CN102052027B - 一种车用限位铰链 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车用限位铰链，包括：铰链轴、与车身固定连接的铰链固定页、与车门固定连接的铰链活动页、弹簧、固定套、活动盘和滚珠，所述铰链固定页与铰链轴固定连接，所述铰链活动页与铰链轴可转动连接，所述活动盘、固定套和弹簧沿铰链轴的轴向顺次布置，所述活动盘与铰链活动页固定连接，所述固定套与铰链轴固定连接，所述弹簧套设在铰链轴上并对固定套产生向活动盘方向的挤压作用，所述活动盘上设有至少一个球形凹坑，所述固定套上设有至少一个与所述球形凹坑对应的弧形槽，所述滚珠位于球形凹坑和弧形槽之间。本发明的车用限位铰链，结构紧凑，可增强在车辆上布置的灵活性。

Description

一种车用限位铰链

技术领域

本发明涉及一种车辆附件，特别地，本发明涉及一种车用限位铰链。

背景技术

车用铰链一般是安装在车身和车门之间，支撑车门并使车门可相对车身转动，以此实现车门的开启和关闭。车用铰链一般包括一个可固定到车身上的铰链固定页，一个可固定在车门上的铰链活动页，铰链固定页和铰链活动页通过铰链轴连接且二者可相对转动。现在很多车门铰链都集成有车门限位装置，即带限位功能的车门铰链。

现有技术中有一种车门铰链，包括一个可固定到车门立柱上的铰链座，一个可固定到车门上的铰链支架，铰链座和铰链支架通过销轴相连，在铰链座和铰链支架之间装有限位机构，限位机构由齿板、换挡滚轮及扭簧构成，齿板与换挡滚轮接触连接，齿板固定在铰链支架上，换挡滚轮安装在扭簧上，扭簧安装在铰链座上，齿板呈“8”字形，扭簧为“S”形。换挡滚轮在齿板上转动，进入“8”字形的凹形区时为初卡档位，转动至“8”的上区位时，由于限位的作用，进入终卡档位。该车门铰链虽然具有限位功能，但其结构复杂，占用空间较多，导致在车辆上布置的灵活性不高。

发明内容

本发明为解决上述的因结构复杂而导致安装灵活性不高的问题，提供一种车用限位铰链，该车用限位铰链的结构紧凑，可增强在车辆上布置的灵活度。

本发明的车用限位铰链，包括：铰链轴、与车身固定连接的铰链固定页和与车门固定连接的铰链活动页，所述铰链固定页与铰链轴固定连接，所述铰链活动页与铰链轴可转动连接，其中，所述车用限位铰链还包括：弹簧、固定套、活动盘和滚珠，所述活动盘、固定套和弹簧沿铰链轴的轴向顺次布置，所述活动盘与铰链活动页固定连接并可相对铰链轴转动，所述固定套与铰链轴固定连接，所述弹簧套设在铰链轴上并对固定套产生向活动盘方向的挤压作用，所述活动盘上设有至少一个球形凹坑，所述固定套上设有至少一个与所述球形凹坑对应的弧形槽，所述滚珠位于球形凹坑和与球形凹坑对应的弧形槽之间。

优选地，所述滚珠为三个，所述球形凹坑为三个，三个球形凹坑沿活动盘的周向均匀分布，所述弧形槽为三个，三个弧形槽沿固定套的周向均匀分布，三个滚珠分别位于三个球形凹坑和与各个球形凹坑对应的弧形槽之间。

优选地，还包括设有中心孔的花键套，所述铰链轴从中心孔中穿过且二者可相对转动；所述花键套还设有外花键，所述铰链活动页和活动盘上都设有花键孔，所述花键套安装在铰链活动页的花键孔和活动盘的花键孔中，并通过内外花键的配合使花键套、铰链活动页和活动盘三者之间固定连接。

优选地，所述铰链固定页包括折板部和圆柱部，圆柱部上设有一个沿圆柱部轴向延伸的通孔，在通孔的一端设有凹槽；所述铰链轴上设有一个与所述凹槽对应的突起块；所述折板部与车身固定连接，所述铰链轴从通孔中穿过，所述突起块卡入凹槽以使铰链固定页和铰链轴固定连接。

优选地，还包括第二螺母，所述铰链轴的靠近弹簧的端部设有外螺纹，所述第二螺母安装在铰链轴的所述外螺纹处，所述弹簧的一端与第二螺母抵接，弹簧的另一端与固定套抵接。

优选地，所述固定套包括金属圆筒和塑胶件，金属圆筒包括圆柱部和位于圆柱部一端的环状伸出部，塑胶件包覆环状伸出部，金属圆筒上设有一个贯穿的花键孔，所述铰链轴上设有与所述金属圆筒的花键孔对应的外花键，所述铰链轴从所述金属圆筒的花键孔中穿过并通过内外花键的配合使铰链轴与金属圆筒固定连接，所述三个弧形槽设置在塑胶件的与活动盘相对的表面上。

优选地，所述活动盘是用塑胶材料制作的。

优选地，每个弧形槽中设有至少一个凹陷部。

优选地，所述凹陷部为两个，两个凹陷部的中心与固定套的花键孔中心的连线之间的夹角是30度。

优选地，还包括封闭盖，所述封闭盖固定安装在铰链活动页上，所述第二螺母、弹簧、固定套、滚珠和活动盘都位于封闭盖内。

本发明的有益效果是：由于弹簧、固定套、活动盘等起限位作用的部件均沿铰链轴的轴向顺次布置，因此，整个车用限位铰链的结构紧凑，可增强在车辆上布置的灵活性。另外，通过转动第二螺母，可使第二螺母相对铰链轴来回移动，可方便地调节弹簧的松紧，即可方便地调节车门开关过程中的阻力大小。再者，由于有密封罩，外部的灰尘，沙粒或液体等不易进入到固定套和活动盘之间的间隙中。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的车用限位铰链的结构示意图；

图2是本发明的一个实施例的车用限位铰链中铰链固定页的结构示意图；

图3是本发明的一个实施例的车用限位铰链中铰链活动页的结构示意图；

图4是本发明的一个实施例的车用限位铰链中铰链轴的结构示意图；

图5是本发明的一个实施例的车用限位铰链中固定套的结构示意图；

图6是本发明的一个实施例的车用限位铰链中固定套的剖面结构示意图；

图7是本发明的一个实施例的车用限位铰链中花键套的结构示意图；

图8是本发明的一个实施例的车用限位铰链中活动盘的结构示意图；

图9是本发明的一个实施例的车用限位铰链中固定套上弧形槽和凹进部的位置关系示意图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至图9所示，本发明的第一实施例的车用限位铰链，包括：密封罩1、第二螺母8、弹簧2、固定套3、滚珠10、活动盘4、铰链轴9、花键套5、铰链活动页11、铰链固定页6和第一螺母7。

铰链轴9的结构如图4所示，其两端部分别设有螺纹，分别是第一螺纹部901和第二螺纹部902。在靠近第二螺纹部902处设有外花键部905，外花键部905处设有外花键。在外花键部905和第一螺纹部901之间设有圆盘形突出部903，在圆盘形突出部903的面向第一螺纹部901的表面上设有突起块904。

铰链固定页6的结构如图2所示，包括折板部601和圆柱部602，折板部601上设有两个安装孔603。铰链固定页6通过两个安装孔603固定安装到车身上，具体连接方式可用螺栓连接。圆柱部602上设有一个沿圆柱部602轴向延伸的通孔604，在圆柱部602的一端处设有一个与突起块904对应的凹槽605。

铰链轴9从通孔604中穿过，突起块904卡入凹槽605中，圆柱部602的设有凹槽605的端面与圆盘形突出部903的表面贴合，第一螺母7安装在第一螺纹部901上，二者之间通过内外螺纹配合连接，第一螺母7的一端面与圆柱部602的没有凹槽605的端面贴合。突起块904与凹槽605的卡合可使铰链固定页6和铰链轴9之间不产生相对转动。

铰链活动页11的结构如图3所示，包括第一折弯部1101、第二折弯部1102和第三折弯部1103，在第一折弯部1101和第二折弯部1102上各有一个安装孔1104。铰链活动页11通过两个安装孔1104固定安装到车门上，具体连接方式可用螺栓连接或铆接，本实施例中优选用螺栓连接。第三折弯部1103与铰链固定页6的折板部601在铰链轴9轴向上的位置相互重叠，在车门开启的过程中，当车门开启到一定角度时，第三折弯部1103与折板部601相互接触并干涉，以此限制车门的最大开启角度。铰链活动页11上还设有一个花键孔1105。

花键套5的结构如图7所示，包括沿其轴向延伸的中心孔501，在其外圆周面上设有沿其轴向延伸的外花键，在其轴向的中间位置处设有环状突出部502，环状突出部502将花键套5分成上下两半部分。花键套5的下半部分安装在花键孔1105中，二者之间通过内外花键配合。活动盘4上设有花键孔401，花键套5的上半部分安装在花键孔401中，二者之间通过内外花键配合。在活动盘4的一个表面上还设有三个球形凹坑402，球形凹坑402并不是完整的球形，而是比半球形稍大的形状，球形凹坑402的直径与滚珠10的直径大小相同，三个球形凹坑402沿花键孔401的周向均匀分布。活动盘4用塑胶材料制作，由于塑胶材料易发生弹性变形，因此可通过挤压将三个滚珠10分别安装到三个球形凹坑402中。铰链轴9从中心孔501中穿过，铰链轴9与花键套5之间可相对转动，花键套5的下端面与圆盘形突出部903的没有突起块904的表面接触。

固定套3是组合件，包括金属圆筒301和塑胶件302，金属圆筒301包括圆柱部301a和位于圆柱部301a一端的环状伸出部301b，塑胶件302包覆环状伸出部301b，二者之间通过包塑工艺连接。金属圆筒301上设有一个贯穿的花键孔303，铰链轴9的外花键部905从花键孔303中穿过，二者之间通过内外花键配合。固定套3和活动盘4沿铰链轴9的轴向并列配置，活动盘4的有球形凹坑402的表面与固定套3相对。在塑胶件302的面向活动盘4的表面上设有三个沿花键孔303的周向延伸的弧形槽304，三个弧形槽304在花键孔303的周向均匀分布。每个弧形槽304上有两个深度比弧形槽304的其它地方深的凹陷部305，其中一个凹陷部305位于弧形槽304的一端，另一个凹陷部305位于弧形槽304的中间某个位置，两个凹陷部305的中心与花键孔303的中心的两条连线之间的夹角是30度，具体如图9所示。三个滚珠10的位于球形凹坑402之外的部分即分别位于三个弧形槽304中的某个位置。

第二螺母8安装在铰链轴9的第二螺纹部902处，二者之间通过内外螺纹配合连接。弹簧2套设在铰链轴9上，具体地，弹簧2套设在固定套3的圆柱部301a上，弹簧2的一端与第二螺母8抵接，弹簧2的另一端与塑胶件302抵接。弹簧2对固定套3产生向下的挤压作用，要使滚珠10在弧形槽304中移动，需要克服弹簧2的作用力。

如图9所示，当车门关闭时，三个滚珠10分别位于三个弧形槽304的没有凹陷部305的端部处；当车门开启角度为35度时，三个滚珠10分别位于弧形槽304的中间某处的三个凹陷部305处；当车门开启角度为65度时，三个滚珠10分别位于弧形槽304端部的三个凹陷部305处。当滚珠10位于弧形槽304内不是凹陷部305的位置时，要使滚珠10在弧形槽304中移动，需要克服弹簧2的作用力，本实施例中将这种作用力称为转动作用力。由于凹陷部305的深度比弧形槽304的其它地方深，当三个滚珠10分别位于三个凹陷部305中时，若要使三个滚珠10离开三个凹陷部305，需要克服弹簧2的比上述转动作用力更大的作用力。因此，当滚珠10位于凹陷部305中时，铰链活动页11处在一个相对稳定的位置，没有外力作用下铰链活动页11不会离开这个位置。由于每个弧形槽304上有两个凹陷部305，因此铰链活动页11有两个相对稳定的位置，同时由于铰链活动页11与车门固定连接，即车门在开启的过程中有两个相对稳定的位置，这两个相对稳定的位置对应的车门开启角度分别为35度和65度。这即是本实施例的车用限位铰链的限位功能。

密封罩1安装在铰链活动页11上，二者之间通过密封胶固定连接。第二螺母8、弹簧2、固定套3、滚珠10和活动盘4都被密封罩1罩在其内部空腔中，可防止灰尘，沙粒或液体等进入到上述部件中，特别是进入到固定套3和活动盘4之间的间隙中，避免车门开启过程中出现异响。

本实施例的车用限位铰链，所有零件均沿铰链轴9的轴向顺次布置，因此整体结构较为紧凑，在车上布置的灵活度较大。另外，通过转动第二螺母8，可使第二螺母8相对铰链轴9上下移动，可调节弹簧2的松紧，即可调节车门开关过程中的阻力大小，且调整较方便。

在本发明的第二实施例中，为了使该车用限位铰链的结构更牢固，采用两个第二螺母8，两个第二螺母8沿铰链轴9的轴向并列设置，同时第一螺母7采用防松螺母。其它部分与第一实施例相同。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。另外，本发明的车用限位铰链并不只是用在车门上，也可用在其它领域中。

Claims (9)

1.一种车用限位铰链，包括：铰链轴、与车身固定连接的铰链固定页和与车门固定连接的铰链活动页，所述铰链固定页与铰链轴固定连接，所述铰链活动页与铰链轴可转动连接，其特征在于，所述车用限位铰链还包括：弹簧、固定套、活动盘和滚珠，所述活动盘、固定套和弹簧沿铰链轴的轴向顺次布置，所述活动盘与铰链活动页固定连接并可相对铰链轴转动，所述固定套与铰链轴固定连接，所述弹簧套设在铰链轴上并对固定套产生向活动盘方向的挤压作用，所述活动盘上设有至少一个球形凹坑，所述固定套上设有至少一个与所述球形凹坑对应的弧形槽，所述滚珠位于球形凹坑和与球形凹坑对应的弧形槽之间，每个弧形槽中设有至少一个凹陷部。

2. 如权利要求1所述的车用限位铰链，其特征在于，所述滚珠为三个，所述球形凹坑为三个，三个球形凹坑沿活动盘的周向均匀分布，所述弧形槽为三个，三个弧形槽沿固定套的周向均匀分布，三个滚珠分别位于三个球形凹坑和与各个球形凹坑对应的弧形槽之间。

3.如权利要求2所述的车用限位铰链，其特征在于，还包括设有中心孔的花键套，所述铰链轴从中心孔中穿过且二者可相对转动；所述花键套还设有外花键，所述铰链活动页和活动盘上都设有花键孔，所述花键套安装在铰链活动页的花键孔和活动盘的花键孔中，并通过内外花键的配合使花键套、铰链活动页和活动盘三者之间固定连接。

4.如权利要求2所述的车用限位铰链，其特征在于，所述铰链固定页包括折板部和圆柱部，圆柱部上设有一个沿圆柱部轴向延伸的通孔，在通孔的一端设有凹槽；所述铰链轴上设有一个与所述凹槽对应的突起块；所述折板部与车身固定连接，所述铰链轴从通孔中穿过，所述突起块卡入凹槽以使铰链固定页和铰链轴固定连接。

5.如权利要求2所述的车用限位铰链，其特征在于，还包括第二螺母，所述铰链轴的靠近弹簧的端部设有外螺纹，所述第二螺母安装在铰链轴的所述外螺纹处，所述弹簧的一端与第二螺母抵接，弹簧的另一端与固定套抵接。

6.如权利要求3-5中任一项所述的车用限位铰链，其特征在于，所述固定套包括金属圆筒和塑胶件，金属圆筒包括圆柱部和位于圆柱部一端的环状伸出部, 塑胶件包覆环状伸出部，金属圆筒上设有一个贯穿的花键孔，所述铰链轴上设有与所述金属圆筒的花键孔对应的外花键，所述铰链轴从所述金属圆筒的花键孔中穿过并通过内外花键的配合使铰链轴与金属圆筒固定连接，所述三个弧形槽设置在塑胶件的与活动盘相对的表面上。

7.如权利要求6所述的车用限位铰链，其特征在于，所述活动盘是用塑胶材料制作的。

8.如权利要求1所述的车用限位铰链，其特征在于，所述凹陷部为两个，两个凹陷部的中心与固定套的花键孔中心的连线之间的夹角是30度。

9.如权利要求5所述的车用限位铰链，其特征在于，还包括封闭盖，所述封闭盖固定安装在铰链活动页上，所述第二螺母、弹簧、固定套、滚珠和活动盘都位于封闭盖内。

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