей отверстие для приема язычка замка, чтобы удерживать откидную крышку 4 в закрытом положении.
Термин «шарнир» С обозначает механическое сочленение, образующее поворотное соединение, включающее в себя две детали: петлю или неподвижное звено шарнира и откидную крышку или подвижное звено шарнира. Эти две детали установлены на оси с возможностью поворота относительно оси Р поворота. Обычно, как показано на фигурах, шарнир С выполнен в виде металлического стержня, взаимодействующего по своей длине с неподвижным и подвижным звеньями шарнира.
Избыточным ходом в настоящем описании считается перемещение откидной крышки, продолжающееся сверх амплитуды ее так называемого нормального хода во время использования, ограниченного открытым и закрытым положениями.
В этом случае откидная крышка 4, когда на нее действует сила F, совершает слишком большой переход через крайнее положение, в частности, на уровне своей нижней части 42, что приводит к риску появления пластической деформации в области шарнира С.
Такие люки 1 не позволяют строго соблюдать некоторые технические требования.
Кроме того, такая пластическая деформация может привести к поломке некоторых подвергнутых воздействию элементов люка 1, в частности, в области шарнира С.
Для преодоления всех или части вышеупомянутых недостатков, согласно изобретению, представленному на фиг. 3, 4А, 4В, 5, 6 и 7, люк дополнительно содержит по меньшей мере один ограничитель 7 превышения хода, в который упирается откидная крышка 4 при заранее заданном переходе S откидной крышки за пределы открытого положения.
Этот переход через предельное положение имеет заранее заданное значение, так как соответствует зазору J (фиг. 4А), который разделяет две опорные поверхности концевого упора 6 и ограничителя 7 превышения хода и откидную крышку 4.
При этом люк 1 выполнен так, что после достижения открытого положения откидная крышка 4 контактирует с ограничителем 7 превышения хода, упираясь в него, только в случае заранее заданного перехода откидной крышки 4 за пределы открытого положения.
Иными словами, при так называемом нормальном использовании люка 1 ограничитель 7 превышения хода не задействован и, следовательно, не работает.
Напротив, если откидная крышка 4 подвергается достаточно большому воздействию, ограничитель 7 превышения хода может быть задействован. Этот ограничитель 7 превышения хода слегка смещен относительно концевого упора 6 люка 1 и работает только при переходе через крайнее положение, чтобы уравновесить усилия реакции, действующие на указанный люк, одновременно ограничивая как любой поворот люка 1, так и напряжения кручения в шарнире С.
При обычном использовании такие внешние воздействия, как правило, вызваны порывом ветра, действующим на внутреннюю поверхность 40 крышки, или слишком большим усилием, приложенным к откидной крышке рукой пользователя.
Понятие «внешние воздействия» следует рассматривать в качестве противоположных воздействий, которые присущи рабочему механизму люка 1, т.е. связаны с механизмом самого люка 1. Действительно, обычно откидная крышка испытывает напряжение со стороны пружинных систем (на фигурах не показаны), поэтому, когда откидная крышка 4 находится в промежуточном положении, т.е. в положении, находящемся в интервале между закрытым и открытым положениями, эта откидная крышка 4 оказывается в неустойчивом положении, и на нее действуют указанные пружинные системы, чтобы вернуть ее в устойчивое положение в зависимости от ее близости к этому положению. В этом случае воздействия не считаются внешними по отношению к люку 1, и, как правило, такие воздействия не являются достаточными, чтобы переместить откидную крышку 4 за пределы открытого положения.
В случае внешнего воздействия, которое, как правило, является кратковременным и действует на крышку 4 с силой F, достаточной, чтобы последняя продолжила свое перемещение за пределы устойчивого открытого положения, ограничитель 7 превышения хода ограничивает амплитуду этого перехода и поглощает часть усилий, действующих на откидную крышку 4 люка 1. Таким образом, прочность шарнира С повышается.
Чтобы надежно ограничить любой поворот оси Р поворота, которое привело бы к воздействию на шарнир и к повышению риска пластической деформации, концевой упор 6 находится с одной стороны, а ограничитель 7 превышения хода находится с другой стороны от петли 5 шарнира относительно оси Р поворота крышки 4.
В частности, шарнир по вертикали находится между концевым упором 6 и ограничителем 7 превышения хода.
На фиг. 5 и 6 подробно показан люк 1 в открытом положении в области его шарнира С, образующего поворотное сочленение, и ограничителя 7 превышения хода.
Петля 5 шарнира представляет собой металлическую деталь, выполненную за одно целое с концевым упором 6 и ограничителем 7 превышения хода.
Петля 5 содержит основание 50, в закрепленном на люке 1 положении проходящее вертикально. На верхнем и нижнем концах основания 50, ограничивающих его в вертикальном направлении, имеются полки, загнутые по существу перпендикулярно, образуя указанные ограничители: на верхнем конце - концевой упор 6, а на нижнем конце - ограничитель 7 превышения хода.
И концевой упор 6, и ограничитель 7 превышения хода имеют, носки 60 и 70, соответственно, проходящие в направлении, по существу перпендикулярном плоскости откидной крышки 4 в открытом положении, обеспечивая эффективную опору.
Как показано на фиг. 6, на внутренней поверхности 40 крышки имеется выемка 44, в которую в открытом положении крышки упирается конец носика 70 ограничителя 7 превышения хода.
Петля 5 или неподвижное звено шарнира закреплена на горловине 30, ограничивающей полость 3, в которой установлен интерфейс или интерфейсы 2 питания посредством двух заклепок 51.
Как показано, например, на фиг. 5, на концевом упоре 6 имеется пластмассовая скоба 8, образующая контактную поверхность, в которую упирается откидная крышка 4 в открытом положении.
Такая пластмассовая скоба позволяет уменьшить локальный износ деталей в области концевого упора 6, поскольку этот упор действует при каждом использовании. Напротив, действие ограничителя 7 превышения хода является кратковременным и даже исключительным, не требуя сложной конструкции или установки пластмассовой скобы.
Оба ограничителя, т.е. концевой упор 6 и ограничитель 7 превышения хода взаимодействуют с внутренней поверхностью 40 откидной крышки: упор 6 - в открытом положении, а ограничитель 7 - при заранее заданном переходе откидной крышки 4 за пределы открытого положения.
Это позволяет, в частности, исключить контакт концевого упора и/или ограничителя 7 превышения хода с более чувствительной частью откидной крышки 4, например, с ее наружной поверхностью, покрытой краской.
В целом возможны другие варианты выполнения, в частности, это касается их формы.
В результате изобретение позволяет уравновесить внешние воздействия на люк 1, ограничить его кручение и, кроме того, ограничить напряжения в шарнире С.
Описанное выше изобретение представлено в качестве примера, и специалисту должно быть понятно, что возможны различные варианты осуществления изобретения без выхода за его объем.
1. Люк (1) для закрывания доступа к установленному в полости (3) автомобиля интерфейсу (2) питания, содержащий откидную крышку (4), установленную на петле (5) с возможностью поворота вокруг оси (Р) между закрытым положением, в котором полость (3) закрыта, и открытым положением, обеспечивающим доступ к интерфейсу (2) питания, при этом люк содержит концевой упор (6), выполненный с возможностью упора в него откидной крышки (4) в открытом положении, отличающийся тем, что содержит по меньшей мере один ограничитель (7) превышения хода, выполненный с возможностью упора в него откидной крышки (4) при заранее заданном переходе откидной крышки (4) за пределы открытого положения.
2. Люк (1) по п. 1, отличающийся тем, что концевой упор (6) расположен с одной стороны петли (5) шарнира, а ограничитель (7) превышения хода - с другой стороны петли шарнира относительно оси (Р) поворота откидной крышки (4).
3. Люк (1) по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что концевой упор (6) содержит пластмассовую скобу (8), образующую контактную поверхность, в которую упирается откидная крышка (4) в открытом ее положении.
4. Люк (1) по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что концевой упор (6) выполнен с возможностью упора во внутреннюю поверхность (40) откидной крышки (4) в открытом ее положении.
5. Люк (1) по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что ограничитель (7) превышения хода выполнен с возможностью упора во внутреннюю поверхность (40) откидной крышки (4) при заранее заданном ее переходе за пределы открытого положения.
