具有摩擦装置的闭合面板平衡机构的制作方法_2

文档序号:9457050阅读:来源:国知局
持扭矩(或力)可以变化(例如幅值方面),从而提供如下优点:产生在闭合面板14的行进的全部范围的不同部分上幅值方面可以变化的基于摩擦的保持扭矩(或力)(例如参见图12a、12b、12c)。
[0042]在另一示例中,平衡机构15构造成在中间保持位置与完全关闭位置之间的路径的至少一部分上提供逆着任何偏置构件37或闭合面板驱动系统16的打开扭矩(或力)作用的基于摩擦的扭矩(或力)。在另一示例中,平衡机构15构造成在中间保持位置与完全关闭位置之间的路径的至少一部分上提供逆着任何偏置构件37或闭合面板驱动系统16的任何关闭扭矩(或力)作用的基于摩擦的扭矩(或力)。如所讨论的,横跨闭合面板14的行进的全部范围,基于摩擦的保持扭矩(或力)可以变化(例如幅值方面),从而提供如下优点:产生在闭合面板14的行进的全部范围的不同部分上幅值方面可以变化的基于摩擦的保持扭矩(或力)(参见例如图12a、12b、12c)。
[0043]在另一示例中,平衡机构15构造成在中间保持位置与完全打开位置之间的路径的至少一部分上提供逆着任何偏置构件37或闭合面板驱动系统16的打开扭矩(或力)作用的基于摩擦的扭矩(或力)。在另一示例中,平衡机构15构造成在中间保持位置与完全打开位置之间的路径的至少一部分上提供逆着任何偏置构件37或闭合面板驱动系统16的任何关闭扭矩(或力)作用的基于摩擦的扭矩(或力)。如所讨论的,横跨闭合面板14的行进的全部范围,基于摩擦的保持扭矩(或力)可以变化(例如幅值方面),从而提供如下优点:产生在闭合面板14的行进的全部范围的不同部分上幅值方面可以变化的基于摩擦的保持扭矩(或力)(例如参见图12a、12b、12c)。
[0044]在另一示例中,平衡机构15构造成在完全打开位置与完全关闭位置之间的路径的至少一部分上提供抵抗任何偏置构件37或闭合面板驱动系统16的打开扭矩(或力)作用的基于摩擦的扭矩(或力)。在另一示例中,平衡机构15构造成在完全打开位置与完全关闭位置之间的路径的至少一部分上提供抵抗任何偏置构件37或闭合面板驱动系统16的关闭扭矩(或力)作用的基于摩擦的扭矩(或力)。如所讨论的,横跨闭合面板14的行进的全部范围,基于摩擦的保持扭矩(或力)可以变化(例如幅值方面),从而提供如下优点:产生在闭合面板14的行进的全部范围的不同部分上幅值方面可以变化的基于摩擦的保持扭矩(或力)(例如参见图12a、12b、12c)。
[0045]参照图3,图3示出了在枢转轴18 (参见图1)处测量的闭合面板重心的扭矩T (幅值)相对于开度D (0D表示完全关闭并且80D表示完全打开位置)的示例输出曲线,用以得到当闭合面板14定位时所测量的扭矩T以及开度D的位置。应指出的是,曲线Cl表示在开度D的范围上仅由闭合面板14的重量贡献的扭矩T的测量值,曲线C2表示在开度D的范围上的总平衡扭矩T(例如由偏置构件(多个偏置构件)37和/或闭合面板驱动系统16贡献的)而没有基于摩擦的平衡机构15的任何贡献,以及曲线C3表示在开度D的范围上的总平衡扭矩T(例如由偏置构件(多个偏置构件)37和/或闭合面板驱动系统16贡献的)与基于摩擦的平衡机构15的贡献。可以看到,在关闭位置(在OD处测量的)与接近40D的打开位置之间基于摩擦的平衡机构15的摩擦力FR(参见图4)被配置成例如贡献很小或没有实质性的摩擦力FR。在大约40D至80D之间,曲线C2和曲线C3彼此分离,原因在于基于摩擦的平衡机构15构造成产生摩擦力FR,从而提供等效于摩擦力矩T的额外的摩擦力FR,以便于组合的平衡扭矩T(包括摩擦力FR的扭矩T)大于如通过曲线Cl提供的闭合面板14其本身的重量。为了清楚,曲线C2表示不包含基于摩擦的平衡机构15的平衡扭矩T,因此一旦开度从大约刚60D之后继续至完全打开位置及大约80D,沿曲线C2提供的平衡扭矩T就小于沿曲线Cl提供的闭合面板14的重量扭矩T。因此,可以意识到的是,当基于摩擦的平衡机构15不被包括(由曲线C2表示)作为闭合面板组件12的一部分时,闭合面板14将下垂大于近似60D的任何开度。
[0046]如下文提到的,在介于闭合面板14的完全打开位置与完全关闭位置(点划线表示)之间(参见图1)的一个或多个部分之间由基于摩擦的平衡机构15产生的摩擦力FR(参见图4)可配置成在幅值方面变化。
[0047]可以看到,在OD与大约20D开度之间曲线Cl在曲线C2下方,这表示由闭合面板14的重量提供的扭矩T大于总平衡扭矩T(例如由偏置构件(多个偏置构件)37和/或闭合面板驱动系统16贡献的),因此,除非如本领域已知的由来自交通工具操作者的手动作用提供附加的打开扭矩和/或由反冲启动弹簧(kick start spring) 53 (参见图7b)提供附加的打开扭矩,否则闭合面板14被朝向关闭位置偏置。一旦朝向完全打开达到20D打开位置,则曲线C2就大于曲线Cl直至达到近似58D打开位置,在该近似58D打开位置处曲线C2和曲线Cl相交(由“THP”表示),该近似58D打开位置定义为示例构型闭合面板14的第三位置保持点(例如总平衡扭矩与面板重量扭矩平衡)。闭合面板14超过大约58D打开位置的任何定位则因为由闭合面板14的重量提供的扭矩T大于总平衡扭矩T (例如由偏置构件(多个偏置构件)37和/或闭合面板驱动系统16贡献)所以将导致闭合面板14的下垂(朝向关闭位置向回下落),因此闭合面板14被朝向关闭位置向回偏置,除非由交通工具操作者手动作用提供额外的打开扭矩以抵抗朝向第三位置保持点THP的返回行程来辅助保持关闭面板14。
[0048]替代性地且有利地,对于曲线C3而言,一旦由闭合面板14的重量提供的扭矩T开始抵消总平衡扭矩T (在大约40D处),则将由平衡机构15提供的阻力摩擦扭矩添加至总平衡扭矩T (例如由偏置构件(多个偏置构件)37和/或闭合面板驱动系统16贡献的),以保持总平衡扭矩T (例如由偏置构件(多个偏置构件)37、摩擦平衡机构15和/或闭合面板驱动系统16贡献的)大于由闭合面板14的重量提供的扭矩T,从而抑制了闭合面板14在位于大约40D与大约80D处的完全打开之间的第三位置保持范围(由介于曲线CC与曲线Cl之间的阴影区域TPR所示)中的打开位置的下垂。因此,可以看到的是,当使用基于摩擦的平衡机构15时,防止提供的总平衡扭矩T小于由闭合面板14的重量提供的扭矩T,因此有利地防止在闭合面板14行程的上部开度D范围上的下垂。
[0049]除上述之外,在另一示例中,平衡机构15构造成在中间保持位置与完全关闭位置之间的路径的至少一部分上提供抵抗闭合面板14的重量14提供的关闭扭矩(或力)作用的基于摩擦的扭矩(或力)。在另一示例中,平衡机构15构造成在中间保持位置与完全打开位置之间的路径的至少一部分上提供抵抗由闭合面板14的重量提供的关闭扭矩(或力)作用的基于摩擦的扭矩(或力)。在另一示例中,平衡机构15构造成在完全关闭位置与完全打开位置之间的路径的至少一部分上提供抵抗由闭合面板14的重量提供的关闭扭矩(或力)作用的基于摩擦的扭矩(或力)。
[0050]如以上所讨论的,平衡机构15还构造成提供抵抗闭合面板14的重量作用的打开扭矩(也称作打开力),以将闭合面板14朝向打开位置偏置。因此,有利地可以意识到,平衡机构15构造成提供基于阻力的打开扭矩(或力),此基于阻力的打开扭矩(或力)抵抗闭合面板14的重量作用以将闭合面板14朝向打开位置偏置(例如,离开完全关闭位置并且朝向打开位置偏置),并且还可以提供关闭扭矩(也称作关闭力),关闭扭矩(也称作关闭力)与闭合面板14的重量一起作用而将闭合面板14朝向关闭位置偏置(例如离开完全打开位置并且朝向关闭位置偏置)。将在下文进一步讨论平衡机构15的阻力元件是如何构造的。
[0051]闭合面板组件12的构型
[0052]关于交通工具10,闭合面板14可以是如图1中所示的升降门,或闭合面板14可以是一些其他类型的闭合面板14,比如向上摆动的车门(即,有时被称为鸥翼车门)或铰接在车门的前向边缘或后向边缘处的常规类型的车门,因此允许车门背离(或朝向)交通工具10的本体11中的开口 13摆动(或滑动)。还应当预期到的是闭合面板14的滑动车门实施方式和闭合面板14的顶蓬车门实施方式,使得滑动车门可以是通过水平地或竖直地滑动来打开的类型的车门,由此车门或者安装在提供较大的开口 13的导轨上或者从该导轨悬挂,该较大的开口 13用于在不妨碍进入的情况下通过开口 13对装备进行加载或卸载。顶蓬车门为位于交通工具10的顶部上并且以某种方式升起以提供经由开口 13使交通工具乘客进入的类型的车门(例如,汽车顶蓬、飞行器顶蓬等)。如本申请所允许的,顶蓬车门可以在车门的前部、侧部或背部连接(例如,铰接在定义的枢转轴线处和/或连接为用于沿着导轨行进)至交通工具的本体11。
[0053]再次参照图1,在以仅示例方式给出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(虚线轮廓所示)与打开位置(实线轮廓所示)之间运动。在所示实施方式中,闭合面板14围绕枢转轴18在打开位置与关闭位置之间枢转,该枢转轴18优选地构造成水平的或以其他方式平行于交通工具10的支承表面9。在其他实施方式中,枢转轴线18可以具有一些其他取向,比如竖直的或以其他方式从交通工具10的支承表面9成一定角度向外延伸。在另一些实施方式中,闭合面板14可以以除了枢转之外的方式运动,例如闭合面板14可以沿预定的导轨平移,或者在打开位置与关闭位置之间进行平移及旋转的组合。
[0054]再次参照图1,如上文讨论的,下文提供的用于闭合面板组件12的平衡机构15示例可以用作用于防止通过闭合面板14本身下垂的唯一打开及关闭辅助装置(参见图2),或者可以与一个或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之类的撑杆等)组合(例如串联或以其他方式集成)使用,所述一个或多个其他闭合面板偏置构件37在枢转连接件18、38处提供闭合面板14至交通工具本体11的主要连接件。在闭合面板14的通常操作中,闭合面板驱动系统16能够联接至用于连接闭合面板14而作为闭合面板至交通工具本体11的副连接件的连杆35 (也称作杆机构或臂或元件)的远端,使得闭合面板偏置构件37和连杆35能够在如所示间隔开的位置处以枢转的方式附接至闭合面板14。以此方式,连杆35的另一端在枢转连接件36处以枢转的方式连接至闭合面板14。可以意识到的是,连杆35其本身按需要可以构造为非偏置元件(例如实心杆)或可以构造为偏置元件(例如气体或弹簧辅助的延伸撑杆)。
[0055]再次参照图1,可以提供一个或多个可选择的闭合面板偏置构件37,所述一个或多个可选择的闭合面板偏置构件37在打开位置与关闭位置之间的路径的至少一些部分上全程朝向打开位置迫压闭合面板14,并且所述一个或多个可选择的闭合面板偏置构件37辅助保持闭合面板14处于打开位置。闭合面板偏置构件37可以是例如气体延伸撑杆,所述气体延伸撑杆以枢转的方式在气体延伸撑杆的近端处连接至闭合面板14并且在气体延伸撑杆的远端处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( —个偏置构件37位于交通工具10的左侧上,并且一个偏置构件37位于交通工具10的右侧上),然而,在所示视图中一个偏置构件37被另一个偏置构件37遮挡。10.在一个示例中,参见图13,基于摩擦的平衡机构15可以在闭合面板14的一侧联接至闭合面板14以作为电动偏置元件37,使得支承构件52为被马达136组件主动驱动的丝杆140 (参见图14a、14b),并且在闭合面板14的另一侧处第二平衡机构15被包括在以不同方式构造的偏置元件37中,使得第二平衡机构15被闭合面板14的运动被动地操作。
[0056]当闭合面板14在打开位置与关闭位置之间运动时,由偏置构件37以及由闭合面板14的重量其本身施加在闭合面板14上的扭矩(或力)会变化。在一个实施方式中,闭合面板14可具有一些介于打开位置与关闭位置之间的某位置,在该某位置处由偏置构件37施加在闭合面板14上的扭矩(或力)抵消由闭合面板14的重量施加在闭合面板14上的扭矩(或力)(即,偏置构件(多个偏置构件)37的扭矩或力抵抗闭合面板14的重量作用)。在该点(该点可以被称作平衡点或被称作中间保持位置)的上方,由偏置构件37施加的扭矩(或力)可克服由面板14的重量施加的扭矩(或力),因此得到离开关闭位置的净扭矩(或力),因此将闭合面板14朝向打开位置偏置(即偏置构件(多个偏置构件)37的扭矩或力抵抗闭合面板14的重量作用)。在该点的下方,由面板14的重量施加的扭矩(或力)可克服由偏置构件37施加的扭矩(或力),因此得到朝向关闭位置的净扭矩(或力),因此将闭合面板14朝向关闭位置偏置。然而,即使闭合面板14朝向关闭位置行进时,偏置构件(多个偏置构件)37的扭矩或力也抵抗闭合面板14的重量作用。以此方式,偏置构件(多个偏置构件)37的作用旨在提供总是抵抗闭合面板14的重量作用的扭矩或力(即总是提供关闭扭矩或力)。可以意识到的是,“第三位置保持点”还可以被称为“中间保持位置”或“停止且保持位置”。
[0057]另外,对于上述可选择的闭合面板偏置构件37的操作,可以额外地(如图1中所示)或以替代偏置构件37的方式(如图2中所示)提供一个或多个平衡机构15。例如,根据图1,可以提供一个或多个平衡机构15,一个或多个平衡机构15用作保持或以其他方式抑制闭合面板14朝向关闭位置行进,即辅助保持闭合面板14处于打开位置(例如中间保持位置和/或完全打开位置)。一个或多个平衡机构15可以例如被联接至或以其他方式安装在交通工具本体11上并且以枢转的方式连接至闭合面板14。
[0058]当闭合面板14在打开位置与关闭位置之间运动时,由各个平衡机构15、偏置构件37并且由闭合面板14的重量本身施加在闭合面板14上的扭矩(或
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