CN1254855A - 活门机构 - Google Patents

Abstract

一旋转板具有与转轴相隔开的偏心轴和凹部。一活门由可绕偏心轴转动的摆臂连接于偏心轴。摆臂上设有定位销。当旋转板从活门的关闭位置开始转动时,即使活门冻结在机壳上,摆臂也可线性移动以释放活门。当摆臂进一步转动时,定位销与凹部接合,摆臂与旋转板成一体,活门被迅速打开。当活门完全打开时,定位销与凹部脱离。由于偏心轴位于转轴附近,因此将较大的力传递至活门。由此即使活门与机壳相冻结也可用低功率电动机来释放活门。

Description

活门机构

本发明涉及一种安装在车辆上的摄像机壳的活门机构，尤其涉及一种当活门冻结在摄像机壳上时可使活门从机壳释放的活门机构。

自动摄像机被安装在车体上以供户外使用。此类户外摄像机通常会受到包括雨雪在内的恶劣天气的影响。为保护摄像机，通常为摄像机壳配备一活门。当摄像机未用于拍摄时，该活门关闭。在冬季，室外气温下降。在这种低温条件下，水或潮气进入到介于机壳与活门之间狭小的空间后会结冰。当活门冻结在机壳上时，需要较大的力来抵抗冰的结合力而使活门从机壳释放。出于此原因，活门要由高功率电动机来驱动。或者，可提供另一种专门用于使冻结的活门从摄像机壳释放的机构。在这种情况下，可采用低功率电动机来打开或关闭活门。

图6A和6B共同示出了一种传统摄像机壳的活门运动。如图6A所示，一活门103可绕设于活门103的一边缘上的一铰链摆动。图6B示出了该活门103的关闭状态。在该关闭状态中，水或潮气会在介于活门103与机壳102之间狭小的空间内结冰。为借助牵引力F而使活门103从冰棱110释放，需要接近于F×1/2的转矩。

图7A和7B共同示出了另一种传统摄像机壳的活门运动。如图7A所示，活门203类似于四分之一管，并可绕转轴204摆动。图7B示出了该活门203的关闭状态。当水或潮气在介于活门203与机壳202之间狭小的空间内结冰时，该活门203须要借助剪切力方可从冰棱210释放。这意味着需要很大的力才能使活门203从冰棱210释放。

上述传统的活门机构在活门冻结在摄像机壳上时需要较大的转矩方可使活门从摄像机壳释放。也可采用一种专门的释放机构。然而，为此活门机构的结构将变得较为复杂，而且还增加了成本。一种低功率电动机可用于形成较大的转矩。然而，这样需要一种尺寸放大的减速齿轮机构。当该减速齿轮机构具有较大的齿轮比时，会减慢活门的打开/关闭运动。这样就要花费相对较长的时间来打开或关闭活门。

本发明的一个目的在于提供一种活门机构，它能在活门与摄像机壳冻结在一起时通过采用低功率电动机使活门从机壳释放，并且还能迅速地完成活门的打开/关闭操作。

为了实现这个及其它相关目的，本发明提供一种活门机构，它具有一旋转板，该旋转板具有与一转轴相隔开的一偏心轴和一接合部。设有诸如电动机之类的驱动件以驱动该旋转板。一活门的摆臂连接在偏心轴上，并可绕该偏心轴转动。在摆臂上设有一接合件。当旋转板的接合部与接合件相接合时，摆臂与旋转板成一体。并且，当较大的转矩作用在摆臂上时，接合件与接合部相脱离。

在这种配置下，甚至当活门冻结在摄像机壳上时也可通过使用低功率电动机来使活门从摄像机壳释放。并且还可迅速地完成活门的打开/关闭操作。

更具体地讲，本发明提供一种活门机构，它包括：一旋转板，该旋转板具有与此板的转轴相隔开的一偏心轴和一接合部；用于绕转轴来驱动该旋转板的一驱动件；将一活门连接在偏心轴上、并可绕该偏心轴转动的一摆臂；以及设置在该摆臂上的一接合件；其中，当旋转板的接合部与摆臂的接合件相接合时，摆臂与旋转板成一体；而当预定转矩作用在摆臂上时，接合件与接合部相脱离。偏心轴设置在转轴附近。较小的转矩可被转换成较大的力，从而甚至在活门冻结在摄像机壳上时也可使活门从机壳释放。

较佳地，偏心轴与旋转板的接合部之间的位置关系是以这样一种方式来确定的：当活门处于预定的关闭状态时，接合件与接合部相分离；当旋转板开始转动时，活门线性移动；当旋转板转过预定角度之后，接合件与接合部相接合，从而使得活门转动。在这种配置下，可产生一较强的力，以便甚至在活门与摄像机壳冻结在一起时也可使活门从机壳释放。该活门可迅速打开。

较佳地，接合部被设置成与转轴对面的偏心轴成为对置关系。

本发明的另一个方面在于提供一种通过将旋转板绕转轴转动来驱动连接在摆臂的一端上的活门的方法，其中摆臂被连接在与转轴相隔开的偏心轴上。该方法包括下列步骤：根据旋转板的转动来使接合部与接合件相接合，以使摆臂与旋转板成一体，并使活门与摆臂一起转动；以及当预定转矩作用在摆臂上时，接合件与接合部相脱离，以便通过偏心轴使得活门和摆臂线性移动。根据该方法，较小的转矩可被转换成较大的力，从而甚至在活门与摄像机壳冻结在一起时也可使活门从机壳释放。该活门可由该较大的力气密地关闭。

较佳地，当活门处于预定的关闭状态或打开状态时，接合件与接合部相脱离，以使摆臂在旋转板开始转动之后或在旋转板停转之前立即沿着偏心轴的轨迹或踪迹作线性移动。根据该方法，可获得较大的力来打开及关闭活门，并且该活门在打开/关闭运动期间可迅速转动。

在阅读了下文中结合附图所作的详细描述之后，本发明的上述及其它目的、特点和优越性将变得一目了然，在这些图中：

图1A是示出本发明一较佳实施例的一种活门机构的俯视图；

图1B是示出本发明该较佳实施例的活门机构的侧视图；

图2A是示出本发明该较佳实施例的活门机构的外观的俯视图；

图2B是示出本发明该较佳实施例的活门机构的外观的前视图；

图2C是示出本发明该较佳实施例的活门机构的外观的侧视图；

图3A至3F是依次示出本发明该较佳实施例的活门机构的操作的诸视图；

图4是集中地示出本发明该较佳实施例的活门机构的诸操作状态的侧视图；

图5是示出由本发明该较佳实施例的活门机构所实现的活门移动的视图；

图6A和6B是示出一种传统的活门机构的操作的视图；以及

图7A和7B是示出另一种传统的活门机构的操作的视图。

下面将参照图1至图5来说明本发明的一较佳实施例。图中相同的部件由相同的标号来表示。

本发明较佳实施例的一种活门机构具有由一电动机所驱动的一旋转板。在该旋转板上设有一偏心轴和一凹部。一活门、偏心轴和一定位销由一摆臂相连。当旋转板开始转动时，可进行使被冻结的活门从摄像机释放的操作。当旋转板进一步转动时，定位销与旋转板的凹部相接合。摆臂及活门与旋转板结合在一起。它们一同转动。当活门完全打开时，定位销与凹部相脱离。

图1A和1B共同示出了本发明一较佳实施例的一种活门机构。图1A是俯视图。图1B是侧视图。在图1中，摄像机1系安装在车体上的电视摄像机。机壳2容纳该摄像机1。活门3关闭该摄像机1的拍摄孔14。电动机4驱动活门3。齿轮机构5用作为将电动机4的转速调节至对驱动活门3较佳的适当值的减速装置。旋转板6用作为将齿轮机构5的转速经由摆臂7传递给活门3的装置。该摆臂7与活门3成一体，用于引导活门3的摆动或转动。定位销8用作为将摆臂7连接到旋转板6上的装置。凹部9用作为容纳定位销8、以使该定位销8与旋转板6相接合的装置。驱动电路13驱动摄像机1和电动机4。连接器11连接驱动电路13与设置在车辆内的控制单元。开关12用于通断控制经由驱动电路13驱动的电动机4。

图2A至2C是共同示出了装有本发明较佳实施例的活门机构的摄像机壳2的外观的三面视图。图2A是俯视图。图2B是示出其上装有活门3的摄像机壳的一侧的前视图。图2C是示出其上设有旋转板6的摄像机壳2的另一侧的侧视图。

图3A至3F是依次示出本发明较佳实施例的活门机构的操作的诸视图。图3A是示出活门3的打开状态的视图，其中活门3向上摆动(大约90°)以完全打开摄像机1的拍摄孔14。图3B是示出转动起始状态的视图，其中活门3由于定位销8与凹部9之间的接合而与旋转板6相结合。图3C至3E是依次示出活门3在定位销8与凹部9之间保持接合的状态下转动的诸视图。图3F是示出活门3关闭状态的视图，其中定位销8与凹部9相脱离，并且活门3停下来完全关闭拍摄孔14。

图4是示出本发明较佳实施例的活门机构的操作的侧视图，它相应于图3A至3F的叠加视图。图5是示出摆臂7与活门3移动的视图，它相应于图3A、3C、3D和3F的叠加视图相对应。图5中省略了机壳2和旋转板6。

本发明较佳实施例的活门机构具有上述配置。现在将参照图1至图5来介绍该活门机构的详细操作。

如图1和图2所示，机壳2在与摄像机1的透镜相对应的一预定位置上具有拍摄孔14。活门3被设置用来用遮盖该拍摄孔14。活门3绕着连接在电动机4上的齿轮机构5的输出轴转动。因此，电动机4经由齿轮机构5来转动旋转板6。该旋转板6在其中心部位处设有一转轴6a。该转轴6a连接在齿轮机构5的输出轴上。活门3的另一条摆臂由固定在机壳2的相对表面上的一根轴可转动地支撑。

在旋转板6的转轴(即中心轴)6a附近设有一偏心轴6b。换句话说，该偏心轴6b偏离转轴6a。摆臂7由该偏心轴6b可转动地支撑。摆臂7的一端与活门3成一体(即固定连接在活门上)。在摆臂7的相对端上设有定位销8。在定位销8与摆臂7之间设有一弹簧。因此，定位销8弹向旋转板6。或者，也可将摆臂7做成具有一弹性变形端。在这种情况下，定位销8可直接安装在摆臂7的弹性变形端上。该定位销8由来自摆臂7的弹力弹向旋转板6。

旋转板6具有与转轴6a相隔一定距离的凹部9。介于凹部9与转轴6a之间的距离大于偏心轴6b与转轴6a之间的距离。凹部9用作为与定位销8相接合用的接合部。当旋转板6与摆臂7之间被施加超出预定值的转矩时，定位销8与凹部9相脱离。由于摆臂7具有弹性，因此定位销8受到自凹部9斜向上作用的力。定位销8在该力的作用下向上提升，并离开凹部9。当定位销8与凹部相接合时，摆臂7与旋转板6相结合以转动活门3。当定位销8与凹部9相脱离时，摆臂7绕旋转板6的偏心轴6b转动。

在活门3的关闭操作中，电动机4旋转，以便将活门3从图3A所示的关闭位置线性移动至图3B所示的转动起始位置(即将活门3向上提升)。在这种情况下，即使活门3冻结在机壳2上，由于该活门3由较大的力来转动，因此它可轻易地从机壳2释放。当旋转板6进一步转动时，定位销与凹部9相接合。活门3与摆臂7相结合并且一起转动，如图3B至3E所示。图5示出了活门3在转动期间的位置变化(参见弧线)。

当活门3进入图3E所示的位置时，它受到机壳2的阻挡。定位销8受到来自机壳2的较大的反作用力而与凹部9相脱离。在离开凹部9之后，摆臂7绕偏心轴6b转动。活门3由该较大的力牵拉，因而它与机壳2气密接触。当摆臂7到达图3F所示的关闭位置时，按压一限位开关(未图示)以制动电动机4。

其次，活门3以下列方式来执行打开操作。当活门3处于图3F所示的关闭位置时，穿过转轴6a连接旋转板6的凹部9与偏心轴6b的一直线垂直于摆臂7的纵伸方向。在这种状态下，定位销8与凹部9相脱离。该定位销8由于摆臂7的弹力而压制旋转板6。当旋转板6转动时，偏心轴6b将摆臂7线性移动(即将活门3向前推动)，如图3E所示。在这种状态下缩短了转轴6a与偏心轴6b之间的距离。因此，甚至在电动机转矩较小的情况下也可大力推动摆臂7。由此，甚至当活门3与机壳2冻结在一起时也可使活门3轻易地从机壳2释放。

当旋转板6进一步转动时，摆臂7的定位销8与凹部9相接合。该旋转板6与摆臂7结合在一起。活门3开始转动，如图3E至3B所示。由于活门3已脱离冻结状态，因此，它可轻易地由较小的转矩来转动。由此，活门3迅速转动，并完成打开操作。

当活门3进入图3B所示的位置时，它受到机壳2的阻挡。定位销8受到来自机壳2的较大的反作用力而与凹部9相脱离。在离开凹部9之后，摆臂7绕偏心轴6b转动。当摆臂7到达图3A所示的位置时，按压一限位开关以制动电动机4。在这种情况下，可检测过载，并根据所检测的过载来制动电动机，从而取代限位开关。

图4示出了活门3在打开位置以及关闭位置附近的移动。图5示出了活门3在转动期间的位置变化。在定位销8离开打开位置后直到其与凹部9接合为止，摆臂7可绕偏心轴6b转动。类似地，在定位销离开关闭位置后直到其与凹部9接合为止，摆臂7可绕偏心轴6b转动。

旋转板6的形状并不限定为圆盘，因此可使其变形成适当的形状，只要它具有足够大的尺寸来容纳行进在旋转板6的表面上的定位销8。当电动机4具有适当的转矩、并以适当的转速旋转时，可去除齿轮机构5。在这种情况下，电动机4直接连接在旋转板6上并与其同轴相连。还可在摆臂7上设置凹部9，而在旋转板6上设置定位销8。在这种情况下，摆臂7呈盘状。旋转板6可更薄一些。定位销8与凹部9可由诸如磁石之类的、可在被施加预定作用力时分开的其它类似的接合件。

如上所述，根据本发明较佳实施例，该活门机构的特点在于：在与旋转板6的转轴6a相隔一段距离的一偏离的位置上设有偏心轴6b，并且活门3经由摆臂7连接在该偏心轴6b上。当摆臂7的定位销8与旋转板6的凹部9相接合时，活门3与旋转板6结合在一起。当旋转板6从关闭位置开始转动时，活门3由一强力所推动。因此，甚至当活门3与机壳2冻结在一起时也可使活门3轻易地从机壳2释放。

上述内容中一目了然的是，本发明提供一种活门机构，它包括：具有与一转轴相隔开的一偏心轴和一接合部的一旋转板、用于驱动该旋转板的一驱动件、将一活门连接至偏心轴并可绕该偏心轴转动的一摆臂、以及设置在摆臂上的一接合件。当旋转板的接合部与接合件相接合时，摆臂与旋转板结合在一起。并当一预定转矩施加在摆臂上时，接合件与接合部相脱离。在这种配置下，甚至在活门与机壳冻结在一起的情况下也可采用一低功率电动机来使活门从安装在车体上的摄像机壳释放，在活门从机壳释放之后，可迅速完成活门的打开操作。

在不脱离本发明基本特征的精神实质的情况下，本发明可用若干形式来实施。由于本发明的范围是由附加的权利要求、而不是它们之前的内容说明所限定的，因此上述实施例往往仅作示例说明之用，而不具任何限制性。因此，落在权利要求的边界和界限、或者与该边界和界限的等效物之内的所有变化均应包含在权利要求内。

Claims (5)

1.一种活门机构，它包括：

可绕一转轴(6a)转动的一旋转板(6)；

用于绕所述转轴(6a)来驱动所述旋转板(6)的一驱动件(4)；以及引导一活门(3)打开/关闭操作的一摆臂(7)；

其中，所述旋转板(6)具有与旋转板(6)的所述转轴(6a)相隔开的一偏心轴(6b)和一接合部(9)；

所述摆臂(7)将所述活门(3)连接至所述偏心轴(6b)，并且可绕偏心轴(6b)转动；以及

在所述摆臂(7)上设有一接合件(8)，

其中，当所述旋转板(6)的所述接合部(9)与所述接合件(8)相接合时，所述摆臂(7)与旋转板(6)成一体，以及

当预定转矩作用在所述摆臂(7)上时，所述接合件(8)与所述接合部(9)相脱离。

2.如权利要求1所述的活门机构，其特征在于，所述偏心轴(6b)与所述旋转板(6)的所述接合部(9)之间的位置关系是以这样一种方式来确定的：当所述活门(3)处于预定的关闭状态时，所述接合件(8)与所述接合部(9)相分离；当所述旋转板(6)开始转动时，所述活门(3)线性移动；当旋转板(6)转过预定角度之后，接合件(8)与接合部(9)相接合，从而使得活门(3)与旋转板(6)一起绕所述转轴(6a)转动。

3.如权利要求1所述的活门机构，其特征在于，所述接合部(9)被设置成与所述转轴(6a)对面的所述偏心轴(6b)成为对置关系。

4.一种通过将一旋转板(6)绕一转轴(6a)转动来驱动连接在一摆臂(7)的一端上的一活门(3)的方法，其中所述摆臂(7)被连接在与所述转轴(6a)相隔开的一偏心轴(6b)上，所述方法包括下列步骤：

致动一驱动件(4)，以使所述旋转板(6)绕所述转轴(6a)转动；

根据所述旋转板(6)的转动来使一接合部(9)与一接合件(8)相接合，以使所述摆臂(7)与所述旋转板(6)成一体，并使所述活门(3)与摆臂(7)一起转动；以及

当预定转矩作用在所述摆臂(7)上时，所述接合件(8)与所述接合部(9)相脱离，以便通过所述偏心轴(6b)使得所述活门(3)和摆臂(7)线性移动。

5.如权利要求3所述的活门驱动方法，其特征在于，当所述活门(3)处于预定的关闭状态或打开状态时，所述接合件(8)与所述接合部(9)相脱离，以使所述摆臂(7)在所述旋转板(6)开始转动之后或在旋转板(6)停转之前立即沿着所述偏心轴(6b)的轨迹或踪迹作线性移动。

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