CN107355157B - 一种开启角度无级可调式顶舱门 - Google Patents

Abstract

本发明属于装甲车辆技术领域，具体涉及一种装甲车辆的开启角度无级可调式顶舱门，适用于开启方式为上翻式的所有顶舱门。本发明在顶舱门合页处增加棘轮棘爪结构及导向槽总成，结构简单，运动可靠，在顶舱门开启和关闭过程中实现开闭角度的无级可调，并能够实现顶舱门在行程范围内任何位置的固定，通过取消现有设计的限位块和锁钩，使得顶甲板的焊接件减少。本发明提出的顶舱门，能够解决现有顶舱门停靠位置单一、人—机—环差、锁止装置笨重等问题。同时，通过减小顶舱门的开启角度能够增大成员的防护面积，能够有效提高成员出入车辆及射击时的安全性。

Description

一种开启角度无级可调式顶舱门

技术领域

本发明属于装甲车辆技术领域，具体涉及一种装甲车辆的开启角度无级可调式顶舱门，适用于开启方式为上翻式的所有顶舱门。

背景技术

现有的装甲车辆顶舱门结构，如图1所示。顶舱门在打开时只能通过包括锁止装置和缓冲胶块的锁止机构固定一个位置状态，如图2所示，即成员由车辆里侧打开锁钩，向外推动顶舱门至限位位置，并由锁止装置和缓冲胶块固定，此时舱门开启角度约为120度-150度，供乘员出入。在关闭门窗时，成员松开顶舱门的锁止装置，拉住舱门把手关闭，在关闭顶舱门过程中，顶舱门不能在任意位置停留并固定，只能完全关闭并使用车辆的内部锁止装置锁紧顶舱门。

现有设计的顶舱门存在如下不足：

1、现有的顶舱门开启和关闭过程中只能固定一个位置状态，与车辆顶舱门使用状态不能更好匹配。例如，在成员出入顶舱门时，开启120-150度进出，进出后关闭顶舱门时需要克服重力做功，操作不便而且费力。顶舱门开启角度过大，也减少了成员进出时对成员的防护面积，不利于对成员的保护。在进行火力射击时，顶舱门只能固定在最终位置，不能根据射击手的身高习惯进行调节，影响射击手的设计效率和准度。另外，顶舱门对射击手的防护面积过小，使得射击手的战斗效能降低。

2、现有的顶舱门开启后锁止机构包括缓冲胶块和锁止装置，其中门外侧锁止装置体积过大，通过焊接等方式固定在顶甲板外侧，导致车辆造型不美观，同时给车辆顶部设备维护、人员操作带来极大隐患。现有的锁止装置是通过两个锁钩配合来实现顶舱门的锁止固定，配合力大，在关闭舱门时不易松开。另外，成员必须将手伸出顶舱门外侧才能松脱，操作困难，并存在安全隐患。

因此，设计出开启角度可调并且锁止方便的顶舱门，能够有效提高战斗效力，明显改善装甲车辆的人-机-环性能。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提出一种开启角度无级可调式顶舱门，以解决如何在各种角度下固定且方便地锁止顶舱门。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提出一种开启角度无级可调式顶舱门，该顶舱门包括顶舱门板、扭杆总成、顶甲板扭杆固定装置、第一合页与合页座总成和第二合页与合页座总成；

顶甲板扭杆固定装置和第二合页与合页座总成分别套设在扭杆总成的两端，扭杆总成能够在顶甲板扭杆固定装置和第二合页与合页座总成中转动；

第一合页与合页座总成套设在扭杆总成的中部任意位置；第一合页与合页座总成和第二合页与合页座总成分别与顶舱门板固定连接，能够带动顶舱门板以扭杆总成为轴转动；其中，第一合页与合页座总成具有用于控制顶舱门板转动角度的转动角度限制机构，转动角度限制机构能够使得顶舱门板固定在任意角度。

进一步地，扭杆总成包括扭杆、扭杆套和棘轮套；其中，扭杆的第一端具有多边形截面，第二端及其他部分具有圆形截面；扭杆套具有与多边形截面配合的多边形孔，并通过多边形孔套设在第一端的外周面上，使得扭杆套能够随扭杆转动；棘轮套具有与圆形截面配合的第一圆形孔，并通过第一圆形孔套设在扭杆中部任意位置的外周面上，使得扭杆能够在棘轮套中转动；在棘轮套的一端的外周面上，沿棘轮套的周向均匀分布有棘轮齿；

顶甲板扭杆固定装置，与顶甲板固定连接；顶甲板扭杆固定装置具有与圆形截面配合的第二圆形孔，并通过第二圆形孔套设在第二端的外周面上，使得扭杆能够在顶甲板扭杆固定装置中转动；

第一合页与合页座总成包括第一合页座、第一合页和棘爪；其中，第一合页座，与顶甲板固定连接；第一合页座具有与棘轮套的另一端的圆形截面配合的第三圆形孔，并通过第三圆形孔套设在另一端的外周面上，且与另一端固定连接，使得扭杆能够在第一合页座中转动，而棘轮套固定不动；第一合页的一端与顶舱门板固定连接，另一端具有与棘轮齿配合的第四圆形孔，并通过第四圆形孔套设在棘轮齿的外周面上，使得第一合页能够带动顶舱门板以扭杆和棘轮套为轴转动；棘爪，用于对顶舱门板的转动角度进行限制，棘爪从顶舱门板内侧通过第一合页与顶舱门板的连接处进入第四圆形孔，并且棘爪的端部齿能够与棘轮齿啮合；

第二合页与合页座总成包括第二合页座和第二合页；其中，第二合页座，与顶甲板固定连接；第二合页座具有与扭杆套配合的第五圆形孔，并通过第五圆形孔套设在扭杆套的外周面上，使得扭杆和扭杆套能够在第二合页座中转动；第二合页的一端与顶舱门板固定连接，另一端具有与扭杆套配合的第六圆形孔，并通过第六圆形孔套设在扭杆套的外周面上，且与扭杆套固定连接，使得顶舱门板能够随第二合页以扭杆为轴转动。

进一步地，第一合页内开设有与第四圆形孔正交的第七圆形孔，并在第七圆形孔靠近与顶舱门板的连接处设置有端盖；棘爪穿过端盖上的开口后进入第四圆形孔。

进一步地，在棘爪靠近端部齿的位置设置有突起部；在第七圆形孔内开设有棘爪导向槽，使得棘爪能够通过突起部在导向槽内沿轴向运动；在棘爪上套设有压簧，压簧的一端由端盖限位，另一端由棘爪的突起部限位。

进一步地，在棘爪导向槽靠近端盖的末端，开设有与棘爪导向槽正交的转向锁止环槽，使得棘爪能够在转向锁止环槽内进行转动。

进一步地，棘爪在端盖的外侧设置有把持装置；把持装置位于顶舱门板的内侧，用于人员从车辆内部对顶舱门的转动进行控制。

进一步地，棘爪的端部齿的一侧是直边，另一侧是斜边；其中，直边用于棘爪对棘轮进行固定，斜边用于在端部齿与棘轮齿啮合的情况下也能够转动顶舱门板。

进一步地，第一合页座通过限位装置与棘轮套的另一端固定连接；第二合页通过限位装置与扭杆套固定连接。

进一步地，限位装置包括限位螺钉。

进一步地，在顶舱门板的内侧设置有锁钩总成，用于在顶舱门关闭后对顶舱门进行锁紧限位。

(三)有益效果

本发明提出的开启角度无级可调式顶舱门，在顶舱门合页处增加棘轮棘爪结构及导向槽总成，结构简单，运动可靠，在顶舱门开启和关闭过程中实现开闭角度的无级可调，并能够实现顶舱门在行程范围内任何位置的固定，通过取消现有设计的限位块和锁钩，使得顶甲板的焊接件减少。本发明提出的顶舱门，能够解决现有顶舱门停靠位置单一、人—机—环差、锁止装置笨重等问题。同时，通过减小顶舱门的开启角度能够增大成员的防护面积，能够有效提高成员出入车辆及射击时的安全性。

附图说明

图1为现有装甲车辆顶舱门结构示意图；

图2为现有装甲车辆顶舱门锁止机构结构示意图；

图3为本发明实施例开启角度无级可调式顶舱门结构示意图；

图4为本发明实施例棘轮套结构示意图；

图5为本发明实施例第一合页与合页座总成结构及组装示意图(斜下方45°视角)；

图6为本发明实施例第一合页与合页座总成结构及组装示意图(斜上方45°视角)；

图7为本发明实施例第一合页内部结构示意图；

图8为本发明实施例棘爪结构及组装示意图；

图9为本发明实施例第二合页与合页总成结构及组装示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

本发明的实施例提出了一种开启角度无级可调式顶舱门，其结构如图3所示。该开启角度无级可调式顶舱门包括顶舱门板1、扭杆总成3、顶甲板扭杆固定装置7、第一合页与合页座总成6、第二合页与合页座总成2和锁钩总成5。

其中，扭杆总成3包括扭杆、扭杆套和棘轮套4。扭杆的第一端具有方形截面，第二端及其他部分具有圆形截面。扭杆套具有与方形截面配合的方形孔，并通过方形孔套设在第一端的外周面上，使得扭杆套能够随扭杆转动。棘轮套4具有与圆形截面配合的第一圆形孔，并通过第一圆形孔套设在扭杆中部任意位置的外周面上，使得扭杆能够在棘轮套4中转动。在棘轮套4的一端的外周面上，沿棘轮套4的周向均匀分布有棘轮齿9。棘轮套4的结构，如图4所示。

顶甲板扭杆固定装置7，与顶甲板固定连接。顶甲板扭杆固定装置7具有与圆形截面配合的第二圆形孔，并通过第二圆形孔套设在扭杆的第二端的外周面上，使得扭杆能够在顶甲板扭杆固定装置7的第二圆形孔中转动。

第一合页与合页座总成6包括第一合页座、第一合页9和棘爪，如图5和6所示。其中，第一合页座，与顶甲板固定连接。第一合页座具有与棘轮套4的另一端的圆形截面配合的第三圆形孔，并通过第三圆形孔套设在另一端的外周面上，且通过限位螺钉与另一端固定连接，使得扭杆能够在第一合页座中转动，而棘轮套4固定不动。顶舱门板1在与第一合页9的连接处，开设有直径45mm的圆孔，第一合页9的一端穿入圆孔与顶舱门板1固定连接，另一端具有与棘轮齿配合的第四圆形孔，并通过第四圆形孔套设在棘轮齿的外周面上，使得第一合页9能够带动顶舱门板1以扭杆和棘轮套4为轴转动。

第一合页内的结构如图7所示，第一合页内还开设有与第四圆形孔正交的第七圆形孔，并在第七圆形孔靠近与顶舱门板的连接处设置有端盖10。棘爪穿过端盖上的开口后进入第四圆形孔。棘爪的结构及与第一合页9的组装如图8所示，棘爪用于对顶舱门板1的转动角度进行限制，棘爪从顶舱门板1内侧的圆孔通过第一合页9与顶舱门板1的连接处进入第四圆形孔，并且棘爪的端部齿能够与棘轮套4的棘轮齿啮合。在棘爪靠近端部棘轮齿9的位置设置有突起部。

在第七圆形孔内开设有棘爪导向槽11，使得棘爪能够通过突起部在导向槽11内沿轴向运动。在棘爪上套设有压簧12，压簧12的一端由端盖10限位，另一端由棘爪的突起部限位。在棘爪导向槽靠近端盖的末端，开设有与棘爪导向槽11正交的转向锁止环槽13，使得棘爪能够在转向锁止环槽13内进行180°转动。棘爪在端盖10的外侧设置有把持装置14，如拉手。把持装置14位于顶舱门板1的内侧，用于人员从车辆内部对顶舱门的转动进行控制。棘爪的端部齿的一侧是直边，另一侧是斜边。其中，直边用于棘爪对棘轮进行固定，斜边用于在端部齿与棘轮齿啮合的情况下也能够转动顶舱门板1。

第二合页与合页座2总成包括第二合页座和第二合页，如图9所示。其中，第二合页座，与顶甲板固定连接。第二合页座具有与扭杆套配合的第五圆形孔，并通过第五圆形孔套设在扭杆套的外周面上，使得扭杆和扭杆套能够在第二合页座中转动。第二合页的一端与顶舱门板1固定连接，另一端具有与扭杆套配合的第六圆形孔，并通过第六圆形孔套设在扭杆套的外周面上，且通过限位螺钉与扭杆套固定连接，使得顶舱门板1能够随第二合页以扭杆为轴转动。

在顶舱门板1的内侧设置有锁钩总成5，用于在顶舱门关闭后对顶舱门进行锁紧限位。

本实施例的开启角度无级可调式顶舱门的工作原理为：

开启顶舱门过程，手动松脱锁钩总成5，在扭杆总成3的作用力下向外推动顶舱门板1，此时第一合页的导向槽11内的棘爪受压簧12力作用，棘爪端部齿斜度较大面与棘轮齿紧密啮合，达到理想位置后，停止推动顶舱门板1，此时棘爪端部齿斜度较小面与棘轮齿紧密贴合，实现自锁定位，避免顶舱门板1自行关闭。

关闭顶舱门过程，向外拉动导向槽11内的棘爪至转向锁止环槽13，旋转180度松开，此时棘爪末端突起进入导向槽11内。此时向内拉动顶舱门板1，第一合页的导向槽11内的棘爪受压簧12力作用，棘爪端部齿斜度较大面与棘轮齿紧密啮合，达到理想位置或至关闭舱门，然后锁紧锁钩总成5，完成顶舱门关闭。

在正向和反向调整顶舱门开启角度时，通过向外拉动导向槽11内的棘爪至转向锁止环槽13，旋转180度松开，此时棘爪末端突起进入导向槽11内，调整棘爪与棘轮的配合面来实现。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种开启角度无级可调式顶舱门，顶舱门包括顶舱门板、扭杆总成、顶甲板扭杆固定装置、第一合页与合页座总成和第二合页与合页座总成；其特征在于，

所述顶甲板扭杆固定装置和所述第二合页与合页座总成分别套设在所述扭杆总成的两端，所述扭杆总成能够在所述顶甲板扭杆固定装置和所述第二合页与合页座总成中转动；

所述第一合页与合页座总成套设在所述扭杆总成的中部任意位置；所述第一合页与合页座总成和所述第二合页与合页座总成分别与所述顶舱门板固定连接，能够带动所述顶舱门板以所述扭杆总成为轴转动；其中，所述第一合页与合页座总成具有用于控制所述顶舱门板转动角度的转动角度限制机构，所述转动角度限制机构能够使得所述顶舱门板固定在任意角度；

所述扭杆总成包括扭杆、扭杆套和棘轮套；其中，所述扭杆的第一端具有多边形截面，第二端及其他部分具有圆形截面；所述扭杆套具有与所述多边形截面配合的多边形孔，并通过所述多边形孔套设在所述第一端的外周面上，使得所述扭杆套能够随所述扭杆转动；所述棘轮套具有与所述圆形截面配合的第一圆形孔，并通过所述第一圆形孔套设在所述扭杆中部任意位置的外周面上，使得所述扭杆能够在所述棘轮套中转动；在所述棘轮套的一端的外周面上，沿所述棘轮套的周向均匀分布有棘轮齿；

所述顶甲板扭杆固定装置，与顶甲板固定连接；所述顶甲板扭杆固定装置具有与所述圆形截面配合的第二圆形孔，并通过所述第二圆形孔套设在所述第二端的外周面上，使得所述扭杆能够在所述顶甲板扭杆固定装置中转动；

所述第一合页与合页座总成包括第一合页座、第一合页和棘爪；其中，所述第一合页座，与顶甲板固定连接；所述第一合页座具有与所述棘轮套的另一端的圆形截面配合的第三圆形孔，并通过所述第三圆形孔套设在所述另一端的外周面上，且与所述另一端固定连接，使得所述扭杆能够在所述第一合页座中转动，而所述棘轮套固定不动；所述第一合页的一端与所述顶舱门板固定连接，另一端具有与所述棘轮齿配合的第四圆形孔，并通过所述第四圆形孔套设在所述棘轮齿的外周面上，使得所述第一合页能够带动所述顶舱门板以所述扭杆和所述棘轮套为轴转动；所述棘爪，用于对所述顶舱门板的转动角度进行限制，所述棘爪从顶舱门板内侧通过所述第一合页与所述顶舱门板的连接处进入所述第四圆形孔，并且所述棘爪的端部齿能够与所述棘轮齿啮合；

所述第二合页与合页座总成包括第二合页座和第二合页；其中，所述第二合页座，与顶甲板固定连接；所述第二合页座具有与所述扭杆套配合的第五圆形孔，并通过所述第五圆形孔套设在所述扭杆套的外周面上，使得所述扭杆和所述扭杆套能够在所述第二合页座中转动；所述第二合页的一端与所述顶舱门板固定连接，另一端具有与所述扭杆套配合的第六圆形孔，并通过所述第六圆形孔套设在所述扭杆套的外周面上，且与所述扭杆套固定连接，使得所述顶舱门板能够随所述第二合页以所述扭杆为轴转动；

在所述顶舱门板的内侧设置有锁钩总成，用于在所述顶舱门板关闭后对所述顶舱门板进行锁紧限位。

2.如权利要求1所述的一种开启角度无级可调式顶舱门，其特征在于，所述第一合页内开设有与所述第四圆形孔正交的第七圆形孔，并在所述第七圆形孔靠近与所述顶舱门板的连接处设置有端盖；所述棘爪穿过所述端盖上的开口后进入所述第四圆形孔。

3.如权利要求2所述的一种开启角度无级可调式顶舱门，其特征在于，在所述棘爪靠近所述端部齿的位置设置有突起部；在所述第七圆形孔内开设有棘爪导向槽，使得所述棘爪能够通过所述突起部在所述棘爪导向槽内沿轴向运动；在所述棘爪上套设有压簧，所述压簧的一端由所述端盖限位，另一端由所述棘爪的所述突起部限位。

4.如权利要求3所述的一种开启角度无级可调式顶舱门，其特征在于，在所述棘爪导向槽靠近所述端盖的末端，开设有与所述棘爪导向槽正交的转向锁止环槽，使得所述棘爪能够在所述转向锁止环槽内进行转动。

5.如权利要求4所述的一种开启角度无级可调式顶舱门，其特征在于，所述棘爪在所述端盖的外侧设置有把持装置；所述把持装置位于所述顶舱门板的内侧，用于人员从车辆内部对所述顶舱门板的转动进行控制。

6.如权利要求1所述的一种开启角度无级可调式顶舱门，其特征在于，所述棘爪的端部齿的一侧是直边，另一侧是斜边；其中，所述直边用于所述棘爪对棘轮进行固定，所述斜边用于在所述端部齿与所述棘轮齿啮合的情况下也能够转动所述顶舱门板。

7.如权利要求1所述的一种开启角度无级可调式顶舱门，其特征在于，所述第一合页座通过限位装置与所述棘轮套的另一端固定连接；所述第二合页通过限位装置与所述扭杆套固定连接。

8.如权利要求7所述的一种开启角度无级可调式顶舱门，其特征在于，所述限位装置包括限位螺钉。

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