CN110091790B - 一种翻转装置及采用该翻转装置制作的车辆 - Google Patents
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Abstract
特别的，本发明涉及一种翻转装置。为解决目前采用推杆装置驱动翻转装置进行180°翻转时所存在的技术问题，本发明提供一种翻转装置，包括固定体、翻转体，翻转体相对于固定体能够产生翻转，还包括推杆装置，所述的推杆装置包括一自由伸缩的伸缩杆，推杆装置的一端与固定体上的受力点铰接，推杆装置能够绕固定体上的受力点进行转动，其特征在于：推杆装置的另一端与翻转体上的受力点通过受力点偏移装置连接，所述受力点偏移装置是指能够使所述翻转体上的受力点在所述翻转体翻转过程中相对于伸缩杆轴线偏置于翻转方向一侧的装置。利用该翻转装置能够实现推杆装置对翻转体进行180°的自动翻转，翻转过程无需人工参与，极大提高了翻转装置的自动化水平。
Description
技术领域
特别的，本发明涉及一种翻转装置及利用该翻转装置制作的车辆。
背景技术
在机械领域，翻转是最常见的结构。以目前市场上常见的拖挂式房车为例，其车厢盖多采用前后翻转的结构，车厢盖的端部与车厢前厢壁或后厢壁顶部铰接，当车厢盖关闭后，车厢盖覆盖在车厢顶部，当车厢盖向前翻转后，车厢盖的表面可由车辆前方的支撑装置支撑，车厢盖形成支撑平台从而扩大了房车的使用面积，由此车厢盖是做180°往返翻转。在进行车厢盖的翻转操作时，多是采用手动操作的方式，由于车厢盖的重量较重，导致操作强度较大。为降低操作强度，常见的方法是在车厢盖侧部与车厢侧厢板之间设置气弹簧以进行辅助，但仍然不能达到轻松操作的效果。而如果将气弹簧采用电动推杆替换后，电动推杆的两端分别与车厢盖侧部及车厢侧厢板铰接，电动推杆在推动车厢盖翻转时电动推杆也随之转动，但当车厢盖翻转至90°时，电动推杆即无法对车厢盖施加作用力，车厢盖后90°的翻转只能采用手动操作的方式进行解决。由此推至需要做180°翻转的翻转装置上，如果想采用电动推杆作为自动翻转的驱动装置，翻转体如何绕过90°这一翻转点成为实现自动驱动的关键因素。
发明内容
为解决目前采用推杆装置驱动翻转装置进行180°翻转时所存在的技术问题，本发明提供一种翻转装置，利用该翻转装置能够在推杆伸长至最大行程时翻转体的翻转角度大于90°，然后利用翻转体自身重量并随推杆的回缩实现剩余角度的翻转。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案为：一种翻转装置，包括固定体、翻转体，所述翻转体与固定体铰接，翻转体相对于固定体能够产生翻转，还包括推杆装置，所述推杆装置包括一伸缩杆，在翻转体及固定体上分别设有受力点，推杆装置的一端与固定体上的受力点铰接，推杆装置能够绕固定体上的受力点转动，其特征在于：推杆装置的另一端与翻转体上的受力点通过受力点偏移装置连接，所述受力点偏移装置是指能够使所述翻转体上的受力点在所述翻转体翻转过程中相对于伸缩杆轴线偏置于翻转方向一侧的装置。
进一步的，所述受力点偏移装置还能够使所述翻转体上的受力点在所述翻转体处于翻转起始位置时相对于伸缩杆轴线偏置于翻转方向一侧的装置。
进一步的，所述翻转包括正向翻转和反向翻转，所述起始位置包括正向翻转起始位置和反向翻转起始位置。
进一步的，所述受力点偏移装置包括偏转体，偏转体通过销轴与翻转体转动连接，销轴于翻转体上的对应位置即为翻转体上的受力点，偏转体的一端与推杆装置的端部铰接，还包括偏转体限位装置，所述偏转体限位装置包括限位槽及与限位槽配合的卡轴，偏转体转动时能够带动限位槽与卡轴之间产生相对运动，当卡轴运动至限位槽的端部并与端部槽壁相抵后，偏转体转动受限并能在推杆装置与翻转体之间形成力传递。
进一步的，所述卡轴固定在翻转体上，所述限位槽设置在偏转体上。
进一步的，所述限位槽是指设置在偏转体上的通透槽孔、沉槽孔或槽口中的一种。
进一步的，所述卡轴固定在偏转体上，所述限位槽设置在翻转体上。
进一步的，：所述翻转体带有与翻转体固定的固定板，所述限位槽及销轴设置在固定板上。
进一步的，所述限位槽是指在固定板上设置的通透槽孔、沉槽孔或槽口中的一种。
进一步的，所述推杆装置为电动推杆、液压推杆、气动推杆中的一种。
进一步的，所述推杆装置与固定体的铰接点、固定体与翻转体的铰链位于同一垂直面上。
一种车辆，其包括车厢及车厢盖，所述的车厢作为固定体，车厢盖作为翻转体，该车辆采用前述任意一项所述的翻转装置。
本发明的有益效果为：通过设置受力点偏移装置能够使翻转体上的受力点相对于推杆装置的伸缩杆轴线向翻转方向偏置，当推杆装置的伸缩杆进一步伸长无法对翻转体的翻转施力时，翻转体的翻转角度已超越90°，剩余角度的翻转依靠翻转体的自身重量翻转，同时推杆装置的伸缩杆同步回缩，依靠推杆装置的支撑防止剩余角度翻转时翻转体出现自由坠落现象。利用该翻转装置能够实现推杆装置对翻转体进行180°的往返自动翻转，翻转过程无需人工参与，极大提高了翻转装置的自动化水平。
附图说明
附图1为第一实施例中正向翻转起始位置时翻转体、固定体、偏转体及卡轴的状态示意图。
附图2为受力点偏移装置的结构示意图。
附图3为第一实施例中正向翻转过程中翻转体与固定体相对翻转小于90°时偏转体及卡轴的状态示意图。
附图4为第一实施例中正向翻转过程中翻转体与固定体相对翻转跨越90°时偏转体及卡轴的状态示意图。
附图5为第一实施例中正向翻转过程中翻转体与固定体相对翻转大于90°时偏转体及卡轴的状态示意图。
附图6为第一实施例中正向翻转过程中当翻转体与固定体完成相对翻转180°时偏转体及卡轴尚未发生相对运动的状态示意图。
附图7为第一实施例中正向翻转过程中当翻转体与固定体完成相对翻转180°时偏转体及卡轴在推杆装置的驱动下发生相对运动的状态示意图。
附图8为附图7中A处放大示意图。
附图9为第一实施例中反向翻转起始位置时翻转体、固定体、偏转体及卡轴的状态示意图。
附图10为偏转体的另一种结构。
附图11为第二实施例提供的卡轴及限位槽结构示意图。
附图12为第二实施例提供的偏转体的结构示意图。
附图13为第二实施提供的翻转装置的结构示意图。
附图14为该翻转装置应用到房车上的结构示意图。
图中，1、固定体，2、翻转体，3、铰链，4、电动推杆，5、伸缩杆，6、偏转体，7、限位槽，8、销轴，9、卡轴，10、偏转杆，11、铰接孔，12、销轴穿孔，13、叉杆，14、固定板，15、车厢，16、车厢盖，17、伸缩杆轴线，18、固定体铰接点。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做详细描述。
实施例1
如附图1所示，一种翻转装置，包括固定体1、翻转体2，所述的翻转体2与固定体1通过铰链3铰接，翻转体2相对于固定体1能够产生180°的往返翻转。
如附图1所示，还包括推杆装置，在本实施例中，推杆装置采用电动推杆4，电动推杆4的底端与固定体铰接点18铰接，电动推杆4可绕固定体1上的固定体铰接点18转动。
如附图1所示，电动推杆4的伸缩杆5与翻转体2之间通过受力点偏移装置连接。受力点偏移装置的结构见附图2所示，其包括固定在翻转体2上的销轴8及卡轴9。还包括偏转体6，在本实施例中，偏转体6采用偏转板结构，在偏转板的板面上设有弧形限位槽7，偏转体6通过销轴8与翻转体2连接，偏转体6可绕销轴8转动。如附图2所示，偏转体6的一端与伸缩杆5的顶端铰接，翻转体2上的卡轴9位于限位槽7内部，当偏转体6绕销轴8转动时，卡轴9可与限位槽7配合发生相对滑动。
如附图1所示，当固定体1及翻转体2处于正向翻转起始位置时，电子推杆4在自身重量的作用下带动偏转体6绕销轴8转动，直至卡轴9与限位槽7端部槽壁相抵后，偏转体处于稳定状态，此时销轴8与伸缩杆轴线17错开并相对于伸缩杆轴线17向正翻方向偏置。
根据附图1所示可知，当伸缩杆5的伸长时能够使偏转体6绕销轴8产生转动的趋势，但偏转体6由于受到卡轴9及限位槽7的限制，偏转体6无法转动，此时销轴8作为翻转体2上的受力点，将伸缩杆5的推力传递至翻转体2上并使翻转体2产生正向翻转的动作。结合附图3所示，随伸缩杆5的伸出，由于卡轴9与限位槽7端部槽壁相抵，偏转体6转动受限，偏转体6始终处于稳定状态，从而保证翻转体2上的受力点，即销轴8始终与伸缩杆轴线17错开并相对于伸缩杆轴线17向正翻方向偏置，在翻转体2进行正翻过程中的上翻动作的同时，电动推杆4底端绕固定体1上的固定体铰接点18同时产生上转动作。
如附图4所示，当电动推杆4转动至与固定体1呈垂直状态后，此时电动推杆4无法自动绕固定点铰接点18进行转动，伸缩杆5的进一步伸长已无法对翻转体2产生翻转的推动，但同时通过附图4可看出，翻转体2相对于伸缩杆轴线17已向正翻方向偏置，即翻转体2的翻转角度已超过90°，此时翻转体2在自身重量的作用下具有绕铰链3向下坠翻的趋势。结合附图5所示，在翻转体2向下坠翻趋势的作用下，销轴8对偏转体6施加压力使偏转体6具有与翻转体2同步绕铰链3翻转的趋势，但偏转体6受到伸缩杆5的牵制从而阻挡了翻转体2的坠翻动作。当伸缩杆5进行回缩动作时，翻转体2在自身重量的作用下进行下翻且带动电动推杆4的底端绕固定体铰接点18同步转动，而偏转体6一直处于稳定状态直至翻转体翻转180°成水平状态。通过附图5所示可知，在剩余角度的翻转过程中，由于偏转体6处于稳定状态，翻转体2上的受力点，即销轴8所处的位置始终与伸缩杆5轴线17错开并向翻转方向偏置。
设计时，电动推杆4的伸缩杆5的最大行程应大于或等于电动推杆4转至与固定体1垂直时所需的行程。如电动推杆4转至与固定体1垂直时正处于伸缩杆5的最大行程，此时翻转体2的翻转角度大于90°，则当翻转体2翻转至180°后电动推杆的伸缩杆存在回缩行程。如附图6所示，当翻转体完成正向翻转180°时，此时伸缩杆5存在回缩行程，销轴8仍与伸缩杆轴线17错开并向正向翻转方向偏置。
如附图7、附图8所示，当伸缩杆5继续回缩时，拉动偏转体6绕销轴8转动，此时卡轴9与限位槽7发生相对滑动，当伸缩杆5形成归零后，销轴8位于伸缩杆轴线17上，而卡轴9与限位槽7端部槽壁存在一定的间隙，卡轴9并不与限位槽7的端部槽壁相抵。当伸缩杆5行程归零，销轴8位于伸缩杆轴线17上后，由于卡轴9与限位槽7端部槽壁存在一定的间隙，此时电动推杆4在自身重量的作用下具有绕固定体铰接点18继续转动的趋势，该趋势将带动偏转体6继续转动。结合附图9所示，电动推杆4在自身重量的作用下带动偏转体6继续转动，直至卡轴9与限位槽7端部槽壁相抵对偏转体6的转动形成止动，此时销轴8与伸缩杆轴线17错开并相对于伸缩杆轴线17向反翻方向偏置，形成反向翻转的起始位置。通过前述正向翻转的动作介绍，反向翻转的动作对本领域技术人员来说可以进行充分的理解，包括正向翻转起始位置的形成过程，在此对反向翻转不做详细介绍。
由于翻转体2在进行180°的翻转过程中，前90°及后90°的翻转要求电动推杆伸缩杆5的伸出行程与回缩行程一致，因此在安装时，要求固定体铰接点18与固定体1与翻转体2的铰链3优选位于同一垂直面上，如果固定体铰接点18与铰链3错开，需要对电动推杆的行程及各特征元件的参数进行详细计算，以保证其相互之间能够得以配合，从而给制造及安装带来较大的麻烦。
在本实施例中，限位槽7采用通透槽孔结构，限位槽7还可以采用不通透的沉槽孔结构，将卡轴9的端部伸进沉槽孔内部即可。当然除该结构外，还可以直接在偏转体的端部开设槽口，即在偏转体的端部形成一缺口，卡轴伸进槽口内即可。
除本实施例提供的偏转板结构的偏转体外，偏转体还可以采用其他变形，如附图10所示，偏转体还可以采用叉状结构，其包括偏转杆10，偏转杆10的底部设有与伸缩杆铰接的铰接孔11，偏转杆10的中部设有销轴穿孔12，偏转杆的顶端设有两叉杆13，两叉杆13之间形成限位槽7。安装时，通过铰接孔11与伸缩杆5顶部铰接，销轴8穿过销轴穿孔12，卡轴9位于限位槽7内部，通过卡轴9与叉杆11相抵同样能够实现受力点的偏移。在此结构的启示下，本实施例提供的偏转板结构的偏转体也可以在偏转体的端部直接设置槽口，将卡轴位于槽口内部即可。
另外，电动推杆还可以进行倒置设置，即将伸缩杆5的端部与固定体1上的受力点铰接，将电动推杆的底端与偏转体6进行铰接。
除本实施提供的电动推杆外，驱动装置还可以采用液压推杆、气动推杆等带有伸缩杆结构的驱动装置。
本实施例提供的电动推杆及受力点偏移装置安装在固定体1及翻转体2的侧面，还可以进行双侧对称安装，如果固定体1带有内部空腔结构，电动推杆还可以安装在固定体的内部，相应的受力点偏移装置随之变动，根据翻转体的合理安装位置进行布置。
实施例2
本实施例对受力点偏移装置做进一步变型处理。
如附图11所示，在本实施例中，在翻转体2上设置销轴8及限位槽7，结合附图12所示，偏转体6上设置卡轴9、铰接孔11、销轴穿孔12。如附图13所示，组装后，销轴8穿过销轴穿孔12，卡轴9穿过翻转体2上的限位槽7，偏转体6底端通过铰接孔11与伸缩杆顶端铰接。其同样能够实现实施例1中达到的受力点偏移的效果，保证翻转体进行180°的往返翻转。
另外如附图11所示，为安装的方便性，在翻转体2上可以固定固定板14，销轴8及限位槽7可以设置在固定板14上。通过设置固定板14能够灵活调整受力点偏移装置在翻转体2上的对应位置，如电动推杆安装在固定体内部，固定板14可以安装在翻转体的表面上，以实现受力点偏移装置的正常安装。
在本实施例中，限位槽7的形状也可以根据实施例1中提供的变形结构，如在固定板的边缘设置槽口，将卡轴9设置于槽口内部即可。
在前述实施例的启示下，该翻转装置可应用于房车的制造上，如附图14所示，一种车辆，其包括车厢15及车厢盖16，车厢15作为上述实施例中所述的固定体，车厢盖16作为上述实施例中所述的翻转体，车厢盖16与车厢15铰接且车厢盖能够相对于车厢做前后180°自由往返翻转运动，在车厢盖16与车厢15之间设有用于驱动的电动推杆4，电动推杆4与车厢盖16之间设有受力点偏移装置17，该受力点偏移装置17采用上述实施例提供的结构。
在车辆上应用该翻转装置，电动推杆及受力点偏移装置的位置可以根据需要进行调整，如在车厢两侧对称安装，在车厢内部安装。同时在房车其他需要自动翻转的部位上也可以采用。
Claims (8)
1.一种翻转装置，包括固定体、翻转体，所述翻转体与固定体铰接，翻转体相对于固定体能够产生翻转，还包括推杆装置，所述推杆装置包括一伸缩杆，在翻转体及固定体上分别设有受力点，推杆装置的一端与固定体上的受力点铰接，推杆装置能够绕固定体上的受力点转动，其特征在于：推杆装置的另一端与翻转体上的受力点通过受力点偏移装置连接，所述受力点偏移装置是指能够使所述翻转体上的受力点在所述翻转体翻转过程中相对于伸缩杆轴线偏置于翻转方向一侧的装置；
所述受力点偏移装置还能够使所述翻转体上的受力点在所述翻转体处于翻转起始位置时相对于伸缩杆轴线偏置于翻转方向一侧的装置；
所述翻转包括正向翻转和反向翻转，所述起始位置包括正向翻转起始位置和反向翻转起始位置；
所述受力点偏移装置包括偏转体，偏转体通过销轴与翻转体转动连接，销轴于翻转体上的对应位置即为翻转体上的受力点，偏转体的一端与推杆装置的端部铰接，还包括偏转体限位装置，所述偏转体限位装置包括限位槽及与限位槽配合的卡轴，偏转体转动时能够带动限位槽与卡轴之间产生相对运动，当卡轴运动至限位槽的端部并与端部槽壁相抵后，偏转体转动受限并能在推杆装置与翻转体之间形成力传递；
所述推杆装置与固定体的铰接点、固定体与翻转体的铰链位于同一垂直面上。
2.根据权利要求1所述的一种翻转装置，其特征在于：所述卡轴固定在翻转体上，所述限位槽设置在偏转体上。
3.根据权利要求2所述的一种翻转装置，其特征在于：所述限位槽是指设置在偏转体上的通透槽孔、沉槽孔或槽口中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种翻转装置，其特征在于：所述卡轴固定在偏转体上，所述限位槽设置在翻转体上。
5.根据权利要求4所述的一种翻转装置，其特征在于：所述翻转体带有与翻转体固定的固定板，所述限位槽及销轴设置在固定板上。
6.根据权利要求5所述的一种翻转装置，其特征在于：所述限位槽是指在固定板上设置的通透槽孔、沉槽孔或槽口中的一种。
7.根据权利要求3或6所述的一种翻转装置，其特征在于：所述推杆装置为电动推杆、液压推杆、气动推杆中的一种。
8.一种车辆，其包括车厢及车厢盖，所述的车厢作为固定体，车厢盖作为翻转体，其特征在于：采用权利要求1至7中任意一项所述的翻转装置。
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