CN105026791A - 用于机动车打开件的自锁式致动件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车车身活动元件的致动件(1)，该致动件能够包含流体，包括腔室(2)和活塞(3)。活塞由杆(32)和头部(31)构成。活塞的头部(31)具有与杆相反的表面(310)，该表面与腔室的底部的表面相对。致动件的腔室的底部包括至少一个止动件(4)。该止动件具有流体不能渗透的接触表面(41)，该接触表面与所述表面(21；310)中至少一个的至少一部分相对。止动件的接触表面被布置为能驱逐位于该接触表面(41)和所述表面(21；310)中至少一个的所述部分之间的流体。

Description

用于机动车打开件的自锁式致动件

技术领域

本发明涉及机动车门窗件领域。

背景技术

已知包括气体或液压式致动件的机动车尾门。

这些致动件通过为希望打开尾门的使用者减轻该尾门的重量的负担来帮助打开尾门。

由现有技术已知包括腔室和活塞的致动件，其中所述活塞由杆和头部构成，头部具有与杆相反的表面和与杆接触的表面，所述表面每个都与腔室的一个底部的表面相对。例如，可以引用专利申请EP 0802 331和文档US 4 242 946、US 2,856 035或JP H0 3 43139 U。

然而，这些不同的系统不能够解决活塞在其处于行程尽头时的反推力问题。

本申请的发明人发现，在由热塑性塑料材料制成的尾门(即其面板中至少一个由热塑性塑料材料制成)中，致动件持续地施加在尾门上(包括在尾门关闭时)的推力久而久之最终导致不期望的变形，尤其是在尾门长时间暴露在强阳光下的时候。

发明内容

本发明的目的在于解决这些缺陷。

特别地，本发明的目的在于调整致动件的推力，特别是致动件在其行程尽头位置处的推力。

本发明涉及一种用于机动车车身活动元件的致动件，该致动件能够包含流体，包括腔室和活塞，所述活塞由杆和头部构成，所述头部具有与所述杆相反的表面和与所述杆接触的表面，这些表面每个都与所述腔室的一个底部的表面相对，其特征在于，该致动件包括至少一个与上述表面中的至少一个对置的止动件，该止动件具有至少一个所述流体不能渗透的接触表面，所述接触表面与所述上述表面中的至少一个的一部分相对并被布置为贴靠在所述上述表面中的至少一个的所述部分上，以驱逐位于所述接触表面和所述部分之间的流体。

在一个具体实施例中，腔室的一个底部的表面包括止动件，该止动件具有所述流体不能渗透的接触表面，该接触表面被布置为贴靠在所述活塞头部的一个表面的一部分上，以驱逐位于所述活塞头部的所述表面和所述止动件的所述接触表面之间的流体。

在另一实施例中，头部一个表面包括止动件，该止动件具有所述流体不能渗透的接触表面，该接触表面被布置为贴靠在所述腔室的一个底部的表面的一部分上，以驱逐位于所述腔室底部的所述表面和所述止动件的所述接触表面之间的流体。

在符合本发明的致动件中，在活塞达到行程尽头时，腔室的底部的表面的一部分被流体不能渗透的表面抵消，这导致致动件的推力的消除、显著减小或反向。

在止动件位于与活塞杆相反的一侧的第一情况下，当所述止动件被配置为使得在活塞被压入到行程尽头时致动件的推力反向时，致动件趋于在该反向的推力的作用下保持被压入的状态，因此必须施加拉力以使致动件脱离其压入的位置。一旦脱离，活塞重新承受趋于使其从致动件中推出的推力。因此，由于需要克服力来使活塞重新开始移动，所以在活塞路径上实现阻点(point dur)。

相反地，在止动件位于活塞杆一侧的第二情况下，致动件的推力在活塞推出到行程尽头时一直是增大的，以使得在致动件承受的增大的推力的作用下，即使在致动件上施加小于该增大的推力的力，致动件仍趋于保持推出的状态。因此，由于需要克服致动件在行程尽头处增大的阻力以使其重新开始移动，所以也实现了阻点。

在本发明中，“腔室的底部”定义为致动件的腔室与以下表面接触的部分：

-在活塞退回到行程尽头位置时或处于活塞几乎完全被压入的位置时，活塞头部与杆相反的表面；或

-在活塞推出到行程尽头位置时或处于活塞几乎完全推出的位置时，活塞头部与杆接触的表面。

在本发明中，术语“所述表面中至少一个的一部分”应被解释为表示所述表面的整个或部分。而且，止动件的接触表面与以下表面之一的部分或整个相对而置：腔室底部表面中的至少一个、活塞头部与杆相反的表面或活塞头部与杆接触的表面。

借助于本发明，当致动件位于其活塞头部与不可渗透的表面接触的位置时，致动件在打开件上的作用被减小、甚至消除。

根据一个实施例，包括在符合本发明的致动件的腔室中的流体为气体或液体，或它们的混合物。在本发明的致动件的范围内合适的流体为诸如空气、CO₂、氮气、氧气的气体，或者具有一定黏性的液体，尤其是水、油等。“它们的混合物”在本发明中指的是具有本领域的技术人员能够容易地确定的合适比例的气体混合物、液体混合物、或气体和液体的混合物。空气应被视为气体或简单气体的混合物。

根据另一有利的实施例，止动件的接触表面是软的且可变形的，并具有小于或等于Shore A(肖氏硬度A)90的硬度。

由于其可变形性，止动件的接触表面能够消除或显著地减小流体施加的压强。在本发明的一个方面中，该可变形性还能够例如通过吸盘效应而排出位于止动件的接触表面和活塞头部与杆相反的表面之间的流体。止动件与活塞头部或腔室底部的表面的、没有产生吸盘效应的接触也是有利的。

有利地，止动件的接触表面由具有弹性变形特性的材料层构成，该材料尤其是由橡胶、弹性体或聚酰胺制成的。多孔泡沫材料、尤其是多孔泡沫复合材料也可以是有利的。

在本发明中，止动件的接触表面被定义为该表面由材料层构成。这意味着止动件上可以覆有流体不能渗透的材料，该材料尤其可以具有上述特性(软且可变形的)中的至少一种特性，无论涉及一层或多层的覆层，或是止动件整体由所述材料构成。

止动件的材料是流体不能渗透的，这意味着由于该材料的性质，包含在致动件的腔室中的流体不能进入或渗透该材料。

在具有由于发泡、胀大或聚合化而形成的空穴的复合材料的情况下，材料的空穴不是联通的，使得只有材料的外部空穴(即暴露在材料外部的空穴)才能够包含腔室的流体。

根据与前述实施例兼容的另一实施例，止动件的接触表面的尺寸等同于活塞头部的表面或腔室底部的表面的尺寸。换句话说，接触表面的面积大约等于活塞头部与杆相反的表面的面积。“大约等于”在本发明中指的是面积在正负10％、尤其是正负5％的误差范围内相等。换句话说，示例性地，如果活塞头部的表面的面积为5cm²，那么接触表面的面积就可以在4.9至5.1cm²之间变化，特别地，接触表面的面积可以在4.95至5.05cm²之间变化。

根据与前述实施例兼容的一个实施例，止动件的接触表面可以包含能够驱逐在活塞达到行程尽头时限制在所述接触表面和头部与杆相反的表面之间的流体的装置，该装置的形式为管道、沟槽、槽纹、或其他任何装置。

有利地，止动件的形状与活塞腔室的形状大致相同或相适应，腔室例如为具有圆形、平行六面体形、或椭圆形截面的柱形。止动件可以布置在腔室底部或活塞头部的表面的中心。止动件可以是实心的或包括至少一个镂空、尤其是在止动件中心的镂空，例如环，该环例如具有圆形、平行六面体形或椭圆形截面。

根据与前述实施例兼容的另一实施例，活塞头部带有间隙地在致动件腔室中滑动，以允许流体在活塞头部的任一侧通过，该通过由于间隙收窄而减慢，以提供缓冲功能。

本发明还涉及一种机动车车身活动元件，该元件配备有至少一个如上所述的致动件。非限制性地，该活动元件可以从打开件中选择，例如车顶窗、尾门、引擎罩或鸥翼门，所述打开件有利地由塑料材料制成。借助于本发明，当打开件处于关闭位置时，致动件处于其活塞头部顶靠在接触表面的位置，并且致动件在打开件上的作用被减小、甚至消除。

有利地，该活车身动元件可以由符合本发明的致动件系统来控制或辅助。活动元件可以是空气动力元件(例如：扰流板、翼板)。在该实施例中，当致动件处于行程尽头位置的打开位置时实现锁固阻点是有利的。换句话说，当活塞推出到行程尽头时，施加在活塞头部与杆相反的表面上的压力使得致动件趋于保持打开。只要没有在活塞上施加足以抵抗作用在与杆相反的活塞头部上的推力的力，致动件就被锁固在该位置上。

本发明的主题还在于一种机动车，该机动车包括至少一个如上所述的活动元件。

本发明还涉及将如上所述的致动件用作机动车活动元件的致动件的用途，打开件尤其是由塑料材料制成。有利地，本发明涉及将上述致动件用作机动车尾门、尤其是由塑料材料制成的机动车尾门的致动件的用途。

附图说明

阅读以下仅示例性地提供并绝无任何限制性的附图，将更容易理解本发明，在这些附图中：

图1示出了处于如下位置的致动件，在该位置中活塞杆接近行程尽头位置。

图2示出了处于活塞杆行程尽头位置的相同的致动件。

图3为活塞头部的细节图，该细节图按相对于致动件的大尺寸变形的比例绘制。

图4A至图4C和图5A至图5C示出了处于如下位置的致动件，在该位置中活塞杆接近行程尽头位置，其中，止动件分别布置在腔室的底部上(A)、腔室与活塞头部之间(B)、以及活塞头部上(C)。

图6A、图6B、图7A和图7B示出了活塞和腔室的适于与环形止动件协作的有利实施例。

具体实施方式

现在参照图1。在图1中示出的流体式致动件1包括活塞3和腔室2，该腔室具有两个相对的底部21和22。以下仅考虑底部21。活塞3由头部31和杆32构成。包含在腔室2中的流体通过密封件5与致动件1的外部隔离。密封件5确保腔室2的密封。在该示例中，流体为空气。

当活塞被致动时，头部31在腔室2中在头部离腔室底部21最远的位置和头部与腔室2的底部21发生接触的位置之间滑动。

腔室2的底部21包括止动件4，该止动件由空气不能渗透的材料(例如：橡胶、弹性体、聚酰胺，或多孔泡沫材料，尤其是多孔泡沫复合材料)制成。止动件4与底部21联结，因此不能脱离该底部。

在图2中，致动件1被示出为处于活塞3完全进入并与止动件4接触的位置。活塞3处于行程尽头。

止动件4、或者至少该止动件的接触表面41是空气不能渗透的，尤其是空气不能渗透的并且可变形的，这起到驱逐位于接触表面41和活塞头部与杆相反的表面310之间的空气的效果。如下文所述，根据所使用的不同表面，施加在活塞头部并产生推出力的内部压力由此被减小或消除、甚至反向。

有利地，如图2所示，接触表面41和活塞头部与杆相反的表面310以几乎完美的方式相互贴靠。换句话说，在该贴靠时，这两个表面(41和310)不被包含在腔室中的空气分隔。

在图3中以变形的比例示出了致动件1的腔室2的底部的放大图，此时，活塞3处于行程尽头并且止动件4的接触表面41与活塞头部31与杆32相对的表面310接触。

头部与杆相反的表面310用表面S1+S2表示，其中，表面S1对应于活塞头部的与杆相反的、与止动件4的接触表面41接触的表面，而S2则表示活塞头部的与杆相反的、不与止动件4的接触表面41接触的表面。

活塞头部直接或间接地布置有杆的表面(该表面因此是与表面310相对的表面)由表面S3表示。表面S4对应于杆自身的表面。

因此，可以得出，S1+S2＝S3+S4。

由P_int表示的致动件的内部压强因此施加在活塞3的头部的这两个表面上，即S1+S2和S3。大气压P_atm施加在杆的表面S4上。

施加在杆上的推出力F由施加在这些表面上的压力差产生，并可以用以下公式来表示：F＝P_int x(S1+S2)–P_int x S3–P_atm x S4。

当杆处于完全退回的位置并处于行程尽头时，活塞与可变形的止动件接触，这起到减小其上施加有致动件的内部压强的表面的效果。该表面的减小能够减小、消除或反转杆的推出力。

在杆处于退回位置的该情况下，即当表面41与表面301接触时，施加在表面S1上的压强为零。推力的公式变成：F＝P_int x S2–P_int x S3–P_atm x S4。

该力在止动件的接触表面的直径等于活塞直径的情况下最大。在该情况下，施加在表面S1+S2上的压强为零，公式变成：F＝–P_int x S3–P_atm x S4。

维持力、弹性止动件的刚度和内部压强由部件的尺寸限定，并根据要配备的设备、尤其是该设备的材料来调整。

可以在致动件的两个端部处设置球窝节，以适应部件制造的几何偏差。

图4A至图4C和图5A至图5C示出了本发明的有利实施例。图4示出了具有呈吸盘形式的接触表面41的止动件4的可行的布置。该止动件可以固定在底部21上(图4A)、可以是浮动的(图4B)、或固定在活塞3的表面310上(图4C)。图5则以相同方式示出了呈椭圆形的止动件4的不同的可行布置。

图6A和图6B示出了止动件呈环形的具体实施例。在这些实施例中，腔室的底部或者活塞的头部具有与环形止动件的镂空协作的凸起。

在图7A中，致动件1被示出为处于活塞3几乎完全推出并几乎与布置在腔室2的底部22上的止动件4接触的位置。

在图7B中，致动件1被示出为处于如下位置，在该位置中活塞3几乎完全推出并且几乎与布置在活塞头部与杆接触的表面311上的止动件4接触。

当所追求的效果是在杆处于推出的位置时(即活塞头部与杆接触的表面与腔室的底部22接触时)增大推力时，环形止动件4特别有利。

本发明不限于所述实施例，其他实施例对于本领域的技术人员是明显的。

Claims (10)

1.一种用于机动车车身活动元件的致动件(1)，该致动件适于包含流体，包括腔室(2)和活塞(3)，所述活塞包括杆(32)和头部(31)，所述头部(31)具有与所述杆相反的表面(310)和与所述杆接触的表面(311)，这些表面(310、311)每个都与所述腔室的一个底部的表面(21、22)相对，

其特征在于，所述致动件包括至少一个止动件(4)，所述止动件(4)与上述表面(21；22；310；311)中的至少一个相对而置，所述止动件(4)具有至少一个所述流体不能渗透的接触表面(41)，所述接触表面(41)与所述上述表面(21；22；310；311)中的至少一个的一部分相对，并被布置为贴靠在所述上述表面(21；22；310；311)中的至少一个的所述部分上，以驱逐位于所述接触表面(41)和所述部分之间的流体。

2.如权利要求1所述的致动件，其中，所述腔室的一个底部的表面(21；22)包括止动件(4)，该止动件具有所述流体不能渗透的接触表面(41)，该接触表面被布置为贴靠在所述活塞头部的一个表面(310；311)的一部分上，以驱逐位于所述活塞头部的所述表面和所述止动件的所述接触表面之间的流体。

3.如权利要求1所述的致动件，其中，所述头部(4)的一个表面(310；311)包括止动件(4)，该止动件具有所述流体不能渗透的接触表面(41)，该接触表面被布置为贴靠在所述腔室的一个底部的表面(21；22)的一部分上，以驱逐位于所述腔室底部的所述表面和所述止动件的所述接触表面之间的流体。

4.如上述权利要求中任一项所述的致动件，其中，所述接触表面具有小于或等于Shore A 90的硬度。

5.如权利要求1至4中任一项所述的致动件，其中，所述止动件的接触表面包括材料层，该材料层由橡胶、弹性体、聚酰胺、或多孔泡沫材料制成。

6.如权利要求1至5中任一项所述的致动件，其中，所述接触表面的面积大约等于所述活塞头部的与所述杆相反的表面的面积。

7.一种机动车车身活动元件，该元件配备有如权利要求1至6中任一项所述的致动件。

8.如权利要求7所述的活动元件，该活动元件从打开件之中选择，所述打开件诸如是车顶天窗、尾门、引擎罩、鸥翼门、扰流板或翼板。

9.一种机动车，该机动车包括至少一个如权利要求7至8中任一项所述的活动元件。

10.将如权利要求1至6中任一项所述的致动件用作机动车车身活动元件的致动件的用途。