CN103359182B - 具有组合扭矩杆和扭矩管组件的行李箱盖铰链平衡系统 - Google Patents

Abstract

一种用于车辆的行李箱盖铰链组件，包括平衡扭矩系统，该平衡扭矩系统具有扭矩存储组件。扭矩存储组件包括具有第一轴向端和第二轴向端的扭矩杆，以及具有第一轴向端和第二轴向端的扭矩管。扭矩杆的第一轴向端以扭矩传递接合方式附接到联动系统，用于在其间传递扭矩，扭矩杆的第二轴向端以扭矩传递接合方式附接到扭矩管的第二轴向端，用于在其间传递扭矩，并且扭矩管的第一轴向端以扭矩传递接合方式附接到铰链盒，用于在其间传递扭矩。扭矩存储组件被预加载力矩，以产生用于帮助支撑构件从闭合位置到打开位置的运动的扭矩。

Description

具有组合扭矩杆和扭矩管组件的行李箱盖铰链平衡系统

技术领域

本发明大体涉及一种用于旋转地支撑车辆行李箱盖的铰链组件，且更具体地涉及一种平衡扭矩系统，该平衡扭矩系统具有附接到铰链盒的用于向行李箱盖施加打开力的扭矩存储组件。

背景技术

平衡行李箱盖铰链组件通常包括至少一个扭矩杆，该扭矩杆在一对铰链盒之间延伸。支撑构件可旋转地附接到铰链盒中的每一个，并且由铰链盒中的每一个支撑。扭矩杆的一端弯曲以限定接合一个铰链盒的上紧端，并且扭矩杆的另一端弯曲以限定接合一个支撑构件的环状端。扭矩杆在装配过程中扭转，并且相对于铰链盒固定在位，以将扭矩杆预加载。预加载的扭矩杆用作弹簧来解扭，由此施加扭矩至支撑构件来帮助打开行李箱盖。

扭矩杆能够存储的扭矩的量取决于扭矩杆的长度，扭矩杆的弯曲端减少扭矩杆的总有效长度。而且，扭矩杆的弯曲端在扭矩杆中引起弯曲应力，这降低扭矩杆的耐用性。另外，扭矩杆的这样的构造仅允许单个扭矩上紧位置，由此限制可预加载到扭矩杆中的扭矩的量。通过将不同的附接位置增加到扭矩杆的上紧端附接到的铰链盒，可将有限的变化量建立到系统中。但是，由于封装约束，这些可变的上紧位置仅能够提供在3°和4°之间的扭矩杆旋转范围。

发明内容

提供了一种用于车辆的行李箱盖铰链组件。该行李箱盖铰链组件包括配置用于附接到车辆的铰链盒，和可旋转地附接到铰链盒的支撑构件。该支撑构件可围绕旋转轴线在闭合位置和打开位置之间旋转。行李箱盖铰链组件进一步包括平衡扭矩系统。平衡扭矩系统包括联动系统，联动系统互连铰链盒和支撑构件。扭矩存储组件联接到铰链盒和联动系统。扭矩存储组件被预加载力矩，以产生用于帮助支撑构件从闭合位置朝向打开位置的运动的扭矩。扭矩存储组件包括具有第一轴向端和第二轴向端的扭矩杆，以及具有第一轴向端和第二轴向端的扭矩管。扭矩杆的第一轴向端以扭矩传递接合方式附接到联动系统，用于在其间传递扭矩。扭矩杆的第二轴向端以扭矩传递接合方式附接到扭矩管的第二轴向端，用于在其间传递扭矩，并且扭矩管的第一轴向端以扭矩传递接合方式附接到铰链盒，用于在其间传递扭矩。

相应地，扭矩存储组件可包括总有效长度，总有效长度等于扭矩管的有效长度和扭矩杆的有效长度之和。扭矩管和扭矩杆中每一个的有效长度由车辆的宽度限制。因此，扭矩存储组件的总有效长度可几乎等于车辆宽度的两倍，这几乎是现有技术的扭矩杆的有效长度的两倍。增大的总有效长度降低扭矩杆和扭矩管内的应力，由此改进其耐用性。

当结合附图理解时，本发明的上述特征和优点以及其他特征和优点将从下面用于实现本发明的最佳模式的详细描述变得显而易见。

附图说明

图1是从车辆一侧看的显示出铰链组件的示意性剖视图。

图2是从第一角度看的铰链组件的示意性立体视图。

图3是从第二角度看的铰链组件的示意性立体视图。

图4是铰链组件的示意性分解立体视图。

图5是铰链组件的示意性局部立体视图，显示扭矩存储组件和铰链盒之间的连接部。

图6是扭矩存储组件的示意性分解立体视图。

图7是扭矩存储组件的示意性局部剖视图。

图8是夹紧块的示意性分解局部视图。

具体实施方式

本领域普通技术人员将意识到，例如“上方”、“下方”、“向上”、“向下”、“顶”、“底”等术语用于描述附图，不表示对本发明的范围的限制，本发明的范围由所附权利要求限定。

参照附图，其中，全部附图中相似的附图标记表示相似的部件，行李箱盖铰链组件，在后文中称为铰链组件，大体显示在20处。参照图1，铰链组件20用于车辆22，并且可旋转地将行李箱盖24联接到车辆22的车身26。行李箱盖24密封由车身26限定的开口28，例如车辆22的后备箱或货物区域。虽然本文仅显示并且描述了单个铰链组件20，但是应意识到，车辆22可包括一对铰链组件，每一个铰链组件位于车辆22的相对的侧向侧上，铰链组件中的每一个为彼此的镜像，并且不直接连接到彼此。

车身26沿纵向轴线30在前端和后端之间延伸。铰链组件20可旋转地将行李箱盖24附接到车身26，用于围绕旋转轴线32旋转。如图所示，旋转轴线32相对于车辆22的纵向轴线30垂直。但是，车辆22的纵向轴线30和旋转轴线32之间的相对位置可不同于本文所示和所述的。行李箱盖24可在用于密封开口28的闭合位置和用于允许进入开口28的打开位置之间旋转。

还参照图2到图4，铰链组件20包括铰链盒34。铰链盒34附接到车身26。铰链盒34可以以任何适当方式附接到车身26，例如通过紧固件，诸如螺栓和/或螺钉。支撑构件36可旋转地附接到铰链盒34。支撑构件36附接到行李箱盖24，并且相对于车身26支撑行李箱盖24。支撑构件36配置用于围绕旋转轴线32在闭合位置和打开位置之间旋转，从而使行李箱盖24在闭合位置和打开位置之间旋转。支撑构件36可以以任何适当方式定形，例如但不限于图中所示的鹅颈构造。

铰链组件20包括扭矩平衡系统38，扭矩平衡系统38配置用于施加扭矩至支撑构件36，以帮助支撑构件36和行李箱盖24从闭合位置到打开位置的运动。扭矩平衡系统38包括扭矩存储组件40和联动系统42。扭矩存储组件40联接到铰链盒34和联动系统42并且互连铰链盒34和联动系统42。扭矩存储组件40被预加载一力矩，以产生用于帮助支撑构件36从闭合位置到打开位置的运动的扭矩。

扭矩存储组件40包括扭矩杆44和扭矩管46。扭矩杆44包括第一轴向端48和第二轴向端50。类似地，扭矩管46也包括第一轴向端52和第二轴向端54。扭矩杆44的第一轴向端48以扭矩传递接合方式附接到联动系统42，用于在其之间传递扭矩。扭矩杆44的第二轴向端50以扭矩传递接合方式附接到扭矩管46的第二轴向端54，用于在其之间传递扭矩。扭矩管46的第一轴向端52以扭矩传递接合方式附接到铰链盒34，用于在其之间传递扭矩。

扭矩管46限定中空内部56，扭矩杆44布置在扭矩管46的中空内部56中。扭矩杆44和扭矩管46每一个包括截面模量。扭矩杆44的截面模量和扭矩管46的截面模量设计成使得，当每一个以约相同的速率旋转时将产生相似的扭矩，从而在扭转载荷作用下，扭矩杆44或扭矩管46均不会在另一个之前屈服。这样，扭矩管46的截面模量和扭矩杆44的截面模量优选布置在彼此的0%和10%之间的范围内。因此，应意识到，扭矩杆44和扭矩管46可具有相同的截面模量，其中扭矩管46的截面模量和扭矩杆44的截面模量之间的差为0%。而且，应意识到，扭矩管46和扭矩杆44中的一个的截面模量可以比另一个的截面模量大或小直至10%。

扭矩杆44和扭矩管46中的每一个限定沿杆轴线58延伸的线性形状。扭矩杆44和扭矩管46每一个沿线性杆轴线58延伸而在其中没有任何弯曲，其中扭矩杆44的第一轴向端48和第二轴向端50以及扭矩管46的第一轴向端52和第二轴向端54沿杆轴线58布置。扭矩杆44和扭矩管46沿杆轴线58同轴对准。

参照图6，扭矩存储组件40限定总有效扭矩长度，总有效扭矩长度包括扭矩杆44的有效扭矩长度60和扭矩管46的有效扭矩长度62的和。扭矩杆44的有效扭矩长度60和扭矩管46的有效扭矩长度62由车辆22的宽度限制，车辆22的宽度横向于车辆22的纵向轴线30测量。因此，扭矩存储组件40的总有效扭矩长度可以是车辆22的宽度的约两倍大。扭矩存储组件40的较大值的总有效扭矩长度减小扭矩杆44和扭矩管46上的应力，由此提高扭矩存储组件40的耐用性。

如上面所述，扭矩杆44的第二轴向端50以扭矩传递接合方式附接到扭矩管46的第二轴向端54，用于在其间传递扭矩。扭矩杆44的第二轴向端50可以以任何适当方式附接到扭矩管46的第二轴向端54。例如，参照图6和7，扭矩杆44的第二轴向端50限定外横截面形状，并且扭矩管46的中空内部56限定内横截面形状，内横截面形状配置用于以互锁旋转接合方式接收扭矩杆44的外横截面形状。扭矩杆44的外横截面形状和扭矩管46的内横截面形状每一个包括六边形形状。锁定装置64将扭矩管46的第二轴向端54相对于扭矩杆44的第二轴向端50固定，以防止扭矩杆44和扭矩管46之间沿杆轴线58的相对轴向运动。锁定装置64包括套管66，套管66布置在扭矩管46的第二端50的外表面上。锁定装置64配置用于抵靠扭矩杆44向里挤压扭矩管46。扭矩管46的外表面或套管66的内表面之一可相对于杆轴线58限定成角度表面68，该成角度表面68配置用于将套管66相对于扭矩管46楔入在位。如图所示，套管66的内表面限定成角度表面68。应意识到，上面所述的扭矩杆44的第二轴向端50和扭矩管46的第二轴向端54之间的扭矩传递接合仅是示例性的，并且可与本文所示和所述的不同。

如上面所述，扭矩管46的第一轴向端52以扭矩传递接合方式附接到铰链盒34，用于在其间传递扭矩。扭矩管46的第一轴向端52可以以任何适当方式附接到铰链盒34。例如，参照图2，4和5，扭矩管46的第一轴向端52张开，以限定具有径向延伸的凸缘72的锥形段70。铰链盒34包括锥形延伸部74，该锥形延伸部74的外部形状和尺寸对应于扭矩管46的锥形段70的内部形状和尺寸。锥形延伸部74接合锥形段70，以将扭矩管46的第一轴向端52相对于铰链盒34和杆轴线58对准和定位。如图所示，盖76互连扭矩管46的第一轴向端52和铰链盒34。盖76以互锁接合方式连接到锥形段70的凸缘72，以防止盖76和扭矩管46之间的围绕杆轴线58的相对旋转。例如，凸缘72可限定与杆轴线58径向间隔开的非圆形周边，例如所示的六边形形状。盖76在其中限定用于接收凸缘72的类似配置尺寸和形状的凹部78。一旦盖76通过定位在凹部78内的凸缘72而被固定到铰链盒34，扭矩管46相对于盖76和铰链盒34旋转地固定，抵抗围绕杆轴向58的旋转。应意识到，扭矩管46的第一轴向端52和铰链盒34上面所述的的扭矩传递接合仅是示例性的，并且可与本文所示和所述的不同。

盖76可包括多个孔80，孔80围绕盖76的周边且距离杆轴线58等距地布置，并且铰链盒34可包括至少一个延伸通过所述多个孔80之一的突出部82。如图所示，铰链盒34包括两个突出部82，该两个突出部82围绕旋转轴线58间隔开一百八十度（180°），并且盖76限定六个孔80，包括两个孔80一组的三组孔，其中每一组的两个孔80围绕杆轴线58间隔开一百八十度（180°）。突出部82可定位在两个孔80一组的三组中的任意一组内，以调节盖76相对于铰链盒34围绕杆轴线58的旋转位置。调节扭矩管46相对于铰链盒34的旋转位置影响扭矩存储组件40的扭矩输出。因此，由定位在不同孔80中的突出部82提供的可变位置提供对扭矩存储组件40的扭矩输出的调节性。

参照图2到图4，联动系统42互连铰链盒34和支撑构件36。另外，联动系统42互连扭矩杆44的第一轴向端48和支撑构件36。联动系统42将扭矩从扭矩存储组件40传递到支撑构件36。施加到支撑构件36的扭矩有助于支撑构件36从闭合位置运动到打开位置中。联动系统42包括上紧链接件84，上紧链接件84附接到扭矩杆44，并且可与扭矩杆44一起旋转。上紧链接件84径向远离杆轴线58延伸到远枢转点86，该远枢转点86与杆轴线58侧向地间隔开。联动系统42进一步包括从动链接件88，从动链接件88具有在枢转点86处可旋转地联接到上紧链接件84的第一端90，和可旋转地联接到支撑构件36的第二端92。

如上面所述，扭矩杆44的第一轴向端48以扭矩传递接合方式附接到联动系统42，用于在其间传递扭矩。扭矩杆44的第一轴向端48可以以任何适当方式附接到铰链盒34。例如，参照图3和8，夹紧块94固定地附接到联动系统42，并且将扭矩杆44的第一轴向端48在其和联动系统42之间的任何相对旋转位置处定位地以及旋转地固定到联动系统42。夹紧块94包括固定地附接到上紧链接件84的第一部分96，和附接到第一部分96的第二部分98。紧固机构将第二部分98附接到第一部分96。紧固机构可包括能够通过第一部分96和第二部分98之间的足够的夹紧力来将第二部分98固定到第一部分96从而将扭矩杆44定位地固定在其间的任何装置。例如，紧固机构可包括至少一个紧固件100，该紧固件100延伸通过第二部分98，并且与第一部分96螺纹接合。两个紧固件100显示在附图中。替代地，可预期的是，可采用本文未示出或描述的一些其他紧固机构，例如凸轮和杠杆系统。

第一部分96和第二部分98配合来在其间限定环形通道102。如图所示，第一部分96和第二部分98中的每一个限定半圆形凹部78，当半圆形凹部78结合在一起时形成环形通道102。环形通道102接收通过其的扭矩杆44，其中第一部分96和第二部分98被紧固机构紧拉在一起，以抵靠扭矩杆44提供夹紧力，从而将扭矩杆44相对于夹紧块94固定在位。

环形通道102包括防旋转结构104，用于摩擦地接合扭矩杆44。防旋转结构104接合布置在环形通道102中的扭矩杆44，以当第二部分98附接到第一部分96并且抵靠第一部分96夹紧时，防止扭矩杆44相对于夹紧块94的旋转。防旋转结构104可包括例如多个变形部，例如但不限于，沿平行于扭矩杆44的中心轴线延伸并且朝向扭矩杆44径向向内延伸的多个脊。替代地并且如图所示，防旋转结构104可包括在扭矩杆44的第一轴向端48和夹紧块94的环形通道102之间共享的对应的非圆形形状。防旋转结构104接合扭矩杆44，并且在第一部分96抵靠第二部分98夹紧时增大其间的摩擦，以防止扭矩杆44相对于夹紧块94的旋转。应意识到，扭矩杆44的第一轴向端48和联动系统42之间的上面描述的扭矩传递接合仅是示例性的，并且可与本文所示和所述的不同。

如图3中较佳示出的，扭矩杆44的第一轴向端48布置在夹紧块94外侧。如本文所用，术语外侧限定为布置得距离纵向轴线30更远。因此，扭矩杆44的第一轴向端48比夹紧块94布置得距离纵向轴线30更远。控制杆108可附接到扭矩杆44的第一轴向端48，并且可与扭矩杆44的第一轴向端48一起旋转。控制杆108相对于扭矩杆44的第一轴向端48旋转地固定，以使控制杆108的旋转使扭矩杆44旋转。

控制杆108可包括旋转锁定机构110，旋转锁定机构110将控制杆108旋转地固定到扭矩杆44。旋转锁定机构110可包括能够将控制杆108旋转地固定到扭矩杆44同时保持扭矩杆44的直的轴向取向的任何机构。换句话说，旋转锁定机构110将控制杆108旋转地固定到扭矩杆44而没有弯曲扭矩杆44的第一轴向端48。例如，参照图3和4，旋转锁定机构110可包括控制杆孔112，控制杆孔112具有非环形横截面形状，其对应于扭矩杆44的第一轴向端48的非环形横截面形状。例如，控制杆孔112可限定六边形横截面形状，该形状与扭矩杆44的第一轴向端48的六边形外部形状配合。但是，应意识到，可以替代地使用在控制杆孔112和扭矩杆44之间的其他非圆形对应形状。

扭矩存储组件40通过控制杆108围绕杆轴线58的旋转而被扭转，从而产生存储在扭矩存储组件40中的扭矩。在装配过程中，控制杆108相对于铰链盒34旋转在位，并且在固定在该位置中。围绕杆轴线58的该旋转在固定到联动系统42的扭矩杆44的第一轴向端48和固定到铰链盒34的扭矩管46的第一轴向端52之间扭转扭矩存储组件40，由此产生用于帮助打开28行李箱盖24的扭矩。铰链盒34包括保持结构114，保持结构114配置用于将控制杆108相对于铰链盒34固定在位。该保持结构114防止控制杆108沿会允许扭矩存储组件40解扭的方向旋转，并且还抵抗远离纵向轴线30的侧向运动，以防止控制杆108从保持结构114的意外分离。

详细描述和视图或附图支持并且说明本发明，但是本发明的范围仅由权利要求限定。虽然已经详细描述了用于实现要求保护的本发明的较佳模式和其他实施例，但是仍存在用于实践所附权利要求中限定的本发明的多种替代设计和实施例。

Claims (9)

1.一种用于车辆的行李箱盖铰链组件，该行李箱盖铰链组件包括：

铰链盒，配置用于附接到车辆；

支撑构件，可旋转地附接到铰链盒，用于围绕旋转轴线在闭合位置和打开位置之间旋转；

平衡扭矩系统，包括：

联动系统，互连铰链盒和支撑构件；和

扭矩存储组件，联接到铰链盒和联动系统，并且被预加载力矩以产生用于帮助支撑构件从闭合位置朝向打开位置的运动的扭矩；

其中，扭矩存储组件包括具有第一轴向端和第二轴向端的扭矩杆，以及具有第一轴向端和第二轴向端的扭矩管；并且

其中，扭矩杆的第一轴向端以扭矩传递接合方式附接到联动系统，用于在其间传递扭矩，扭矩杆的第二轴向端以扭矩传递接合方式附接到扭矩管的第二轴向端，用于在其间传递扭矩，并且扭矩管的第一轴向端以扭矩传递接合方式附接到铰链盒，用于在其间传递扭矩，

其中，扭矩管限定中空内部，扭矩杆布置在所述中空内部中。

2.根据权利要求1中所述的铰链组件，其中，扭矩杆和扭矩管每一个包括在彼此的0％和10％范围内的截面模量。

3.根据权利要求1中所述的铰链组件，其中，扭矩管的第一轴向端张开，以限定具有径向延伸的凸缘的锥形段。

4.根据权利要求3中所述的铰链组件，其中，铰链盒包括锥形延伸部，该锥形延伸部具有对应于扭矩管的锥形段的内部形状和尺寸的外部形状和尺寸，以与扭矩管的锥形段配合接合来将扭矩管的第一轴向端相对于铰链盒和杆轴线对准和定位。

5.根据权利要求4中所述的铰链组件，进一步包括盖，所述盖互连扭矩管的第一轴向端和铰链盒。

6.根据权利要求5中所述的铰链组件，其中，所述盖以互锁接合方式连接到锥形段的凸缘，以防止所述盖和扭矩管之间的相对旋转。

7.根据权利要求6中所述的铰链组件，其中，所述盖包括多个孔，所述多个孔围绕所述盖的周边距离杆轴线等距地布置，并且铰链盒包括延伸通过所述多个孔中的一个的至少一个突出部，其中，所述至少一个突出部可定位在所述多个孔中的任一个内，以调节所述盖相对于铰链盒围绕杆轴线的旋转位置，从而影响扭矩存储组件的扭矩输出。

8.根据权利要求1中所述的铰链组件，进一步包括锁定装置，该锁定装置配置用于将扭矩管的第二轴向端相对于扭矩杆的第二轴向端固定，以防止扭矩杆和扭矩管之间沿杆轴线的相对轴向运动。

9.根据权利要求1中所述的铰链组件，其中，扭矩存储组件限定总有效扭矩长度，该总有效扭矩长度包括扭矩杆的有效扭矩长度和扭矩管的有效扭矩长度之和。