專利名稱：用于氣動差動式機(jī)械的輸出軸、搖動桿和主動齒輪裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常主要涉及一種用于自動門的氣缸/差動式機(jī)械的搖動桿，更具體地涉 及一種用于氣缸/差動式機(jī)械的可拆裝的搖動桿和可拆裝的齒輪，以用于將輸出軸連接至 連桿，進(jìn)而連接至城軌車輛的門板。
背景技術(shù)：
氣缸已經(jīng)應(yīng)用在機(jī)械系統(tǒng)中以將壓縮空氣轉(zhuǎn)換成直線的往復(fù)運(yùn)動，從而打開和關(guān) 閉客運(yùn)車輛的門。在美國專利No. 3，979，790中示出了這種門致動系統(tǒng)的示例。通常，用于這種環(huán)境中的氣缸由柱室、活塞和兩個密封地連接至柱室的端蓋構(gòu)成。 端蓋上具有延伸穿過的孔，以使壓縮空氣可以流入和流出柱室，從而使得活塞沿直線方向 運(yùn)動并且對于車輛門施加打開或關(guān)閉的力。氣缸/差動式機(jī)械系統(tǒng)也設(shè)計為用于打開和關(guān)閉客運(yùn)車輛的門。在美國專利 No. 4，231，192、No. 4，134，231 和 No. 1，557，684 中示出 了這些系統(tǒng)的示例。如圖1所示，一種已知的氣動差動式機(jī)械由附連至機(jī)殼3的大缸體1和小缸體2 構(gòu)成。大缸體1的一端由大蓋48封閉。小缸體2的一端由小蓋50封閉。大活塞4和小 活塞5分別安裝在缸體1和缸體2的內(nèi)部?；钊?和活塞5附連至與齒輪7嚙合的齒條6 上。齒輪7永久地附連至軸8，以使得活塞4和活塞5的線性運(yùn)動轉(zhuǎn)換為輸出軸8的轉(zhuǎn)動。 如圖2所示的搖動桿9焊接至輸出軸8的端部，并且通過桿10、11和操作桿12、13連接至 與車輛門板(未示出)聯(lián)接的立軸和臂上。由此，輸出軸8的轉(zhuǎn)動使得搖動桿9轉(zhuǎn)動從而 使車輛門打開和關(guān)閉。小氣缸2通過小蓋50中的開口 52始終連接至壓縮空氣的儲存器，以使得正壓力 始終作用至小活塞5的面向小蓋50的表面54上。大缸體1通過開口 49連接至三通閥，這 實(shí)現(xiàn)了在關(guān)門模式期間與壓縮空氣源的連接或在開門模式期間與用于從大缸體1排出空 氣的排氣構(gòu)件的連接。彈性系統(tǒng)14和密封盤15在開門行程結(jié)束時為大活塞4的運(yùn)動提供 緩沖作用。在關(guān)門模式期間，如上所述，空氣可通過三通閥進(jìn)入到大缸體1中，并且壓力施加 至大活塞4的面向大蓋48的表面56上。由于大活塞4與小活塞5的表面積不同，大缸體 1中的氣壓的作用使得活塞4和活塞5朝向小蓋50運(yùn)動或向右(如圖所示)運(yùn)動。齒條6 的線性運(yùn)動轉(zhuǎn)換為齒輪7和輸出軸8的逆時針轉(zhuǎn)動，并由此轉(zhuǎn)換為搖動桿9的轉(zhuǎn)動，這使得 門關(guān)閉。
在開門模式期間，大缸體1連接至三通閥的排氣閥以使大缸體1中的空氣由于作用在小缸體2中小活塞5的表面上的壓力而流出。如圖1所示，由于該壓力差，活塞4和活 塞5朝向大蓋48運(yùn)動或向左(如圖所示)運(yùn)動，使得齒輪7、軸8和搖動桿9沿順時針方向 轉(zhuǎn)動?；钊?朝向大蓋48的運(yùn)動使得彈性系統(tǒng)14壓縮并且密封盤15朝向緩沖室58線性 運(yùn)動。由于盤15密封緩沖室58的排氣口 59，從而在開門模式結(jié)束時形成緩沖。從缸體 流出的空氣限制于小孔(未示出)中，使得活塞4和活塞5的運(yùn)動減慢。這種減慢的運(yùn)動 使得門可以以低速(緩沖)繼續(xù)打開直到完全打開。在本發(fā)明的機(jī)械設(shè)計中，搖動桿9焊接至輸出軸8，并且主動齒輪7通過插入到延 伸穿過主動齒輪的輪轂和軸的孔中的柱形銷而固定至輸出軸。該孔被鉆削為通過已經(jīng)設(shè)置 在焊接的軸8和搖動桿9組件上的主動齒輪7單獨(dú)進(jìn)行作用。一旦孔被鉆削好，由于搖動 桿9與主動齒輪的傾斜關(guān)系使得門板與差動式機(jī)械中的活塞4、5和齒條6組件的位置同步 地傾斜，因此主動齒輪7和焊接的軸8及搖動桿9組件成為匹配組。為了從機(jī)械移除搖動桿9，必須拆卸機(jī)械并且從齒輪7和軸8及搖動桿9組件中取 出柱形銷。如果主動齒輪7或搖動桿9及軸8組件受損，必須替換所有的這些組件以便修 復(fù)差動式機(jī)械以進(jìn)行工作。從現(xiàn)有的差動式機(jī)械的設(shè)計中可以注意到的是，更換搖動桿9或主動齒輪7需要 拆卸整個機(jī)構(gòu)。主動齒輪7、軸8和搖動桿9均為不可互換的。因此，這些部件必須成組地 被更換。而且，氣動差動式機(jī)械一旦裝配好，對于特定的門結(jié)構(gòu)就變?yōu)楠?dú)有的，并且差動式 機(jī)械通常無法在不同的門結(jié)構(gòu)之間互換。在維護(hù)配備有現(xiàn)有的氣動差動式機(jī)械的門系統(tǒng)時，這些因素均影響人工與材料費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的在于，提供一種供用于自動車輛門的氣缸/差動式機(jī)械 使用的可拆裝的搖動桿/齒輪組件裝置。本發(fā)明的另一目的在于，提供一種能夠無需拆卸 差動式機(jī)械而容易地被移除和更換的搖動桿/齒輪組件裝置。本發(fā)明的又一目的在于，提 供一種使得單個部件的更換簡單且費(fèi)用低的搖動桿/齒輪組件。本發(fā)明包括供用于自動車輛門的氣缸/差動式機(jī)械使用的可拆裝的搖動桿及齒 輪組件裝置。所述裝置包括搖動桿，所述搖動桿與車輛門關(guān)聯(lián)，所述搖動桿通過桿和操作桿 連接至與車輛門板聯(lián)接的立軸和臂上，以使得搖動桿的轉(zhuǎn)動促使車輛門打開和關(guān)閉。設(shè)置 有具有齒構(gòu)件和延伸穿過所述齒構(gòu)件的輸出軸的齒輪組件，以使得通過致動氣缸/差動式 機(jī)械促使齒輪組件轉(zhuǎn)動。設(shè)有至少一個定位鍵形式的固定構(gòu)件，所述定位鍵與形成在輸出 軸中的至少一個鍵槽相配合，從而將搖動桿可拆裝地固定和/或保持在輸出軸上并且將齒 輪可拆裝地固定和/或保持在輸出軸上。通過參照構(gòu)成本說明書一部分的附圖進(jìn)行的下列說明，本發(fā)明的這些和其他特性 和特征、結(jié)構(gòu)的相關(guān)構(gòu)件的操作方法和功能以及部件的組合和制造的經(jīng)濟(jì)性將會變得顯而 易見，其中相同的附圖標(biāo)記在不同的附圖中表示相應(yīng)的部件。


圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的用于控制車輛的自動門的氣缸/差動式機(jī)械的側(cè)視示意圖；圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)的安裝在車輛上的搖動桿/齒輪組件裝置的立體圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的搖動桿/齒輪組件裝置的局部立體圖；以及圖4示出了安裝在車輛上的圖3的搖動桿/齒輪組件裝置的立體圖。
具體實(shí)施例方式以下出于說明的目的，術(shù)語“上，，、“下，，、“右，，、“左，，、“豎直”、“水平，，、“頂部，，、“底
部”、“橫向”、“縱向”及其衍生術(shù)語如其附圖中所定向的與本發(fā)明相關(guān)。然而，應(yīng)該理解的 是，除非明確地進(jìn)行相反的說明，本發(fā)明可以假定有多種可選的變化。還應(yīng)該理解的是，在 附圖中示出的以及在以下的詳細(xì)說明中描述的特定的裝置僅為本發(fā)明的簡單的示例性實(shí) 施例。因此，與在此處披露的實(shí)施例相關(guān)的具體尺寸和其他物理特性不應(yīng)當(dāng)視為限制性的?，F(xiàn)在參照圖3，其示出了整體上由附圖標(biāo)記100表示的本發(fā)明的可拆裝的搖動桿/ 齒輪組件裝置，該裝置供用于打開和關(guān)閉車輛門的氣缸/差動式機(jī)械使用。如圖4所示，可 拆裝的搖動桿16通過桿40、41和操作桿42、43連接至與車輛門板(未示出)聯(lián)接的立軸 和臂上。再返回到圖3，在開門或關(guān)門操作期間，致動氣缸/差動式機(jī)械使得齒輪17相對于 齒條60轉(zhuǎn)動，這使得輸出軸20轉(zhuǎn)動。輸出軸20的這種轉(zhuǎn)動使得搖動桿16轉(zhuǎn)動，這促使車 輛門的打開和關(guān)閉。如圖3詳細(xì)所示，齒輪17通過使用第一定位鍵18a而與輸出軸20的第一部分可 拆裝地連接，所述第一定位鍵與輸出軸20中的鍵槽18b相配合。搖動桿16通過使用第二 定位鍵19a與輸出軸20的第二部分可拆裝地連接，所述第二定位鍵與輸出軸20中的第二 鍵槽19b相配合。第一定位鍵18a和第二定位鍵19a可以包括能夠使轉(zhuǎn)動的圓形構(gòu)件彼此 附連的任意公知的鍵設(shè)計?？梢杂糜诒景l(fā)明的定位鍵18a、19a的一個示例為半圓鍵，所述 定位鍵18a、19a為裝配到在軸中切割出的匹配鍵槽中的可拆裝的鍵，而留下突出的凸出部 (tab)。凸出部與齊平地安裝在軸上的裝置(例如滑輪)上的匹配槽相配合，由此可防止該 裝置圍繞該軸自由地轉(zhuǎn)動。通常，半圓鍵為裝配在半圓形的匹配鍵槽中的半圓形的或半月 形的鍵。如以下詳細(xì)描述的，通過諸如保持環(huán)的保持構(gòu)件可防止齒輪17和輸出軸20在裝 置100中軸向移動。通過設(shè)置在輸出軸20的兩側(cè)上的第一對保持環(huán)21a、21b可防止齒輪 17在輸出軸20上軸向移動。通過第二對保持環(huán)25a、25b固定輸出軸20以防止輸出軸20 相對于齒輪箱30的軸向移動，所述第二對保持環(huán)抵靠按壓到齒輪箱30的側(cè)壁28中的、被 潤滑劑浸漬的套管26。保持環(huán)21a、21b、25a和25b優(yōu)選地包括設(shè)置在輸出軸20的小缺口 36中的帶切口的環(huán)形保持環(huán)。搖動桿16通過可拆裝的軸向固定構(gòu)件(通常由附圖標(biāo)記22指示)也被固定以防 止相對于輸出軸20軸向移動。這種軸向固定構(gòu)件22可以包括能夠輕易地從裝置100移除 的任意公知的固定構(gòu)件，例如螺釘23和墊圈24。螺釘23通過第一孔32旋入搖動桿16，所 述第一孔32與輸出軸20中的第二孔34對齊。以標(biāo)準(zhǔn)的彼此傾斜的關(guān)系制造輸出軸20中的鍵槽18b、19b和主動齒輪17。鍵槽19a在搖動桿16中的位置可以改變以使最終的裝置100適合于不同的門結(jié)構(gòu)。如下進(jìn)行搖動桿16及齒輪組件裝置100的拆卸。通過簡單地移除將搖動桿16保 持至輸出軸20的螺釘23可實(shí)現(xiàn)從裝置100中移除搖動桿16。這使得搖動桿16容易地滑 出輸出軸20和定位鍵19a。無需移除搖動桿16即可以從該裝置移除齒輪17。這可通過分 步工序?qū)崿F(xiàn)。將使蓋部38附連至齒輪箱30的螺釘39松開并移除，從而移除蓋部38。從輸 出軸20移除帶開口的環(huán)狀保持構(gòu)件25a，所述帶開口的環(huán)保持構(gòu)件25a設(shè)置在與搖動桿16 相對的端部并鄰近齒輪箱30。隨后從輸出軸20移除未示出的“門已完全關(guān)閉”的標(biāo)示件。 從輸出軸20移除保持環(huán)21a、鄰近的齒輪17、保持環(huán)21b和鄰近的齒輪轂延伸部42?，F(xiàn)在， 包括定位鍵18a的輸出軸20可以從齒輪17的內(nèi)部滑出，并且齒輪17可以從齒輪箱30提 出以便進(jìn)行修理和/或更換。本發(fā)明提供一種差動式機(jī)械，該機(jī)械中的搖動桿16和齒輪17可以方便地被移除 和替換。這明顯降低了修補(bǔ)產(chǎn)生故障的搖動桿16或主動齒輪17所需的維護(hù)和/或人工費(fèi)
用。 盡管為了說明的目的基于當(dāng)前認(rèn)為最實(shí)用的和最佳的實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳 細(xì)描述，然而應(yīng)該理解的是，這種詳細(xì)描述僅用于說明目的并且本發(fā)明不限于披露的實(shí)施 例，相反地，旨在涵蓋在本說明書的精神和保護(hù)范圍內(nèi)進(jìn)行的變型和等同設(shè)置。例如，應(yīng)該 理解的是本發(fā)明可以設(shè)想為，在可能的范圍內(nèi)，任意實(shí)施例的一個或多個特征可以與任意 其他實(shí)施例的一個或多個特征組合。
權(quán)利要求
一種供用于自動車輛門的氣缸/差動式機(jī)械使用的可拆裝的搖動桿及齒輪組件裝置，所述裝置包括(a)搖動桿，所述搖動桿與所述車輛門關(guān)聯(lián)，以使得所述搖動桿的轉(zhuǎn)動促使所述車輛門打開和關(guān)閉；(b)齒輪組件，包括齒輪，所述齒輪具有延伸穿過所述齒輪的輸出軸，其中通過致動所述氣缸/差動式機(jī)械使得所述齒輪組件轉(zhuǎn)動；以及(c)固定構(gòu)件，用于將至少一個所述搖動桿可拆裝地固定至所述輸出軸以及將所述齒輪固定至所述輸出軸。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述輸出軸具有包括形成于其上的第一鍵槽的第一 部分，并且所述固定構(gòu)件包括與所述第一鍵槽相配合從而將所述齒輪連接至所述輸出軸上 的第一定位鍵。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述輸出軸具有包括形成于其上的第二鍵槽的第二 部分，并且所述固定構(gòu)件包括與所述第二鍵槽相配合從而將所述搖動桿連接至所述輸出軸 上的第二定位鍵。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述第一定位鍵和所述第二定位鍵包括多個半圓形 的鍵。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述搖動桿包括第一孔并且所述輸出軸包括第二 孔，其中所述第一孔和所述第二孔對準(zhǔn)，并且軸向的固定構(gòu)件延伸穿過所述第一孔和所述 第二孔，以防止所述搖動桿相對于所述輸出軸的軸向運(yùn)動。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述軸向的固定構(gòu)件包括螺釘和墊圈。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，包括第一對保持環(huán)，所述第一對保持環(huán)設(shè)置在所述齒輪 的兩側(cè)以限制所述齒輪在所述輸出軸上的軸向運(yùn)動。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，包括第二對保持環(huán)，所述第二對保持環(huán)設(shè)置在齒輪箱的 兩側(cè)以防止所述輸出軸相對于所述齒輪箱的軸向運(yùn)動。
9.一種供用于自動車輛門的氣缸/差動式機(jī)械使用的可拆裝的搖動桿及齒輪組件裝 置，所述裝置包括(a)搖動桿，所述搖動桿與所述車輛門關(guān)聯(lián)，以使得所述搖動桿的轉(zhuǎn)動促使所述車輛門 打開和關(guān)閉；(b)齒輪組件，包括齒輪，所述齒輪具有延伸穿過所述齒輪的輸出軸，其中通過致動所 述氣缸/差動式機(jī)械使得所述齒輪組件轉(zhuǎn)動；(c)第一定位構(gòu)件，用于將所述齒輪可拆裝地固定至所述輸出軸；(d)第二定位構(gòu)件，用于將所述搖動桿可拆裝地固定至所述輸出軸；以及(e)至少一個保持構(gòu)件，用于防止所述齒輪和所述輸出軸在所述裝置內(nèi)的軸向運(yùn)動。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述第一定位構(gòu)件和所述第二定位構(gòu)件包括第一 定位鍵和第二定位鍵，所述第一定位鍵和第二定位鍵與形成在所述輸出軸中的第一鍵槽和 第二鍵槽相配合。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述保持構(gòu)件包括第一對保持環(huán)，所述第一對保 持環(huán)設(shè)置在所述齒輪的兩側(cè)以限制所述齒輪在所述輸出軸上的軸向運(yùn)動。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述保持構(gòu)件包括第二對保持環(huán)，所述第二對保持環(huán)設(shè)置在齒輪箱的兩側(cè)以防止所述輸出軸相對于所述齒輪箱的軸向運(yùn)動。
13.如權(quán)利要求9所述的裝置，包括可拆裝的軸向固定構(gòu)件，所述軸向固定構(gòu)件延伸穿 過所述搖動桿和所述輸出軸中的孔，以防止所述搖動桿相對于所述輸出軸的軸向運(yùn)動。
14.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述第一定位鍵和所述第二定位鍵包括多個半圓 形的鍵。
全文摘要
提供了一種供用于操作車輛門的氣缸/差動式機(jī)械使用的可拆裝的搖動桿及齒輪組件裝置(100)，所述裝置包括與車輛門關(guān)聯(lián)的搖動桿(16)；具有齒部和延伸穿過所述齒部的輸出軸(20)的齒輪組件(17)；以及用于將搖動桿(16)和齒輪(17)可拆裝地固定和/或保持在輸出軸(20)上的至少一個固定構(gòu)件。所述固定構(gòu)件包括至少一個定位鍵(18a、19a)，所述定位鍵使得裝置可以被方便地拆卸以便維護(hù)和/或更換。
文檔編號E05F11/12GK101842544SQ200880014584
公開日2010年9月22日 申請日期2008年5月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月3日
發(fā)明者大衛(wèi)·C·格里菲斯, 根納季·普萊維尼克, 邁克爾·奧尼爾 申請人:瓦博泰克控股公司