具有集成导螺杆驱动装置的气弹簧.pdf

一种改进的气弹簧(20)，具有用于驱动活塞的驱动电机。活塞头(32)在外部周围表面上具有螺纹(36)，该螺纹被引导沿着汽缸(22)的内部周围表面(37)中相匹配的螺纹(38)。活塞(32)相对汽缸进行旋转，并且被引导进行往复运动。在这种方式中，驱动电机被集成到气弹簧中，以使气弹簧具有从动模式和手动模式。本发明的气弹簧在将车辆闭合装置安装到车辆框架中具有特别的应用。

1.  一种车辆闭合装置和支撑结构，包括：
车辆闭合装置，用于相对车辆框架进行枢轴运动，所述车辆闭合装置由一对活塞支撑和驱动，每个所述活塞包括：
汽缸，其在一端具有闭合端，在相对端上具有钻孔；
活塞，其包括连接至活塞头的活塞杆，所述活塞可在一行程上运动，所述活塞头容纳在所述汽缸中，且所述活塞杆可相对所述钻孔向内或向外运动；以及
所述活塞和所述汽缸之间的螺纹连接装置，以致当使所述活塞在所述汽缸中旋转时，所述螺纹连接装置使所述活塞在所述汽缸内往复运动，且其中所述活塞的螺纹部分在整个所述行程上都处于所述汽缸内。

2.  根据权利要求1所述的车辆闭合装置和支撑结构，其中，所述活塞杆连接至电机，以使所述活塞杆旋转，从而又使所述活塞头旋转。

3.  根据权利要求1所述的车辆闭合装置和支撑结构，其中，所述电机通过挠性连接装置连接至所述活塞杆。

4.  根据权利要求1所述的车辆闭合装置和支撑结构，其中，所述螺纹连接装置包括在外部周围表面上具有螺纹的所述活塞头，以及在内部周围表面上具有匹配螺纹的所述汽缸。

5.  根据权利要求4所述的车辆闭合装置和支撑结构，其中，独立的汽缸套容纳在所述汽缸中，以在所述汽缸的所述内部周围表面上提供所述匹配螺纹。

6.  根据权利要求1所述的车辆闭合装置和支撑结构，其中，所述车辆闭合装置为提升式门。

7.  根据权利要求1所述的车辆闭合装置和支撑结构，其中，所述车辆闭合装置为提升式门。

8.  一种气弹簧，包括：
汽缸，其在一端具有闭合端，在相对端上具有钻孔；
活塞，其包括连接至活塞头的活塞杆，所述活塞可在一行程上运动，所述活塞头容纳在所述汽缸中，且所述活塞杆可相对所述钻孔向内或向外移动；以及
所述活塞和所述汽缸之间的螺纹连接装置，以致当使所述活塞在所述汽缸中旋转时，所述螺纹连接装置使所述活塞在所述汽缸内往复运动。

9.  根据权利要求8所述的气弹簧，其中，所述活塞杆连接至电机，以使所述活塞杆旋转，从而又使所述活塞头旋转。

10.  根据权利要求8所述的气弹簧，其中，所述电机通过挠性连接装置连接至所述活塞杆。

11.  根据权利要求8所述的气弹簧，其中，所述螺纹连接装置包括在外部周围表面上具有螺纹的所述活塞头，以及在内部周围表面上具有匹配螺纹的所述汽缸。

12.  根据权利要求11所述的气弹簧，其中，独立的汽缸套容纳在所述汽缸中，以在所述汽缸的所述内部周围表面上提供所述匹配螺纹。

13.  根据权利要求8所述的所体弹簧，其中，所述活塞杆适于安装至车辆的框架上，且所述汽缸的所述一端适于安装至所述车辆中的活动闭合装置上。

14.  一种气弹簧，包括：
汽缸，其在一端具有闭合端，在相对端上具有钻孔；
活塞，其包括连接至活塞头的活塞杆，所述活塞可在一行程上运动，所述活塞头容纳在所述汽缸中，所述活塞杆可相对所述钻孔向内或向外运动；以及
所述活塞和所述汽缸之间的螺纹连接装置，以致当使所述活塞在所述汽缸中旋转时，所述螺纹连接装置使所述活塞在所述汽缸内往复运动，且其中所述活塞的螺纹部分在整个所述行程上都处于所述汽缸内。

15.  根据权利要求14所述的气弹簧，其中，所述活塞杆连接至电机，以使所述活塞杆旋转，从而又使所述活塞头旋转。

16.  根据权利要求14所述的气弹簧，其中，所述电机通过挠性连接装置连接至所述活塞杆。

17.  根据权利要求14所述的气弹簧，其中，所述螺纹连接装置包括在外部周围表面上具有螺纹的所述活塞头，以及在内部周围表面上具有匹配螺纹的所述汽缸。

18.  根据权利要求17所述的气弹簧，其中，独立的汽缸套容纳在所述汽缸中，以在所述汽缸的所述内部周围表面上提供所述匹配螺纹。

19.  根据权利要求14所述的气弹簧，其中，所述活塞杆适于安装至车辆的框架上，且所述汽缸的所述一端适于安装至车辆中的活动闭合装置上。

20.  一种气弹簧，包括：
汽缸，其在一端具有闭合端，在相对端上具有钻孔；
活塞，其包括连接至活塞头的活塞杆，所述活塞可在一行程上运动，所述活塞头容纳在所述汽缸中，且所述活塞杆可相对所述钻孔向内或向外移动；
密封物，其被提供在所述汽缸和所述活塞杆之间；以及
所述活塞和所述汽缸之间的螺纹连接装置，以致当使所述活塞在所述汽缸中旋转时，所述螺纹连接装置使所述活塞在所述汽缸内往复运动，所述活塞杆的一部分在所述行程中穿过所述密封物运动，所述部分具有不变的横截面形状。

21.  根据权利要求20所述的气弹簧，其中，所述不变的横截面形状为圆柱形。

22.  根据权利要求20所述的气弹簧，其中，所述活塞杆连接至电机，以使所述活塞杆旋转，从而又使所述活塞头旋转。

23.  根据权利要求21所述的气弹簧，其中，所述电机通过挠性连接装置连接至所述活塞杆。

24.  根据权利要求20所述的气弹簧，其中，所述螺纹连接装置包括在外部周围表面上具有螺纹的所述活塞头，以及在内部周围表面上具有匹配螺纹的所述汽缸。

25.  根据权利要求26所述的气弹簧，其中，独立的汽缸套容纳在所述汽缸中，以在所述汽缸的所述内部周围表面上提供所述匹配螺纹。

26.  根据权利要求20所述的气弹簧，其中，所述活塞杆适于安装至车辆的框架上，所述汽缸的所述一端适于安装在车辆中的活动闭合装置上。

具有集成导螺杆驱动装置的气弹簧
技术领域
本发明涉及一种在汽缸中具有导螺杆驱动装置的气弹簧，且其中所述气弹簧提供从动模式和手动模式。
背景技术
气弹簧被用来缓冲及控制活动部件和固定框架间的运动。气弹簧的一个主要应用是将车辆闭合装置连接至车辆框架。作为例子，后提升式门(rear lift gate)和掀背车(hatchback)等通常在其每个横向侧包括一个气弹簧，用于驱动和缓冲闭合装置在打开位置和关闭位置之间的运动。
有时，一个与气弹簧结合使用的附加特征是一个用于驱动闭合装置的驱动机构，例如当操作人员需要闭合装置在打开位置和关闭位置之间运动时。该驱动机构通常包括一个与气弹簧相分离的电机连杆机构。气弹簧仍然帮助闭合装置的运动，并且将闭合装置保持在打开位置。然而，电机驱动连杆机构，从而使闭合装置在打开位置和关闭位置之间运动，而且该电机提供了大量的驱动力。
发明内容
在本发明所披露的一个实施方式中，气弹簧配有汽缸及活塞，活塞包括活塞杆和活塞头。在汽缸内，活塞可在延展位置和收回位置之间运动。活塞头优选在外部周围表面上具有螺纹，该螺纹与汽缸的内部周围表面上的螺纹相啮合，从而形成活塞和汽缸间的螺纹连接。在活塞杆和汽缸之间提供有密封物。汽缸中相对钻孔向内向外运动的活塞杆具有标准的圆柱形外部周围表面，没有螺纹。在这种方式中，活塞杆可被容易地密封在汽缸中。也就是说，可穿过密封物向内向外运动的活塞杆的至少一部分具有标准的横截面，优选为圆柱形横截面。活塞的螺纹在活塞的整个行程中都处于汽缸内。
优选地，活塞杆例如通过挠性连接装置连接至旋转驱动装置。随着活塞杆的旋转，活塞头发生旋转。当活塞头在螺纹连接装置中旋转到汽缸时，使得活塞在汽缸中往复运动。已经知道，当旋转驱动装置正在驱动活塞杆时，气弹簧中的压缩气体有助于相对汽缸驱动活塞。气弹簧也可以在手动模式下操作，其中，手动力和压缩气体力驱动活塞旋转并且相对于汽缸往复运动，而不需要旋转驱动装置。
在一个最优选的应用中，活塞杆连接至车辆的框架上，而汽缸则连接至活动闭合装置上。因此，本发明的气弹簧允许闭合装置相对于车辆框架作从动运动和手动运动。
根据下面的说明和附图，本发明的这些特征和其它特征能够得到最好的理解，以下是对附图的一个简要描述。
附图说明
图1示出了处于其伸出位置的本发明的气弹簧。
图2示出了已运动到其缩回位置的气弹簧。
图3示出了沿图2中所示的线3-3剖取的剖视图。
具体实施方式
图1对气弹簧20进行了图解说明。如图所示，汽缸22具有外端24以及容纳在密封圈或密封壳28中的密封物26。密封物26密封住活塞杆30的外部周围表面。活塞杆30的外部周围表面至少在其在密封物26中可运动的区域中具有固定的横截面形状，最好为圆柱形。活塞杆30通过连接装置34连接至活塞头32。如图所示，螺纹36形成在活塞头32的外部周围表面上。汽缸套37在其内部周围表面上具有相匹配的螺纹38。汽缸套37固定在汽缸22中。
枢轴安装装置40包括用于支撑活塞杆30的枢轴销41。枢轴安装装置40被示意性地示为连接至车辆的框架42。汽缸22通过安装装置44在枢轴点48处连接至活动的闭合装置46(其仅被示意性地示出)。活动的闭合装置46例如可以是用于小型货车的提升式门。
挠性连接装置50连接至旋转电机52，驱动活塞杆30旋转。一个或一系列压痕54将汽缸套37的一端锁在汽缸22内。相对的压痕56锁住汽缸套37的另一端。汽缸套37还被阻止旋转。气体汽缸内腔58和60以及隔离板62形成在气弹簧20内，这是公知的。
图1所示的气弹簧20处于其伸出位置。当希望使气弹簧20运动到其缩回位置时(例如，当希望使活动闭合装置46运动，以使其抵靠住框架42时)，启动旋转电机52，以驱动活塞杆30旋转。操作人员可以通过开关53要求该运动。当活塞杆30旋转时，其旋转活塞头32。螺纹36和38之间的相互作用使得活塞头32在汽缸22中往复运动，特别地从图1所示的位置朝图2所示的位置向右运动。当旋转电机52驱动活塞头32旋转时，气体汽缸内腔58中压缩的气体有助于向右驱动活塞头32。在汽缸22中压缩气体的操作是公知的。
如图2所示，活塞头32已经移动到右侧。气弹簧20具有较小的总长度。图2中的位置通常与抵靠着框架42的活动闭合装置有关。应当意识到，活塞杆30的外部周围表面，特别是在图1和图2的位置之间可在密封物26内运动的部分，具有一个相对固定的横截面区域，优选为圆柱形。在这个方式中，可以容易地在密封物26处密封活塞杆30，而如果活塞杆30上这个位置处存在螺纹则密封活塞杆30会比较困难。
如图3所示，可将汽缸套37及其螺纹38制成一个整体件。当然，也可以采用其它方式来形成汽缸套37。
气弹簧20还可在手动模式下操作，其中，手动力和气体力使活塞头32旋转，从而进行往复运动。
虽然已公开了本发明的优选实施例，但是本领域普通技术人员将会认识到，在本发明的范围内可进行某些修改。因此，应当对所附权利要求书进行研究，以便确定本发明的真正范围和内容。
权利要求书
(按照条约第19条的修改)
1.一种车辆闭合装置和支撑结构，包括：
车辆闭合装置，用于相对车辆框架进行枢轴运动，所述车辆闭合装置由一对活塞支撑和驱动，每个所述活塞包括：
汽缸，其在一端具有闭合端，在相对端上具有钻孔；
活塞，其包括连接至活塞头的活塞杆，所述活塞可在一行程上运动，所述活塞头容纳在所述汽缸中，且所述活塞杆可相对所述钻孔向内或向外运动；以及
所述活塞和所述汽缸之间的螺纹连接装置，以致当使所述活塞在所述汽缸中旋转时，所述螺纹连接装置使所述活塞在所述汽缸内往复运动，且其中所述活塞的螺纹部分在整个所述行程上都处于所述汽缸内，所述活塞杆连接至电机，以使所述活塞杆旋转，从而又使所述活塞头旋转。
2.根据权利要求1所述的车辆闭合装置和支撑结构，其中，所述电机通过挠性连接装置连接至所述活塞杆。
3.根据权利要求1所述的车辆闭合装置和支撑结构，其中，所述螺纹连接装置包括在外部周围表面上具有螺纹的所述活塞头，以及在内部周围表面上具有匹配螺纹的所述汽缸。
4.根据权利要求4所述的车辆闭合装置和支撑结构，其中，独立的汽缸套容纳在所述汽缸中，以在所述汽缸的所述内部周围表面上提供所述匹配螺纹。
5.根据权利要求1所述的车辆闭合装置和支撑结构，其中，所述车辆闭合装置为提升式门。
6.根据权利要求1所述的车辆闭合装置和支撑结构，其中，所述车辆闭合装置为提升式门。
7.一种气弹簧，包括：
汽缸，其在一端具有闭合端，在相对端上具有钻孔；
活塞，其包括连接至活塞头的活塞杆，所述活塞可在一行程上运动，所述活塞头容纳在所述汽缸中，且所述活塞杆可相对所述钻孔向内或向外移动；以及
所述活塞和所述汽缸之间的螺纹连接装置，以致当使所述活塞在所述汽缸中旋转时，所述螺纹连接装置使所述活塞在所述汽缸内往复运动。
8.根据权利要求7所述的气弹簧，其中，所述活塞杆连接至电机，以使所述活塞杆旋转，从而又使所述活塞头旋转。
9.根据权利要求7所述的气弹簧，其中，所述电机通过挠性连接装置连接至所述活塞杆。
10.根据权利要求7所述的气弹簧，其中，所述螺纹连接装置包括在外部周围表面上具有螺纹的所述活塞头，以及在内部周围表面上具有匹配螺纹的所述汽缸。
11.根据权利要求10所述的气弹簧，其中，独立的汽缸套容纳在所述汽缸中，以在所述汽缸的所述内部周围表面上提供所述匹配螺纹。
12.根据权利要求7所述的所体弹簧，其中，所述活塞杆适于安装至车辆的框架上，且所述汽缸的所述一端适于安装至所述车辆中的活动闭合装置上。
13.一种气弹簧，包括：
汽缸，其在一端具有闭合端，在相对端上具有钻孔；
活塞，其包括连接至活塞头的活塞杆，所述活塞可在一行程上运动，所述活塞头容纳在所述汽缸中，所述活塞杆可相对所述钻孔向内或向外运动；以及
所述活塞和所述汽缸之间的螺纹连接装置，以致当使所述活塞在所述汽缸中旋转时，所述螺纹连接装置使所述活塞在所述汽缸内往复运动，且其中所述活塞的螺纹部分在整个所述行程上都处于所述汽缸内，所述活塞杆连接至电机，以使所述活塞杆旋转，从而又使所述活塞头旋转。
14.根据权利要求13所述的气弹簧，其中，所述电机通过挠性连接装置连接至所述活塞杆。
15.根据权利要求13所述的气弹簧，其中，所述螺纹连接装置包括在外部周围表面上具有螺纹的所述活塞头，以及在内部周围表面上具有匹配螺纹的所述汽缸。
16.根据权利要求15所述的气弹簧，其中，独立的汽缸套容纳在所述汽缸中，以在所述汽缸的所述内部周围表面上提供所述匹配螺纹。
17.根据权利要求13所述的气弹簧，其中，所述活塞杆适于安装至车辆的框架上，且所述汽缸的所述一端适于安装至车辆中的活动闭合装置上。
18.一种气弹簧，包括：
汽缸，其在一端具有闭合端，在相对端上具有钻孔；
活塞，其包括连接至活塞头的活塞杆，所述活塞可在一行程上运动，所述活塞头容纳在所述汽缸中，且所述活塞杆可相对所述钻孔向内或向外移动；
密封物，其被提供在所述汽缸和所述活塞杆之间；以及
所述活塞和所述汽缸之间的螺纹连接装置，以致当使所述活塞在所述汽缸中旋转时，所述螺纹连接装置使所述活塞在所述汽缸内往复运动，所述活塞杆的一部分在所述行程中穿过所述密封物运动，所述部分具有不变的横截面形状，所述活塞杆连接至电机，以使所述活塞杆旋转，从而又使所述活塞头旋转。
19.根据权利要求18所述的气弹簧，其中，所述不变的横截面形状为圆柱形。
20.根据权利要求19所述的气弹簧，其中，所述电机通过挠性连接装置连接至所述活塞杆。
21.根据权利要求18所述的气弹簧，其中，所述螺纹连接装置包括在外部周围表面上具有螺纹的所述活塞头，以及在内部周围表面上具有匹配螺纹的所述汽缸。
22.根据权利要求23所述的气弹簧，其中，独立的汽缸套容纳在所述汽缸中，以在所述汽缸的所述内部周围表面上提供所述匹配螺纹。
23.根据权利要求18所述的气弹簧，其中，所述活塞杆适于安装至车辆的框架上，所述汽缸的所述一端适于安装在车辆中的活动闭合装置上。