CN111236785A - 无马达平衡撑杆 - Google Patents

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CN111236785A
CN111236785A CN201911192261.7A CN201911192261A CN111236785A CN 111236785 A CN111236785 A CN 111236785A CN 201911192261 A CN201911192261 A CN 201911192261A CN 111236785 A CN111236785 A CN 111236785A
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CN
China
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motorless
braking
friction plate
brake rotor
stage
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CN201911192261.7A
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约瑟夫·朔伊林
维斯瓦夫·诺维茨基
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Magna Closures Inc
Original Assignee
Magna Closures Inc
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Abstract

本发明涉及一种无马达平衡撑杆,其用于选择性地对闭合构件的枢转运动进行制动,并且包括连接至闭合构件和机动车辆车身中的一者的壳体以及能够相对于壳体以可滑动的方式移动并连接至闭合构件和机动车辆车身中的另一者的可伸展构件。可伸展构件具有构造成驱动从动构件并使可伸展构件在缩回位置与伸展位置之间运动的旋转驱动构件。齿轮箱单元具有由旋转驱动构件的旋转输出以可操作的方式驱动的输入部以及响应于输入部的运动而以可操作的方式被驱动的输出部。输出部固定至构造成用于与制动器转子可操作性地相联的摩擦板。机电致动器可操作成使制动器转子移动成与摩擦板制动接合以及脱离与摩擦板的制动接合,以建立可伸展构件的制动状态和非制动状态。

Description

无马达平衡撑杆
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年11月28日提交的序列号为62/772,166的美国临时申请的权益,该美国临时申请的全部内容通过参引并入本文。
技术领域
本公开总体上涉及用于机动车辆的闭合面板,并且更具体地涉及具有主动制动器机构的无马达撑杆以及用于对闭合面板施加保持力以将闭合面板以可释放的方式保持在打开位置的方法。
背景技术
本部分提供背景信息,该背景信息不一定是与本公开相关联的发明构思的现有技术。
自动闭合构件例如升降门和侧门提供了进入到车辆的内部区域、例如掀背式汽车、货车及其他多用途车辆的货物区域的方便入口。升降门或侧门可以是手动操作的,从而需要手动作用力以使升降门或车门在打开位置与关闭位置之间移动。根据升降门或车门的尺寸和重量,这种手动作用力对于一些用户而言可能是困难的。此外,手动打开或关闭升降门或侧门可能是不方便的,特别是在用户的手被占用时尤其如此。在一些情况下,如果用户滑脱或以其他方式释放升降门或车门,则升降门或车门可能会比如在重力作用下突然关闭,由此引起用户的沮丧和/或对用户造成伤害的风险。
已经尝试减少打开或关闭升降门的作用力和不便。一个解决方案是将气体撑杆枢转地安装至车辆车身和升降门两者,并且气体撑杆可操作成减小打开升降门所需的力。然而,由于撑杆在关闭时会重新加压,因而气体撑杆也阻碍了随后关闭升降门的作用力,从而增加了关闭升降门所需的作用力。另外,气体撑杆的效能(efficacy)根据环境温度而改变,由此给打开升降门所需的作用力添加了不一致性源。
用于打开和关闭车辆升降门的自动动力闭合系统在本领域中是公知的并且通常包括可操作成将直接对升降门施加力以能够实现升降门的打开和关闭的动力致动器。例如,美国专利No.6,516,567公开了一种与气体撑杆串联地工作的动力致动器。该动力致动器包括安装在通过离合器联接至柔性旋转电缆的车辆车身内的电动马达。柔性旋转电缆驱动枢转地安装至车辆车身和升降门两者的可伸展的撑杆。因此,马达可以在没有人力的情况下方便地升高和降低升降门。控制器单元能够操作成控制电动马达的致动并且可以与远程遥密钥卡按钮或乘客室中的按钮进行通信,从而提供额外的便利。然而,这种类型的动力致动器并非没有其缺点。具体地,动力致动器包括多个部件,所述多个部件的每个部件均需要单独地组装并安装至车辆,从而增加了成本。车辆车身必须被专门地设计成提供用以容纳电动马达的空间。由于可用的空间有限,因此马达较小并且需要气体撑杆的辅助。另外,由于动力致动器设计成与气体撑杆串联地工作,因此气体撑杆在效能仍会由于温度而改变。因此,电动马达必须定尺寸成提供适当量的动力以对来自气体撑杆的不同程度的机械辅助进行补偿。
美国公开No.US 2004/0084265提供了与气体撑杆串联地工作的动力致动器的各种示例以及机电动力致动器的若干替代性示例。这些机电动力致动器包括电动马达和减速齿轮组,该减速齿轮组经由柔性旋转电缆联接至第二齿轮组,第二齿轮组又经由滑动离合器联接至可旋转的活塞杆。活塞杆的旋转使得主轴传动机构使适于枢转地安装至车辆车身和升降门中的一者的可伸展的撑杆平移。滑动离合器用于允许活塞杆在对升降门施加超过该升降门的预加载荷的扭矩时相对于齿轮组旋转,以便在不损坏机电动力致动器的情况下适应升降门的手动操作。更具体地,滑动离合器将齿轮组以可释放的方式联接至活塞杆,由此在常规操作期间提供了对升降门的动力式打开及关闭。然而,当对可伸展撑杆——该可伸展的撑杆响应于升降门的过度或滥用的手动操作而试图反向驱动主轴传动机构——施加高水平的力时,滑动离合器会暂时释放活塞杆与齿轮组之间的传动连接以避免对系统造成机械损坏。在动力致动器中安装有用于提供抵抗升降门的重量的平衡力的螺旋压缩弹簧。
美国公布No.US2012/0000304公开了用于使行李箱盖和升降门在打开位置与关闭位置之间移动的动力驱动机构的若干实施方式。该动力驱动机构具有偏移构型,该偏移构型采用电动马达驱动的蜗杆齿轮组来使外螺纹式起重螺杆(jackscrew)旋转以使可伸展撑杆平移。滑动离合器被示出为设置在蜗杆齿轮组的输出齿轮与可旋转的起重螺杆之间。另外,在马达输出轴与蜗杆齿轮组的蜗杆之间设置联轴器单元。联轴器单元包括:固定成用于与蜗杆轴一起旋转的第一联轴器构件、固定成用于与马达输出轴一起旋转的第二联轴器构件,以及被相间错杂在从第一联轴器构件和第二联轴器构件延伸的指状件之间的弹性星形轮。弹性联轴器提供第一联轴器构件与第二联轴器构件之间的轴向和周向隔离并且用于吸收马达轴与蜗杆轴之间的瞬态冲击载荷或扭转冲击载荷。
鉴于上述内容,显然在行李箱盖和升降门动力闭合系统中使用的这种类型的机电驱动机构通常配备有马达驱动的齿轮箱。尽管这些机电驱动机构为了它们的预期目的而令人满意地运行,但是这些装置的结合会增加动力致动器的尺寸、成本和复杂性并且会影响可用的车辆包装要求。
因此,期望提供一种用于对闭合构件的运动进行有效制动的组件,该组件消除或减轻了现有技术的上文指出的缺点中的至少一个缺点。
发明内容
本部分提供了本公开的总体发明内容且并不是其完整范围或其所有的特征、方面或目的的全面公开。
本公开的目的在于提供一种用于调节闭合构件的运动以防止不期望的运动和/或调节闭合构件在打开位置与关闭位置之间的运动的速度的经济紧凑型机构及方法。
因此,本公开的方面在于提供一种具有主动制动器机构的无马达撑杆,该无马达撑杆用于控制闭合构件相对于机动车辆车身在打开位置与关闭位置之间的运动。
本公开的相关方面在于提供一种用于与机动车辆中的手动操作的闭合构件一起使用的具有主动制动器机构的无马达撑杆。
本公开的相关方面在于提供一种用于与包括动力升降门系统的机动车辆中的闭合系统一起使用的具有主动制动器机构的无马达撑杆。
本公开的另一方面在于提供一种这样的无马达撑杆,该无马达撑杆包括具有双级行星齿轮系的齿轮箱单元,该双级行星齿轮系构造成包括用以增强整个齿轮系的制动动力的第一级齿轮组和第二级齿轮组。
作为本公开的另一方面,齿轮箱单元的双级行星齿轮系构造成使得第二级齿轮组由旋转-线性机构的旋转输出驱动并且第一级齿轮组由第二级齿轮组驱动,其中,第一级齿轮组构造成用于与制动器转子可操作性地相联,其中,双级行星齿轮系在旋转-线性致动器的旋转输出与制动器转子之间提供扭矩和摩擦倍增以及减速功能,以在选择性地使制动器转子与第一级齿轮组可操作性地制动接触时提高制动器转子的制动效能。
本公开的另一方面在于提供一种机电致动器,该机电致动器构造成选择性地使制动器转子移动成与第一级齿轮组可操作性地制动接合以及脱离与第一级齿轮组的可操作性的制动接合。
本公开的另一方面在于提供一种为螺线管的机电致动器,该螺线管构造成:在被断电时使制动器转子移动成与第一级齿轮组可操作性地制动接合以建立制动状态,以及在被通电时使制动器转子移动成脱离与第一级齿轮组的可操作性的制动接合以建立非制动状态。
本公开的另一方面在于提供一种控制系统,该控制系统与机电致动器电相联以响应于接收到来自传感器的信号而选择地使机电致动器通电从而建立非制动状态以及选择性地使机电致动器断电从而建立制动状态。
本公开的另一方面在于在机电致动器被断电时经由偏置构件将制动器转子偏置成与第一级齿轮组可操作性地制动接合以建立制动状态。
本公开的另一方面在于提供一种具有在被通电时克服偏置构件的偏置以建立非制动状态的能力的机电致动器。
根据本公开的方面,提供了一种具有主动制动器机构的无马达撑杆,该无马达撑杆用于在处于打开位置时选择性地对枢转的闭合构件的运动进行制动。无马达撑杆包括连接至闭合构件和机动车辆车身中的一者的壳体。可伸展构件能够相对于壳体以可滑动的方式移动并且连接至闭合构件和机动车辆车身中的另一者。可伸展构件具有固定至可伸展构件的从动构件,其中,旋转驱动构件构造成驱动从动构件并使可伸展构件在相对于壳体的缩回位置与相对于壳体的伸展位置之间的线形运动,其中,缩回位置对应于闭合构件的关闭位置,伸展位置对应于闭合构件的打开位置。提供有齿轮箱单元,该齿轮箱单元具有输入部和输出部,输入部构造成用于通过驱动构件的旋转输出进行从动运动,输出部构造成用于响应于输入部的从动运动而进行从动运动。输出部以可操作的方式(直接地或者经由中间连接件机构间接地)固定至摩擦板,该摩擦板构造成用于与制动器转子可操作性地相联,其中,齿轮箱单元在输入部与出部之间提供扭矩和摩擦倍增以及减速功能。机电致动器构造成选择性地使制动器转子移动成与摩擦板直接制动接合从而抑制可伸展构件在缩回位置与伸展位置之间进行线性运动,以及使制动器转子移动成脱离与摩擦板的制动接合从而允许可伸展构件在缩回位置与伸展位置之间自由地进行线性运动。
本公开的又一方面在于提供具有双级行星齿轮系的齿轮箱单元,该双级行星齿轮系包括第一级齿轮组和第二级齿轮组。第二级齿轮组提供由旋转驱动构件的旋转输出驱动的输入部,并且第一级齿轮组提供由第二级齿轮组驱动的输出部。
本公开的又一方面在于提供包括齿轮箱壳体的齿轮箱单元,该齿轮箱壳体适于刚性地固定至主动制动器机构的制动器组件壳体,并且该齿轮箱壳体构造成限定共用齿圈。双级行星齿轮系的第一级齿轮组可以设置成包括第一太阳齿轮(也称为第一小齿轮传动装置)、具有多个第一销的第一行星架、以及多个第一行星齿轮,所述多个第一行星齿轮各自以可旋转的方式支承在第一销中的一个第一销上并且与第一太阳齿轮和共用齿圈的第一齿圈部段恒定地啮合地接合。双级行星齿轮系的第二级齿轮组可以设置成包括第二太阳齿轮(也称为第二小齿轮传动装置)、具有多个第二销的第二行星架、以及多个第二行星齿轮,其中,所述多个第二销以可旋转的方式由旋转驱动构件的旋转输出驱动,所述多个第二行星齿轮各自以可旋转的方式支承在第二销中的一个第二销上并且与第二太阳齿轮和共用齿圈的第二齿圈部段恒定地啮合地接合。第二行星齿轮以可旋转的方式驱动第二太阳齿轮,第二太阳齿轮又以可旋转的方式驱动第一行星架和第一行星齿轮。第一行星齿轮以可旋转的方式驱动固定至摩擦板的第一太阳齿轮。摩擦板构造成在非制动状态下与制动器转子轴向地间隔开以允许第一行星齿轮与第二行星齿轮之间的前述相对旋转,由此,第一太阳齿轮和第二太阳齿轮以及第一齿圈部段和第二齿圈部段允许闭合构件在打开位置与关闭位置之间自由地进行枢转运动。
根据本公开的另一方面,共用齿圈的第一齿圈部段和第二齿圈部段可以构造成限定适于与螺旋第一行星齿轮和螺旋第二行星齿轮啮合的连续的螺旋齿轮齿形,螺旋第一行星齿轮和螺旋第二行星齿轮又分别与螺旋第一太阳齿轮和螺旋第二太阳齿轮啮合。
根据本公开的另一方面,提供一种在打开位置时对机动车辆的闭合构件的枢转运动提供制动的方法。该方法包括提供无马达撑杆,该无马达撑杆具连接至闭合构件和机动车辆车身中的一者的壳体。提供可伸展构件,该可伸展构件能够相对于壳体以可滑动的方式移动并且连接至闭合构件和机动车辆车身中的另一者。为可伸展构件提供固定至可伸展构件的从动构件、以及旋转驱动构件,该旋转驱动构件构造成驱动从动构件并使可伸展构件在相对于壳体的缩回位置与相对于壳体的伸展位置之间进行线性运动,其中,缩回位置对应于闭合构件的关闭位置,伸展位置对应于闭合构件的打开位置。提供齿轮箱单元,该齿轮箱单元具有包括第一级齿轮组和第二级齿轮组的双级行星齿轮系。将第二级齿轮组构造成由旋转驱动构件的旋转输出驱动并且将第一级齿轮组构造成由第二级齿轮组驱动。将第一级齿轮组固定至摩擦板,并且将该摩擦板构造成与制动器转子可操作性地相联。将机电致动器构造成选择性地使制动器转子移动成与摩擦板制动接合以抑制可伸展构件在缩回位置与伸展位置之间进行线性运动,以及使制动器转子移动成脱离与摩擦板的制动接合以允许可伸展构件在缩回位置与伸展位置之间自由地进行线性运动。
根据本公开的方面,该方法还可以包括将机电致动器构造成在被断电时使制动器转子移动成与摩擦板制动接合以及在被通电时使制动器转子移动成脱离与摩擦板的制动接合。
根据本公开的方面,该方法还可以包括将机电致动器提供为螺线管。
根据本公开的方面,该方法还可以包括提供具有偏置构件的螺线管,该偏置构件构造成在螺线管被断电时将制动器转子偏置成与摩擦板接合以建立制动状态。
根据本公开的方面,该方法还可以包括提供具有固定至制动器转子的柱塞和与该柱塞相邻的电绕组的螺线管,并且将柱塞构造成用于直接响应于电绕组被通电而运动,其中,制动器转子直接响应于柱塞的抵抗偏置构件的偏置的运动而被移动成脱离摩擦板的制动接合。
根据本公开的方面,该方法还可以包括将控制系统配置成与螺线管电相联,以响应于接收到来自传感器的信号而选择性地使螺线管的电绕组通电从而建立非制动状态以及选择性地使螺线管的电绕组断电从而建立制动状态。
这些及其他替代性实施方式意在提供一种无马达撑杆,该无马达撑杆具有用于在机动车辆的闭合系统中使用的主动制动器机构并且具有机电致动器和双级行星减速单元,机电致动器和双级行星减速单元被结合成同一马达-齿轮箱组件,从而以紧凑型布置结构为闭合系统的闭合面板提供增强的选择性制动操作。
根据本文提供的描述,其他适用性领域将变得显而易见。该概述中的描述和具体示例仅意在用于说明的目的而并不意在限制本公开的范围。
附图说明
本文描述的附图仅出于对所选择的实施方式而非所有可能的实施方案进行说明的目的,并且并不意在限制本公开的范围:
图1是机动车辆的立体图,该机动车辆具有配备有一对撑杆的闭合构件,其中,一对撑杆中的至少一个撑杆设置为根据本公开的教示的具有主动制动器机构的无马达撑杆;
图2是根据本公开的一方面的具有主动制动器机构的无马达撑杆的侧视图;
图2A是总体上沿着图2的线2A-2A截取的横截面图;
图2B是图2A的横截面图的立体横截面图;
图3A和图3B是与图2的无马达撑杆相关联的主动制动器机构和齿轮箱组件的立体图;
图4是图示了从彼此分解的图3A和图3B的主动制动器机构和齿轮箱组件的立体图;
图5是图3A和图3B的主动制动器机构和齿轮箱组件的分解图;
图6是图3A和图3B的主动制动器机构和齿轮箱组件的立体横截面图;
图7A是示出为处于制动器接合状态的图3A和图3B的主动制动器机构和齿轮箱组件的横截面图;
图7B是示出为处于制动器断开接合状态的图3A和图3B的主动制动器机构和齿轮箱组件的横截面图;
图8和图8A是根据本公开的另一方面的具有主动制动器机构的无马达撑杆的与图2和图2A类似的视图;
图8B是图8和图8A的无马达撑杆的主动制动器机构的放大图;
图9是根据说明性实施方式的包括用于使闭合面板移动的无马达撑杆和动力撑杆的系统框图;
图10是图示了根据说明性实施方式的在处于打开位置时对机动车辆的闭合构件的枢转运动提供制动的方法的流程图;以及
图11是图示了根据说明性实施方式的使用无马达撑杆和动力撑杆使闭合面板移动的方法的流程图。
具体实施方式
车辆尤其是乘用车辆配备有用于提供在车身的限定部分内以及穿过该限定部分的开口和入口的许多可移动的闭合面板。为了提高操作者的便利性,许多车辆现在配备有阻尼器比如气体撑杆以及动力操作的闭合系统,用以自动调节和控制所有类型的闭合面板的运动,所述所有类型的闭合面板包括但不限于舱口升降门、行李箱和引擎罩盖、滑动门和铰链门、天窗等。被调节且被控制的运动以及动力机械优势通常由机电制动系统和驱动装置组件提供,所述机电制动系统和驱动装置组件包括但不限于马达驱动的齿轮传动装置、线缆传动装置、链传动装置、带传动装置和动力螺杆传动装置。目前的开发重点主要是通过减轻重量和减少零件数量、减小包装尺寸和效率、减少系统噪音、减小驱动力、降低成本、增加组装的容易性、以及提高维修服务来改进这些广为使用的系统。因此,本公开解决了本公开的所有这些问题以及对本领域技术人员而言将易于领会和理解的附加撑杆问题。
出于描述清楚的目的,本文在一个或更多种特定车辆应用——即,升降门和行李箱盖系统——的背景下描述了本公开。然而,在结合附图阅读以下详细描述时,将清楚的是,本公开的发明构思可以应用于许多其他系统和应用。在这方面,本公开总体上涉及配备有机电制动器机构的无马达机电平衡撑杆,该机电制动器机构包括:与齿轮减速单元联接的致动联接件/解除联接件(转子和摩擦板);以及旋转-线性运动转换组件,该旋转-线性运动转换组件通过机电制动器机构和齿轮减速单元被调节成用于进行选择性运动。另外,本公开涉及配备有双级行星齿轮系的齿轮减速单元,双级行星齿轮系改进了现有技术并提供了对常规齿轮减速单元的改进。更具体地,双级行星齿轮系构造成包括第一级行星齿轮组和第二级行星齿轮组,第一级行星齿轮组和第二级行星齿轮组各自与共用齿圈相关联,以在制动状态期间通过该系统增强摩擦阻力,这是本领域普通技术人员在阅读本文的公开内容时将容易理解的。
在以下描述中,阐述了细节以提供对本公开的理解。在某些情况下,未详细描述或示出某些控制装置、控制系统、电路、结构和技术,以免使本公开内容模糊,因为它们鉴于本文中本公开是本领域普通技术人员将容易理解的。
总体上,本公开涉及被发现非常适合在许多车辆闭合构件(闭合面板)应用中使用的类型的无马达制动器及变速箱组件。将结合一个或更多个非限制性示例实施方式来描述本公开的无马达制动器及变速箱组件以及相关的构造及操作方法。应当理解的是,仅提供所公开的具体示例实施方式来描述本发明的各方面和对本领域的贡献,包括特征、优点和目的,并且具有足够清楚以允许车辆闭合面板制动机构领域的技术人员能够理解并实践本公开。具体地,提供示例实施方式,使得本公开将是全面的并将范围充分地传达给本领域技术人员。阐述了许多具体细节,比如具体部件、设备和方法的示例,以提供对本公开的实施方式的全面理解。对于本领域的技术人员将明显的是,不需要采用具体细节,可以以许多不同的形式来实现那些示例实施方式,并且这些都不应该被解释为限制本公开的范围。在一些示例实施方式中,未详细描述公知的过程、公知的装置结构以及公知的技术。
本文中使用的术语仅出于描述特定示例性实施方式的目的,并不意在是限制性的。如本文中所使用的,除非上下文另有明确指示,否则单数形式“一”、“一种”和“该”可以意在也包括复数形式。术语“包括”、“包括有”、“包含”和“具有”是包括性的,并且因此指定存在所述特征、部分、步骤、操作、元件和/或部件,但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、部分、步骤、操作、元件、部件和/或其构成的组。本文中描述的方法步骤、过程和操作,除非被具体指定为执行顺序,否则不应被解释为必须要求它们以所论述或示出的特定顺序执行。还应当理解的是,可以采用附加步骤或替代性步骤。
当元件或层被称为“在另一元件或层上”、“接合至”、“连接至”或“联接至”另一元件或层时,该元件或层可以直接在另一元件或层上、接合至另一元件或层、连接至另一元件或层或者联接至另一元件或层,或者可以存在介于中间的元件或层。相反,当元件被称为“直接在另一元件或层上”、“直接接合至”、“直接连接至”或“直接联接至”另一元件或层时,可以不存在介于中间的元件或层。用于描述元件之间的关系的其他词语应当以同样的方式解释(例如,“在……之间”与“直接在……之间”、“相邻”与“直接相邻”等)。如本文中所使用的,术语“和/或”包括关联的列出项目中的一个或更多个的任何及所有组合。
尽管术语第一、第二、第三等可以在本文中用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分,但这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受到这些术语的限制。这些术语可以仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一区域、层或部分区分开。例如“第一”、“第二”的术语和其他数字术语在本文中使用时,除非由上下文明确指示,否则不暗含序列或顺序。因此,下文中所讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分,而不背离示例性实施方式的教示。
在本文中可以使用与空间相关的术语,比如“内”、“外”、“下面”、“下方”、“下”、“上方”、“上”、“顶”、“底”等,以便于说明书对如图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系进行描述。与空间相关的术语可以意在涵盖装置在使用或操作中的、除了图中描绘的取向之外的不同取向。例如,如果图中的装置被翻转,则被描述为在其他元件或特征的“下方”或“下面”的元件将会被定向成在其他元件或特征的“上方”。因此,示例性术语“下方”可以包括上方和下方两个取向。该装置可以以其他方式定向(被旋转一定角度或处于其他取向),并且本文中使用的与空间相关的描述语被相应地解释。
现在参照图1,示出了具有无马达平衡撑杆的至少一个实施方式的机动车辆11,无马达平衡支柱在下文被称为撑杆10,撑杆10被示出为安装至机动车辆11,其中,车辆11可以具有多个撑杆10,并且进一步地,如果希望便于闭合面板28相对于机动车辆11的车身17在打开位置与关闭位置之间的动力运动,则车辆可以包括不具有制动器的动力致动的机电撑杆10’。因此,应认识到的是,如鉴于本公开将理解的,撑杆10中的一个或更多个撑杆可以用于手动操作的闭合构件装置或动力致动的闭合构件装置。撑杆10包括制动器组件12和齿轮箱单元以及可伸展构件,其中,齿轮箱单元也称被为齿轮箱组件13,制动器组件12和齿轮箱单元形成制动器及齿轮箱组件15并且封围在上部外壳体或管中,上部外壳体或管在下文被简称为壳体14,可伸展构件也被称为伸缩单元16并且封围在外部下壳体或管中,外部下壳体或管在下文被简称为可伸展管18。固定至撑杆10的第一端部22的第一枢转安装件20——作为示例而非限制性地比如为10mm的球头螺栓——枢转地安装至车身17的与车辆11中的内部货物区域相邻的部分。固定至撑杆10的第二端部26的第二枢转安装件24——作为示例而非限制性地比如为10mm的球头螺栓——枢转地安装至车辆11的闭合构件,闭合构件作为示例而非限制地被示出为升降门28。可伸展构件16能够在缩回位置与伸展位置之间移动,其中,缩回位置与升降门28的关闭位置相对应,伸展位置与升降门28的打开位置相对应。
撑杆10包括两个主单元:制动器及齿轮箱组件15、伸缩单元16。制动器及齿轮箱组件15可以定尺寸且额定为和与不同车辆相关联的各种形状和尺寸的闭合面板一起工作。伸缩单元16可以根据每个独特车辆模型的需要来定尺寸,以实现期望的伸缩行进长度。齿轮箱组件13以可操作的方式联接至伸缩单元16,并且齿轮箱组件13可以在输出端部(与制动器组件12轴向地间隔开)处包括楔块25,其中,楔块25构造成能够与弹性体挠性联接件27旋转接合,挠性联接件27又构造成能够与转接件29旋转接合。转接件29被联接以与伸缩单元16的被示出为丝杠30的旋转驱动构件共同旋转。
伸缩单元16包括外部可伸展管和内部管状螺母轴32,外部可伸展管也被称为导引管或管状外壳18,外部可伸展管和内部管状螺母轴32经由端盖33刚性地固定至彼此,在外部可伸展管与内部管状螺母轴32之间限定有环状的环形室34。如所示的,环形室34的一个端部被端盖33封闭,并且环形室34的相反的端部保持敞开。管状螺母轴32还在环形室34的径向内侧限定了中空筒形室36。
也被称为从动螺母或螺母38的从动构件在管状螺母轴32的筒形室36中靠近其开口处被固定地安装至螺母轴32。螺母38可以经由任何期望的机制固定至管状螺母轴32,期望的机制作为示例而非限制性地包括粘合剂、焊接接头和/或机械紧固件,机械紧固件比如为铆钉。螺母38与丝杠30螺纹连接,以将丝杠30的旋转运动转换成可伸展构件16沿着丝杠30的纵向轴线A的轴向线性平移运动。
也被称为阻尼弹簧40的动力弹簧设置并坐置在环形室34内和环形室42内,环形室42限定在静止的内部引导管44与壳体14之间。动力弹簧40是在可伸展构件16相对于静止的内部引导管44和壳体14移动时退绕(轴向地延伸)及重绕(轴向地压缩)的螺旋弹簧。静止的内部引导管44与壳体14之间的环形间隔定尺寸成紧密地配合优选环形形式的动力弹簧40,其中,动力弹簧40可以由具有任何期望的直径和长度的螺旋弹簧金属或线材形成。动力弹簧40的一个端部46抵接可伸展构件16的端盖33并且可以固定地连接至端盖33,并且动力弹簧40的另一端部48抵接静止的内部引导管44的端部50并且可以固定地连接至端部50,端部50邻近制动器及齿轮箱组件15并最终由制动器及齿轮箱组件15支承。应理解的是,在本实施方式中,动力弹簧40在动力弹簧40的整个行进长度上通过静止的内部引导管44与外壳体14的组合作用而被引导和支承成抵抗屈曲,其中,静止的内部引导管44引导动力弹簧40的内边缘或表面,外壳体14引导动力弹簧40的外边缘或表面。在优选实施方式中,当可伸展构件16处于可伸展构件16的完全伸展位置时,静止的内部引导管44和可伸展管18彼此重叠或共同伸展,从而抑制了动力弹簧40屈曲的趋势。
动力弹簧40提供对升降门28的重量的机械平衡。动力弹簧40可以在动力模式和非动力模式两者下辅助升高升降门。当可伸展构件16处于缩回位置时,动力弹簧40在可伸展构件16的端盖33与内部引导管44的端部50之间被紧密地压缩。当丝杠30旋转以使可伸展构件16伸展时,动力弹簧40也伸展,从而释放其压缩的存储能量并通过可伸展构件16传递轴向力以帮助升高升降门28。当丝杠30旋转以使可伸展构件16压缩并缩回时,比如当升降门28被手动关闭或动力关闭时,动力弹簧40在端盖33与内部引导管44的端部50之间被轴向地压缩,并且因此,弹簧能量在动力弹簧40内恢复。
本文中应当理解和设想的是,可以使用本领域中已知的滚珠丝杠组件来代替螺母38。另外,尽管已经具体地对升降门进行了参照,但是也应当理解的是,本公开的各方面也可以应用于多种其他闭合面板,比方说例如行李舱盖或行李箱盖。
如图2A和图2B中所示,按照根据本公开构造的撑杆10的一个实施方式,制动器及齿轮箱组件15可以构造成安装在管状壳体14的室52内。制动器及齿轮箱组件15通常是构造成经由制动器壳体54与设置为外齿圈56的齿轮箱壳体的互连而将制动器组件12与齿轮箱组件13结合成共用组件的两单元式组件。所述互连可以根据需要经由任何合适的粘合剂、焊接接头和/或机械紧固机构来进行,通过示例而非限制的方式被示出为使制动器壳体54的直径减小的端部57通过围绕沉孔59的周缘分布的紧固件61而设置在扩大的沉孔内来进行。
制动器组件12包括机电致动器,机电致动器以示例而非限制的方式被示出为螺线管60。螺线管60经由任何合适的动力源、比如经由电池(未示出)通过电线束62被供以动力。螺线管60设置在制动器壳体54中并且经由端盖63隐藏在制动器壳体54中。螺线管60具有螺线管本体64,螺线管本体64如已知那样容纳电绕组,电绕组可以被断电以实现下文被称为柱塞66的螺线管柱塞轴向线性地运动至轴向伸展的制动器断开接合位置(图7A)以及被通电以实现柱塞66轴向线性地运动至伸展的制动器接合位置(图7B)。螺线管60示例性地构造为拉动式螺线管。为了便于使柱塞66在螺线管60被断电时运动至伸展的制动器接合状态,在扩大的盘形制动器转子68与从制动器壳体54径向向内延伸的凸缘70之间设置有偏置构件,该偏置构件以示例而非限制的方式被示出为螺旋弹簧67。弹簧67被示出为围绕转子68的大体筒形的外表面延伸,并且因此,弹簧67可以被设置为具有与壳体54的内表面直径相接近的相对较大的外表面直径。如此,弹簧67可以根据需要设置成具有较大范围的弹簧力,从而提供增强的设计选项,进而降低总体成本。制动器转子68被示出为固定地直接联接至柱塞66的轴71的端部,比如经由任何合适的粘合剂、焊接接头和/或机械紧固件固定地直接联接至柱塞66的轴71的端部,机械紧固件以示例而非限制的方式被示出为夹具或卡扣环72。因此,制动器转子68构造成在柱塞66响应于螺线管60的通电而移动至制动器断开接合状态(图7B)以及响应于螺线管60的断电而移动至制动器接合状态(图7A)时与柱塞66轴向地且共同地移动。在柱塞66固定至制动器转子68并且螺线管本体64内的电绕组的电磁吸引直接作用在柱塞66上的情况下,使得制动器转子68于制动器转子68和柱塞66在接合状态与断开接合状态之间移动时保持稳定。因此,制动器转子68能够保持相对于轴线A无晃动或无未对准,从而促进制动器转子68的可靠、可预测且一致的运动,并且因此比如与制动器转子浮动并直接受到电磁波作用的操作效率相比,提高了制动器组件12的操作效率。柱塞66沿着螺线管60的轴线A定位,柱塞66还与丝杠30的纵向轴线A同轴设置,并且柱塞66被容纳有电绕组或线圈的螺线管本体64环绕,使得与在电磁体的端部外部产生电磁场的电磁体相比,柱塞66经受来自电绕组的最大电感,从而可以提供较高的拉力与重量/功耗比率。螺线管60可以构造为以可滑动的方式将柱塞66并且因此将制动器转子68支承成沿着轴线A进行轴向移位,并且螺线管60构造为替代性地具有设置在内部的弹簧,该弹簧用于将柱塞66迫压远离螺线管本体64的内部并进入制动器接合状态,从而提供了制动器组件12的紧凑的一体式单元。
齿轮箱组件13被示出为包括齿轮箱壳体和布置在齿轮箱壳体中的多个齿轮构件,该齿轮箱壳体被示出为构造为齿圈56,所述多个齿轮构件提供双级行星齿轮系74。除了下文进一步论述的用作“共用”齿圈的齿圈56之外,双级行星齿轮系74包括第一级齿轮组76和第二级齿轮组78。第二级齿轮组78由旋转驱动构件(丝杠30)的旋转输出驱动并且第一级齿轮组76由第二级齿轮组78驱动。第一级齿轮组76包括摩擦板80并且示出为固定至摩擦板80,摩擦板80构造成与主动制动器组件——主动制动器组件也被称为制动机构12——的制动器转子68可操作地相联。机电致动器60配置成允许制动器转子68移动成与摩擦板80摩擦制动接合,以抑制可伸展构件16在缩回位置与伸展位置之间的线性运动。机电致动器60还配置成选择性地使制动器转子68脱离与摩擦板80的摩擦制动接合,以允许可伸展构件16如在闭合面板打开及关闭事件期间期望的那样于缩回位置与伸展位置之间自由地进行线性运动。
双级行星齿轮系74的第一级齿轮组76包括:第一太阳齿轮81(也称为第一小齿轮传动装置或小齿轮);第一级行星组件82,第一级行星组件82包括具有多个第一销的第一行星架;以及多个第一行星齿轮84,所述多个第一行星齿轮84各自以可旋转的方式支承在第一销中的一个第一销上并与第一太阳齿轮81和共用齿圈56的第一齿圈部段85恒定地啮合地接合。双级行星齿轮系74的第二级齿轮组78包括:第二太阳齿轮87(也称为第二小齿轮传动装置或小齿轮);第二级行星组件90,第二级行星组件90包括第二行星架,第二行星架具有多个第二销,所述多个第二销以可旋转的方式由旋转驱动构件30的旋转输出驱动;以及多个第二行星齿轮88,所述多个第二行星齿轮88各自以可旋转的方式支承在第二销中的一个第二销上并与第二太阳齿轮87和共用齿圈56的第二齿圈部段89恒定地啮合地接合。第二行星齿轮88以可旋转的方式驱动第二太阳齿轮87,第二太阳齿轮87又以可旋转的方式驱动第一行星架和第一行星齿轮84。第一行星齿轮84以可旋转的方式驱动第一太阳齿轮81,第一太阳齿轮81固定至摩擦板80。摩擦板80构造成在非制动状态下(螺线管60被通电,图7B中)与制动器转子68轴向间隔开并且不与制动器转子68接触,以允许第一行星齿轮84与第二行星齿轮88之间、第一太阳齿轮81与第二太阳齿轮87之间以及第一齿圈部段85与第二齿圈部段89之间的前述相对旋转,进而允许闭合构件28在打开位置与关闭位置之间进行自由枢转运动。
基于所公开的布置结构,第一级齿轮组76构造成在马达制动器转子68与固定至第一太阳齿轮81(例如,输出部)的摩擦板80之间提供第一减速及第一摩擦倍增。此外,第二级齿轮组78构造成在第一级行星组件82与第二级行星组件90之间提供第二减速及第二摩擦倍增。因此,经齿轮箱组件13建立了双级减速及摩擦倍增比驱动连接。
根据用于双级行星齿轮系74的一个优选结构,可以设想的是,共用齿圈56的第一齿圈部段85和第二齿圈部段89具有相同的直径和齿形,以提供第一级齿轮组76与第二级齿轮组78两者之间的共性,从而允许简化制造、降低噪音并优化齿轮箱壳体56内的带齿轮部件的排列。另外,使用共同地排列且定尺寸的第一销和第二销结合齿圈56的相同的第一齿圈部段和第二齿圈部段允许针对第一级齿轮组76和第二级齿轮组78使用相同的卫星(行星)齿轮和类似尺寸的太阳齿轮。共用齿圈56的齿形被示出为与第一齿圈部段85和第二齿圈部段89相关联的连续的螺旋齿轮齿形。如此,螺旋齿轮齿也形成在第一行星齿轮84和第二行星齿轮88以及第一太阳齿轮81和第二太阳齿轮87上。然而,本发明旨在还包括针对双级行星齿轮系74可选地使用直齿(即,正齿轮)齿轮部件。
为了减轻重量,可以设想的是,第一行星架和/或第二行星架可以由刚性的塑料材料、或轻质金属比如铝形成。同样地,齿轮箱壳体及其一体地形成的共用齿圈也可以由塑料制成。齿轮箱壳体56优选地在其整个长度上具有相同的外径。还可以设想的是:可以针对双级行星齿轮系74使用相同数量的第一行星齿轮和第二行星齿轮,可以使用相同的行星架,以及可以使用单环型架或双环型架。此外,可以针对行星架和/或销使用不同的材料以适应扭矩要求,比方说例如与第一级齿轮组件82相关联的塑料部件以及与第二级齿轮组件90相关联的金属部件。这些部件的使用允许模块化设计方法并适应变化的强度要求且同时保证了共用的齿轮部件尺寸以用于可互换性。
在优选的布置结构中,与共用齿圈56以及第一太阳轮81和第二太阳轮87(也被称为输入部)相关联的齿数的组合被选择成允许第一级行星组件82包括多个、三(3)个第一行星齿轮84且第二级行星组件90包括多个、四(4)个第二行星齿轮88,以提供所需的整体减速和摩擦倍增且同时提供非常紧凑的齿轮系装置。然而,双级行星齿轮系74也可以构造成使用不同尺寸的行星齿轮和太阳齿轮再结合共用齿圈56以在第一级行星组件82与第二级行星组件90之间建立不同的减速比。因此,本公开设想了在双级行星齿轮系的两个级中的螺旋齿轮以及与行星架相关联的类似尺寸的销的使用;相同尺寸的螺旋行星齿轮和太阳齿轮的使用;不同材料的使用来满足强度和噪音要求;并且为马达-变速箱组件提供模块化方法。
除了上述之外,以下是与双级行星齿轮系74相关联的一些有利特征的概述。具有用于与第一级行星组件82和第二级行星组件90一起使用的共用齿圈56(具有相同的直径和连续的齿形的连续内部)的行星齿轮箱的使用提供了制造的容易性、降低的噪音和改进的齿轮排列。另外,相同尺寸的销结合共用齿圈56的使用允许在第一级行星组件82和第二级行星组件90两者中使用相同的行星齿轮84、88。可以针对销使用不同的材料以适应第一级行星组件82和第二级行星组件90两者中的加载,比方说例如在第一级行星组件82中使用塑料销并且在第二级行星组件90中使用金属销。不同类型的行星架(单架板、双架板)以及/或者将两个行星架结合成同一单元也是可以设想的替代方案。另外,这种一体式架单元可以与行星齿轮和销一起模制而成(例如,塑料或粉末金属的压缩模制或注塑模制)。其他特征可以包括使用塑料行星架结合金属销以在为行星齿轮旋转提供低摩擦高强度轴的同时减少整体质量。最后,针对第一级行星组件82和第二级行星组件90以及共用齿圈56使用不同数量的行星齿轮84、88的能力提供了增强的载荷能力、非等同的减速比且更容易的组装。
在使用中,齿轮箱单元13的双级行星齿轮系74构造成使得第二级齿轮组78直接由旋转-线性机构16的旋转输出驱动,并且第一级齿轮组76直接由第二级齿轮组78驱动。第一级齿轮组76构造成能够与制动器转子68操作地相联,其中,双级行星齿轮系74在伸缩单元(也被称为旋转-线性致动器16)的旋转输出与制动器转子68之间提供扭矩和摩擦倍增以及减速功能,以在使制动器转子68选择性地与固定至第一级齿轮组76的摩擦板80可操作性地接触时提高制动器转子68的制动效能。还发现的是,当平衡制动器组件12在螺线管60断电的情况下被接合时,可以获得大于200N的线性制动力。应认识到的是,弹簧67对制动器转子68施加足够的力,以使制动器转子68保持与摩擦板80摩擦接合,进而产生这种制动力;但是,如果需要的话,使用者可以对闭合面板28施加足够的力来克服制动器转子68与摩擦板80之间的制动阻力。相比之下,发现当平衡制动器组件12在螺线管60通电的情况下被断开接合时,制动力减小至小于50N的线性制动力,从而允许大幅减小的作用力以使闭合面板28在打开位置与关闭位置之间移动。应认识到的是,由弹簧67施加的弹簧偏置在螺线管60的选择性致动期间被克服,使得柱塞66的经由螺线管60的通电绕组施加的磁性拉力进行的轴向从动运动使制动器转子68共同运动而轴向脱离与摩擦板80的摩擦接合,而螺线管60的断电则允许弹簧67在弹簧67的未衰减的弹簧偏置的作用下使制动器转子68返回成与摩擦板80摩擦接合。因此,撑杆10的默认的断电位置是制动器接合位置(图7A)。
在图8至图8B中,图示了根据本公开的另一方面构造的无马达撑杆110,其中,使用相差了100的相同的附图标记来标识相同的特征。无马达撑杆110类似于无马达撑杆10,其中,明显区别在于其制动器及齿轮箱组件115(图8B)。制动器及齿轮箱组件115包括滚子轴承96,其中,螺母97将该滚子轴承固定以防止滚子轴承轴向运动,其中,滚子轴承96支承丝杠130,以减少摩擦旋转。此外,如所示的,撑杆10的挠曲联接件27已被移除,并且转接件129已被修改。最终,这些修改减小了撑杆110的功能长度,从而增大了组装中的包装选项。在其他方面,撑杆110以与撑杆10类似的方式起作用,并且因此,认为不需要进一步论述。
参照图1和图9,无马达平衡撑杆10、110被示出为与控制系统92电相联,例如,控制系统92与机电致动器60电相联以响应于接收到来自设置在无马达平衡撑杆10、110上的传感器94的信号比如通过电流经线圈的接通/断开应用或电流的可变脉冲应用(例如,螺线管线圈的PWM信号)而选择性地使机电致动器60通电来建立非制动状态以及选择性地使机电致动器60断电以建立制动状态,其中,传感器94例如为线性传感器、霍尔传感器、加速度计或其他类型的传感器以检测作为示例的可伸展构件18的运动、或者作为设置在闭合面板28上的加速度计来检测闭合面板28的运动或手动使用控制。控制系统92还可以配置成响应于例如检测到闭合面板12的指示使用者意图启动动力辅助以使闭合面板12移动的运动或者响应于来自车辆控制系统的命令信号、比如车身控制模块从车辆无线密钥FOB 99接收到的命令信号而与对无马达平衡撑杆10、110的制动进行控制相结合地对动力撑杆10’的致动器供以动力,以对动力撑杆10’供以动力从而使闭合面板12在打开位置与关闭位置之间移动。控制系统92可以配置成响应于例如检测到闭合面板12的保持力或停止而使动力撑杆10’断电以及使无马达平衡撑杆10、110的致动器通电,其中,闭合面板12的保持力或停止指示用户意图在特定位置处对闭合面板12施加制动、或者用户放弃控制、例如停止对闭合面板12施加关闭或打开力。
根据本公开的另一个方面,参照图10,提供了一种方法1000,该方法在机动车辆11的闭合构件28处于打开位置时对闭合面板28的枢转运动提供制动。方法1000包括提供无马达撑杆10、110的步骤1001,其中,无马达撑杆10、110具有连接至闭合构件28和机动车辆车身17中的一者的壳体14。此外,包括提供可伸展构件16的步骤,其中,可伸展构件16能够以可滑动的方式相对于壳体14移动并连接至闭合构件28和机动车辆车身17中的另一者。此外,包括为可伸展构件16提供固定至可伸展构件16的从动构件38、以及提供旋转驱动构件30的步骤1004,其中,旋转驱动构件30构造成驱动从动构件38并使可伸展构件16在相对于壳体14的缩回位置与相对于壳体14的伸展位置之间进行线性运动,其中,缩回位置对应于闭合构件28的关闭位置,伸展位置对应于闭合构件28的打开位置。该方法还包括步骤1006:提供具有双级行星齿轮系74的齿轮箱单元13,其中,双级行星齿轮系74包括第一级齿轮组76和第二级齿轮组78,以及将第二级齿轮组78构造成由旋转驱动构件30的旋转输出驱动并且将第一级齿轮组76构造成由第二级齿轮组78驱动。此外,该方法包括步骤1008:将第一级齿轮组76固定至摩擦板80以防止与摩擦板80与第一级齿轮组76的相对运动并将摩擦板80构造成用于与制动器转子68可操作性地相联。另外,步骤1010包括将机电致动器60配置成允许制动器转子68被选择性地移动——以示例而非限制的方式,制动器转子68被示出为经由弹簧构件67被沿第一轴向方向轴向偏置——成与摩擦板80制动接合以抑制可伸展构件16在缩回位置与伸展位置之间进行线性运动以及允许制动器转子68——比如在制动器摩擦板80的拉动偏置经由机电致动器60的通电而抵抗弹簧构件67的偏置的情况下——选择性地沿脱离与摩擦板80的制动接合的第二轴向方向移动以允许可伸展构件16在缩回位置与伸展位置之间自由地进行线性运动。
参照图11,提供了使用无马达平衡撑杆10、110和动力撑杆10’使闭合面板移动的方法2000,该方法包括下述步骤:2001提供无马达撑杆10、110,无马达撑杆10、110连接至闭合构件28和机动车辆车身17中的一者;2002提供动力撑杆10’,动力撑杆10’连接至闭合构件28和机动车辆车身17中的一者;2002使无马达撑杆10、110的制动器通电以抑制无马达撑杆的线性运动并使动力撑杆10’的致动器断电以不使闭合构件移动;2006使无马达撑杆的制动器断电以允许无马达撑杆的线性运动并使动力撑杆的致动器通电以使闭合构件移动。
出于说明和描述的目的已经提供了各实施方式的前述描述。这些描述并不意在穷举或限制本公开。特定实施方式的各个元件或特征通常并不局限于该特定实施方式,而是如果适用,则即使在没有具体地示出或描述的情况下,也能够相互交换,或者可以在选定实施方式中使用。特定实施方式的各个元件或特征还可以以许多方式进行改变。这些变型并不被视为是与本公开相背离的,并且所有这些改型均意在包括于本公开的范围内。本领域技术人员将认识到,与示例性切换系统相关联地公开的概念同样可以在许多其他系统中实施以控制一个或更多个操作和/或功能。
本发明的实施方式可以参照以下编号的段落来理解:
1.一种无马达平衡撑杆,所述无马达平衡撑杆用于选择性地对枢转的闭合构件从打开位置朝向关闭位置的运动进行制动,所述无马达平衡撑杆包括:
壳体,所述壳体连接至所述闭合构件和机动车辆车身中的一者;
可伸展构件,所述可伸展构件连接至所述闭合构件和所述机动车辆车身中的另一者并且具有固定至所述可伸展构件的从动构件,其中,旋转驱动构件构造成驱动所述从动构件并使所述可伸展构件相对于所述壳体在和所述闭合构件的关闭位置相对应的缩回位置与和所述闭合构件的打开位置相对应的伸展位置之间进行线性运动;
齿轮箱单元,所述齿轮箱单元包括输入部和输出部,所述输入部构造成用于通过所述旋转驱动构件的旋转输出进行从动运动,所述输出部构造成用于响应于所述输入部的从动运动而进行从动运动,所述输出部固定至摩擦板,所述摩擦板构造成用于与制动器转子可操作性地相联,所述齿轮箱单元在所述输入部与所述输出部之间提供扭矩和摩擦倍增以及减速功能;以及
机电致动器,所述机电致动器构造成:使所述制动器转子移动成与所述摩擦板制动接合以建立制动状态从而抑制所述可伸展构件在所述缩回位置与所述伸展位置之间进行线性运动,以及使所述制动器转子移动成脱离与所述摩擦板的制动接合以建立非制动状态从而允许所述可伸展构件在所述缩回位置与所述伸展位置之间进行线性运动。
2.根据段落1所述的无马达平衡撑杆,其中,所述机电致动器配置成在被断电时使所述制动器转子移动成与所述摩擦板制动接合并且在被通电时使所述制动器转子移动成脱离与所述摩擦板的制动接合。
3.根据段落2所述的无马达平衡撑杆,其中,当所述机电致动器被断电时,建立了大于200N的线性制动力,并且当所述机电致动器被通电时,建立了小于50N的线性制动力。
4.根据段落1所述的无马达平衡撑杆,其中,所述机电致动器是螺线管。
5.根据段落4所述的无马达平衡撑杆,还包括偏置构件,所述偏置构件构造成在所述机电致动器被断电时将所述制动器转子偏置成与所述摩擦板接合以建立制动状态。
6.根据段落5所述的无马达平衡撑杆,其中,所述螺线管具有固定至所述制动器转子的柱塞以及与所述柱塞相邻的电绕组,所述柱塞构造成用于直接响应于所述电绕组被通电而运动,其中,所述制动器转子直接响应于所述柱塞的抵抗所述偏置构件的偏置的运动而被移动成脱离与所述摩擦板的制动接合。
7.根据段落1所述的无马达平衡撑杆,还包括控制系统,所述控制系统与所述机电致动器电相联,以响应于接收到来自传感器的信号而选择性地使所述机电致动器通电从而建立非制动状态以及选择性地使所述机电致动器断电从而建立制动状态。
8.根据段落1所述的无马达平衡撑杆,其中,所述齿轮箱单元包括双级行星齿轮系,所述双级行星齿轮系包括第一级齿轮组和第二级齿轮组,所述第二级齿轮组构造成由所述旋转驱动构件的旋转输出驱动,并且所述第一级齿轮组构造成由所述第二级齿轮组驱动并且被固定至所述摩擦板,其中,所述齿轮箱单元包括共用齿圈、第一太阳齿轮、第一级行星组件,所述第一级行星组件包括多个第一行星齿轮,所述多个第一行星齿轮各自与所述第一太阳齿轮和所述共用齿圈的第一齿圈部段恒定地啮合地接合。
9.根据段落8所述的无马达平衡撑杆,其中,所述齿轮箱单元包括第二太阳齿轮、第二级行星组件,所述第二级行星组件包括多个第二行星齿轮,所述多个第二行星齿轮各自与所述第二太阳齿轮和所述共用齿圈的第二齿圈部段恒定地啮合地接合。
10.根据段落9所述的无马达平衡撑杆,其中,所述共用齿圈的所述第一齿圈部段和所述第二齿圈部段限定与所述螺旋第一行星齿轮和所述螺旋第二行星齿轮啮合地接合的连续的螺旋齿轮齿形。
11.一种在机动车辆的闭合构件处于打开位置时对所述闭合构件的枢转运动提供制动的方法,所述方法包括:
提供无马达撑杆,所述无马达撑杆具连接至所述闭合构件和机动车辆车身中的一者的壳体;
提供可伸展构件,所述可伸展构件能够相对于所述壳体以可滑动的方式移动并且连接至所述闭合构件和所述机动车辆车身中的另一者;
为所述可伸展构件提供固定至所述可伸展构件的从动构件、以及旋转驱动构件,所述旋转驱动构件构造成驱动所述从动构件并且使所述可伸展构件在相对于所述壳体的缩回位置与相对于所述壳体的伸展位置之间进行线性运动,其中,所述缩回位置对应于所述闭合构件的关闭位置,所述伸展位置对应于所述闭合构件的打开位置;
提供齿轮箱单元,所述齿轮箱单元具有包括第一级齿轮组和第二级齿轮组的双级行星齿轮系,以及将所述第二级齿轮组构造成由所述旋转驱动构件的旋转输出驱动并且将所述第一级齿轮组构造成由所述第二级齿轮组驱动;
将所述第一级齿轮组固定至摩擦板,并且将所述摩擦板构造成与制动器转子可操作性地相联;以及
将机电致动器构造成选择性地:使所述制动器转子移动成与所述摩擦板制动接合以抑制所述可伸展构件在所述缩回位置与所述伸展位置之间进行线性运动,以及使所述制动器转子移动成脱离与所述摩擦板的制动接合以允许所述可伸展构件在所述缩回位置与所述伸展位置之间自由地进行线性运动。
12.根据段落11所述的方法,还包括将所述机电致动器配置成在被断电时使所述制动器转子移动成与所述摩擦板制动接合并且在被通电时使所述制动器转子移动成脱离与所述摩擦板的制动接合。
13.根据段落12所述的方法,还包括将所述机电致动器提供为螺线管。
14.根据段落13所述的方法,还包括提供具有偏置构件的所述螺线管,所述偏置构件构造成在所述螺线管被断电时将所述制动器转子偏置成与摩擦板接合以建立制动状态。
15.根据段落14所述的方法,还包括设置具有固定至所述制动器转子的柱塞和与所述柱塞相邻的电绕组的所述螺线管,并且将所述柱塞构造成用于直接响应于所述电绕组被通电而运动,其中,所述制动器转子直接响应于所述柱塞的抵抗所述偏置构件的偏置的运动而被移动成脱离与摩擦板的制动接合。
16.根据段落15所述的方法,还包括将控制系统配置成与所述螺线管电相联以响应于接收到来自传感器的信号而选择性地使所述螺线管的所述电绕组通电从而建立脱离制动接合以及选择性地使所述螺线管的所述电绕组断电从而建立制动状态。
17.一种用于机动车辆的闭合面板的闭合面板系统,所述闭合面板系统包括:
动力撑杆,所述动力撑杆具有用以便于使所述闭合面板在打开位置与关闭位置之间移动的马达;以及
无马达平衡撑杆,所述无马达平衡撑杆包括:
壳体,所述壳体连接至所述闭合构件和机动车辆车身中的一者;
可伸展构件,所述可伸展构件能够相对于所述壳体以可滑动的方式移动并且连接至所述闭合构件和所述机动车辆车身中的另一者,所述可伸展构件具有固定至所述可伸展构件的从动构件,其中,旋转驱动构件构造成驱动所述从动构件并且使所述可伸展构件在相对于所述壳体的缩回位置与相对于所述壳体的伸展位置之间进行线性运动,其中,所述缩回位置对应于所述闭合构件的关闭位置,所述伸展位置对应于所述闭合构件的打开位置;
齿轮箱单元,所述齿轮箱单元被设置成具有包括第一级齿轮组和第二级齿轮组的双级行星齿轮系,所述第二级齿轮组构造成由所述旋转驱动构件的旋转输出驱动并且所述第一级齿轮组构造成由所述第二级齿轮组驱动,所述第一级齿轮组固定至构造成用于与制动器转子可操作性地相联的摩擦板;以及
机电致动器,所述机电致动器构造成选择性地:使所述制动器转子移动成与所述摩擦板制动接合以建立制动状态从而抑制所述可伸展构件在所述缩回位置与所述伸展位置之间进行线性运动,以及使所述制动器转子移动成脱离与所述摩擦板的制动接合以建立非制动状态从而允许所述可伸展构件在所述缩回位置与所述伸展位置之间自由地进行线性运动。
18.根据段落17所述的闭合面板系统,还包括将控制系统配置成与所述机电致动器电相联,以响应于接收到来自传感器的信号而选择性地使所述机电致动器通电从而建立非制动状态以及选择性地使所述机电致动器断电从而建立制动状态。
19.根据段落18所述的闭合面板系统,其中,所述机电致动器是螺线管,所述螺线管包括偏置构件,所述偏置构件构造成在所述螺线管被断电时将所述制动器转子偏置成与所述摩擦板接合以建立制动状态。
20.根据段落19所述的闭合面板系统,其中,所述螺线管具有固定至所述制动器转子的柱塞和与所述柱塞相邻的电绕组,所述柱塞构造成直接响应于所述电绕组被通电而运动,其中,所述制动器转子直接响应于所述柱塞的抵抗所述偏置构件的偏压的运动而被移动成脱离与所述摩擦板的制动接合。

Claims (10)

1.一种无马达平衡撑杆(10,110),所述无马达平衡撑杆(10,110)用于选择性地对枢转的闭合构件(28)从打开位置朝向关闭位置的运动进行制动,所述无马达平衡撑杆(10,110)包括:
壳体(14),所述壳体(14)连接至所述闭合构件(28)和机动车辆车身(17)中的一者;
可伸展构件(16),所述可伸展构件(16)连接至所述闭合构件(28)和所述机动车辆车身(17)中的另一者并且具有固定至所述可伸展构件(16)的从动构件(38),其中,旋转驱动构件(30)构造成驱动所述从动构件(38)并使所述可伸展构件(16)相对于所述壳体(14)在和所述闭合构件(28)的关闭位置相对应的缩回位置与和所述闭合构件(28)的打开位置相对应的伸展位置之间进行线性运动;
齿轮箱单元(13),所述齿轮箱单元(13)包括输入部和输出部,所述输入部构造成用于通过所述旋转驱动构件(30)的旋转输出进行从动运动,所述输出部构造成用于响应于所述输入部的从动运动而进行从动运动,所述输出部固定至摩擦板(80),所述摩擦板(80)构造成用于与制动器转子(68)可操作性地相联,所述齿轮箱单元(13)在所述输入部与所述输出部之间提供扭矩和摩擦倍增以及减速功能;以及
机电致动器(60),所述机电致动器(60)构造成:使所述制动器转子(68)移动成与所述摩擦板(80)制动接合以建立制动状态从而抑制所述可伸展构件(16)在所述缩回位置与所述伸展位置之间进行线性运动,以及使所述制动器转子(68)移动成脱离与所述摩擦板(80)的制动接合以建立非制动状态从而允许所述可伸展构件(16)在所述缩回位置与所述伸展位置之间进行线性运动。
2.根据权利要求1所述的无马达平衡撑杆(10,110),其中,所述机电致动器(60)构造成在被断电时使所述制动器转子(68)移动成与所述摩擦板(80)制动接合并且在被通电时使所述制动器转子(68)移动成脱离与所述摩擦板(80)的制动接合。
3.根据权利要求1或2所述的无马达平衡撑杆(10,110),其中,当所述机电致动器(60)被断电时,建立了大于200N的线性制动力,并且当所述机电致动器(60)被通电时,建立了小于50N的线性制动力。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的无马达平衡撑杆(10,110),其中,所述机电致动器(60)是螺线管。
5.根据权利要求1所述的无马达平衡撑杆(10,110),还包括偏置构件(67),所述偏置构件(67)构造成在所述机电致动器被断电时将所述制动器转子(68)偏置成与所述摩擦板(80)接合以建立制动状态。
6.根据权利要求5所述的无马达平衡撑杆(10,110),其中,所述螺线管具有固定至所述制动器转子(68)的柱塞(66)以及与所述柱塞(66)相邻的电绕组,所述柱塞(66)构造成用于直接响应于所述电绕组被通电而运动,其中,所述制动器转子(68)直接响应于所述柱塞(66)的抵抗所述偏置构件的偏置的运动而被移动成脱离与所述摩擦板(80)的制动接合。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的无马达平衡撑杆(10,110),还包括控制系统(92),所述控制系统(92)与所述机电致动器(60)电相联,以响应于接收到来自传感器(94)的信号而选择性地使所述机电致动器(60)通电从而建立非制动状态以及选择性地使所述机电致动器(60)断电从而建立制动状态。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的无马达平衡撑杆(10,110),其中,所述齿轮箱单元(13)包括双级行星齿轮系(74),所述双级行星齿轮系(74)包括第一级齿轮组(76)和第二级齿轮组(78),所述第二级齿轮组(78)构造成由所述旋转驱动构件(30)的旋转输出驱动,并且所述第一级齿轮组(76)构造成由所述第二级齿轮组(78)驱动并且被固定至所述摩擦板(80),其中,所述齿轮箱单元(13)包括共用齿圈(56)、第一太阳齿轮(81)、第一级行星组件(82),所述第一级行星组件(82)包括多个第一行星齿轮(84),所述多个第一行星齿轮(84)各自与所述第一太阳齿轮(81)和所述共用齿圈(56)的第一齿圈部段(85)恒定地啮合地接合。
9.根据权利要求8所述的无马达平衡撑杆(10,110),其中,所述齿轮箱单元(13)包括第二太阳齿轮(87)、第二级行星组件(90),所述第二级行星组件(90)包括多个第二行星齿轮(88),所述多个第二行星齿轮(88)各自与所述第二太阳齿轮(87)和所述共用齿圈(56)的第二齿圈部段(89)恒定地啮合地接合。
10.根据权利要求9所述的无马达平衡撑杆(10,110),其中,所述共用齿圈(56)的所述第一齿圈部段(85)和所述第二齿圈部段(89)限定与所述螺旋第一行星齿轮(84)和所述螺旋第二行星齿轮(88)啮合地接合的连续的螺旋齿轮齿形。
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