[发明专利]用于差动式发动机的气压缸的缓冲系统

说明书

技术领域

本发明总体涉及一种用于打开及关闭车门的气压缸动力系统，更具体 地，涉及一种可调节的缓冲系统，其用于客运车辆中使用的气压缸动力差动 式发动机门打开及关闭装置。

背景技术

气压缸已应用于机械系统中来将压缩空气转化为线性往复运动，以打开 及关闭客运车辆的车门。美国专利第3,979,790号中披露了此类门致动系统 的实例。

典型地，用于该环境中的气压缸由圆柱形腔室、活塞以及两个密封地连 接于该圆柱形腔室的端盖组成。端盖具有贯穿其延伸的孔，以允许压缩空气 流入及流出圆柱形腔室，以致使活塞沿线性方向移动，从而对车门施加打开 力或关闭力。

气压缸/差动式发动机系统还被设计为用于打开及关闭客运车辆的车门。 美国专利第4,231,192号、第4,134,231号及第1,557,684号中披露了这些系 统的实例。

已确定在某些情况中，当打开和/或关闭车门时，需要减慢活塞在行程结 束时的运动。已知通过限制排气(exhaust air)流出圆柱形腔室来减慢该行程 的技术，其通常被视作活塞运动的缓冲。

图1中示意性示出了一种用于气动差动式发动机门打开装置的已知缓冲 系统。差动式发动机包括具有大直径汽缸1和小直径汽缸2的壳体，大直径 汽缸1和小直径汽缸2的端部被盖6和盖7封闭。大直径活塞4安装于大汽 缸1中，小直径活塞5安装于小汽缸2中。齿条16附连于大活塞4和小活 塞5，并在大活塞4和小活塞5之间延伸。齿条16与小齿轮15啮合。小齿 轮15又连接于驱动用于关闭及打开车门的机构的轴14。活塞4和5的线性 运动致使齿条16线性地运动。如图1所示，该线性运动被转化为使车门打 开和/或关闭的小齿轮15和轴14的旋转运动，活塞4和5向左侧的移动致使 车门打开，而活塞4和5向右侧的移动致使车门关闭。

如图1所示，小汽缸2的右外侧通过盖7中的孔19连接于压缩空气储 存器，该储存器向小活塞5持续地施加正压。如图2中示意性示出的，附连 于大汽缸1的外端的盖6具有腔室17，腔室17包括通过端口YY连接于三 通阀的孔9和10，三通阀提供通到压缩空气源和排气装置的连接。在关闭门 的过程中，孔9连接于加压的空气源，并且排气孔10被关闭。由于活塞4 的表面积大于活塞5的表面积，所以活塞4、5移动到右侧，使小齿轮15/轴 14沿逆时针方向旋转。在打开行程中，孔9和10连接于排气装置，致使空 气流出大汽缸1。由于小活塞5始终附连于正压空气源，所以大汽缸1内的 气压的排放致使由齿条16连接的活塞4、5在大汽缸1和小汽缸2内向左侧 移动。该向左侧的移动使小齿轮15/轴14沿顺时针方向旋转，而开始打开车 门。

在该设计中，通过使用具有充分小于开口XX的直径的直径的小孔11 实现在(门打开)活塞行程结束时的缓冲。该孔11位于腔室17的侧面，腔 室17提供通到大汽缸1的腔室的内部容积的连接。圆柱形密封盘8安装于 活塞4与盖6之间，并被支撑在两个弹簧12和13之间。活塞4、5的向左 移动使弹簧12和13被压缩，弹簧12和13的压缩使盘8与腔室17的表面 17a接触，而形成腔室表面17a的密封。一旦实现该密封，空气就不能再经 由开口XX从大汽缸1的腔室排入腔室17中，因此，空气仅能经由孔11排 入腔室17中。由于孔11的直径小于开口XX的直径，所以限制了空气流出 大汽缸1，从而减慢移动到左侧的(门打开)活塞行程的速度，并实现门打 开的过程中的缓冲效果。

美国专利第2,343,316号提出一种用于动力操作门的气压缸/差动式发动 机，其中，为了防止猛力关闭(slamming)，在门关闭的过程中在活塞行程 即将结束时出现缓冲。在该装置中，在密封盘与盖的表面接触时出现缓冲， 致使排气流经小孔，其显著地减小了从汽缸壳体排出的空气的流速，并降低 了活塞的线速度。