CN1757869A - 可调滑轮组件和具有可调滑轮组件的驱动装置 - Google Patents

可调滑轮组件和具有可调滑轮组件的驱动装置 Download PDF

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Abstract

一种机动车具有动力操作的提升式闸门，其通过两个驱动装置而被打开或闭合。典型的驱动装置具有导向通道，设置在导向通道内的固定组件，和连接到固定组件并形成环以在导向通道内移动固定组件的柔性传动件。所述的柔性传动件仅仅围绕导向通道两端的两个滑轮移动，以形成窄环形的柔性传动件。其中一个滑轮为惰轮，其为可调滑轮组件的一部分，另一个滑轮由连接到导向通道上的动力装置驱动。所述的可调滑轮组件调整滑轮之间的距离以处理在柔性传动件中的松弛。

Description

可调滑轮组件和 具有可调滑轮组件的驱动装置
相关申请
本专利申请要求2004年10月6日申请的美国临时专利申请60/616259的优先权。
技术领域
本发明涉及一种可调滑轮组件和驱动装置，所述的驱动装置具有环状柔性传动件，其适于用在动力操作闭合系统中，如机动车中的动力操作的提升式闸门系统。
背景技术
2004年4月9日授权给Lloyd Walker Rogers，Jr等的US6,367,864B2专利中披露了一种具有动力操作的提升式闸门系统的车辆，所述的系统具有至少一个驱动装置。所述的驱动装置包括一个固定的线性导向通道和在导向通道内移动的从动机构。一杆在一端万向连接到从动机构并在另一端万向连接到提升式闸门。连接到从动机构的环状柔性传动件围绕位于导向通道的两相对端的两个惰轮旋转并以闭环形式运转。所述的柔性传动件由具有驱动链轮的双向动力装置进行驱动。驱动链轮在两个惰轮之间的驱动通道中间外侧可驱动地啮合柔性传动件的环。
发明内容
一方面，本发明提供一种具有环状柔性传动件的驱动装置，其比Roger等人的专利‘864’中所披露的驱动装置更简洁。
另一方面，本发明提供一种小型的驱动装置，其包括可调滑轮组件以处理在柔性传动件中的松弛。
又一方面，本发明提供一种独一无二的、小型的和经济的可调滑轮组件。
附图说明
图1为装配有动力操作的提升式闸门的车辆的部分后视图，其包括本发明的可调滑轮组件和驱动装置；
图2为图1所示的驱动装置的视图；
图3为图2所示的驱动装置的部分剖视图，其中详细地示出了可调滑轮组件；
图4为图2所示的可调滑轮组件的放大剖视图；
图5为图2所示的驱动装置的纵向部分；
图6为图5所示的驱动装置的示意图；以及
图7为另一种柔性传动件的视图。
具体实施方式
现在参考附图，车辆10具有封闭体或提升式闸门12，其通过两个铰接装置14连接到车顶的后部。铰接装置14具有固定到车辆10的顶部通道上的铰接部分和固定到提升式闸门12上的铰接部分，以便提升式闸门12围绕基本上水平的铰接轴线16在图1中实线所示的闭合位置和图1中虚线所示的打开位置之间旋转。提升式闸门12通常能够围绕基本上水平的铰接轴线16旋转约90°。但是，运动的范围可基本上从一种类型的车辆到另一种类型的车辆进行变化。
提升式闸门12可手动或者通过合适的动力操作闭合系统打开和闭合，所述的闭合系统包括安装在各自的垂直车体柱22(通常指的是D形柱)处的车体后端的两个相同的驱动滑轮20，其限定了由提升式闸门12闭合的尾端开口的宽度。图2至图6更详尽地示出了典型的驱动装置20。
每一个动力装置20包括固定的导向通道24，该通道在D形柱22处或附近通过上部和下部支座25和26在基本上垂直的方向上固定到车体部分。
矩形导向通道24具有在导向通道24的后壁28内的细长的纵向槽27，在提升式闸门12处于闭合位置时其对着提升式闸门12。
固定组件30设置在导向通道24内并沿着导向通道移动。固定组件30具有球头螺栓32形式的万向连接器，球头螺栓32突入槽27。杆34在一端具有承窝36形式的配合万向连接器，所述的承窝36容纳球头螺栓32以便杆34万向连接到组件30。杆34在另一端具有承窝38，承窝38万向连接到配合球头螺栓40，所述的球头螺栓连接到车辆提升式闸门12的侧壁上。应当理解，任何类型的万向连接器都可用在杆34与杆34一端的固定组件30之间和用在杆34与杆34另一端的提升式闸门12之间，并且示例中的球头螺栓32，36和承窝接头38，40可反转。
驱动装置20还包括导向通道24下端的第一滑轮42和导向通道上端的第二滑轮44。具有传动链条46形式的柔性传动件(drivemember)伸入导向通道24端部的上部和下部开口端中。传动链条46的两相对端连接到固定组件30的两相对端，以便于传动链条46实际上成为环状运转的环状柔性传动件。所述的传动链条或柔性传动件46仅在滑轮42和44周围被牵引。尤其是，传动链条46从固定组件30直接向上伸到滑轮44，然后基本缠绕上部滑轮44约180°，之后直接向下伸到下部滑轮42，然后缠绕下部滑轮42约180°，并在之后直接向上返回到固定组件30，这在图5中最好地示出。换句话说，驱动装置20的柔性传动件46仅通过两个滑轮(驱动轮42和惰轮44)进行啮合，从而形成窄环形式的柔性传动件46，所述窄环的宽度由滑轮42和44的直径确定。滑轮42和44优选具有相同的直径。这有助于驱动装置20的非常简洁的布置。滑轮42和44(当使用传动链条时其优选为链轮)与矩形导向通道24的端壁45对齐，以便滑轮42和44之间和导向通道20外部的传动链条46部分同与端壁45间隔开。
驱动装置20还包括驱动连接到下部滑轮42上的双向动力装置48，以便动力装置20驱动传动链条46在一个方向上将提升式闸门12移动到打开位置，而在相反方向上将提升式闸门12移动到闭合位置。动力装置48可驱动地连接到导向通道24一端的滑轮上以有效地组装。与可驱动地连接到上部滑轮44上相比，动力装置48优选可驱动地连接到下部滑轮42上以最小化到车辆的负载区域的侵入。在一些情况下，一个滑轮为驱动轮而另一个滑轮为惰轮，或者在使用链条驱动装置的情况下，一个为惰性链轮而另一个为驱动链轮。
双向动力装置48包括可反向电机49，并优选通过动力装置支架51而连接到导向通道24底端的电磁离合器50上。电磁离合器50由反向电机49通过合适的齿轮装置进行驱动，并且下部滑轮(驱动链轮)42由电磁离合器通过另一个合适的齿轮装置52进行驱动。
可调滑轮组件
如上所述，驱动装置(drive unit)20包括导向通道上端的滑轮44，其为惰轮或在某些情况下为链条传动装置，即惰性链轮。滑轮44为可调滑轮组件60的一部分，所述的滑轮组件60包括连接到导向通道24上端的壳体62，最好如图2至图6所示。壳体62具有位于固定的壳体轴线68上的第一轴箱64和第二轴箱66，所述的轴线68与导线通道24的端壁45共面或基本平行。轴箱64和66在轴向上相互间隔开以为滑轮44提供空间。
滑轮组件60还包括与同心轴承部分72和74轴向间隔开的凸轮轴70，所述的同心轴承部分72和74分别设置在第一轴箱64和第二轴箱66内以绕固定的壳体轴线68旋转。凸轮轴70在轴承部分72与74之间具有凸轮76。凸轮76为具有一个中心的圆形，其限定了可调的滑轮轴线78，该轴线基本上平行于或偏离由轴箱64和66内的轴承部分72和74所限定的固定的壳体轴线68。滑轮44设置在轴箱64和66之间，并可旋转地支承在圆形凸轮76上以围绕可调滑轮轴线78旋转。
凸轮轴70可以各种围绕壳体62的固定的壳体轴线68的可旋转的方式夹在壳体62内，以相对于壳体62和固定的壳体的轴线68调整可调滑轮轴线78的位置。导向通道24底端的滑轮42围绕固定的滑轮轴线80旋转，所述的固定的滑轮轴线80通过动力装置的支座51而相对于导向通道24固定，并且优选基本上与端壁45共面。从而凸轮轴70的调整相对于滑轮42的固定的滑轮轴线80调整了滑轮44的可调滑轮轴线78的位置，这在下面还进行描述。
轴箱64为开放式轴箱，其通常为C形夹，然而为了设计简洁和制造经济，轴箱64优选为封闭式的轴箱。凸轮轴70还优选成形为定使得轴承部分72大于凸轮76，凸轮76又大于轴承部分74，从而凸轮76和轴承部分74可插入轴箱64以有助于将凸轮轴70组装到壳体62上。
开放式轴箱64还包括螺栓或类似装置形式的锁定件82，以将轴箱64夹紧成与轴承部分72密封结合的形式，从而固定壳体62内的凸轮轴70的旋转位置。轴承部分72的表面优选具有凸起或者其它粗糙形式以增强轴箱64的夹紧作用。
当组装驱动装置48时，由于制造公差，柔性传动件(传动链条)46可变得松弛。这种松弛通过操作可调滑轮组件60可被消除或至少基本上被减少。现在参看图6，驱动装置48被示为具有与固定的滑轮轴线80具有最小的距离的可移动的或可调滑轮轴线78，其中可调滑轮轴线78位于固定的滑轮轴线80与固定的壳体轴线68之间。然而，通过围绕固定的壳体轴线68旋转壳体62内的凸轮轴70，可调滑轮轴线78可按照固定的轨道或圆周84围绕固定的壳体轴线68任意移动。无论是凸轮轴70顺时针旋转还是逆时针旋转都会增加可调滑轮轴线78与固定的滑轮轴线80之间的距离，从而减少柔性传动件46上的任何松弛。当可调滑轮轴线处于图示的点86时会出现最大程度的调整，所述的点86位于距图6所示的最小距离位置半圆周或180度处。应当指出，通过调整滑轮组件60可处理的松弛的量是调整轨道84的直径的两倍，这是因为当滑轮轴线78和80之间的距离或长度增加时，所述的松弛形成在滑轮42和44之间的柔性传动件46的环的两个部分上。因此，即使当柔性传动件46仅仅通过滑轮42和44进行啮合时，也可处理柔性传动件46中显著的松弛。柔性传动件的其它松弛或张紧也可由固定组件30处理，固定组件30被详细地披露和描述在共同待审的专利申请中，其中请号为＿＿＿＿＿＿＿，申请日为＿＿＿＿＿＿＿(代理记录号为DP-311249-CIP)。
凸轮轴70优选包括处于一端的六边形或其它非圆形的承窝部分80以容纳工具(未示出)，从而围绕固定的壳体轴线68旋转凸轮轴70和调整滑轮轴线78的位置。凸轮轴70和壳体62还优选包括共同配合的标记以标识可调滑轮轴线78相对于固定的壳体轴线68的位置，如位置线90和92所示。
操作
动力操作的闭合系统的操作在下面描述。当提升式闸门12处于如图1中实线所示的闭合位置时，固定组件30处于导向通道24内的细长槽27的底部或其附近，最好如图5所示。为了打开提升式闸门12，激励电机49和电磁离合器50以顺时针旋转下部滑轮(驱动链轮42)，如图5所示。这就在由滑轮42和44所限定的环内逆时针移动传动链条46，并在导向通道24内向上拖动固定组件30。在固定组件被向上拖动时，提升式闸门12通过杆34向着打开位置被移动。固定组件30在导向通道24被向上拖动，直到提升式闸门12被打开为止，此时固定组件30位于导向通道24内的细长槽27的顶部或其附近，如图1中投影所示。当提升式闸门12被打开时，启动限位开关或类似的装置以使电机49和电磁离合器50断电。
图1中投影所示的开放的提升式闸门12通过激励电机49和电磁离合器50而被闭合以逆时针旋转驱动链轮42，如图5所示。这就会在其环内逆时针传动链条46并在导向通道24内向下拖动固定组件30。当固定组件30被向下拖动时，提升式闸门12通过杆34朝着闭合位置移动。固定组件30在导向通道24内被向下拖动，直到提升式闸门被闭合为止，此时，固定组件30处于导向通道24内的细长槽27的底部或其附近，如图5和图6所示。当提升式闸门12被闭合时，启动限位开关或类似的装置以使电机49和电磁离合器50断电。
在提升式闸门12被打开或被闭合的时候，断开电磁离合器50以有助于在出现动力故障时手动地打开和闭合提升式闸门12。然而，在出现动力故障时只要可通过手动移动提升式闸门而再次驱动双向电机49时，可不使用电磁离合器50。
当柔性传动件46为图示的传动链条46时，可使用任意的柔性传动件，如图7所示的带槽的传动带146。在这种情况下，可改进滑轮42和44以与带槽的传动带46配合操作。
此外，尽管已经描述了与惰轮44连接的可调滑轮组件60，但是也可使用与驱动轮(如驱动轮42)连接的可调滑轮组件60，或者与惰轮44和驱动轮42都连接。换句话说，虽然结合特定的实施例对本发明进行了描述，但是其不用于限定本发明而是用于宽泛覆盖在技术方案的范围和主旨内的本发明。

Claims (19)

1.一种驱动装置，其包括导向通道，设置在导向通道内的固定组件，和连接到固定组件并形成环以在导向通道内移动固定组件的柔性传动件，其特征在于：
所述的柔性传动件仅仅围绕导向通道两端的第一、第二滑轮移动，第一滑轮和第二滑轮中的一个滑轮为惰轮，另一个滑轮为驱动轮。
2.如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于：所述的柔性传动件仅通过第一滑轮和第二滑轮进行啮合以形成窄环形式的柔性传动件。
3.如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于：所述的第一滑轮和第二滑轮中的一个滑轮是可调滑轮组件的一部分，所述的可调滑轮组件调整第一滑轮与第二滑轮之间的距离以处理在柔性传动件中的松弛。
4.一种驱动装置，其包括导向通道，设置在导向通道内的固定组件，和连接到固定组件并形成环以在导向通道内移动固定组件的柔性传动件，其特征在于：
所述的驱动装置具有位于导向通道的一端的第一滑轮，所述第一滑轮围绕固定的滑轮轴线旋转，以及
位于导向通道的另一端的可调滑轮组件，其具有围绕可移动的滑轮轴线旋转的第二滑轮，所述的可移动的滑轮轴线可被调整以改变在固定的滑轮轴线与可移动的滑轮轴线之间的距离，从而处理在柔性传动件中的松弛，以及
所述的柔性传动件仅仅围绕位于导向通道相对两端的第一、第二滑轮移动，以形成窄环形式的柔性传动件，第一滑轮和第二滑轮中的一个滑轮为惰轮，另一个滑轮为驱动轮。
5.如权利要求4所述的驱动装置，其特征在于：所述的第一滑轮为驱动轮，第二滑轮为惰轮。
6.如权利要求4所述的驱动装置，其特征在于：其还包括连接到导向通道一端的动力装置以驱动所述的第一滑轮。
7.如权利要求4所述的驱动装置，其特征在于：所述的可调滑轮组件包括一个壳体，所述壳体具有限定固定的壳体轴线的轴向间隔开的轴箱和凸轮轴，所述凸轮轴在轴箱内旋转，以限定可移动的滑轮轴线。
8.如权利要求7所述的驱动装置，其特征在于：所述的凸轮轴具有设置轴向间隔开的轴箱内的轴向间隔开的轴承部分和轴向间隔开的轴承部分之间的圆形凸轮部分，所述的凸轮部分限定一可移动的滑轮轴线，其围绕固定的壳体轴线旋转以调节在固定的滑轮轴线与可移动的滑轮轴线之间的距离，从而处理在所述柔性传动件中的松弛。
9.如权利要求7所述的驱动装置，其特征在于：其中一个轴向间隔开的轴箱在一调整过的位置夹紧凸轮轴。
10.一种可调滑轮组件，其包括：
滑轮，
具有轴向间隔开的轴箱的壳体，所述轴箱限定了一固定的壳体轴线，以及
凸轮轴，其在轴箱内旋转以限定用于滑轮的可移动滑轮轴线，
所述凸轮轴具有设置轴向间隔开的轴箱内的轴向间隔开的轴承部分和轴向间隔开的轴承部分之间的圆形凸轮部分，所述的凸轮部分限定了可移动的滑轮轴线，以便可移动的滑轮轴线围绕固定的壳体轴线旋转以调节可移动的滑轮轴线相对于固定的滑轮轴线的位置。
11.如权利要求10所述的可调滑轮组件，其特征在于：其中一个轴向间隔开的轴箱在一调整过的位置夹紧凸轮轴。
12.如权利要求10所述的可调滑轮组件，其特征在于：凸轮轴的一个轴承部分大于凸轮部分，所述凸轮部分又大于凸轮轴的另一个轴承部分。
13.如权利要求12所述的可调滑轮组件，其特征在于：较大的一个轴承部分设置轴向间隔开的多个轴箱中的一个轴箱内，该个轴箱在一调整过的位置夹紧凸轮轴。
14.如权利要求13所述的可调滑轮组件，其特征在于：在轴向间隔开的多个轴箱中的该个轴箱基本为C形夹，其具有一间隙和一螺纹固紧装置以使C形夹接合在间隙的相对两侧。
15.如权利要求14所述的可调滑轮组件，其特征在于：其中另一个轴向间隔开的轴箱为封闭式的轴箱，其小于轴向间隔开的轴箱中的基本为C形夹的该个轴箱。
16.如权利要求10所述的可调滑轮组件，其特征在于：所述的凸轮部分是偏心的。
17.如权利要求10所述的可调滑轮组件，其特征在于：所述的凸轮部分是圆形的。
18.如权利要求14所述的可调滑轮组件，其特征在于：所述的凸轮轴和壳体具有标识凸轮轴相对于壳体的位置的标记。
19.如权利要求14所述的可调滑轮组件，其特征在于：所述的滑轮是从由滑轮和驱动轮所构成的组中选择出的。
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