用于车辆后挡板的提升辅助机构 【发明领域】
本发明涉及车辆的一种可转动挡板，尤其涉及一种可绕其底部边缘转动并且需要操作者使用很大的力才能打开和关闭的挡板，例如车辆后挡板。
背景技术
管实际应用中的车辆后挡板不具有提升辅助机构，但是现有技术中提及的许多装置具有这种结构。基于车辆结构的日益复杂以及外加的舒适及便利零件，后挡板变得越来越重，并且提升辅助装置变成了一种必需装置。已有技术中所列出的最常用的后挡板辅助机构使用一个扭转弹簧，所述扭转弹簧装配于所述后挡板上，并且根据打开的角度而存储能量。
由Konchan等人发明的专利号为5,358,301的美国专利披露了一个安装于后挡板上的一个扭杆平衡弹簧，当所述后挡板从挡板移离位置转动离开时，扭杆平衡弹簧扭转。所述扭杆是平直的并且和所述后挡板转动支架同轴定位。扭杆内存储的能量辅助操作者将后挡板上提至其移离地位置。当所述转动支架上的两个部件对齐时，所述处于移离位置的后挡板能够离开所述车辆。遗憾的是，Konchan专利所述的系统明显使得整个后挡板的质量增大，并因此使得对其操纵的难度加大。
由Wolda发明的专利号为5,988,724的美国专利披露了一种和由Konchan等人发明的专利类似的机构，但是其采用了一种作为一选择件可快速安装的马蹄形扭杆。除了具有独立于转动支架的扭杆，并因此可以选择使用以外，Wolda专利所述的装置类似于Konchan等人的专利，即比无辅助装置的后挡板要承受更多的重量负荷。
还有另外一大类提升辅助机构，该机构安装在车体上并且通过一个直接的力作用于所述可转动的挡板上。这种类型的机构广泛地应用于可绕其上边缘转动的挡板上，如拖车以及类似车辆的提升挡板。这些机构还同样适用于车辆的后挡板，但是由于作用于所述挡板的机构需要距离所述铰接支架轴一定的距离，故需要一个大的装配空间。此外，由于所述机构安装于车体上，其有可能妨碍所述后挡板移离所述车辆。不同于车辆提升挡板，后挡板能够方便的移离是大部分后挡板系统所必需的。
由Steniberg等发明的专利号为4,291,501的美国专利披露了一装置，该装置通过具有一体结构的曲柄的扭杆而平衡汽车的可转动部件或者挡板。所述扭杆从所述挡板的外部安装，并且不与所述转动支架轴同轴，从而需要一较大的安装空间。
除了扭杆，其它各种各样的能量存储装置被采用以和Steniberg等人发明的专利所述相类似的方式在所述挡板上产生直接的作用力。这些装置包括但不限制于牵簧、压缩弹簧、钟表弹簧以及气簧。
【发明内容】
相应的，为车辆后挡板提供一种简单的提升辅助系统将是很有利的，该系统很容易拆卸而且实际上不会增大后挡板的重量，从而使得将所述后挡板从所述车辆上移离的操作不会受到影响。此外，设置一个可以传输扭矩的提升辅助系统并且使得该系统和所述后挡板转动轴同轴定位将是有利的，这样一来，安装空间可得以减小，而且传统已有后挡板的相对简便的移离方法仍能保持。
本发明提供一种用于车辆后挡板的利用装配于车体上的能量存储装置的提升辅助系统。所述能量存储装置可通过一曲柄向所述驱动轴传递一扭矩。所述驱动轴和所述后挡板转动支架轴同轴对齐，并且具有一个将其和所述后挡板相连的槽形驱动部件，所述部件连同一个传统的已有转动支架装置共同作用。当所述后挡板以现有技术中公知的传统方式被移离时，所述槽形驱动部件无需操作者的介入可自动脱开。所述槽形驱动部件、曲柄以及驱动轴被布置成可以根据转动打开后挡板而向所述挡板提供一个增大的提升辅助力矩。在本发明的最佳实施例中，所述槽形驱动部件被设置成在所述后挡板的中间位置解除所述提升辅助力矩，该位置和由传统的已有转动支架装置所控制的移离位置一致。在这种方式下，所述提升辅助停止位置和所述后挡板移离位置相同，这就使得所述移离和再安装步骤得以简化。此外，所述能量存储装置被构造成可以在压缩方向和粘性阻尼器相连，以便于后挡板打开的速度可受到限制。
相应地，按照本发明的一个主要方面，一车辆后挡板提升辅助系统包括一个车辆后挡板，所述后挡板通过围绕一后挡板转动轴相对于一车体转动而打开和关闭；一个位于车体内，并且其一端和所述车体转动连接的能量存储装置；一个和所述能量存储装置转动连接并且和一驱动轴固连的曲柄臂，所述驱动轴和所述后挡板转动轴同轴对齐；一个转动支架装置，所述转动支架装置包括一个可实现与所述后挡板转动轴稳固的转动连接的转动支撑装置，并且包括一个位于所述后挡板以及所述驱动轴之间的连接装置，以便于所述后挡板与所述车体的相对转动可引起所述能量存储装置的线性移动以及在后挡板完全打开位置时的最大能量存储。
按照本发明的另一方面：
a.所述能量存储装置是一气簧；
b.所述气簧在其压缩方向和所述粘性阻尼器相连以便于限制所述后挡板的打开速度；
c.所述能量存储装置是一螺旋弹簧、人造橡胶或类似的弹性材料；
d.位于所述后挡板以及所述驱动轴之间的连接装置包括一个槽形驱动部件，所述驱动部件可以方便地脱开以使得所述后挡板被移走。
e.所述槽形驱动部件在一个和后挡板转动支架系统的移离位置相一致的所述后挡板的中间位置解除所述关闭辅助力矩。
通过下面的描述本发明的其它方面将变得很明显。
附图简介
附图1是一典型的具有一可转动的后挡板的轻型卡车货箱的透视图，其中所述后挡板处于完全关闭位置；
附图1A是一典型的具有一可转动的后挡板的轻型卡车货箱的透视图，其中所述后挡板处于完全打开位置；
附图2是按照本发明的一个机构的零件的局部分解视图；
附图3是按照本发明的一个实施例的局部剖视图，其中可转动的后挡板处于完全关闭位置；
附图4是按照本发明的一个实施例的局部剖视图，其中可转动的后挡板处于完全打开位置；
附图5是按照本发明的一个实施例的局部剖视图，其中可转动的后挡板处于中间打开位置；
附图6是本发明的一个机构的局部纵向剖视图；
附图7是一无辅助装置的转动支架装置的局部透视图；
附图8是按照本发明的一个实施例的局部剖视图，其中可转动的后挡板处于完全关闭的位置，所述槽形驱动装置处于脱开的状态；
附图9是按照本发明的一个实施例的局部剖视图，其中可转动的后挡板处于中间打开位置，所述槽形驱动装置处于接合的状态；
附图10是按照本发明的一个实施例的局部剖视图，其中可转动的后挡板处于完全打开的位置，所述槽形驱动装置处于结合的状态。
【具体实施方式】
附图1示出了一个标准的具有一可转动的后挡板2的轻型卡车货箱1，其中所述的后挡板2处于完全关闭的位置。所述后挡板2可以绕一对构成一转动支架轴3的货箱体转动支架20、40转动，其中所述转动支架轴3紧靠所述后挡板2的下边缘4。附图1A示出了绕所述转动支架轴3转动至完全打开位置的所述后挡板2。随着所述后挡板由其完全关闭的位置转动至其完全打开的位置，其质心5由所述转动支架轴3向后移动，从而使得关闭所需的力明显增大。图3示出了处于完全关闭位置的后挡板2，其质心5向所述转动支架轴3的前方略微偏离，偏离的尺寸为D1，这一偏离如图所示产生一个少量的关闭辅助力。图4示出了处于完全打开位置的后挡板2，其质心5向所述转动支架轴3的后方大幅度的偏离，偏离的尺寸为D2，这一偏离产生了一个所述操作者在关闭所述后挡板时必需克服的较大的打开力矩。
在如图2及图6所示的本发明的最佳实施例中，一个气簧能量存储装置10位于所述轻型卡车货箱体的侧面7，其具有一个与所述车体转动连接的固定端11以及与一曲柄臂13转动连接的移动端12。所述曲柄臂13与一个驱动轴14固连在一起，所述驱动轴14可转动地插入一个转动支架挡板21的套筒结构22中。所述转动支架挡板21以及货箱体转动支架20刚性安装在所述轻型卡车货箱体侧面7上，从而它们将所述货箱体侧面金属材料夹于它们之间。通过这种方式，所述套筒结构22以及与所述转动支架轴3成一直线的所述驱动轴14之间可以实现一特别牢固的连接。一个外部槽形驱动部件15通过一个螺钉16与所述驱动轴14同轴安装在一起。所述螺钉16在可转动的同时支撑所述驱动轴14以及所述刚性货箱体转动支架20的整个可转动的装置。所述货箱体转动支架20还包括一个外部支撑表面件23。
一个后挡板转动支架30与所述后挡板2固连，并且具有一个内部支撑表面件31。一个内部槽形驱动部件32与所述后挡板转动支架30固连，并且与所述内部支撑表面件31共轴。当所述后挡板2在正常操作情况下安装在轻型卡车货箱1上时，所述后挡板转动支架30的所述内部支撑表面件31与产生一稳固的转动连接的所述货箱体转动支架20的所述外部支撑表面件23面接。此外，所述外部槽形驱动部件15与所述后挡板转动支架30的内部槽形驱动部件32连接，从而使得所述后挡板2的转动直接通过所述相连的槽形驱动部件传递至所述驱动轴14。在这种方式下，所述曲柄臂13基于所述后挡板2的转动而线性驱动所述气簧10。
如图4所示，所述曲柄臂13以及所述气簧10被布置或构造，从而使得所述后挡板2处于完全打开的位置时能够获得最大的能量存储。当所述后挡板2被关闭时，所述气簧10存储的能量可以向操作者提升所述后挡板提供显著的帮助。当所述后挡板关闭时，所述转动支架轴3与所述质心5之间的偏离尺寸D减小，因此操作者需要较小的力即可实现关闭操作。同时，随着所述后挡板的关闭，所述气簧10中存储的能量减小，并且与所述偏离尺寸D成一定比例的回落。如果所述气簧10以及所述曲柄臂13系统被正确地构造，则所述系统能够使得所述操作者在整个提升范围内所需的力得以降低并且几乎保持恒定。此外所述气簧10可以沿其压缩方向和粘性阻尼器相连，以便于限制所述后挡板2打开的速度。
在最佳实施例中，所述槽形驱动部件在如图5及图8所示的所述后挡板2的中间位置脱开。在这种结构中，所述后挡板2在其最终的关闭运动过程中没有受到提升辅助力。由于限定尺寸的三角形所具有的非线性的特性使得偏离尺寸D成正比的减小，因此操作者所需施加的力相对地小，故这一折衷方案也被认为是可接受的。换言之，随着所述后挡板的质心接近通过所述转动轴的垂直线，移动在重力作用下的所述后挡板所需的力较小。
在最佳实施例中，所述系统也可被构造成允许所述后挡板2完全移离所述轻型卡车货箱1。这种移离操作如附图7所示可通过在所述后挡板侧部的不作为提升辅助装置的转动支架装置而得以实现。所述后挡板2的所述侧部具有一个在现有技术中已知的被动的后挡板转动支架40，所述支架包括一个和所述货箱体转动支架42的一外部支撑表面件43面接的马蹄形内部支撑表面件41。所述外部支撑表面件43大致是圆形的，但是包括两个平面区域44，当所述内部支撑表面件41以及所述外部支撑表面件43被适当地对齐但是仍相连时，所述平面区域的设置能够使得所述马蹄形内部支撑表面件41移位，以便于在所有其它位置提供一个稳固的转动连接。在最佳实施例中，所述马蹄形内部支撑表面件41以及所述两个平面区域44的方位和图6及图9所示的所述后挡板的中间位置相一致。通过这种结构，所述提升辅助停止位置和所述后挡板移离位置相同，这就明显简化了后挡板移离和再安装的步骤。这一移离和再安装步骤和所述后挡板没有提升辅助装置的情形相同，不同之处在于本发明实施例的槽形驱动部件必须被对齐。
图9以及图10示出了处于连接情形下的所述槽形驱动部件，其中所述外部槽形驱动部件15和所述内部槽形驱动部件32相连，以便于传递转动运动以及提升辅助力矩。图8示出了处于脱开情形下的所述槽形驱动部件，其中所述外部槽形驱动部件15可自由移入所述内部槽形驱动部件32的内部。这种脱开的情况发生在所述后挡板从所述中间位置到所述完全关闭的位置。