CN100999230A - 双向协助气体弹簧和可收缩弹簧组件 - Google Patents

Abstract

气体弹簧和可收缩的装置相协作，以便提供双向协助机构，从而对车身板的移动进行控制。可收缩装置包括弹簧组件，该弹簧组件被接收在与气体弹簧相连接的一管内。利用一枢轴连接件把车身板连接到车辆框架上。气体弹簧和可收缩装置之一与车辆框架相连接，而气体弹簧和可收缩装置之另一与车身板相连接。当车身板从关闭位置朝着打开位置移动时，可收缩装置充当刚性连杆。一旦车身板的重心转动超过枢轴连接件，可收缩装置就抵制车身板的进一步移动，直到达到完全打开位置。

Description

双向协助气体弹簧和可收缩弹簧组件

技术领域

本发明涉及气体弹簧和可收缩的组件，所述组件向车辆部件的宽范围的移动提供双向协助。

背景技术

气体弹簧组件被用于控制一个部件相对于另一个部件的移动。例如，气体弹簧组件被用于控制车身板例如提升式门、车盖或行李箱盖相对于车身部件的移动。气体弹簧组件可以在完全伸出位置和完全压缩位置之间移动，并且有助于操作人员提升和关闭车身板，该车身板通常经由一铰链枢轴地连接到车身部件上。

在一个已知的例子中，气体弹簧组件被用于对车盖在打开位置和关闭位置之间的移动进行控制。车盖具有一铰接件，该铰接件被设置在前保险杠附近，且车盖从远离车风挡的关闭位置枢轴地转动到暴露出发动机舱的打开位置。车盖限定出一重心，该重心经过铰接件垂直上方的一个点。

气体弹簧组件有助于使用者把车盖从关闭位置移动到打开位置。在完全打开位置，车盖通常被转动成使得车盖的重心移动经过铰接件。气体弹簧组件通常以作用在该气体弹簧组件上的一压缩力来操作，但是，当车盖的重心移动过铰接件时，气体弹簧组件就受到与压缩力相反的拉伸力。这是不利的，因为若使用者要把车盖从完全打开位置移动向关闭位置，就不得不克服车盖的重力和作用在气体弹簧组件上的该拉伸力。

因此，需要这样一种气体弹簧组件，当车身板的重心已经移动超过一枢轴连接点时，这种气体弹簧组件能够根据需要对车身板的移动提供协助和阻力。

发明内容

一气体弹簧和一可收缩的装置相协作，以便提供双向协助机构，从而对车身部件的移动进行控制。可收缩装置包括一弹簧组件，该弹簧组件被接收在与气体弹簧相连接的一管内。利用一枢轴连接件把车身部件连接到一车辆框架上。气体弹簧和可收缩装置之一与车辆框架相连接，而气体弹簧和可收缩装置之另一与车身部件相连接。

当车身部件从关闭位置朝着打开位置移动时，可收缩装置充当一刚性连杆。一旦车身部件的重心移动超过枢轴连接件，可收缩装置就抵制车身部件的进一步移动，直到达到完全打开位置。可收缩装置包括一弹性部件，一旦车身部件已经移动超过枢轴连接件，所述弹性部件就伸展开以便贮备能量和提供阻力。当车身板从完全打开位置朝着关闭位置转动时，可收缩装置有助于车身部件的移动。所述协助通过存储在弹性部件中的能量来提供。

根据下面的详细描述和附图，可以更好地理解本发明的这些以及其它的特征，下面将对附图作简明扼要的描述。

附图说明

图1是一车辆的示意图，该车辆具有根据本发明的一气体弹簧组件；

图2是根据本发明的一气体弹簧和可收缩装置组件的立体图；

图3是图2中的组件的剖视图；

图4是根据本发明的一气体弹簧和可收缩装置组件的另一实施例的立体图；

图5是图4中的组件的剖视图。

具体实施方式

图1表示出了具有一车身部件12的一车辆10，所述车身部件12相对于一框架部件14是可移动的。在所示的实施例中，车身部件12包括一车盖，然而，车身部件12还可以包括一提升式门、行李箱盖等等。车身部件12在一连接件16处枢轴地连接到框架部件14上。当车身部件12在打开位置和关闭位置之间围绕着连接件16枢转时，一气体弹簧和可收缩装置组件18相协作，以便控制车身部件12的移动。

可以使用任何类型的连接件来实现车身部件的枢轴转动或旋转运动。一种类型的连接件为一铰链。车身部件12限定出一重心20。通常，当完全打开时，车身部件12的重心20处于连接件16上方的竖直位置。然而，某些应用情形需要使车身部件12旋转或枢转超过连接件16，以便达到完全打开位置。

在图1中所示的安装结构的例子中，气体弹簧和可收缩装置组件18使车身部件12移动，从而使得重心20移动经过连接件16，如箭头22所示。车身部件12从由实线所示的完全关闭位置出发，随后能够被移动到部分打开位置，在该部分打开位置，重心20大体上位于连接件16的上方。当车身部件12被移动到完全打开位置时，如虚线所示，重心20移动超过连接件16。

通常，在这种结构中，当单独使用一气体弹簧来控制移动时，随着车身部件12从关闭位置朝着部分打开位置移动，气体弹簧最初受到一个压缩力。当重心20移动越过连接件16时，气体弹簧从压缩力状态移动到拉伸力状态。在这种情况下，为了把车身部件12从完全打开位置移回关闭位置，操作人员除了要克服气体弹簧的作用力之外，还必须克服车身部件12的重力。

为了克服这个问题，本发明就把一可收缩装置结合到气体弹簧组件中。图2-3中表示出了气体弹簧和可收缩装置组件18的一个例子。气体弹簧和可收缩装置组件18包括一气体弹簧部分30和一可收缩的部分32。

气体弹簧部分30包括带有一端帽37的一外管或缸34，所述端帽37封住缸34靠近于可收缩部分32的一个端部。一活塞36被接收在缸34内并且如已知的那样与一杆38相连接。杆38使活塞36在压缩位置和伸出位置之间移动。如已知的那样，活塞36和杆38确定了缸34内流体的流动。任何类型的气体弹簧组件都可以被用于气体弹簧部分30。

可收缩部分32包括：一管40；一活塞42，该活塞被接收在管40内；一弹性部件44，该弹性部件与活塞42相连接；一活塞端部止动件46。弹性部件44优选地是一螺旋弹簧，然而，也可以使用其它的弹性机构。活塞端部止动件46邻近气体弹簧部分30的端帽37被设置。图中的活塞端部止动件46被表示成一分离部件，其被接收在管40内；然而，在管40的壁中的弹簧部件或垫珠(bead)或其它构造也可以限定出活塞端部止动件46。

一杆48与活塞42相连接，该杆48在管40内由一引导衬套54来引导，所述引导衬套54被固定到管40的一端。可选地是，邻近引导衬套54沿轴向设置的一垫圈56被用于对杆48进行擦拭。优选地是，垫圈56例如由低摩擦材料，诸如Teflon^制成。

一第一连接件50与气体弹簧部分30的杆38相连接，而一第二连接件52与可收缩部分32的杆相连接。第一和第二连接件50、52之一与框架部件14相连接，而第一和第二连接件50、52之另一则与车身部件12相连接。

当车身部件12从关闭位置朝着部分打开位置移动时，弹性部件44在管40内被压缩至最大限度。在该最大限度压缩位置，弹性部件44要么处于紧密高度要么处于预定停止高度。弹性部件44处于压缩结构，而活塞42与活塞端部止动件46抵靠接合。当车身部件12从关闭位置朝着部分打开位置移动时，气体弹簧部分30提供辅助运动，同时，可收缩部分32充当一刚性连杆。一旦重心20经过连接件16，弹性部件44就抵制车身部件12的进一步移动。弹性部件44伸展开，以便以一种受控的方式来减慢车身部件12的移动，直到达到完全打开位置。

可选地是，一活塞组(图中未示)可以被用于与弹性部件44相结合，以便对下降移动进行控制。弹性部件44可降低下降的速度，而活塞组连同相关的密封件和油一起可对移动进行控制。活塞组可以是一拉伸、压缩或双重阻尼器结构。

另外可选地是，可以使用一阻尼器衬套组(图中未示)来提供期望的密封特性。例如，阻尼器衬套组可包括一些部件的组合，这些部件例如为O形环、衬套、Teflon^材料、密封组件以及保持板。应当知道，这仅仅是组合的一个例子，也可以采用这些部件的其它组合来构成阻尼器衬套组。

当车身部件12从完全打开位置返回关闭位置时，弹性部件44帮助操作人员提升车身部件12。弹性部件44被压缩，直到活塞42撞上活塞端部止动件46。

图4-5中表示出了气体弹簧和可收缩装置组件18的另一个实施例。这个实施例以一种类似于图2-3中所示的方式来操作，然而，弹性部件44从外部安装到气体弹簧部分30上。

气体弹簧部分30包括带有一端帽62的一外管或缸60，所述端帽62封住缸60的一个端部。一活塞64被接收在缸60内并且如已知的那样与一杆66相连接。杆66使活塞64在压缩位置和伸出位置之间移动。此外，任何类型的气体弹簧组件都可以被用于气体弹簧部分30。

可收缩部分32包括一管70，该管被安装到缸60的一外表面上。一弹性部件72被设置在管70和缸60之间。弹性部件72在一端的管70的内肩部74和在另一端的缸60的外肩部76之间起作用。一可选的衬套59可以被设置在内肩部74和缸60之间。

当车身部件12从关闭位置朝着部分打开位置移动时，弹性部件72被压缩在内肩部74和外肩部76之间。当车身部件12从关闭位置朝着部分打开位置移动时，气体弹簧部分30提供辅助运动，同时，可收缩部分32充当一刚性连杆。一旦重心20经过连接件16，弹性部件72通过在管70内伸展开，来抵制车身部件12的进一步移动。当车身部件12从完全打开位置返回关闭位置时，弹性部件72帮助操作人员提升车身部件12。气体弹簧部分30的端帽62在一止动表面80处压缩至最大限度。图中的止动表面被表示成是管70的端部，然而，止动表面80的位置可以由在管70的壁中的分离部件、弹簧部件或垫珠或其它构造来限定。此外，一引导部件82有助于引导缸60在管70内的移动。

在图4-5所示的结构中，第一连接件50与气体弹簧部分30的杆66相连接，而第二连接件52与可收缩部分32的管70的端帽81相连接。同样，第一和第二连接件50、52之一与框架部件14相连接，而第一和第二连接件50、52之另一则与车身部件12相连接。

在任一结构中，本发明的气体弹簧和可收缩装置组件18帮助车身部件12移动到一个点，在这个点处，重心20接近于或刚好超过重心越过连接件16的一个点。当气体弹簧部分30在这个位置中完全伸展开时，由于一个外力或车身部件12的重力作用，可收缩部分32的弹性部件44、72开始伸展开。弹性部件44、72抵制这个力，也就是，以一种受控的方式减慢这种移动，以便进一步帮助操作人员。重心相对于连接件的这个位置可以根据不同车辆的应用而变化。通过改变气体弹簧的类型和/或改变弹性部件的结构、尺寸等等，气体弹簧和可收缩装置组件18可以被设计成能适应这些变化，以便根据需要提供受控的阻力和帮助。

尽管已经公开了本发明的优选实施例，但是本领域普通技术人员应当知道，可以对本发明作出某些修改，这些修改都位于本发明的范围内。本发明的实际范围和内容是由所附权利要求来限定的。

Claims (17)

1、一种双向协助气体弹簧组件，包括：

气体弹簧组件，该气体弹簧组件适合于帮助车身部件从一第一位置移动到一第二位置；以及

可收缩装置，该可收缩装置与所述气体弹簧组件相连接，其中，当车身部件从第二位置向一第三位置移动时，所述可收缩装置抵制该车身部件的移动。

2、根据权利要求1所述的双向协助气体弹簧组件，其中，所述第一位置包括一关闭位置，所述第二位置包括一部分打开位置，而所述第三位置包括一完全打开位置。

3、根据权利要求2所述的双向协助气体弹簧组件，其中，当车身部件从所述第三位置向所述第二位置移动时，所述可收缩装置有助于该车身部件的移动。

4、根据权利要求2所述的双向协助气体弹簧组件，其中，车身部件适合于与一车辆框架枢轴的连接，车身部件限定出一重心，其中当该重心从一最初关闭位置朝着枢轴连接件移动到部分打开位置时，车身部件的移动被定义为在所述第一和第二位置之间，而当所述重心超过枢轴连接件移动到完全打开位置时，车身部件的移动被定义为在第二和第三位置之间。

5、根据权利要求4所述的双向协助气体弹簧组件，其中，所述气体弹簧组件包括第一连接件，该第一连接件适合于与车辆框架和车身部件之一相连接，其中所述可收缩装置包括第二连接件，该第二连接件适合于与车辆框架和车身部件之另一相连接。

6、根据权利要求5所述的双向协助气体弹簧组件，其中，车身部件是车盖。

7、根据权利要求5所述的双向协助气体弹簧组件，其中，所述可收缩装置包括弹簧，该弹簧被接收在一缸内，当车身部件从第一位置移动到第二位置时，所述弹簧被压缩至最大限度，而当车身部件从第二位置移动到第三位置时，所述弹簧可伸展以便抵制移动。

8、根据权利要求7所述的双向协助气体弹簧组件，其中，所述缸包括端部止动件，以便为所述弹簧限定出一最大限度压缩位置。

9、一种双向协助气体弹簧组件，包括：

气体弹簧组件，该气体弹簧组件适合于帮助车身部件从一第一位置移动到一第二位置，所述气体弹簧组件包括气体弹簧缸、气体弹簧活塞和气体弹簧杆，所述气体弹簧活塞被接收在所述气体弹簧缸内，所述气体弹簧杆与所述气体弹簧活塞相连接，以便在伸出位置和压缩位置之间移动所述气体弹簧活塞；

可收缩装置，该可收缩装置与所述气体弹簧组件相连接，所述可收缩装置包括管、可收缩的活塞、弹性部件和可收缩杆，所述可收缩活塞被接收在所述管内，所述弹性部件与所述可收缩活塞相协作，所述可收缩杆与所述可收缩活塞相连接，从而当车身部件从所述第二位置向一第三位置移动时，所述弹性部件抵制该车身部件的移动。

10、根据权利要求9所述的双向协助气体弹簧组件，其中，车身部件适合于与一车辆框架利用枢轴连接件连接到一起，车身部件限定出一重心，其中当该重心从第一位置朝着枢轴连接件移动到第二位置时，车身部件的移动被定义为在所述第一和第二位置之间，而当所述重心从第二位置超过枢轴连接件移动到第三位置时，车身部件的移动被定义为在第二和第三位置之间。

11、根据权利要求10所述的双向协助气体弹簧组件，其中，第一位置包括一最初关闭位置，第二位置包括一部分打开位置，而第三位置包括一完全打开位置。

12、根据权利要求11所述的双向协助气体弹簧组件，其中，当车身部件从完全打开位置朝着关闭位置移动时，弹性部件有助于该车身部件的移动。

13、根据权利要求10所述的双向协助气体弹簧组件，包括：第一连接件，该第一连接件与所述气体弹簧杆相连并且适合于与车辆框架和车身部件之一相连接；第二连接件，该第二连接件与所述可收缩杆相连并且适合于与车辆框架和车身部件之另一相连接。

14、根据权利要求9所述的双向协助气体弹簧组件，其中，所述可收缩装置的所述管包括端部止动件，以便当车身部件从第一位置移动到第二位置时，为所述弹性部件限定出一最大限度压缩位置。

15、一种车辆组件，包括：

车辆框架部件；

车身部件，该车身部件相对于所述车辆框架部件是可移动的；

双向协助气体弹簧组件，其包括气体弹簧组件和可收缩装置，所述气体弹簧组件帮助车身部件从一第一位置移动到一第二位置，所述可收缩装置与气体弹簧组件相协作，从而当车身部件从所述第二位置向一第三位置移动时，所述可收缩装置抵制该车身部件的移动。

16、根据权利要求15所述的车辆组件，其中，所述气体弹簧组件包括第一连接件，该第一连接件与车辆框架部件和车身部件之一相连接，其中所述可收缩装置包括第二连接件，该第二连接件与车辆框架部件和车身部件之另一相连接。

17、根据权利要求16所述的车辆组件，其中，所述可收缩装置包括弹簧，该弹簧被接收在一缸内，当车身部件从第一位置移动到第二位置时，所述弹簧被压缩至最大限度，而当车身部件从第二位置移动到第三位置时，所述弹簧可伸展以便抵制移动。

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