привод механизма изменения пространственного положения подвижных элементов кузовов, салонов, кабин транспортных средств

Формула изобретения

1. Механизм изменения пространственного положения подвижных элементов кузовов, салонов, кабин транспортных средств, содержащий двигатель, механизм преобразования поступательного движения во вращательное и систему управления, отличающийся тем, что двигатели и механизм преобразования поступательного движения во вращательное расположены в оси поворота подвижных элементов, для чего двигатели выполнены в виде герметичных, анизотропных, эластичных, секционных оболочек, совершающих механическую работу при направленном изменении объема и линейных размеров оболочки, торцы которой трансформированы в присоединительные элементы и соединены с входными звеньями механизмов преобразования поступательного движения во вращательное, взаимодействующими с кузовом транспортного средства, а выходные звенья названных механизмов связаны с осью поворота подвижных элементов, причем при числе механизмов преобразования поступательного движения во вращательное более двух последние установлены встречно.

2. Механизм по п. 1, отличающийся тем, что эластичные, анизотропные, секционные оболочки обладают упругими свойствами, достаточными для перевода звеньев механизма преобразования поступательного движения во вращательное в нейтральное положение при отсутствии энергоносителя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к приводам механизмов изменения пространственного положения подвижных элементов кузовов, салонов, кабин транспортных средств. К таким элементам относятся водительские, пассажирские, грузовые двери легковых и грузовых автомобилей, автобусов, троллейбусов, трамваев, фургонов различного назначения, декоративные и вентиляционные люки, дверцы багажных отделений междугородних и туристических автобусов, капоты и т.д. Двери и люки морских и авиакосмических объектов.

Известен механизм открывания пассажирской двери автобусов КАВЗ-6503 (см. техническую документацию на автобусы Курганинского автобусного завода). Привод содержит кулисно-рычажный механизм, шарнирно связанный с дверью автобуса. Механизм расположен перпендикулярно к оси поворота двери. Дверь открывается поворотом вокруг оси. Открытие и закрытие двери автобуса производится за счет мускульной силы водителя.

К недостаткам известного устройства относится дополнительная физическая нагрузка на водителя и невозможность автоматического управления пространственным положением двери.

Известен пневматический исполнительный механизм для открывания и закрывания створчатых дверей кузова транспортного средства. А.С. 359365, кл. E 05 F 15/08. Механизм содержит два гофрированных баллона, внутренние торцы которых направлены навстречу друг другу, а наружные торцы подсоединены при помощи трубопроводов к источнику подачи сжатого воздуха. С целью обеспечения безударного открывания и закрывания дверей и создания усилий, действующих в противоположных направлениях, на наружных торцах гофрированных баллонов установлены крышки, подсоединенные к створкам двери и жестко связанные между собой посредством параллельно расположенных стержней. На внутренних торцах гофрированных баллонов закреплена разделительная обойма, шарнирно соединенная с кузовом и выполненная с фланцами, охватывающими стержни.

Недостатком известного устройства является известная нелинейность рабочей характеристики сильфонов, которым и является известное устройство. Эта нелинейность рабочих характеристик усугубляется нелинейными характеристиками рычажного механизма привода створчатых дверей, что приводит к значительному изменению усилия на створке двери в функции рабочего хода сильфона.

Наиболее близким к заявленному устройству является бесштоковый цилиндр по А. С. 1596144, F 15 B 15/02. Бесштоковый цилиндр содержит цилиндрический корпус, в котором выполнен сквозной продольный паз. В пазе размещен приводной элемент, жестко закрепленный на поршне, связанном с сильфонами, образующими рабочие полости. С целью повышения его долговечности путем герметизации внутренней полости корпуса цилиндр снабжен цилиндрическим кожухом, охватывающим корпус с возможностью ограниченного поворота. При этом в кожухе выполнен винтовой паз для размещения приводного элемента. Кожух снабжен ограничителем поворота, выполненным в виде кулачка, взаимодействующего с фиксатором, установленным на наружном торце корпуса.

Недостатком известного устройства является использование в качестве первичного двигателя сильфонов, отличающихся своей нелинейной рабочей характеристикой.

Целями изобретения является улучшение динамических характеристик приводов дверей, снижение затрат на их изготовление и эксплуатацию, улучшение дизайна салонов транспортных средств.

Поставленные цели достигаются за счет выполнения двигателей и механизмов преобразования поступательного движения во вращательное, совмещенными и расположенными в оси поворота подвижных элементов кузовов, салонов, кабин транспортных средств.

Двигатели привода выполнены в виде герметичных, анизотропных, эластичных, секционных оболочек. Оболочки обладают возможностью направленного совершения механической работы при направленном изменении объема и линейных размеров оболочки за счет управляемого изменения любой пары или всех параметров термодинамического состояния энергоносителя: давления, объема, температуры, любым известным техническим способом. Торцы оболочек трансформированы в присоединительные элементы и соединены как с осью поворота, так и с входными звеньями механизмов преобразования поступательного движения во вращательное. Входные звенья механизмов связаны с кузовом транспортного средства. Выходные звенья механизмов связаны с подвижными элементами кузова, салона, кабины транспортного средства. При числе механизмов преобразования поступательного движения во вращательное более двух последние установлены встречно.

Предельные положения звеньев механизма преобразования поступательного движения во вращательное используются для фиксации конечных положений подвижных элементов относительно кузова, салона, кабины транспортного средства при предельном сокращении одной из эластичных, анизотропных, секционных оболочек.

Эластичные, анизотропные, секционные оболочки обладают упругими свойствами, достаточными для перевода привода в нейтральное положение. В этом случае появляется возможность ручного изменения пространственного положения подвижных элементов кузовов, салонов, кабин транспортных средств при отсутствии энергоносителя.

Подвижные элементы механизма связаны с информационными системами транспортного средства, включая блокировочные, охранные и др. системы.

Внутренние полости эластичных, анизотропных, секционных оболочек связаны с источником энергоносителя, допускающим одновременное, предельное сокращение оболочек, приводящее к разрыву кинематической связи опорных элементов оси поворота подвижного элемента с кузовом транспортного средства при таком развитии аварийной ситуации, когда становится необходимым автоматическое удаление подвижных элементов в целях обеспечения безопасности водителя и пассажиров транспортного средства.

На фиг. 1 показан общий вид заявленного механизма, на фиг.2 и фиг.3 показан разрез А-А на фиг.1 для двух вариантов выполнения, на фиг.4 показана схема информационных связей между заявленным приводом и транспортным средством.

Заявленный привод (фиг. 1) состоит из оси 1, снабженной деформируемыми или разрушающимися элементами 2. Ось 1 установлена в опорах 3, расположенных в корпусе транспортного средства. Внутри оси 1 установлены эластичные, анизотропные, секционные оболочки 4 и 5, связанные с механизмами преобразования поступательного движения оболочек 4 и 5 во вращательное движение оси 1. Механизмы установлены встречно и состоят из ползуна 6, подвижной опоры 7 и направляющей поверхности 8, которая может быть выполнена в оси поворота. Направляющая поверхность 8 может иметь прямолинейные участки 9.

Ползун 6 фиксируется от проворота относительно кузова посредством направляющей 10, образующей кинематическую пару поступательного типа, расположенную внутри оси 1 по первому варианту исполнения. (Фиг.2, вариант а).

Ползун 6 фиксируется от проворота относительно кузова посредством подвижной опоры 7, образующей кинематическую пару поступательного типа, расположенную в направляющей 11 корпуса, вне оси, при втором варианте исполнения. (Фиг.3, вариант в).

Ось 1 соединена с подвижным элементом 12 кузова, салона, кабины транспортного средства непосредственно либо через промежуточный механизм (условно не показан).

При работе под избыточным давлением внутренняя полость оболочек 4 и 5 сообщена с энергоносителем посредством управляющего клапана 13, а внутренняя полость оси 1 сообщена с атмосферой. Клапан 13 приводится в действие от переключателя 14.

Внутренние полости оболочек 4 и 5 посредством обратных клапанов 15 сообщены с источником повышенного давления 16, либо посредством клапана 17, управляемого от переключателя 18 в ручном режиме, либо от системы управления 19. Система управления 19 связана с информационными системами транспортного средства, включая блокировочные, охранные и др. системы. (Фиг.4).

Заявленный механизм работает следующим образом. При необходимости изменить пространственное положение элемента 12 водитель воздействует на переключатель 14. При подаче сигнала на клапан 13 оболочка 5 оказывается сообщенной с пневмосистемой транспортного средства. Под воздействием избыточного давления оболочка 5 совершает механическую работу за счет направленного изменения объема и линейных размеров. При этом оболочка 5 сокращается, приводя к линейному перемещению ползунов 6 относительно оси 1. Посредством подвижной опоры 7 и паза 8 линейное перемещение ползуна 6 преобразуется во вращательное движение оси 1 и связанного с ней элемента 12. После выхода на прямолинейный участок 9 паза 8 элемент 12 оказывается зафиксированным относительно корпуса транспортного средства.

При переключении клапана 13 процесс происходит в обратном порядке.

При таком развитии аварийной ситуации, когда становится необходимым удаление подвижных элементов в целях обеспечения безопасности водителя и пассажиров транспортного средства, внутренние полости эластичных, анизотропных, секционных оболочек 4 и 5 посредством клапана 17 сообщаются с источником энергоносителя с повышенным давлением. Происходит одновременное, предельное сокращение оболочек, приводящее к нарушению, любым известным техническим способом (в т.ч. разрушение, смещение и т.д.), кинематической связи опорных элементов оси 1 с кузовом транспортного средства при разрушении элементов 2 оси 1.

Заявленный механизм позволяет улучшить динамические характеристики приводов дверей, снизить затраты на их изготовление и эксплуатацию, улучшить дизайн салонов транспортных средств.