双离合器拉索控制系统的制作方法

文档序号:11615100阅读:233来源:国知局
双离合器拉索控制系统的制造方法与工艺

本公开涉及一种用于卷绕和解绕拉索的控制系统,例如可用于打开和关闭车辆后挡板等的控制系统。



背景技术:

一些机动车辆包括后检视板(例如后挡板或提升门),该后检视板在其底部安装在枢轴上以便可以使检视板在大致垂直的闭合位置与大体上水平的打开位置之间运动。一根或多根钢丝或拉索可附接在一部分的车体与后挡板之间,用以限制可使后挡板枢转到其打开位置的程度。钢丝穿过后挡板中的开口行进到达布置在后挡板内部的储存卷轴,该储存卷轴旋转从而当后挡板闭合时接收钢丝并且当后挡板打开时放出钢丝。



技术实现要素:

至少在一些实施例中,拉索控制系统包括:在其上可接收和释放一部分的拉索的卷轴、联接到卷轴的输入轴、及联接到输入轴用以在第一方向上驱动输入轴和卷轴从而将拉索接收在卷轴上和在第二方向上驱动输入轴和卷轴从而从卷轴中释放出拉索的电动机。该控制系统还具有两个离合器,这两个离合器在没有电动机的相应旋转的情况下允许卷轴的旋转。每个离合器可具有联接到输入轴的第一构件、和联接到卷轴的第二构件,并且在离合器的第一构件与第二构件之间的相对旋转允许卷轴相对于电动机或输入轴的旋转。

至少在一些实施例中,第一离合器防止第一离合器第二构件相对于第一离合器第一构件在第一方向上的旋转,并且允许第一离合器第二构件相对于第一离合器第一构件在第二方向上的旋转。第一离合器第一构件可包括一个或多个掣子(pawl),并且第一离合器第二构件可包括可选择性地与掣子接合的一个或多个齿,其中齿和掣子具有在第一方向上旋转期间彼此接合的止动表面。至少在一些实施例中,第一离合器第二构件通过第二离合器联接到卷轴。

第二离合器包括第一构件和第二构件,并且第二离合器第二构件可联接到卷轴并且可与卷轴一起旋转。第二离合器可布置成防止第二离合器第一构件与第二离合器第二构件之间的相对旋转直到将阈值力差施加给第二离合器构件或者施加穿过第二离合器构件。第二离合器第一构件和第二离合器第二构件可包括保持元件,这些保持元件接合直到将阈值力差施加给第二离合器第一构件和第二离合器第二构件中的一个构件,于是这些保持元件分离并且允许第二离合器第一构件与第二离合器第二构件之间的相对旋转。至少在一些实施例中,第二离合器第一构件和第二离合器第二构件包括大体上平的表面,该大体上平的表面在组装中彼此面对并且具有限定保持构件的非平面部。第二离合器第一构件和第二离合器第二构件中的至少一个构件可包括弱化部,用以减小使保持元件分离所需的阈值力差。

所述系统还可包括接收致动器,该接收致动器联接到卷轴以便当卷轴相对于输入轴旋转时使卷轴相对于输入轴在第一方向上旋转。该接收致动器可具体实施为弹簧,该弹簧可收缩地使卷轴偏移从而在第一方向上旋转。并且所述系统还可包括至少一个传感器和与传感器通信的控制器,传感器向控制器提供是卷轴旋转位置的指示的信号,控制器与电动机通信并且根据传感器信号可操作地实现电动机的控制。这样,即使在不由电动机驱动的情况下手动地使后挡板移动,也可以了解后挡板的位置。

至少在一些实施例中,由动力推动的后挡板组件包括:适合于在车体与车辆后挡板之间联接的至少一根拉索、卷轴、电动的驱动装置、和两个离合器。卷轴可操作地与拉索相关联,以便当把后挡板收回时接收拉索并且当使后挡板降低时释放拉索。该电动的驱动装置可分离地联接到卷轴以便使卷轴在第一方向上旋转从而使得后挡板朝向闭合位置移动,并且在第二方向上旋转从而使后挡板移动或者允许外部载荷(例如,重力和/或弹簧弹力)使后挡板朝向打开位置运动。第一离合器在驱动装置与卷轴之间联接,从而当利用除驱动装置外的某物使后挡板朝向闭合位置运动时允许卷轴相对于驱动装置的旋转。并且第二离合器在驱动装置与卷轴之间联接,从而当由除驱动装置外的某物将阈值力施加到后挡板时允许卷轴相对于驱动装置的旋转,从而使后挡板朝向打开位置运动。

至少在一些实施例中,第一离合器联接到驱动装置并且联接到第二离合器,第二离合器连接到第一离合器并且连接到卷轴。第二离合器可包括第二离合器第一构件、及联接到卷轴并且可分离地联接到第二离合器第一构件的第二离合器第二构件。第一离合器可包括:联接到驱动装置以便与驱动装置一起旋转的第一离合器第一构件、及联接到第二离合器第一构件以便与第二离合器第一构件一起旋转的第一离合器第二构件。

从上述内容与来自附图中所示实施方式和以下描述的组合中,可以得出其它实施方式。

附图说明

下面将参照附图对优选实施例和最佳方式的详细说明进行阐述,在附图中:

图1是拉索控制组件的透视图;

图2是示出为安装在车辆后挡板上的拉索控制组件的透视图;

图3是示出为没有任何拉索的拉索控制组件的透视图;

图4是没有任何拉索的拉索控制组件的局部剖面透视图;

图5是拉索控制组件的分解视图;

图6是拉索控制组件的第一离合器的分解视图;

图7是减去上板的第一离合器的平面视图;

图8是拉索控制组件的第一离合器和第二离合器的侧视图;

图9是第二离合器的分解视图;

图10是处于未弯曲状态中的第二离合器的第一构件的侧视图;

图11是处于弯曲状态中的第二离合器的第一构件的侧视图;

图12是拉索控制组件的局部剖视图;

图13是第二离合器的第一构件的一个实施例的平面视图;

图14-图16示出了在不同位置中旋转并且示出为逐渐地接收拉索的拉索控制组件的卷轴;

图17是示出与卷轴一起使用以提供关于卷轴旋转位置的反馈的、放大的传感器模块的分解透视图;

图18是从可包括在与卷轴一起使用的传感器模块中的两个传感器中所接收信号的图表。

具体实施方式

更详细地参照附图,图1-图5示出了可与拉索12一起使用以控制拉索的接收和放出的拉索控制系统10。该控制系统10可包括驱动装置14,例如电动机,以提供拉索12的由动力推动的接收和/或放出,并由此在第一位置与第二位置之间驱动联接到拉索的部件。在图2中所示的实施例中,拉索控制系统10连接到车辆后挡板16(例如通常设置在轻型货车中),从而促进后挡板的打开和闭合。拉索控制系统10也可与通常在运动型多用途车、一些带后舱门旅行车等中所发现的全部或部分的提升门一起使用,或者与和车辆检修口相关的门或其它部件一起使用。本说明书的其余部分将涉及到后挡板16,尽管控制系统10可用于其它应用。

后挡板16的下部可连接到车体,以提供后挡板相对于车辆的其余部分在打开位置与闭合位置之间的枢转运动。当将拉索12从控制系统10中释放或放出时,后挡板16可朝向打开位置移动,并且当拉索12由控制系统10接收时,后挡板16可朝向闭合位置移动。控制系统10还包括两个离合器18、20(图4和图5),这两个离合器允许后挡板16相对于驱动装置14的移动或当驱动装置不在运行时后挡板16移动。例如,如果驱动装置14是不可操作的或者当手动操作是优选的时,可手动地使后挡板16在其打开位置与闭合位置之间移动。

如图1和图2中所示,拉索12可以是一个连续长度的拉索、或者两个分离长度的拉索,利用控制系统10同时地接收或放出该拉索。不管是在单件中还是在多于一个件中,拉索12可认为具有两个段22、24,其中第一段22从控制系统10延伸至在与后挡板16的一侧相邻位置附接到车辆的自由端26,并且第二段24从控制系统10延伸至在与后挡板16的另一侧相邻位置附接到车辆的自由端28。为了相对于后挡板16和控制系统10保护拉索12并且引导拉索12,一个或多个管状导管可设置有可滑动地接收在这些导管内部的拉索。在示出的实例中,两个导管设置有延伸经过第一导管30的第一拉索段22、和延伸经过第二导管32的第二拉索段24。导管30、32可各自联接到支架36或者安装在与后挡板的上角部相邻位置的其它连接件,并且从控制系统10的壳体34延伸至支架36或所述其它连接件。支架36或后挡板16可承载滑轮或其它导向件38,拉索12在该滑轮或其它导向件38的周围按路线发送从而当拉索在侧向或横穿车厢的方向上在后挡板16内部和从控制系统10中延伸时将拉索按路线发送经过大约90度的弯曲,然后拉索12以允许后挡板在其打开位置与闭合位置之间枢转运动的方式从后挡板16按路线发送至车体。拉索12可以是绞线、扁钢丝、绳索、实芯线或者具有任何其它合适的结构。

如图3-图5中最佳地示出,控制系统10包括壳体34、用于接收和放出拉索12的卷轴40、联接到卷轴40用以使卷轴旋转的驱动装置14、及在驱动装置14与卷轴40之间联接的第一和第二离合器18、20。壳体34可包括基部42和盖44,该基部42和盖44当联接在一起时限定内部,在该内部中可安装卷轴40、离合器18、20和其它部件。拉索12可从壳体34延伸出经过在壳体34中的相反的开口46、48,并且导向件50(图5)可由壳体34承载,如若期望,各导向件50适合于与在开口46、48与卷轴40之间的一个拉索段22、24接合。导向件50可减小拉索12上的摩擦,并且有助于控制进入和离开壳体34的拉索运动。驱动装置14可包括由壳体34(例如,盖)所承载的电动机,从而提供自给单元,如若需要。驱动装置14可使输入轴52旋转(图5),该输入轴52通过第一和第二离合器18、20联接到卷轴40。输入轴52可直接地由电动机14驱动,或者可通过由电动机输出轴所驱动的一个或多个齿轮而驱动。

如图4和图5中所示,输入轴52联接到第一离合器18。更详细地,并且还如图6和图7中所示,第一离合器18包括第一构件54、和可相对于第一构件54选择性地旋转的第二构件56。第一离合器18的第一构件54联接到输入轴52以便围绕旋转轴线58与输入轴一起共同旋转。在示出的实施例中,例如在图6和图7中,第一构件54包括上板60、固定到上板以便与其共同旋转的下板62、和接纳在上板60与下板62之间的一个或多个掣子64。为了将第一构件54联接到输入轴52,上板60可包括驱动特征,例如向内延伸的齿或花键66(图6),这些齿或花键66适合于与输入轴52的相应特征接合从而与输入轴一起旋转。

如图6中所示,为了促进将上板60与下板62以在它们之间足以允许掣子64相对于这些板的运动的间隙联接,上板60可包括悬垂的凸起部或突出部68,该突出部68与下板62的部分接合,并且/或者下板62可包括直立的凸起部或突出部70,其与上板60接合。一个或多个凸起部68、70提供在上板60与下板62之间的距离,该距离大于各掣子64的厚度。

可通过销72将各掣子64(示出为两个)安装到上板和下板60、62(图5和图6),使得各掣子64可相对于上板和下板而枢转。如图6和图7中所示,各掣子64包括向外取向(相对于旋转轴线)的止动件或止动表面74,当使输入轴52在一个方向上但不在另一个方向上旋转时该止动件或止动表面74可与第一离合器18的第二构件56接合。这样,第一离合器18的第一构件54和第二构件56在一个方向上一起旋转,但可在其它方向上相对于彼此而旋转,正如将在下面更全面说明的。偏置构件(示出为扭转弹簧76)可收缩地使掣子64朝向第二构件56偏移从而确保在第一旋转方向上与第二构件接合。在示出的实施例中,第二构件56为环形,掣子64接纳在第二构件56的内部内,并且可收缩地使掣子64径向地向外偏移而与第二构件56接合。

第一离合器18的第二构件56包括多个向内延伸的齿78,这些齿限定止动件或止动表面80和在相邻的止动表面80之间的倾斜的过渡表面82,各止动件或止动表面80适合于选择性地与在掣子64上的止动件74相接合。过渡表面82以相对较浅的角度径向地向内倾斜(与止动表面80相比,止动表面80可径向地取向或者以与过渡表面相比以某些更陡的角度而取向)。当在其中不使止动表面74、80接合的方向中使第二构件56旋转时,过渡表面82在没有掣子64与第二构件56之间明显干扰的情况下使掣子64径向地向内枢转,从而允许第一构件54与第二构件56之间的相对旋转。在示出的实例中,止动表面74、80彼此面对并且接合以防止当顺时针驱动第一构件54时第一构件54、第二构件56之间的相对旋转,但第二构件56可相对于第一构件顺时针旋转。

至少在一些实施例中,第一离合器18同轴地与第二离合器20对准并且联接到第二离合器20,第二离合器20同轴地与卷轴40对准并且联接到卷轴40。在示出的实施例中,第二离合器20包括连接到第一离合器18的第二构件56的第一构件84、和连接到卷轴40以便与卷轴一起旋转的第二构件86。在第二离合器20中设置有一个或多个保持元件88,从而允许当穿过第二离合器存在阈值力差时第二离合器20的第一构件84与第二构件86之间的相对旋转。例如,如果第二离合器20的第一构件84被保持抵抗旋转并且通过超过阈值的倾向于使第二构件86旋转的力作用于第二离合器20的第二构件86上,那么第二构件86可相对于第一构件84旋转。如果在第一构件84和第二构件86上的力差在该阈值内,那么第一构件84与第二构件86一起旋转。

在示出的实施例中,第一和第二构件84、86具有彼此相邻布置且同轴地对准的相对平的表面90、92,并且保持元件88包括一个或多个非平面的特征(例如止动装置),包括在一个板上的一个或多个突出部94和在其它板中的一个或多个补充的凹槽96。当把第一构件84与第二构件86联接而共同旋转时,各突出部94接纳于凹槽96内部并且需要一定的力使突出部94移动出凹槽96,这会要求构件84、86中的一个或两个发生弯曲。在这种实例中,可对各构件84、86的厚度、它们对弯曲的抵抗、突出部94的尺寸、在构件84、86的接合表面之间的摩擦、突出部94与凹槽96的重叠/接合表面的陡度(相对于旋转轴线)、及其它因素加以控制从而提供期望的阈值力,其中将突出部94从凹槽96中移除并且在第一构件84与第二构件86之间可发生相对旋转。在第一构件84与第二构件86之间某个量的相对旋转之后,各突出部94将与另一个凹槽96对准并且接纳在另一个凹槽96内。如果穿过第二离合器20仍然存在阈值力差,那么将使突出部94从这些凹槽96移动出并且将允许更多的相对旋转。

在确定允许相对旋转的阈值力中的另一个因素是将第一构件84与第二构件86联接到一起的紧密性。在示出的实例中,将第一构件84与第二构件86在它们的中心附近连接到一起(即,靠近旋转轴线58),并且将突出部94和凹槽96定位成从连接点或连接区径向地向外。为了便于第一构件84与第二构件86之间的相对滑动和旋转运动,在它们之间设置一些轴向游隙或间隙。以用于大规模生产的可重复方式达到此目的的一个方法是通过提供具有保持表面的连接件,这些保持表面在保持表面的区域中轴向地偏移一大于第一构件84与第二构件86的组合厚度的距离。

在示出的实施例中,连接件与第一离合器18的第一构件54的下板62成为整体并且包括悬垂的圆柱形突出部或凸起部98。在组装中,如图12中所示,凸起部98通过对准的开口100、102接纳于第二离合器20的第一和第二构件84、86中,其中板62的至少一部分与第二离合器第一构件84的部分径向地重叠并且限定第一保持表面104。然后,使凸起部98的自由端106向外变形从而覆盖在第二构件86的一部分上并且限定第二保持表面108。在变形前的突出部98是用虚线示出并且在其变形后的最终状态中用实线示出。为了控制保持表面104、108之间的轴向距离,凸起部98可包括在保持表面之间的肩部110,垫圈或间隔件112接纳抵靠该肩部110。间隔件112陷在第二保持表面108(当形成时)与肩部110之间,并且肩部110是在与第一保持表面104相隔预定的轴向距离处。这提供第一保持表面104与第二保持表面108之间的期望的轴向间距。因此,在此实例中,第一和第二离合器18、20的所有四个构件54、56、84、86联接到一起,并且可作为一个单元在控制系统10内部进行操作和组装,如图8中一般地示出。

在示出的实例中,保持元件88包括四个均等间隔的突出部94和八个均等间隔的凹槽96,因此每45度的第一构件84与第二构件86之间的相对旋转,各突出部94将与凹槽96中的各个凹槽对准。当然,这只是一个实例,并且如若需要可设置任意数量的突出部94和凹槽96。第一和第二构件84、86可由金属、聚合物或复合材料或者这些的任意组合形成,并且可在一件或者多件中成型从而提供期望的操作关系。另外,如图8和图9中所示,这些构件中的一个构件可构造成弯曲,而另一个构件可以是更加刚性使得它较少弯曲或者根本不弯曲。如所示的,第二构件86比第一构件84更厚且更有刚性,以便第一构件84弯曲从而允许相对旋转并且第二构件86不弯曲至任何显著的程度。图10示出了处于其未弯曲状态中的第一构件84,并且图11示出了处于其弯曲状态中的第一构件84,其中可将突出部94从凹槽96移除从而使第一构件84的保持元件88与第二构件86的保持元件88分离。此外,虽然第一构件84示出为仅包括突出部94并且第二构件86示出为仅包括凹槽96,如若需要各构件可具有凹槽和突出部两者。并且虽然突出部94和凹槽96示出为与旋转轴线相隔相同的径向距离,但如若需要它们可以径向偏移组的方式而设置。

图13示出了修改的第一构件120,该第一构件可代替第二离合器20的第一构件84。第一构件120示出具有形成于其中的四个突出部122、和切割通过在各突出部122的任一侧上的第一构件120的狭缝124。狭缝124使第一构件120弱化,从而增加包括突出部122的部分的柔性,并由此减小允许离合器的第一构件与第二构件之间相对旋转所需的阈值力。可对狭缝124或其它弱化特征的长度和数量进行控制,从而提供在包括此第一构件120的第二离合器中的期望的阈值力。这样,第一构件可具有相同的基本结构,并且通过设置经校准的弱化区或特征以便在各种应用中为离合器提供不同的阈值力而以针对各种应用加以修改。

图4、图5和图17中所示的卷轴40大体上呈圆柱形并且可具有在其周向附近的一个或多个轨道或沟槽130,当使后挡板16移动到其闭合位置时将拉索12卷绕入沟槽130中。卷轴40可联接到第二离合器第二构件86,使得这些部件一起旋转。在示出的实例中,第二离合器第二构件86包括一个或多个柱132,并且卷轴40包括接纳柱132的开口134(例如孔、狭缝或腔)。当拉索12接收到卷轴40上时,圆柱形的卷轴40和大体上为圆形的轨道130提供大致恒定的在拉索12上的力矩臂,并且需要大体上恒定的电动机转矩以便将拉索12卷绕到卷轴40上。为了维持在拉索12上的张力,可通过接收致动器136在第一方向上可使卷轴40可收缩地偏移(图4和图5)。在示出的实例中,接收致动器是扭转弹簧136,该扭转弹簧136具有作用于卷轴40上的一端和联接到壳体34的其另一端。

图14-图16示出了一个替代的卷轴140,并且示出了当卷轴140逐渐地将拉索12从图14中所示位置接收到卷轴上而到达图15中所示位置然后到达图16中所示位置时卷轴140的各种位置。如所示的,卷轴140包括有轮廓的轨道142,当使卷轴在第一方向上(在图14-图16中看为顺时针方向)旋转时拉索12卷绕在该轨道142中或周围,并且当使卷轴140在第二方向上(在图14-图16中看为逆时针方向)旋转时将拉索12从该轨道142中放出或解绕。轨道142可部分地由具有外表面146的叶部144所限定,拉索12接纳于该外表面146上并且该外表面146是在与旋转轴线58相隔变化的径向距离处。即,轨道142不是圆形的或者圆的一部分,使得当接收或放出拉索12时卷轴140提供作用于拉索12上的可变力矩臂。轨道上的一个点越径向地远离旋转轴线58,卷轴140的该部分则提供越大的在拉索12上的力矩臂。此外,对于给定量的旋转而言,与较小轨道半径相比,较大轨道半径将接收更多的拉索12,因此可以改变接收或放出拉索12的速率。这可允许后挡板16在打开位置与闭合位置之间的其运动的一部分期间相对较快的运动、和在运动的另一部分的较慢运动。例如,当后挡板16是在其闭合位置附近并且将与车体接合时,较慢的运动可能是期望的。

在完全解绕位置中,其中滑轮140将会从图14中所示位置逆时针旋转,拉索12可延伸穿过卷轴140,通常穿过旋转轴线58,并且在拉索12上的力矩臂可以大体上为零,由于卷轴140不与拉索12接合或者接收拉索12。在卷轴140的最初旋转期间,如图14中所示,拉索12的各段22、24与叶部144中的不同的一个接合并且由其接收,这些叶部144可以是对称的以与拉索段22、24均匀地且同步地接合。最初,各叶部144的轨道142相对地靠近轴线58并且提供在拉索12上的较小的力矩臂。轨道142从此初始部分过渡到较大半径部,当进一步旋转时拉索12卷绕在该较大半径部的周围,如图15中所示。轨道142的此较大半径部提供较大的力矩臂,并且当使卷轴140旋转时也更快地接收拉索12。当卷轴进一步旋转至图16中所示的位置时,通过减小拉索12与旋转轴线58的径向距离而减小力矩臂。

图16中所示的位置可代表卷轴140的完全卷绕位置,或者可使卷轴进一步旋转直到拉索段22与平轨道部或止动件148接合并且拉索段24与平轨道部或止动件150接合。止动件148、150可取向成使得拉索12是在与轴线58相隔任何期望的距离处并且示出为径向地靠近轴线58但延伸至卷轴140的外周向152。卷轴140旋转超过此点将会提供在拉索12上的最大力矩(周向152代表最大半径)并且要求获得最高转矩。在示出的实施例中,拉索12未进一步卷绕并且拉索12与平轨道部148、150的接合处于完全卷绕位置。

由卷轴140所提供的在拉索12上的可变力矩臂在某些应用中可以是有益的。例如,在必须将后挡板16按压成为密封从而达到其完全闭合位置的情况下,使后挡板16移动到其完全闭合位置所需的力可大于在后挡板移动范围内的别处的相当量移动的力。当后挡板16几乎闭合时从卷轴140处在拉索12上的较小力矩臂使较小的电动机转矩能够进一步卷绕拉索12并且拉动后挡板16处于闭合。此外,当把卷轴140与离合器20一起使用时,如上所述,在后挡板16的移动中减小在某些位置的力矩臂,减小保持离合器20所需的力,并且减小超控(override)离合器20或使离合器20滑移所需的转矩。另外,在拉索解绕结束时,当后挡板16被完全打开时,由于重力,在拉索12上的力可以是最大的,并且从卷轴140处提供较小的在拉索12上的力矩臂能够以较小电动机转矩使后挡板16的移动开始。

如上所述,可通过电动机14将后挡板16打开和闭合。当后挡板16打开时,将拉索段22、24从卷轴40、140中解绕并且在壳体34外部的拉索12的长度为最大值。为了将后挡板16闭合,致动电动机14以使输入轴52在第一方向上旋转(如附图中所示为顺时针方向)。输入轴52的旋转使得联接到输入轴52的第一离合器18的第一构件54旋转。第一离合器18的第一构件54的顺时针方向旋转经由掣子止动表面74与第二构件止动表面80的接合(图7)而使得第一离合器18的第二构件56的顺时针方向旋转。第一离合器18的第二构件56的旋转使得第二离合器20的第一构件84的旋转,因为这些部件连接到一起。在正常使用中,由电动机14所提供以使得所述部件旋转的转矩未导致穿过第二离合器20的力差,该力差大于超控第二离合器20或使第二离合器20滑移所需的阈值力。因此,第二离合器第一构件84的旋转使得联接到卷轴40、140的第二离合器第二构件86旋转,并因此使得卷轴旋转,这将拉索12接收或卷绕到卷轴上。这样,在任一离合器18、20中的构件54、56或84、86之间不发生相对旋转,电动机转矩和旋转传递至卷轴40、140,卷轴40、140接收拉索12直到拉索完全卷绕到卷轴上并且将后挡板16闭合。在此位置,在壳体34外部的拉索12的长度为最小值。

当打开后挡板16时,作用于后挡板上的重力倾向于使卷轴40、140、第二离合器20和第一离合器18的第二构件56在逆时针方向上旋转。通过掣子64与第一离合器第二构件56的接合而防止此旋转并且仅当使电动机14在第二方向(与第一方向相反)上旋转时允许此旋转,由此导致第一离合器第一构件54和掣子64的相应旋转。因此,电动机14控制拉索12从卷轴40、140和后挡板16的开口中的解绕。

也可手动地使后挡板16在其打开位置与闭合位置之间移动,并且离合器18、20使在没有电动机14的相应旋转的情况下后挡板16的移动成为可能。这对于方便用户而言会是可取的,并且如果电动机14未在工作或者车辆中的电力消失允许将后挡板16打开和闭合。这也可允许比电动机14更快速地将后挡板16打开或闭合。亦即,即使电动机14正在工作,也可以使后挡板16运动。在此情况下,后挡板运动将会不直接地对电动机移动作出响应,尽管将会存在某些电动机移动。此外,这样可防止电动机14出现过载的情况。例如,如果相对较大的力作用于后挡板16上倾向于使后挡板16在电动机14正试图使后挡板移动的相反方向上移动,那么一个或两个离合器18、20可使后挡板16与电动机14分离并且在不使电动机经受相对较大的反作用力的情况下允许后挡板的移动。随后,将对在没有电动机14的相应旋转(例如,当后挡板比电动机更快地移动时引起)的情况下在后挡板16的手动打开和闭合期间的控制系统10的操作进行描述。

当将力施加到后挡板16从而手动地将后挡板闭合时,在卷轴40、140上的力降低或减小至接收弹簧136导致卷轴在第一方向上旋转(在附图中看为顺时针方向)从而将拉索卷绕到卷轴40、140上的点。卷轴40、140在第一方向上的旋转导致第二离合器20以及第一离合器18的第二构件56的相应旋转。第一离合器18的第二构件56可以相对于第一离合器18的第一构件54顺时针旋转,因为在该旋转方向上过渡表面82使掣子64移出(即,使它们径向地向内枢转)并且止动表面74、80不接合。因此,当手动地将后挡板16闭合时,弹簧136将卷轴40、140卷绕并且接收拉索12从而避免拉索12中的松弛并且当接着将后挡板16打开时使拉索准备随后的解绕事件。

相反地,为了手动地将后挡板16打开,需使卷轴40、140在第二方向上旋转(在附图中看为逆时针方向)。倾向于使卷轴40、140在第二方向上旋转的力传递至第二离合器20和第一离合器18的第二构件56。然而,掣子64防止第一离合器18的第二构件56相对第一离合器18的第一构件54的逆时针旋转,并且通过电动机14保持第一离合器18的第一构件54以对抗旋转。因此,防止后挡板16朝向打开位置的运动,直到倾向于打开后挡板16的力导致穿过第二离合器20的力差,该力差足以导致第二离合器第二构件86相对于第二离合器第一构件84的旋转。然后,只要在第二离合器20处的力大于阈值力,则在第二离合器20处发生相对旋转并且卷轴40、140可将拉索12解绕从而允许后挡板16打开。

这样,控制系统10允许后挡板16的由动力驱动的打开和关闭,同时还允许后挡板的手动打开和闭合。因为手动的后挡板移动是在没有相应量的电动机旋转的情况下完成,所以可取的是感测或监测后挡板16的位置以便可智能化地命令电动机14在与期望的后挡板移动相对应的方向上旋转。如图4、图12和图17中所示,卷轴40可包括绕其周长在期望的间距处的标记或齿154,以为可以感测齿运动的传感器156提供期望的分辨。可对标记或齿154旋转超过传感器156进行记录或解释,以便与控制系统10通信的控制器158(控制器可以是车辆控制系统或模块的一部分,并且/或者可以是传感器装置的一部分,如所示的)可以确定后挡板16的瞬时位置。传感器156可以是光学传感器、霍尔效应传感器、或者能够检测卷轴40、140(或者联接到卷轴的部件)的移动的任何其它类型的传感器。图18示出了来自两个间隔的传感器156的输出信号的代表图(其中来自一个传感器的信号a示出为实线而来自另一传感器的信号b示出为虚线),传感器156可用于提供冗余位置感测并且/或者提供感测位置的增加的分辨,并且/或者允许确定卷轴的旋转方向。

随着传感器156和控制器158对后挡板位置作出响应,甚至当在没有相应的电动机旋转的情况下已使后挡板16至少部分地移动时,可以实现对后挡板16的由动力驱动的移动的改善控制。例如,即使电动机14不导致后挡板16闭合,控制器158确定后挡板16闭合并且其后不试图使电动机14在将会使后挡板16闭合的方向上旋转。相反,控制器158将会了解电动机14应仅在倾向于打开后挡板16的方向上旋转。此外,了解后挡板16的位置可允许以期望的方式或者相对于车窗或相邻部件的顺序将后挡板16闭合(例如,在分离的提升门中,其中可独立于下后挡板部将上窗打开和闭合)。

应当理解的是对方向和位置的所有引述,除非另有说明,是指附图中所示部件的方位。一般来说,上或向上通常是指在纸平面中的向上方向,并且下或向下通常是指在纸平面中的向下方向,并且此外是指附图中所示部件的取向而并非意图将这些部件仅限制在该取向。

虽然本文中所公开的本发明的形式构成了本发明的优选实施方式,许多其它形态也是可行的。本文中并非意图提及本发明的所有可能的等效形式或衍生方案。应当理解的是本文中所使用的术语仅仅是描述性的而不是限制性的,并且在不背离本发明精神和范围的前提下可作出各种改变。

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