[发明专利]具有多个弹簧的闭合面板伸展机构

说明书

本发明涉及一种伸展机构，该伸展机构用于与闭合面板联接以辅助车辆的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及关闭，伸展机构包括：具有外表面的内管；具有内表面的外管，并且外管与内管沿着伸展轴线重叠所述外表面的至少一部分，使得所述内表面与所述外表面在重叠时彼此相邻；沿着伸展轴线定位在外管的内部中的第一弹簧；沿着伸展轴线定位在内管的内部中的第二弹簧；定位在所述内表面与所述外表面之间的密封件；以及止挡件，止挡件用以在一个端部处接合第一弹簧并且在相反的端部处接合第二弹簧，使得第一弹簧与第二弹簧沿着伸展轴线彼此串联；其中，所述一个端部与所述相反的端部彼此间隔开，使得密封件定位在其之间。

技术领域

本公开涉及用于闭合面板的平衡机构。

背景技术

一些车辆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)之间被驱动的闭合面板，比如升降门。已经提出了保持系统来为这种车辆提供辅助闭合面板的操作者的能力，以便在打开操作及关闭操作期间保持第三位置保持点(或位置2)，进而有助于抵抗闭合面板自身的重量。由于闭合面板重量提供的闭合扭矩大于由电驱动系统提供的打开扭矩，因而在没有这些保持系统的情况下，闭合面板在操作性打开范围的顶端处可能会往回下降。这种提出的保持系统在某些情况下是复杂且昂贵的并且可能无法在保持操作者的充分手动工作的同时提供足够的故障保护模式(在电动马达故障或断电的情况下)。

已知在用于伸缩管装置的平衡机构中使用多个弹簧，以试图使平衡动力学与升降门载荷曲线尽可能地紧密匹配，从而使得系统在升降门行进期间的任何点处保持平衡。如果例如这两个部件彼此平衡，则车辆操作者可以在任何点处停止升降门的运动，并且升降门将不会移动，例如将不存在下降并且如果设置有马达的话也不会对马达产生额外的应力。认识到的是，不平衡的升降门系统将需要更多的工作来使升降门移动，因为马达将不得不承担克服升降门的不平衡载荷的任务。现有技术的具有多个弹簧的现有技术平衡系统采用与主弹簧进行并联操作的“反冲弹簧”来使升降门移动、特别地用于使升降门从初始门关闭位置行进。这种并联构型的优点在于其可以降低马达载荷要求和使门从关闭位置打开的手动工作。然而，一个缺点在于该并联构型不能使弹簧常数K在升降门载荷曲线的停止-保持区域中更平。

然而，即使对于并联弹簧布置，仍存在下述问题：典型的车辆升降门的运动学(质量、重心和行进角度)产生非线性升降门载荷曲线。具有线性载荷与行程的弹簧通常用作非线性载荷曲线的平衡装置，应当认识到的是，升降门载荷曲线与平衡载荷曲线之间的差异必须通过1)摩擦(用以提供停止-保持功能)和2)对致动器传动系(例如，包括电动马达)的载荷和电流的要求来调节，以向升降门提供动力打开/关闭功能。升降门载荷曲线与平衡载荷曲线之间的较大差异(不太优化)可能需要较大量的摩擦(即，较大的手动工作)以及较大的载荷和电流(即，较大的马达、齿轮、载荷、电流等)。因此，不太优化的平衡载荷曲线可能会导致升降门的平衡系统的较差性能(即，较小的停止-保持、较大的手动工作、较大且较昂贵的传动系等)。

一些伸缩管式升降门致动器和平衡机构的另一缺点在于：在伸缩管的长度的中间需要作为同心管之间的密封件的密封件。然而，缺点在于该密封件中断了用于使弹簧圈(弹簧圈位于管内部)自由行进的空间。除非进行调节，否则密封件的存在会使弹簧圈的可用长度减少约40％至50％。由此产生的较短弹簧可能会导致限于较低载荷(对于相同的应力水平而言)和相对于升降门载荷曲线通常具有较大差异的较高弹簧系数。

对于具有伸缩管构型的平衡装置而言，密封件的存在的另一缺点在于：由于两个同心管必须围绕平衡装置的中间部分被密封在一起(例如，以重叠布置密封在一起)，因而密封件必须由从伸缩管装置的外管的外表面向外延伸的隆起部(或突起部)容纳。因此，为了允许弹簧延伸经过该密封件，密封件必须设置在内管与外管中的隆起部之间。这种隆起部的存在增大了围绕平衡装置的只为容纳该密封件所需的外包装空间。应当认识到的是，更期望具有光滑的外管，即，不需要存在隆起部/突起部，并因此具有较小直径的平衡装置，这会导致车辆中在平衡装置周围的更紧凑安装。然而，如果密封件设置在伸缩管的内部，则弹簧的行程及弹簧的直径(即，较小直径)将必须被改变，这将影响平衡装置的载荷曲线匹配能力。