CN102056765B - 用于可滑动连接器的助力装置及具有该装置的机器和车辆 - Google Patents

Abstract

一种用于可滑动连接器(104)的助力装置(140)、包括所述助力装置(140)的可滑动连接器(104)以及包括各自可滑动的部分(100，102)、可滑动连接器(104)以及助力装置(140)的机器。助力装置(140)包括在一端可枢转地连接在一起并在另一端可枢转地连接到各自可滑动部分(100，102)的至少第一连杆和第二连杆(142，144)，以及沿着连杆(142，144)的各自长度可枢转地连接到连杆的助力设备(146)。

Description

用于可滑动连接器的助力装置及具有该装置的机器和车辆

技术领域

本发明整体涉及用于可滑动连接器的助力装置，更具体地涉及用于相对彼此可滑动连接的第一和第二部分的助力装置。 

背景技术

很多结构包括相对彼此可滑动连接的部分，例如机器包括相对于开口可滑动安装的面板以允许进入开口。但是，这些部分或面板常常很重而且不方便，必须很大的人工努力才能移动。因此，常常利用机械助力装置来辅助操作者在打开和关闭位置之间移动机器面板。这种助力装置可以是连接到机器自身的整体式装置，或者是暂时连接到面板以供应需要助力的单独的机器。鉴于封装的考虑和/或密封的需要，直接连接到机器的装置，例如复杂的弹簧或联动装置，常常存在挑战。然而，使用诸如吊车、起重机等的单独装置不仅涉及额外的投资，而且在需要时可能不能轻易获得。 

面板连接装置通常操作来使面板枢转、摆动或滑动或者进行这些运动的合成。与这种面板连接装置一起使用的整体式助力设备通常被设计来在枢转或摆动动作中辅助操作者运动面板。但是，由于空间限制、效率考量、使用简单性以及空间及其它限制，摆动动作并不总是最优模式。例如，在包括发动机冷却系统的车辆中，包括摆动或枢转的面板会造成暖空气重新进入或离开机器的不希望的开口。 

授予Brad L.Pietryga等人的美国专利No.6641201(′201专利)公开了一种用于车辆的可折叠箱盖。Pietryga包括箱盖面板的枢转运动以使车辆尾部的端部抬起，还包括滑动运动以使位于面板前端的滚子在轨道内滚动，从而使面板向上滑动并滑到货车驾驶室顶部上 方。枢转运动通过气动弹簧辅助，滑动运动通过线缆辅助装置辅助。但是，线缆辅助装置是包括许多移动部件和组件失效可能的相对复杂的结构。 

因此，为了减少相对彼此移动可滑动部分所需的力的量，希望提供一种与可滑动连接器一起使用的助力装置。这种装置优选为节省空间的，并且可连接到面板以允许面板进行滑动运动。本发明旨在克服上述技术中的一个或多个缺点。 

发明内容

一方面，本发明描述一种适于连接到第一部分和第二部分的助力装置，这两个部分能够相对于彼此滑动连接。助力装置包括辅助设备和至少第一连杆和第二连杆。连杆在其第一端处可枢转地连接在一起，第一连杆的第二端可枢转地连接到第一部分，第二连杆的第二端可枢转地连接到第二部分。辅助设备沿着第一连杆和第二连杆的长度可枢转地连接。 

另一方面，本发明描述一种用于连接到待以可相对滑动的布置安装的第一部分和第二部分的组件。该组件包括适于连接到第一和第二部分的至少一个以在它们之间提供滑动运动的可滑动连接器，以及助力装置。助力装置包括辅助设备和至少第一连杆和第二连杆。每个连杆具有长度和第一及第二端。连杆在其第一端处可枢转连接在一起，第一连杆的第二端和第二连杆的第二端分别可枢转地连接到第一部分和第二部分。辅助设备沿着第一连杆和第二连杆各自的长度可枢转连接。 

另一方面，本发明描述一种组件，其包括具有开口的主体、与开口互补的面板以及助力装置。所述互补的面板适于相对于主体在第一位置和第二位置之间滑动，在第一位置，开口至少部分被打开，在第二位置，开口至少部分被面板覆盖。助力装置包括至少第一连杆和第二连杆，连杆在其第一端处可枢转连接在一起。第一连杆的第二端和第二连杆的第二端分别可枢转地连接到主体和面板。辅助 设备沿第一和第二连杆各自的长度可枢转连接。 

又一方面，本发明还描述一种辅助第一部分和第二部分之间的滑动运动的方法，该方法包括可滑动地连接第一部分和第二部分的步骤以及将助力装置连接到第一和第二部分的步骤。连接助力装置的步骤包括将至少第一连杆可枢转连接至第一部分的步骤、将第二连杆可枢转连接至第二部分的步骤、将第一连杆和第二连杆可枢转连接在一起的步骤、以及将辅助设备沿第一和第二连杆各自的长度可枢转连接的步骤。 

附图说明

图1是体现本发明的一种示例性可滑动连接器和助力装置的等轴测图； 

图2是图1的示例性可滑动连接器和助力装置处于第一位置的部分侧视图； 

图3是图1-2的示例性可滑动连接器和助力装置处于中间位置的部分侧视图； 

图4是图1-3的示例性可滑动连接器和助力装置处于第二位置的部分侧视图； 

图5是示例性的可滑动连接器和助力装置沿图3中的线5-5截取的部分、轴向剖视图； 

图6是体现本发明的示例性可滑动连接器和助力装置的另一种实施方式的部分、轴向剖视图； 

图7是采用本发明的可滑动连接器和助力装置的示例性车辆的侧视图，其中可动面板显示为处于关闭位置； 

图8是采用本发明的可滑动连接器和助力装置的示例性车辆的侧视图，其中可动面板显示为处于打开位置。 

具体实施方式

本发明涉及用于可滑动连接器的助力装置。该助力装置可减少 使至少两部分相对于彼此滑动所需的力的量，例如，相邻进入诸如发动机舱或行李箱的开口可滑动安装的面板。该助力装置可提供另外的好处，从下面的公开中可以清楚至少一些这样的好处。 

参照附图，第一和第二结构或部分100、102通过可滑动连接器104相对彼此可滑动地连接。部分100、102可以是相对于彼此可滑动地连接的任何结构。仅仅作为示例，部分100、102可以是被设置成在关闭位置和打开位置108、110(分别见图7和8)之间滑动的面板106，从而盖住通往车辆116的发动机舱114的开口112。作为又一种示例，可滑动连接的部分可以是可滑动面板和固定机器或建筑。 

可滑动连接器104可以是任何合适的设计。在图1-5所示的实施方式中，第一和第二部分100、102使用一对直线轴承118、120可滑动地连接在一起，直线轴承118、120均包括适于接收至少一个纵向构件124的通道122。纵向构件124连接到第一部分100，直线轴承118、120连接到第二部分102。在使用时，纵向构件124在直线轴承118、120的通道122内滑动以允许第一和第二部分100、102相对彼此滑动。可以认识到，可以设置单个直线轴承或者更多直线轴承，只要相对滑动如希望的那样稳定即可。 

纵向构件124和直线轴承118、120可以是任何合适的设计，只要外表面接收并容纳在直线轴承118、120内的互补通道122中。可滑动连接器104可以任何合适的方式连接到第一和第二部分100、102，只要可滑动连接器104的组件能够在第一和第二部分100、102之间提供希望运动范围的相对滑动。在图1-5的实施方式中，纵向构件124通过多个支架126支撑在多个安装板128上并进一步支撑在第一部分100的表面上。注意，在图1中仅显示了一个安装支架126，但图2-4中显示了多个这样的支架126。直线轴承118、120通过支架130安装在第二部分102上。出于描述该实施方式的目的，第一和第二部分100、102被限定为连接安装支架的表面。但是，可以认识到，第一和第二部分100、102可以替代地被限定为支架本身或其 中第一部分和第二部分相对于彼此可滑动的任何其它结构。例如，第一部分100可以是车辆面板或机器面板，第二部分102可以是车身或机体，其中车辆面板或机器面板相对于车身或机体能够滑动。此外，尽管术语“连接”在这里用来描述可滑动连接器104与第一和第二部分100的关系，但该术语并不意在将结构限制为随后组装到第一和第二部分100、102的单独的可滑动连接器104。相反，术语“连接”意在涵盖与第一和第二部分100、102固定或者最终可拆卸地或永久地与第一和第二部分100、102固定的任何这样的布置，不论可滑动连接器104的任何组件是否整个或部分与第一和/或第二部分100、102一体地形成。 

可滑动连接器104的替代装置可用来在第一和第二部分100、102之间提供滑动运动。仅仅作为示例，可以利用所谓的抽屉滑动件、伸缩滑动件、和一个或多个轨道和滚子等。作为又一种示例，图6的实施方式的可滑动连接器包括轨道132，轨道132包括接收通过支架138支撑的T形细长构件136的通道134。这样，细长构件136在通道134中滑动以在第一和第二部分100、102之间提供滑动运动。而且，尽管图1-5的实施方式示出了线性可滑动连接器104，但根据本发明的可滑动连接器不必局限于线性运动。相反，其可以提供任何合适的运动，例如弧形滑动或者线性或弧形运动的合成。 

回到图1-5，公开的实施方式还包括用于与可滑动连接器104一起使用的助力装置140。助力装置140包括至少一对可枢转连接的连杆142、144以及在它们之间延伸的助力设备146。连杆142、144在一端148、150可枢转地连接到彼此，并且在“自由”的另一端152、154分别可枢转地连接到第一和第二部分100、102。这样，助力设备146在连杆142、144朝着和远离彼此枢转时控制并辅助连杆142、144之间的相对运动。 

第一和第二连杆142、144可通过任何方式彼此连接并连接到第一和第二部分100、102，只要连杆142、144可以在连杆142、144的自由端152、154彼此相对靠近的位置(见图2)和自由端152、 154分离更大距离的位置(见图4)之间枢转即可。连杆142、144的自由端152、154之间的分离将取决于第一和第二部分100、102之间的滑动距离。 

连杆142、144可直接或通过另外的连接器彼此连接并连接到第一和第二部分100、102。在所示的实施方式中，连杆142、144连接到可滑动连接器104的安装支架128、130。这样，包括可滑动连接器104和助力装置140的整个结构可同时连接到第一和第二部分100、102。 

连杆本身可构造成适应需要它们操作的空间和环境。例如，连杆142、144可以是如图1-4所示的弧形或弯曲的，但它们也可以是基本直的。而且，连杆可以是一件式或多件式结构，如图1-4的实施方式的连杆142、144。如果任一连杆使用多件构造，则这些件可以通过任何方式，例如焊接、螺栓螺母、螺钉、粘接等连接。 

助力设备146沿着第一和第二连杆142、144的长度可枢转地安装以控制它们之间的运动。尽管助力设备146被显示为气动弹簧，但助力设备146可以是替代的设计，例如压力弹簧、拉伸弹簧或者扭力弹簧。因此，助力设备146可以是能够减少将联动系统104从打开位置(图4)运动到关闭位置(图2)或从关闭位置(图2)运动打开位置(图4)所需的力的任何设计。 

本领域技术人员可以认识到，助力装置140可用来辅助第一和第二部分100、102之间的滑动运动。也就是说，第一和第二连杆142、144的第一端148、150可枢转地连接在一起，第一连杆142的第二端152可枢转地连接到第一部分100，第二连杆144的第二端154可枢转地连接到第二部分102，辅助设备146沿着第一和第二连杆142、144的长度可枢转地连接。连杆142、144可以是单一式结构或者可以包括可以连接起来形成各个连杆142、144的多个部分。本方法还包括将可滑动连接器104连接到第一和第二部分100、102和将助力装置140直接或者通过可滑动连接器104连接到第一和第二部分100、102的步骤。 

通过示例给出了这里描述的实施方式并且仅仅用于说明的目的。因此，这里阐述的示例不应当解释为以任何方式将可滑动连接器或助力装置的结构限制为具体材料或具体布置。 

工业实用性 

本发明的用于可滑动连接器的助力装置的一些实施方式对使用滑动面板装置的各种组件，特别是对减少操作者移动滑动面板所施加的力的量是有利的各种组件来说是有益的。由于助力装置和/或可滑动连接器适于减少连接装置使用的空间量，其可以提供可滑动安装的部分和/或与可滑动安装部分相邻的材料之间的增强的配合。在一些实施方式中，这种改善的配合可减少空气进入或离开由该面板覆盖的区域的路径。 

本发明的助力装置在各种机器和机动车辆中尤其有益，用以通过增强可移动面板与车身的配合而提供更加有效的操作。现在参照图7-8，其示出了具有支撑在框架158上的车身156的车辆116，框架支撑在多个操纵机构上，在该情况下为支撑在一对滚子160、162上。车身156包括用于支撑操作者的驾驶室164。车身156另外形成这里为发动机舱114的舱以及允许进入发动机舱114的开口112。 

为了盖住开口，车身156包括与车身156的其他部分滑动连接的面板106，面板106通过可滑动连接器，例如图1-5的可滑动连接器104支撑在车身156上。面板106能够选择性地运动并可设置在关闭位置108(图7)和打开位置110(图8)，在关闭位置，面板基本盖住开口112和发动机舱114；在打开位置，面板基本不覆盖开口112或发动机舱114。尽管所示的舱为发动机舱114，但是该舱可以是任何类型并可位于车身156内的任何位置。 

为了辅助操作者对面板进行滑动运动，设置助力装置，例如图1-5的助力装置140。助力装置140可减少操作者将面板106从关闭位置108运动到打开位置110所需的力。例如，助力装置140可使操作者将面板106从关闭位置108运动到打开位置110所需的力减 少到30磅力或更少。助力装置140还可减慢面板106从打开位置110到关闭位置108的移动。 

尽管图7中示出了压实机，但其是以示例给出的并且仅仅用于说明的目的。因此，该例子不应当被解释为基于与其相关的具体车辆进行限制，而应当解释为能够应用于任何其他类型的机器、车辆或者可能包括盖住开口的面板的任何装置。因此，术语“机器”可指任何机器，包括但不限于包括这种结构的移动机器。类似地，术语“车辆”可指包括这样结构的移动机器，包括执行与本领域已知的行业相关的任何类型操作的任何车辆。例如，车辆可以是土方机器，例如轮式装载机、挖掘机、自卸卡车、反铲挖土机、自动平地机、材料搬运机、压土机、沥青压实机、铺路机或类似机器。此外，车辆可包括例如轮子、滚子、履带系统等的操纵机构。车辆还可包括附接的工具，这些工具可被利用和使用于包括装载、压实、升举、擦拭、打碎的各种任务，例如包括铲斗、压实设备、起重设备、刷具、抓具、刀具、剪具、铲刀、压碎机/锤子、螺旋钻及其他。 

在为操作者提供友好的滑动面板装置时，在发动机舱114内可消耗最小空间。例如，在一些实施方式，助力装置和/或可滑动连接器可基本设置在各自的平面或单个平面中。在一些实施方式中，助力装置和/或可滑动连接器提供的空间效率可允许减小发动机舱的总尺寸，因为助力装置可使有价值的发动机舱空间的使用最小化。因此，该装置对于希望使发动机舱的总尺寸减小或最小化的车辆来说尤其有益。而且，该装置的使用可通过减小面板106处于关闭位置时空气进入或离开发动机舱的路径而降低暖空气流出发动机舱114的机会。 

在一些实施方式中，这种减小尺寸的发动机舱可另外允许车身尺寸的减小。车身尺寸的减小会带来相关的好处，例如使对于操作者来说的盲区和视觉障碍最小化、提高操作者在机器周围区域的视野。 

一些实施方式包括与可滑动连接器结合的助力装置。在这种实 施方式中，结合的单元可容易地组装到第一或第二部分，从而有可能降低与组装和/或替换相关的劳动力和/或设备成本。 

将会认识到，前面的描述提供了本发明的装置和方法的例子。然而，可以设想本发明的其他实施可不同于前述例子的细节。对本发明及其例子的所有谈论意在指那时正在讨论的特定例子，并不意在在更加一般的意义上暗示关于本发明范围的任何限制。除非另外指明，关于特定特征的所有区别和不利语言意在表示对于这些特征不存在偏好，而并不是将其从本发明的范围整体排除。除非这里另外指明或者通过上下文明显矛盾外，这里描述的所有方法可以以任何合适的顺序执行。 

因此，本发明包括适用法允许的权利要求书中所述的主题的所有变型及其等同。而且，除非这里另外指明或者通过上下文明显矛盾以外，本发明包括上面描述的元件以其所有可能变形的任何组合。 

Claims (10)

1.一种助力装置(140)，其能够连接到第一部分(100)和第二部分(102)，所述第一部分(100)和第二部分(102)能够相对于彼此滑动连接，所述助力装置(140)包括辅助设备(146)和至少第一连杆(142)和第二连杆(144)，所述第一连杆(142)和所述第二连杆(144)均具有长度和第一端(148，150)和第二端(152，154)，所述连杆在其第一端(148，150)处可枢转地连接在一起，所述第一连杆的第二端(152)能够可枢转地连接到所述第一部分(100)，所述第二连杆的第二端(154)能够可枢转地连接到所述第二部分(102)，且所述辅助设备(146)沿着所述第一连杆(142)和第二连杆(144)各自的长度可枢转地连接在所述第一连杆(142)和第二连杆(144)各自的可枢转的第一端和第二端之间。

2.如权利要求1所述的助力装置，其中所述辅助设备(146)包括气动弹簧、压缩弹簧、拉伸弹簧或扭力弹簧中的至少一种。

3.如权利要求1或2所述的助力装置，其中所述连杆(142，144)中的至少一个基本是直的。

4.如权利要求1或2所述的助力装置，其中所述连杆(142，144)中的至少一个基本不是直的。

5.如权利要求1或2所述的助力装置，其中所述连杆(142，144)中的至少一个使用连接在一起的单独件形成。

6.如权利要求1或2所述的助力装置，其中所述连杆(142，144)中的至少一个形成为单一件。

7.一种用于连接到第一部分(100)和第二部分(102)的装置，该装置包括权利要求1-6中任一项所述的助力装置(140)和可滑动连接器(104)，所述可滑动连接器(104)设置成在所述第一部分(100)和第二部分(102)之间提供相对滑动运动。

8.一种机器，包括：

主体，其限定第一部分(100)和开口(112)，

面板(106)，其限定第二部分(102)，该第二部分(102)与所述开口(112)互补并能够相对于所述主体(156)在第一位置和第二位置之间滑动，在所述第一位置，所述开口(112)至少部分地被所述第二部分(102)打开，在所述第二位置，所述开口(112)至少部分地被所述第二部分(102)覆盖，

可滑动连接器(104)，其设置在所述第一部分(100)和第二部分(102)之间并在所述第一部分(100)和第二部分(100)之间提供相对滑动运动，以及

如权利要求1-6中任一项所述的助力装置(140)。

9.一种车辆，包括：

车身(156)，其包括限定开口(112)的第一部分(100)，

面板(106)，其限定与所述开口(112)互补并能够相对于所述第一部分(100)在第一位置和第二位置之间滑动的第二部分(102)，在所述第一位置，所述开口(112)至少部分地被所述面板(106)打开，在所述第二位置，所述开口(112)至少部分地被所述面板(106)覆盖，

可滑动连接器(104)，其设置在所述第一部分(100)和所述第二部分(102)之间并在所述面板(106)和所述车身(156)之间提供相对滑动运动，以及

如权利要求1-6中任一项所述的助力装置(140)。

10.如权利要求7所述的装置、权利要求8所述的机器或权利要求9所述的车辆，其中所述可滑动连接器(104)包括抽屉滑动件、伸缩滑动装置、滚子、多个直线轴承和纵向构件中的至少一种，所述纵向构件的尺寸和位置被设置成在两个直线轴承或者轨道和至少两个支撑件内滑动，所述支撑件的尺寸和位置被设置成在所述轨道内运动。

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