一种时序逻辑控制机构.pdf

本发明属于结构设计技术，涉及一种时序逻辑控制机构，包括固定滑轨、驱动轴、前驱动滑块、后驱动滑块、前滚珠、后滚珠、前悬臂，后连杆、舱门。本发明解决了在狭小空间舱门的关闭、内倾、打开三个状态之间的逻辑切换及状态锁定。本发明较目前技术，本发明所用零件数量少，重量轻，空间小，机构简单。较目前技术，本发明机构简单、承载能力强、可靠性高。

权利要求书
1.  一种时序逻辑控制机构，其特征是，控制机构包括固定滑轨(1)、驱动 轴(2)、前驱动滑块(3)、后驱动滑块(4)、前滚珠(5)、后滚珠(6)、前悬臂 (7)、后连杆(8)、舱门(9)，所述前驱动滑块(3)、后驱动滑块(4)嵌套在 驱动轴(2)上，前驱动滑块(3)、后驱动滑块(4)嵌套在固定滑轨(1)中， 前悬臂(7)上端与前驱动滑块(3)固定，下端与舱门(9)前转轴通过铰链(10) 连接，所述后连杆(8)上端与后驱动滑块(4)通过铰链(12)连接，下端与舱 门(9)后转轴通过铰链(11)连接，所述固定滑轨包括凸台(101)、前凹槽(102)、 后凹槽(103)，所述驱动轴包括前端面(201)、前凹槽(202)、前凸台(203)、 后凹槽(204)、后端面(205)，所述前驱动滑块包括前端面(301)、孔(302)、 凸台(303)、后端面(304)，所述后驱动滑块包括前端面(401)、孔(402)、凸 台(403)，所述前滚珠(5)在舱门(9)关闭及内倾状态时嵌套在前驱动滑块(3) 的孔(302)与固定滑轨(1)的前凹槽(102)之中，所述前滚珠(5)在舱门(9) 打开状态时嵌套在前驱动滑块(3)的孔(302)与驱动轴(2)的前凹槽(202) 之中，所述后滚珠(6)在舱门(9)关闭状态时嵌套在后驱动滑块(4)的孔(402) 与固定滑轨(1)的后凹槽之(103)中，所述后滚珠(6)在舱门(9)内倾及打 开状态时嵌套在后驱动滑块(4)的孔(402)与驱动轴(2)的后凹槽(204)之 中。

2.  根据权利要求1所述的一种时序逻辑控制机构，其特征是，所述的固定 滑轨(1)、前驱动滑块(3)、后驱动滑块(4)及驱动轴(2)的截面为圆形或其 它能够作线性运动的形状。

3.  根据权利要求1，所述的一种时序逻辑控制机构，其特征是，所述前滚 珠(5)、后滚珠(6)，也可以是滚柱形式。

说明书一种时序逻辑控制机构
技术领域
本发明属于结构设计技术，涉及一种时序逻辑控制机构。
背景技术
在需要滑动开闭的门、天窗、盖板等机构中，最常见的形式是其中包括一个 或多个可移动的天窗、滑轨、收放机构及驱动装置等，从而实现天窗的翘起、关 闭或打开。
在中国国家知识产权局公开的的专利授权号为CN101367327A，名称为“车 辆的敞开的车顶结构”的发明专利中，该机构包含至少三套不同的滑轨、滑块组 合，这将导致高度方向的空间需求增加，其次，在天窗翘起状态，后滑块移动到 前滑块位置，这使得天窗的受力形式不佳，在高速状态，天窗易发生振动。
在另一个中国国家知识产权局公开的的专利申请号为200820060971的实用 新型专利中，该机构包含两条高度方向平行的滑轨，一条滑轨用于驱动，另一条 带有开槽的滑轨用于控制天窗的倾斜状态锁定，这将导致机构高度尺寸增加，同 时带有开口槽的滑轨刚度不佳。另外，该机构运行至关闭状态末端时，制动冲击 较大，这对机构、驱动缆索以及电机的寿命是不利的。
目前大多数天窗均采用以上技术，这些技术的共同特征为采用较多连杆、 滑块、滑槽组合实现天窗的打开、关闭、倾斜之间状态切换及锁定。滑槽承载能 力不高，易于磨损，磨损后定位精度差，且滑槽为敞开式机构，如有异物落入则 可能导致机构卡滞，不能正常工作。
由于通过较多连杆、滑块、滑槽等机构零件实现舱门的收放及锁定，上述结 构形式占用空间较大，在某些对空间特别敏感的条件下不适用。
发明内容
本发明的目的是提出一种占用空间小、承载能力高不易磨损的时序逻辑控制 机构。本发明的技术解决方案是，
技术方案
一种时序逻辑控制机构，其特征是，控制机构包括固定滑轨、驱动轴、前驱 动滑块、后驱动滑块、前滚珠、后滚珠、前悬臂、后连杆、舱门。
所述前驱动滑块、后驱动滑块嵌套在驱动轴上，前驱动滑块、后驱动滑块嵌 套在固定滑轨中。
所述前悬臂上端与前驱动滑块固定，下端与舱门前转轴通过铰链连接。
所述后连杆上端与后驱动滑块通过铰链连接，下端与舱门后转轴通过铰链连 接。
所述固定滑轨包括凸台、前凹槽、后凹槽。
所述驱动轴包括前端面、前凹槽、前凸台、后凹槽、后端面。
所述前驱动滑块包括前端面、孔、凸台、后端面。
所述后驱动滑块包括前端面、孔、凸台。
所述前滚珠在舱门关闭及内倾状态时嵌套在前驱动滑块的孔与固定滑轨的 前凹槽之中。
所述前滚珠在舱门打开状态时嵌套在前驱动滑块的孔与驱动轴的前凹槽之 中。
所述后滚珠在舱门关闭状态时嵌套在后驱动滑块的孔与固定滑轨的后凹槽 之中。
所述后滚珠在舱门内倾及打开状态时嵌套在后驱动滑块的孔与驱动轴的后 凹槽之中。
所述的固定滑轨、前驱动滑块、后驱动滑块及驱动轴的截面为圆形或其它能 够作线性运动的形状。
所述前滚珠、后滚珠，也可以是滚柱形式。
本发明具有的优点和有益效果
本发明解决设备安装在机体内部时，在狭小的内部空间内实现舱门的收放， 具有如下有优点：
舱门的收放在机体内部完成，应用于飞机舱门时，实现低雷达反射面积、低 气动阻力。
本发明舱门机构空间占用小，采用滑动收放舱门，对空间高度的要求低。
相比现有技术方案，本发明传力更直接，承载能力强。
本发明零件数量少、可靠性高、重量轻。
相比现有带有开口槽的技术方案，本发明的各个状态的锁定是通过滚珠与孔 的配合实现，耐磨损，使用寿命长。
相比现有带有复杂截面的滑轨，本发明所用滑轨及关键零部件均为近圆形回 转体，易于加工，尤其是大批量生产是效率更高。
相比现有技术方案，本发明舱门无论在那个状态，舱门支持力臂不变，刚度 较好，在受较大外部气动载荷时可有效防止振动。
附图说明
图1是本发明应用原理示意图。
图2是本发明关闭状态示意图。
图3是本发明临界倾斜状态示意图。
图4是本发明倾斜状态示意图。
图5是本发明打开状态示意图。
图6是本发明固定滑轨示意图。
图7是本发明驱动轴示意图。
图8是本发明前驱动滑块示意图。
图9是本发明后驱动滑块示意图。
图10是本发明应用扩展示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述。
请同时参阅图1至图10，控制机构包括固定滑轨1、驱动轴2、前驱动滑块 3、后驱动滑块4、前滚珠5、后滚珠6、前悬臂7、后连杆8、舱门9。
所述前驱动滑块3、后驱动滑块4嵌套在驱动轴2上，前驱动滑块3、后驱 动滑块4嵌套在固定滑轨1中。
所述前悬臂7上端与前驱动滑块3固定，下端与舱门9前转轴通过铰链10 连接。
优选的，所述后连杆8上端与后驱动滑块4通过铰链12连接，下端与舱门 9后转轴通过铰链11连接。
所述固定滑轨包括凸台101、前凹槽102、后凹槽103。
所述驱动轴包括前端面201、前凹槽202、前凸台203、后凹槽204、后端面 205。
所述前驱动滑块包括前端面301、孔302、凸台303、后端面304。
所述后驱动滑块包括前端面401、孔402、凸台403。
所述前滚珠5在舱门9关闭及内倾状态时嵌套在前驱动滑块3的孔302与固 定滑轨1的前凹槽102之中。
所述前滚珠5在舱门9内埋状态时嵌套在前驱动滑块3的孔3b与驱动轴2 的前凹槽2b之中。
所述后滚珠6在舱门9关闭状态时嵌套在后驱动滑块4的孔402与固定滑轨 1的后凹槽之103中。
所述后滚珠6在舱门9内倾及内埋状态时嵌套在后驱动滑块4的孔402与驱 动轴2的后凹槽204之中。
所述的固定滑轨1、前驱动滑块3、后驱动滑块4及驱动轴2的截面为圆形 或其它能够作线性运动的形状。
所述前滚珠5、后滚珠6，也可以是滚柱形式。
下面给出本发明一种时序逻辑控制机构详细工作过程：
舱门关闭状态：如图2所示，此时前滑块3在滚珠5作用下，与固定滑轨1 固定，滚珠5一部分嵌在前驱动滑块3的孔302中，一部分嵌在固定滑轨1的凹 槽102中，由于固定轴2的限制，滚珠5不能移动，从而前驱动滑块3锁定，相 应的，与之相连的前悬臂7锁定。
同时，后滑块4在滚珠6作用下，与固定滑轨1固定，滚珠6一部分嵌在后 驱动滑块4的孔402中，一部分嵌在固定滑轨1的凹槽103中，由于固定轴2 的限制，滚珠6不能移动，从而后驱动滑块4锁定。
因此，与舱门9连接的前摇臂7与后连杆8皆与固定轴1固定，从而舱门9 处于锁定状态，驱动轴2上的凹槽202与204因远离于滚珠5与6，驱动轴2小 范围移动不能引起舱门的运动。
舱门内倾斜运动：如图3所示，此时驱动轴2向右滑动，驱动轴2上后端面 205与后驱动滑块4上凸台403接触而推动后驱动滑块4向右移动(图9)，同时， 驱动轴2上后凹槽204运动至滚珠6下方，由于后驱动滑块4与驱动轴2、滚 珠6有同时向右运动趋势，使得滚珠6沿固定滑轨1上后凹槽1c斜面运动而脱 离后凹槽103(图6)，同时滚珠6进入驱动轴2上后凹槽204，此时驱动轴2上 前凹槽202尚未运动至滚珠5下方(图7)，因此滚珠5依然将前驱动轴3与固 定滑轨1锁定在一起，由于后驱动块4的右移，带动连杆8抬起舱门9，完成舱 门9的倾斜动作，直至驱动轴2上凹槽202运动至滚珠5下方，此时舱门9后端 抬起足够高度以准备一下个舱门9打开动作。
舱门打开运动：此时驱动轴2继续向右运动，驱动轴2上凹槽202运动至滚 珠5下方(图7)，驱动轴2上凸台203与前驱动滑块3上凸台303相抵，从而 推动前驱动滑块3、滚珠5有同时向右运动趋势，使得滚珠5沿固定滑轨1上前 凹槽102斜面运动而脱离前凹槽102，同时滚珠5进入驱动轴2上前凹槽202， 此时，在滚珠5、6的作用下，前驱动滑块3、后驱动滑块4与驱动轴2固定， 从而舱门9保持固定的倾斜角度不变，只能沿固定滑轨1滑动，直至完全打开， 如图5。
本发明不局限于上述实施例，在本发明附属的权利要求范围内可广泛变形， 特别的，舱门9与后驱动滑块4之间可以通过带有三段不同斜度的滑轨12、滑 块15连接，其中滑轨12与后驱动滑块4固定，滑块15与舱门9通过铰链11连 接，滑块15安装在滑轨12上，滑轨上有L1、L2、L3不同斜度，其中L2与固 定滑轨1平行，滑块15设计为：当有外力作用于滑块15时，在L2范围内没有 沿滑块15平移方向分力。当滑块15移动至L2范围内时，舱门处于关闭状态， 当滑块15移动至L1范围内时，舱门处于内倾斜状态，当滑块15移动至L3范 围内时，舱门处于外倾斜状态(图10)。