CN112211519A - 具有螺纹式连接的闭合面板平衡机构 - Google Patents

Abstract

一种用于与闭合面板联接以辅助在该闭合面板的完全关闭位置与完全打开位置之间打开和关闭该闭合面板的平衡机构，该平衡机构包括：壳体，该壳体在一个端部处通过第一连接器联接至交通工具的闭合面板和本体中的一者，并且在另一个端部处通过第二连接器联接至本体和闭合面板中的另一者；第一连接器，该第一连接器具有端盖，该端盖具有包括定位在壳体内部的螺纹(118)的接纳部分；以及弹性元件，该弹性元件在一个端部处联接至螺纹以建立该弹性元件与接纳部分之间的螺纹连接。

Description

具有螺纹式连接的闭合面板平衡机构

技术领域

本公开涉及用于闭合面板的平衡系统。

背景技术

一些交通工具配备有使用电驱动系统在打开位置(位置2)与关闭位置(位置1)之间驱动的闭合面板，比如升降门。已经提出了保持系统，该保持系统用以向这样的交通工具提供对闭合面板的操作员的辅助能力，以在打开和关闭操作期间维持第三位置保持(或位置2)，从而有助于抵消闭合面板本身的重量。在没有这些保持系统的情况下，闭合面板可能由于闭合面板重量提供的关闭扭矩大于由电驱动系统提供的打开扭矩而在操作打开范围的最高端部处向下下垂。这样的所提出的保持系统在一些情况下是复杂且昂贵的并且可能无法提供足够的故障安全模式(在电动马达故障或丧失动力的情况下)同时保持由操作员进行的足够的手动操作。还可以认识到需要提供一种平衡机构，该平衡机构能够为不同的闭合面板重量和构型(例如，不同的重心)提供有效的平衡力定制，包括适应第三位置保持或者停止和保持闭合面板的功能的能力。

现有保持系统的其他缺点包括：占据宝贵的交通工具货物空间的庞大形状因子；需要具有串联的附加升力支撑系统，比如气体撑杆和其他平衡机构；对手动打开和关闭操作的不可接受的影响，需要操作员在面板手柄处施加较大的手动力；以及用以辅助闭合面板的初始打开的尺寸过大的电动马达。

发明内容

本发明的目的是提供一种消除或减轻上述缺点中的至少一个缺点的平衡机构。

第一方面提供了一种用于与闭合面板联接以辅助闭合面板在闭合面板的完全关闭位置与完全打开位置之间的打开和关闭的平衡机构，该平衡机构包括：壳体，该壳体在一个端部处由第一连接器联接至交通工具的闭合面板和本体中的一者，并且在另一个端部处由第二连接器联接至本体和闭合面板中的另一者；第一连接器，该第一连接器具有端盖，该端盖具有包括定位在壳体内部的螺纹118的接纳部分；以及弹性元件，该弹性元件在一个端部处联接至螺纹以建立弹性元件与接纳部分之间的螺纹连接。

基于以下描述和附图，包括操作方法的其他方面和以上方面的其他实施方式将是显而易见的。

附图说明

仅通过示例的方式参照附图，在附图中：

图1是具有闭合面板组件的交通工具的侧视图；

图2是图1中所示的闭合面板组件的示例平衡机构；

图3示出了图2中所示的平衡机构的一部分的横截面；

图4是图2的偏置撑杆的分解图；

图5以横截面示出了图2中所示的平衡机构的弹性元件与端部连接器之间的连接的实施方式；

图6示出了图5的端部连接器的横截面图；

图7a、图7b、图7c、图7d是图6的端部连接器的实施方式的立体图；以及

图8是图2的平衡机构的示例组装和操作。

具体实施方式

在本说明书中以及在权利要求中，关于项目的冠词“一”、“一个”或“该”的使用不意在排除在一些实施方式中包括多个项目的可能性。在本说明书和所附权利要求中的至少一些实例中对于本领域技术人员将显而易见的是，在至少一些实施方式中包括多个项目将是可能的。同样地，参照项目的复数形式的使用不意在排除在一些实施方式中包括项目中的一个项目的可能性。在本说明书和所附权利要求中的至少一些实例中对于本领域技术人员将显而易见的是，在至少一些实施方式中包括项目中的一个项目将是可能的。

提供了一种平衡机构，该平衡机构能够有利地与交通工具闭合面板一起使用以在动力致动器故障或断开连接的情况下提供打开和关闭故障安全模式，特别是用于基于陆地、基于海洋和/或基于空中的交通工具。该平衡机构的通常用于交通工具应用中及交通工具应用外部的闭合面板的其他应用包括有利地辅助优化用于闭合面板操作的整体保持和手动作用力。还可以认识到，下面提供的平衡机构示例可以有利地用作用于闭合面板的打开和关闭辅助的唯一装置，或者可以有利地与其他闭合面板偏置构件(例如，弹簧加载铰链、偏置撑杆等)组合(例如，串联)使用。特别地，平衡机构可以是基于摩擦的并且用于为闭合面板提供保持力(或扭矩)，如下面进一步描述的。此外，可以认识到，平衡机构可以与偏置构件37、比如弹簧加载撑杆一体化并且/或者设置为闭合面板组件的部件，如下面进一步描述的。可以认识到，包括基于摩擦的平衡机构的偏置构件37可以实施为撑杆(作为示例类型的撑杆，参见图2、图3)。撑杆可以是偏置型(例如，弹簧和/或充气装置提供偏置)的。撑杆可以是机电型(例如由可选的一体式马达组件驱动，其中，弹簧和/或充气装置提供偏置)的。

参照图1，示出了具有交通工具本体11的交通工具10，交通工具本体11具有一个或更多个闭合面板14。闭合面板14的一个示例构型是闭合面板组件12，该闭合面板组件12包括平衡机构15(例如结合在通过示例实施为撑杆的偏置构件37中)和闭合面板驱动系统16(例如结合有电动马达/驱动器)。对于交通工具10，闭合面板14可以被称为隔板或门，所述隔板或门通常铰接在、但有时通过比如轨道的其他机构附接在用于由人和/或货物进入及离开交通工具10的内部的开口13的前部。还可以认识到，闭合面板14可以用作入口面板，该入口面板用于交通工具10系统、比如发动机舱并且也用于汽车类交通工具10的传统行李舱。闭合面板14可以被打开以提供通向开口13的入口，或者闭合面板14可以被关闭以封锁或以其他方式限制通向开口13的入口。还可以认识到，闭合面板14可以在完全打开位置与完全关闭位置之间存在一个或更多个中间保持位置，如至少部分地通过如下面进一步描述的平衡机构15提供。例如，一旦闭合面板14定位在一个或更多个中间保持位置中，平衡机构15可以辅助闭合面板14远离也被称为“第三位置保持(TPH)”或“停止并保持”(Stop-N-Hold(s))的所述一个或更多个中间保持位置的偏置运动。还可以认识到，平衡机构15可以设置为闭合面板组件12的部件，使得平衡机构15部件可以与一个或更多个偏置撑杆37间隔开。

闭合面板14可以手动地打开和/或借助于闭合面板驱动系统16电动地打开，其中，动力闭合面板14可以在小型货车、高端汽车或运动型多用途交通工具(SUV)等上找到。此外，闭合面板14的一个特征在于，由于在闭合面板14的制造中使用的材料的重量，因此辅助打开和关闭机构(或多个机构)的某些形式的力被用于促进由闭合面板14的操作员(例如交通工具驾驶员)进行的打开及关闭操作的操作。力辅助打开及关闭机构在用作闭合面板组件12的一部分时由平衡机构15、任何偏置构件37(例如弹簧加载铰链、弹簧加载撑杆、气体加载撑杆、机电撑杆等)和闭合面板驱动系统16提供，使得平衡机构15可以构造成提供保持扭矩(或力)，该保持扭矩(或力)在关于第三位置保持的面板打开/关闭路径的至少一部分上抵抗闭合面板14的重量以帮助维持闭合面板14关于第三位置保持的位置。

如上面所讨论的，平衡机构15还构造成提供抵抗闭合面板14的重量的打开扭矩(也被称为打开力)，以使闭合面板14朝向打开位置偏置。因此有利地认识到的是，平衡机构15构造成提供抵抗闭合面板14的重量的打开扭矩(或力)，以使闭合面板14朝向打开位置偏置(例如远离完全关闭位置并朝向打开位置偏置)，并且平衡机构15还可以提供与闭合面板14的重量一起作用的关闭扭矩(也被称为关闭力)，以使闭合面板14朝向关闭位置偏置(例如远离完全打开位置并朝向关闭位置偏置)。下面进一步提供了关于如何构造平衡机构15的抵抗性元件的讨论。

就交通工具10而言，闭合面板14可以是如图1中所示的升降门，或者闭合面板14可以是一些其他类型的闭合面板14，比如向上摆动的交通工具门(即，有时被称为鸥翼式门)或铰接在门的前向边缘或后向边缘处的常规类型的门，并且因此允许门远离(或朝向)交通工具10的本体11中的开口13摆动(或滑动)。还设想到闭合面板14的滑动门实施方式和闭合面板14的顶篷门实施方式，使得滑动门可以是通过水平滑动或竖向滑动而打开的类型的门，由此门被安装在下述轨道上或悬挂于下述轨道：该轨道为要经由开口13装载和卸载的设备提供更大的开口13而不阻碍进入。顶篷门是一种下述类型的门：其位于交通工具10的顶部并以某种方式提升，以借助于开口13(例如汽车顶篷、飞机顶篷等)为交通工具乘客提供入口。在应用允许的情况下，顶篷门可以在门的前部、侧部或背部处连接(例如，在限定的枢转轴线处铰接和/或连接成用于沿着轨道行进)至交通工具的本体11。

再次参照图1，在仅通过示例的闭合面板的交通工具应用的背景下，闭合面板14能够在关闭位置(以虚线轮廓示出)与打开位置(以实线轮廓示出)之间移动。在所示的实施方式中，闭合面板14围绕枢转轴线18在打开位置与关闭位置之间枢转，枢转轴线18优选地构造为水平的或以其他方式平行于交通工具10的支撑表面9。在其他实施方式中，枢转轴线18中可以具有一些其他取向比如竖向的、或以其他方式从交通工具10的支撑表面9以一角度向外延伸。在另外的实施方式中，闭合面板14可以以除枢转之外的方式移动，例如，闭合面板14可以沿着预定轨道平移或者可以在打开位置与关闭位置之间经历平移和旋转的组合。

再次参照图1，如上面所讨论的，下面提供的用于闭合面板组件12的平衡机构15示例可以用作打开及关闭辅助的的唯一装置以通过闭合面板14本身来阻碍下垂，或者可以与在枢转连接件18、38(参见图1)处提供闭合面板14至交通工具本体11的主连接件的一个或更多个其他闭合面板偏置构件37(例如，弹簧加载铰链、诸如气体撑杆或弹簧加载撑杆的撑杆等)组合(例如，串联或以其他方式一体化)使用。在闭合面板14的一般操作中，闭合面板驱动系统16可以联接至用于作为闭合面板的副连接件而使闭合面板14连接至交通工具本体11的连杆35(也被称为杠杆机构或臂或元件)的远端端部，使得闭合面板偏置构件37和连杆35可以在如所示出的间隔开的位置处枢转地附接至闭合面板14。以这种方式，连杆35的另一个端部在枢转连接件36处枢转地连接至闭合面板14。可以认识到的是，根据需要，连杆35本身可以构造为非偏置元件(例如实心杆)或者可以构造为偏置元件(例如气体或弹簧辅助的延伸撑杆)。

再次参照图1，可以提供一个或更多个可选的闭合面板偏置构件37，所述一个或更多个可选的闭合面板偏置构件37贯穿打开位置与闭合位置之间的路径中的至少一些部分朝向打开位置推动闭合面板14，并且辅助将闭合面板14保持在打开位置。闭合面板偏置构件37可以是例如气体延伸撑杆，所述气体延伸撑杆在其近端端部处枢转地连接至闭合面板14并且在其远端端部处枢转地连接至交通工具本体11。在所示实施方式中，存在两个偏置构件37(一个偏置构件37位于交通工具10的左侧部上并且一个偏置构件37位于交通工具10的右侧部上)，然而一个偏置构件37在所示视图中被另一个偏置构件37遮挡。

参照图2、图3和图4，示出了包括限定纵向轴线41的长形构件40(例如杆、管等)的平衡机构15的示例构型。长形构件40可以具有行进构件45(作为摩擦产生元件)，其中，行进构件45与长形构件40之间的接触表面积是变化的并且/或者行进构件45与长形构件40之间的接触压力是变化的。支撑构件52可以在远端端部54(邻近于弹性元件66)处联接至闭合面板14(见图1)或交通工具本体11并在近端端部56处联接至行进构件45，从而提供了行进构件45沿着纵向轴线41的相对运动。替代性地，支撑构件52可以设置为未示出的导螺杆，并且因此当行进构件45沿着纵向轴线41行进时，行进构件45围绕导螺杆旋转并且沿着导螺杆旋转。

参照图2、图3和图4，示出了被称为偏置撑杆的偏置元件37，该偏置元件37具有本体59，根据偏置元件37在安装在闭合面板系统12中时的构造取向(参见图1)，该本体59具有用于连接至闭合面板14(或交通工具本体/框架11)的第一端部60(例如具有第二连接器61，第二连接器61比如具有球或球窝的球形接合件70)和用于连接至交通工具本体/框架11(或闭合面板14)的第二端部62(例如具有第一连接器63，第一连接器63比如具有球或球窝的球形接合件70)。在该构型中，仅通过示例的平衡机构15具有定位在本体59的内部64中的长形构件40和联接至支撑构件52的近端端部56的行进构件45。支撑构件52的远端端部54联接至偏置元件37(例如撑杆)的第二端部62(例如经由弹性元件66——也被称为反冲弹簧)，并且长形构件40的近端端部48联接至另一个端部60。参见图5，如下面进一步描述的，弹性元件66使用螺纹连接110联接至第二连接器。

如由示例示出的，偏置元件37可以是具有弹性元件的撑杆，该弹性元件具有用于在闭合面板14在打开位置与关闭位置(参见图1)之间移动的操作期间贡献平衡扭矩的弹簧68。

参照图4，示出了用于容置平衡机构15的偏置撑杆37示例。偏置撑杆的本体59包括多个本体元件80，以用于促进本体59在闭合面板14在打开位置与关闭位置(参见图1)之间的操作期间的延伸和压缩，从而提供了本体59以充当用于偏置撑杆37的内部部件(例如弹簧68)和被封围的平衡机构15的保护性壳体。本体59可以具有可选的本体元件80，该本体元件80具有套管82、滑动管84、滑动包覆件86、接管(filler tube)88和端部包覆件90。在内部，弹簧68可以借助于可选的弹簧座94安装在端盖92之间。还示出了位于滑动管84上的构造成与套管82上的配对花键102配合的一系列花键100，从而在偏置撑杆在闭合面板14的打开位置与关闭位置之间操作时提供对偏置撑杆37的组成部分之间的旋转的抑制。

参照图5，示出了具有弹性元件66的平衡机构15的实施方式，该弹性元件66在一个端部66a处联接至第一连接器63的端盖92并且在第二端部66b处定位成与行进构件45相邻(例如，联接至支撑管52——参见图2)。可以认识到，如图5中所示的行进构件45也可以被实施为间隔件，使得间隔件45保持弹性元件相对于套管80的纵向轴线41和壁83的定位。

作为示例性实施方式的第一连接器63具有定位在壳体112中的球窝70，壳体112接纳端盖92。弹性元件66在端部66a处经由如所建立的螺纹连接114联接。参照图6，示出了端盖92的接纳部分116(例如，凸式连接器)，接纳部分116具有螺纹118(例如，螺纹)，用于与弹性元件66的表面120(例如，线圈的表面、例如内表面——参见图5)联接。还可以认识到，表面120可以构造为外表面(未示出)并且因此与接纳部分116(构造为凹式连接器——未示出)的螺纹118兼容。参照图7a、图7b、图7c、图7d，以立体图示出了第一连接器63的两个示例实施方式。

鉴于以上所述，可以认识到，与常规的压配合设计相比，有利的是螺纹连接114(例如，该螺纹连接114将反冲弹簧线圈66与球窝63——即第一连接器——上的螺纹118螺纹连接)被测试为最佳连接。可以认识到，螺纹连接118还可以设置成用于支撑弹性元件66以使弹性元件66从套管82壳体移位，因此可以产生较少的噪音，并且由于弹性元件66优选地不与任何内管(例如，长形构件40——参见图4)接触，弹性元件66并非必须是植绒的，从而避免了用于接触管的侧部的弹簧的昂贵步骤。

如通过图5中的示例所示出的，在组装期间，安装者将使反冲弹簧(例如弹性元件66)旋拧至插入件(例如端盖92)上、按压在衬套(例如壳体112)上、然后安装在平衡机构15的端部上(即安装到套管82上)，因此将弹性元件66的端部66b定位成与行进构件45(或者以其他方式构造为间隔件45)相邻。一旦安装，则弹性元件66的操作可以用于在处于完全关闭位置时辅助打开闭合面板14。还可以认识到，为了便于将弹性元件66的端部66a旋拧到接纳部分116上，螺纹118的螺距可以适当地定尺寸(例如，相等或以其他方式构造成用于配对)成弹性元件66的线径(例如内线经)。

鉴于以上所述，由于交通工具环境，许多平衡机构15在起始点处与低臂一起包装，原因在于马达在没有额外的弹簧辅助的情况下可能难以(借助于小的失速转矩)打开闭合面板14。因此，在完全关闭位置处增加反冲弹簧66可以补充马达输出。在现有技术中，使用的是植绒反冲弹簧以辅助打开升降门，使得植绒弹簧压配合至端盖上。与具有螺纹连接114的弹性元件66相比，这种压配合设计具有成本更高和更复杂的缺点。此外，如图5中所示，弹性元件66与支撑管82的壁83间隔开S，由此以助于弹性元件66与周围的部件80有足够的间隙，从而在平衡机构15的操作期间抑制相邻的部件80与弹性元件66之间的接触相关噪音的产生。

参照图8，示出了设置用于交通工具10(参见图1)的闭合面板14的平衡机构15的方法。在步骤200，设置用于平衡机构15的球窝连接63(例如第二连接器)。在步骤202，在球窝(即第一连接器63)上设置螺纹连接114。在步骤204，将螺旋弹簧(例如弹性元件66)螺纹连接在螺纹118上以将螺旋弹簧66固定至球窝63，其中，当螺旋弹簧固定时，反冲弹簧66不与平衡机构15的支撑管82(设置为壳体)的内表面83接触。

Claims (2)

1.一种平衡机构(15)，所述平衡机构(15)用于与闭合面板(14)联接以辅助在所述闭合面板的完全关闭位置与完全打开位置之间打开和关闭所述闭合面板，所述平衡机构包括：

壳体(82)，所述壳体(82)在一个端部(60)处由第一连接器(63)联接至交通工具(10)的所述闭合面板和本体(11)中的一者，并且在另一个端部(62)处由第二连接器(61)联接至所述本体和所述闭合面板中的另一者；

所述第一连接器，所述第一连接器具有端盖(92)，所述端盖(92)具有包括定位在所述壳体内部的螺纹(118)的接纳部分(116)；以及

弹性元件(66)，所述弹性元件(66)在一个端部(66a)处联接至所述螺纹以建立所述弹性元件与所述接纳部分之间的螺纹连接(114)。

2.根据权利要求1所述的平衡机构，其中，所述弹性元件与所述壳体的壁(83)间隔开(S)。

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