CN105986725B - 具有过载保护的组合的加速和减速装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种组合的加速和减速装置，该装置具有支架外壳和沿着支架外壳的至少一个导轨能够在力配合和/或形状配合的锁定的停止位置和末端位置之间移动的、可通过加速装置和通过减速装置负载的带动元件，减速装置具有至少一个带有弹簧回位的液压气缸活塞单元。加速装置具有可重复加载和卸载的、在支架外壳上和在带动元件上安装的弹簧储能器。气缸活塞单元支承朝向带动元件的、在导轨中引导的引导挡块。该引导挡块具有指向带动元件方向的弧形的止动面。带动元件具有指向引导挡块方向的弧形的滑动面。另外滑动面和止动面具有不同的曲率半径，从而止动面和滑动面最多在接触线上接触。通过本发明研发一种在多次突然的负载的情况下可靠地运行的装置。

Description

具有过载保护的组合的加速和减速装置
技术领域
本发明涉及一种组合的加速和减速装置，该装置具有支架外壳和沿着支架外壳的至少一个导轨能够在力配合和/或形状配合的锁定的停止位置和末端位置之间移动的、可通过加速装置和通过减速装置负载的带动元件，其中减速装置具有至少一个带有弹簧回位的液压气缸活塞单元。
背景技术
EP1562458A1中已知这种装置。在带动元件的突然的应力的情况下，回转接头能够在带动元件和滑座之间会过度负载或者倾斜的滑座偏心地负载活塞杆。
发明内容
因此，本发明的目的在于研发一种在多次突然的负载的情况下可靠地运行的装置。
该目的通过一种组合的加速和减速装置实现，该加速和减速装置具有支架外壳和带动元件，该带动元件沿着所述支架外壳的至少一个导轨能够在力配合和/或形状配合的锁定的停止位置和末端位置之间移动、可通过加速装置和通过减速装置负载，其中该减速装置具有至少一个带有弹簧回位的液压第一气缸活塞单元，对此，加速装置具有可重复地加载和卸载的、在支架外壳上和在带动元件上安装的弹簧储能器。气缸活塞单元支承朝向带动元件的、在导轨中引导的引导挡块。该引导挡块具有指向带动元件方向的、弧形的止动面。带动元件具有指向引导挡块方向的、弧形的滑动面。另外，滑动面和止动面具有不同的曲率半径，从而止动面和滑动面最多在接触线上接触。
根据本发明的优选设计方案，滑动面搭接止动面。
根据本发明的优选设计方案，两个曲面是具有设想的互相平行的曲轴的单轴曲面。
根据本发明的优选设计方案，两个曲面是具有设想的互相平行的曲轴的单轴曲面。
根据本发明的优选设计方案，曲轴设置为垂直于纵向并且平行于所述导轨的沿纵向取向的引导区段的平面。
根据本发明的优选设计方案，引导挡块具有引导螺栓，其在纵向上的引导长度大于所述导轨垂直于纵向并且垂直于引导区段的平面的高度。
根据本发明的优选设计方案，气缸活塞单元以能够在轴向方向上移动的方式在所述支架外壳中安装。
根据本发明的优选设计方案，气缸活塞单元的力量-冲程特性曲线为非线性的。
根据本发明的优选设计方案，加速和减速装置包括与第一气缸活塞单元设置成一列的第二气缸活塞单元。
根据本发明的优选设计方案，两个气缸活塞单元具有不同的力量-冲程特性曲线。
附图说明
本发明的其他的细节在下面的对示意性的示出的实施方式的描述中给出。
附图1以等距视图示出了组合的加速和加速装置；
附图2示出了附图1的纵向剖面；
附图3示出了在储能器加载时装置的纵向剖面；
附图4示出了在带动元件触发之前装置的纵向剖面；
附图5示出了带动元件；
附图6示出了引导挡块；
附图7示出了附图2的细节。
具体实施方式
附图1，2和7以等距视图和纵向剖面图示出了组合的加速和减速装置10。这种装置用于控制例如相对于固定的家具主体移动的家具部件，例如抽屉、推拉门等等推动到末端位置。末端位置在这里可以是家具部件的打开的或者关闭的末端位置。
使用中组合的加速和减速装置10例如设置在家具主体上，而移动的家具部件支承传动件1。在可运动的家具部件在末端位置的方向上线性的推动或移动的情况下，传动件1在达到末端位置之前接触加速和减速装置10的带动元件40。该带动元件40从力配合和/或形状配合地固定的停止位置11触发(参见附图4)。触发之后，带动元件40通过加速装置60加速并且通过与之作用相反的减速装置70减速。加速装置60包括可重复地加载和卸载的储能器61。抽屉、推拉门等等现在推动到例如关闭的末端位置的方向上，在末端位置上其不受阻挡地停留。
加速和减速装置10包括支架外壳13，支架外壳支承带动元件 40、加速装置60和减速装置70。支架外壳13例如成型为框架形状。其具有两个互相相对的侧面部分14，15，侧面部分通过前壁16、后壁17和设置在底侧的连接桥板18以及多个引导桥板32-34互相连接。支架外壳13在实施例中由热塑性塑料制造。在其两个指向纵向 25的末端上具有固定开口23。
在其正面末端上，两个侧面部分14,15具有互相一致的导轨26。成型为长孔形的开口的导轨26分别包括水平的引导区段27和止动区段28。引导区段27和止动区段28通过弧形的过渡区段29互相连接。
各个引导区段27设置为平行于加速和减速装置10的纵向25。引导区段在其长度上具有恒定的高度。底部24方向上定向的止动区段28与指向正面方向的引导区段27形成例如为85度的夹角。止动区段28的引导宽度和切线式地过渡到相邻的区段27,28中的底部区段29的引导宽度对应于引导区段27的高度。平行于纵向25的单个导轨26的长度例如比支架外壳13的长度的三分之一长。
支架外壳13在其上侧31具有引导条19,21,22。这些引导条平行于纵向25定向并且例如以两毫米的宽度在加速和减速装置10的垂直的纵向中心平面突出。引导条19,21,22在实施例中在侧面部分 14,15上分别设置为互相相对。在两个侧面部分14,15上例如分别设置三个引导条19,21,22。
在支架外壳13的中间区域中设置的引导桥板32-34例如在纵向 25相对于引导条19,21,22交错地设置。这里在实施例中离后壁17 最近的中间引导桥板32设置为比两个其他的中间引导桥板33,34深两毫米。
支架外壳13例如在其侧面部分14,15中具有在下部区域居中设置的纵向滑座35。这里可以插入例如额外的固定件。
带动元件40在各个侧面上具有两个引导销41,42，通过引导销其可以处于支架外壳13的导轨26中。分别两个互相远离的引导销 41,42互相对齐。
附图5中示出了作为单个部件的带动元件40。其包括一个支承体43、拉动销44、推动销45以及弹簧容纳部46。带动元件40例如作为注塑件制造。
支承体43支承引导销41,42。其具有远离前壁16的滑动面47。该滑动面47在实施例中成型为单轴弯曲的面。设想的曲轴平行于导轨26的引导区段27的平面并且垂直于纵向25。该曲轴在带动元件 40之外位于带动元件40的远离前壁16的一侧上。滑动面47还可以多轴地，例如凹进地弯曲。也可以考虑将滑动面47成型为具有凸出的弯曲。
支承体43的下侧上设置例如成型为双钩形的弹簧容纳部46。弹簧容纳部46中安装作为能够重复地加载的储能器61的弹簧储能器 61。成型为拉力弹簧61的弹簧储能器61的第二末端容纳在设置在支架外壳13中的弹簧容纳部36中。
拉动销44和推动销45限定了容纳凹口48。在前臂16的方向上定向的拉动销44比推动销45更低。拉动销44具有中心的凹槽49，从而使整个拉动销44能够弹性变形地形成。推动销45具有加强筋 51。作用于推动销45的限定了容纳凹口48的推动面52上的力因此引导到支承体43上。
在实施例中，减速装置70包括两个在支架外壳13中安装的液压气缸活塞单元71,101。两个气缸活塞单元71,101设置成一列，从而第一气缸活塞单元71在带动元件的方向上定向并且第二气缸活塞单元101可以支承在后壁17上。每个气缸活塞单元71；101具有气缸72；102，其中活塞73；103设置为通过活塞杆74；104可以轴向移动。在活塞73；103和关闭的气缸底部75；105之间分别设置回位弹簧76；106。
第一气缸活塞单元71的活塞杆74具有活塞杆头部77，该活塞杆头部例如通过压配合保持在引导挡块91中。成型为帽状的引导挡块91在附图6中作为单个部件示出。其具有两个侧向地设置的细长的引导螺栓92，引导螺栓安装在支架外壳13的导轨26中。引导螺栓92的引导长度在实施例中比导轨26的高度要大。引导挡块91的远离活塞杆74的端面是止动面93。在实施例中，止动面93是单轴的弯曲的面，其设想的曲轴垂直于纵向25并平行于导轨26的引导区段27的平面取向。例如曲轴位于所述的平面之上。在实施例中设想的曲轴穿过引导螺栓92上面的引导挡块91。止动面93也可以是双轴地，例如凸出地弯曲。也可以考虑止动面93的其他成型方式。
在安装状态中(参见附图2-4和7)，引导挡块91的止动面93 朝向带动元件40的滑动面47。在此在实施例中，滑动面47的半径大于止动面93的半径，从而在附图2,4和7中两个面相互紧靠并且只在平行于设想的曲轴定向的接触线95上接触。在所示的实施例中，滑动面47搭接止动面93。
第一气缸活塞单元71的气缸72在实施例中具有8毫米的外径。活塞杆74的冲程例如为35毫米。通过该气缸活塞单元71例如可以减速到98牛顿的最大力量。活塞杆74的直径为例如气缸72的外径的23％。
该气缸72的气缸内壁78例如具有五个区段81-85。邻接气缸头 79的第一区段是补偿区段81。在气缸底部75的方向上逐渐变细的、成型为截锥体形状的区段82邻接补偿区段81。设想的圆锥角例如具有一个角度。该区段的长度例如是气缸冲程的28％。
在气缸底部75的方向上，圆柱形的区段83邻接截锥体形状的区段82。该区段83的长度在实施例中为气缸冲程的57％。圆柱形的区段83的直径在实施例中是气缸72的外径的68％。
空转区段84邻接圆柱形的区段83。在实施例中，气缸内壁78 在空转区段84中的直径比气缸内壁78在圆柱形的区段83中的直径大6％。在附图2和附图7的描述中，第一气缸活塞单元71的活塞杆 74完全缩回其中，活塞73例如在空转区段84的中间。活塞密封部件86与气缸内壁78不接触。
在空转区段84和气缸底部75之间设置回位区段85。在附图2 的描述中，回位弹簧76处于这个例如朝向气缸底部75逐渐变细的截锥体形状的回位区段85中。
第二气缸活塞单元101的气缸102在实施例中具有10毫米的外径。通过活塞杆104引导的活塞103的冲程例如为15毫米。该气缸活塞单元101例如设计为用于最大110牛顿的力。活塞杆104的直径例如为气缸活塞单元101的的外径的23％。
该气缸活塞单元101的通过气缸内壁108限定的气缸内腔包括补偿区段111、引导区段112和回位区段113。补偿区段111邻接气缸头109。其内径例如为气缸102的外径的75％。引导区段112的长度大于活塞冲程，引导区段在这个实施例中成型为圆柱形的。气缸内壁108在引导区段112中的内径例如为气缸102的外径的60％。同样成型为圆柱形的回位区段113位于引导区段112和气缸底部105之间。回位弹簧106处于回位区段113中。
第一气缸活塞单元71和第二气缸活塞单元101可以成型为一样的。
还可以考虑例如将成型为截锥体形状的区段82和/或空转区段 84成型为比所描述的更长或更短。
在支架外壳13中，第一气缸活塞单元71通过侧面部分14，15、引导条21，22和引导桥板33，34保持在径向方向上。气缸活塞单元 71在纵向25上、即气缸活塞单元71的轴向上以可以移动的方式安装在支架外壳13中。在附图2的描述中，其以气缸底部75支承在第二气缸活塞单元101的活塞杆104的头部107上。活塞杆104紧靠气缸底部75的中心。引导挡块91在该描述中以止动面93紧靠在带动元件40的滑动面47上。
第二气缸活塞单元101在支架外壳13中通过侧壁部分14，15、引导条19和引导桥板32保持在径向上。在实施例中，该气缸活塞单元101以能够在纵向25上移动的方式安装。在附图2的描述中，气缸底部105紧靠后壁17。活塞杆104负载第一气缸活塞单元71的气缸底部75。
第二气缸活塞单元101的气缸102可以在支架外壳13中固定在轴向方向上。还可以考虑这样设置第一气缸活塞单元71和/或第二气缸活塞单元101，即各个活塞杆74，104指向后壁17方向。在这种情况下，引导挡块91例如设置在第一气缸活塞单元71的气缸72上。
如果例如第二气缸活塞单元101设有指向后壁17方向的活塞杆 104，该活塞杆104可以在后壁17上固定并且气缸102以能够在支架外壳13中在纵向25上移动的方式安装。
组合的加速和减速装置10还可以成型为只具有一个气缸活塞单元71。于是，该气缸活塞单元例如以与上述第一气缸活塞单元71相同的方式成型。该气缸活塞单元71的朝向后壁17的部分可以在支架外壳13中固定在径向方向上。
在安装过程中，具有引导挡块91的气缸活塞单元71；101以及带动元件40放入支架外壳13中。在此，气缸活塞单元71；101在引导条19，21，22和引导桥板32-34之间卡合。带动元件40卡合在导轨26中。最后，将拉力弹簧61安装到带动元件40和支架外壳13 中。如有必要，在连接桥板18上的朝向带动元件40的一侧设置弹性体。
在附图1和2中示出了具有位于末端位置12的带动元件40的加速和减速装置10。抽屉和推拉门例如是关闭的。将气缸活塞单元 71；101的活塞73；103和活塞杆74；104缩回。回位弹簧76；106 负载。弹簧储能器61卸载。
例如在打开抽屉或者推拉门的过程中，传动件1将带动元件40 从开启方向3上的末端位置12朝停止位置11的方向上拉动(参见附图3)。弹簧储能器61负载。滑动面47脱离止动面93。第二气缸活塞单元101的回位弹簧106松弛并且在气缸头部109方向上推动活塞103。在活塞103上固定的活塞杆104伸出。活塞杆104压紧第一气缸活塞单元71的气缸底部75并且相对于支架外壳13在带动元件40 的方向上推动整个气缸活塞单元71。第一气缸活塞单元71的回位弹簧76同时卸载。其在气缸头部79的方向上推动活塞73。通过引导挡块91引导的活塞杆74伸出。
第二气缸活塞单元101的活塞杆104的加速和伸出速度和第一气缸活塞单元71的加速和移动速度由第二气缸活塞单元101的回位弹簧106和移动的物体的惯性决定。第一气缸活塞单元71的活塞杆 74的加速和伸出速度由第一气缸活塞单元71的回位弹簧76和移动的物体的惯性决定。这些速度取决于弹簧储能器61。
带动元件40继续在停止位置11的方向上移动，直到引导销41 驶入止动区段28中。带动元件40在此围绕后面的引导销42转动。通过拉力弹簧61促使该转动运动。在实施例中，带动元件40以力配合和形状配合的固定的方式在停止位置11卡合(参见附图4)。如有必要，可以通过在连接桥板18上设置的弹性部件降低在卡合过程中发出的噪音。在抽屉或推拉门继续打开的过程中，传动件1与带动元件40分离。抽屉或推拉门这时可以进一步打开。
两个活塞杆74，104例如进一步伸出，直到引导挡块91以其止动面93紧靠在带动元件40的滑动面47上。还可以考虑，在活塞杆 74；104完全伸出的情况下，止动面93与滑动面47相间隔。
在再次关闭推拉门或抽屉的过程中，传动件1相对于加速和减速装置10在关闭方向2上移动(参见附图4)。在到达推拉门或抽屉的关闭的末端位置之前，传动件1接触带动元件40的推动销45 的推动面52。转动带动元件40，使得两个引导销对41,42位于引导区段27中。负载的弹簧储能器61卸载。滑动面47使止动面93受到负荷。两个滑动面47，93在接触线95中接触。例如在带动元件40 转动过程中，止动面93沿着滑动面47滑动。在转动过程中，接触线95既相对于带动元件40又相对于引导挡块91移动。安装在引导区段27中的引导挡块91甚至在偏心的力作用在带动元件40上的情况下防止活塞杆74的变形。同样在多次突然的力作用在推动面52上的情况下将不在纵向25上定向的分力通过引导挡块91和导轨26引导到支架外壳13中。由此防止了在活塞杆74上的偏心的力作用，偏心的力作用会导致气缸活塞单元71，101的不密封。
活塞杆74使活塞73受到负荷并且活塞通过位移空间87中的油而作用在气缸底部75和第二气缸活塞单元101的活塞杆104上。将第一气缸活塞单元71的活塞杆74和第二气缸活塞单元101的活塞杆 104缩回。至少接近相同的力作用于两个活塞杆74，104上。带动元件40的冲程对应于第一气缸活塞单元71的活塞73和第二气缸活塞单元101的活塞103的冲程的总和。
在带动元件40移动的过程中，第一气缸活塞单元71的活塞73 到达截锥体形状的区段82。缩回运动相反的减速力剧烈增大。在第二气缸活塞单元101中，活塞103在引导区段112中移动。这里例如出现反作用力相对于活塞冲程的线性增大。根据第二气缸活塞单元101的反作用力和第一气缸活塞单元71的减速力瞬间的关系将各个活塞73；103缩回。这里发生了两个气缸活塞单元的减速的叠加导致的减速。带动元件40和抽屉或推拉门大幅减速。
只要第一气缸活塞单元71的活塞73到达圆柱形的区段83，在那减速力相对于冲程线性增加。在第二气缸活塞单元101中还存在反作用力和冲程间的线性关系。尽可能地使带动元件40相对于其冲程线性地减速。
在到达空转区段84的情况下，第一气缸活塞单元71的活塞73 失去与气缸内壁78的接触。第一气缸活塞单元71的减速力降低。第二气缸活塞单元101的活塞103继续在引导区段112中移动。总减速这时基本上通过第二气缸活塞单元101决定。只要活塞73，103已经到达其活塞末端位置，带动元件40位于末端位置12(参见附图2)。
单个的气缸活塞单元71，101可以具有线性的或非线性的力量- 冲程特性曲线。在整个加速和减速装置10中从而可以实现接近每个任意的力量-冲程特性曲线。在第一气缸活塞单元71和第二气缸活塞单元101的使用过程中，其可以是标准单元。因此，例如超过40千克的重量较大的推拉门还可以沿着例如50毫米的冲程受控制地刹车和停止。
还可以考虑结合单个的实施例。
附图标记说明
1 传动件
2 关闭方向
3 开启方向
10 加速和减速装置
11 停止位置
12 末端位置
13 支架外壳
14 侧面部分
15 侧面部分
16 前壁
17 后壁
18 连接桥板
19 引导条
21 引导条
22 引导条
23 固定开口
24 底部
25 纵向
26 导轨
27 引导区段
28 止动区段
29 过渡区段
31 上侧
32 中间的引导桥板
33 中间的引导桥板
34 中间的引导桥板
35 纵向滑座
36 弹簧容纳部
40 带动元件
41 引导销
42 引导销
43 支承体
44 拉动销
45 推动销
46 弹簧容纳部
47 滑动面
48 容纳凹口
49 凹槽
51 加强筋
52 推动面
60 加速装置
61 弹簧储能器，拉力弹簧
70 减速装置
71 第一气缸活塞单元
72 气缸
73 活塞
74 活塞杆
75 气缸底部
76 回位弹簧
77 活塞杆头部
78 气缸内壁
79 气缸头
81 补偿区段
82 成型为截锥体形的区段
83 圆柱形的区段
84 空转区段
85 回位区段
86 活塞密封部件
87 位移空间
91 引导挡块
92 引导螺栓
93 止动面
95 接触线
101 第二气缸活塞单元
102 气缸
103 活塞
104 活塞杆
105 气缸底部
106 回位弹簧
107 活塞杆头部
108 气缸内壁
109 气缸头
111 补偿区段
112 引导区段
113 回位区段

Claims (9)

1.一种组合的加速和减速装置(10)，所述加速和减速装置具有支架外壳(13)和带动元件(40)，所述带动元件沿着所述支架外壳(13)的至少一个导轨(26)能够在力配合和/或形状配合的锁定的停止位置(11)和末端位置(12)之间移动、可通过加速装置(60)和通过减速装置(70)负载，其中所述减速装置(70)具有至少一个带有弹簧回位的液压第一气缸活塞单元(71)，其特征在于，
-所述加速装置(60)具有可重复地加载和卸载的、在所述支架外壳(13)上和在所述带动元件(40)上安装的弹簧储能器(61)，
-所述气缸活塞单元(71)支承朝向所述带动元件(40)的、在所述导轨(26)中引导的引导挡块(91)，
-所述引导挡块(91)具有指向所述带动元件(40)方向的、弧形的止动面，
-所述带动元件(40)具有指向所述引导挡块(91)方向的、弧形的滑动面，
-所述滑动面(47)和所述止动面(93)具有不同的曲率半径，从而所述止动面(93)和所述滑动面(47)最多在接触线(95)上接触。
2.根据权利要求1所述组合的加速和减速装置(10)，其特征在于，所述滑动面(47)搭接所述止动面(93)。
3.根据权利要求1所述组合的加速和减速装置(10)，其特征在于，两个曲面是具有设想的互相平行的曲轴的单轴曲面。
4.根据权利要求3所述组合的加速和减速装置(10)，其特征在于，曲轴设置为垂直于纵向(25)并且平行于所述导轨(26)的沿纵向取向的引导区段(27)的平面。
5.根据权利要求1所述组合的加速和减速装置(10)，其特征在于，所述引导挡块(91)具有引导螺栓(92)，其在纵向(25)上的引导长度大于所述导轨(26)垂直于纵向(25)并且垂直于引导区段(27)的平面的高度。
6.根据权利要求1所述组合的加速和减速装置(10)，其特征在于，所述气缸活塞单元(71)以能够在轴向方向上移动的方式在所述支架外壳(13)中安装。
7.根据权利要求1所述组合的加速和减速装置(10)，其特征在于，所述气缸活塞单元(71)的力量-冲程特性曲线为非线性的。
8.根据权利要求1所述组合的加速和减速装置(10)，其特征在于，所述加速和减速装置包括与所述第一气缸活塞单元(71)设置成一列的第二气缸活塞单元(101)。
9.根据权利要求8所述组合的加速和减速装置(10)，其特征在于，两个所述气缸活塞单元(71；101)具有不同的力量-冲程特性曲线。
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