CN107386863A - 一种用于汽车侧门或后背门的轴向驱动执行器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于汽车侧门或后背门的轴向驱动执行器，包括驱动单元、执行组件和车门的连接部件，执行组件包括丝杠、垫片限位器、丝杠垫片、螺母连接套、螺母、弹簧导套、输出弹簧、弹簧外套、运动密封圈和驱动外套，车门的连接部件包括O型密封圈、执行组件端球头支座、支座弹簧、驱动单元端球头支座和线束密封圈。本发明用于汽车侧门或后背门的轴向驱动执行器，通过驱动执行器的伸长或缩短可以带动车门围绕着门的铰链进行旋转，从而可以实现门的电动打开或关闭，用户不再需要大力的手动开关门，对汽车车门及门框的要求低，成本较低，驱动噪音小的驱动执行器来实现电动开关门。从而提高了系统的便利性，以解决上述背景技术中提出的问题。
Description
技术领域
本发明涉及汽车车门技术领域，具体为一种用于汽车侧门或后背门的轴向驱动执行器。
背景技术
目前汽车侧门或后背门的关闭通常是手动的，在关门时需要大力将车门手动关闭至完全上锁的位置，在一些车门的密封反力较大或者关门入角设计欠佳时，关门比较困难，尤其在低温的情况下表现更甚，这样就使最终客户感受关门困难，尤其是一些大型的SUV的后背门，开启比较高，门又比较重的情况下，操作非常困难，这就注定了电动开关门是具有很好的市场前景的。虽然现在市场上有一些后背门是可以实现电动开关的，但整个系统设计时对系统周边要求高，驱动执行器等成本高，驱动时声音大，影响客户的最终感受。
而轴向驱动执行器作为电动开关门的动力执行部件，提供了整个车门电动开关的动力源，所以，设计一种汽车侧门或后背门的轴向驱动执行器，可以实现电动开关门的功能，同时能够与不同的汽车车门匹配，且成本低，驱动时声音小，将成为企业在电动开关门市场中的核心竞争力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于汽车侧门或后背门的轴向驱动执行器，具有实现电动开关门，同时对汽车车门及门框的要求低，成本较低，驱动噪音小的优点，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于汽车侧门或后背门的轴向驱动执行器，包括驱动单元、执行组件和车门的连接部件，驱动单元包括驱动马达减震块、马达减速器组件、减速器减震块、花键连接器、连接器减震块、阻尼连接器壳体、阻尼器外部弹簧、阻尼器内部壳体、阻尼器外部壳体、阻尼连接器轴、阻尼器内部弹簧、轴承、轴套、驱动单元密封圈、驱动单元壳体和驱动单元盖板，所述马达减速器组件与所述花键连接器通过花键连接，所述阻尼连接器壳体与阻尼连接器轴连接，所述阻尼连接器壳体有具的凸起特征与阻尼器内部弹簧和阻尼连接器轴接触；
执行组件包括丝杠、垫片限位器、丝杠垫片、螺母连接套、螺母、弹簧导套、输出弹簧、弹簧外套、运动密封圈和驱动外套，所述丝杠与驱动单元的阻尼连接器轴连接，所述丝杠支撑在所述轴承上，所述丝杠与螺母通过螺纹连接，所述弹簧导套具有的凸起特征与驱动单元的所述驱动单元密封圈固定连接，所述螺母连接套有凸起特征与所述螺母连接，所述输出弹簧一端顶在所述弹簧导套上，另一端顶在所述弹簧外套上，所述运动密封圈的凸起特征连接于弹簧外套与驱动外套之间；
车门的连接部件包括O型密封圈、执行组件端球头支座、支座弹簧、驱动单元端球头支座和线束密封圈，所述O型密封圈和驱动单元的端部的驱动马达减震块连接，所述执行组件端球头支座和驱动单元端球头支座通过轴向驱动执行器连接汽车的车身和车门并通过支座弹簧卡紧，所述线束密封圈密封所述驱动装置。
优选的，所述执行组件端球头支座和驱动单元端球头支座均为一种塑料制成的构件，且通过支座弹簧与车身或车门固定。
优选的，所述驱动外套含有挂钩的凹槽特征，驱动单元端球头支座具有挂钩凸起特征，凸起与凹槽配合完成驱动单元、执行组件以及车门的连接部件的外壳连接。
优选的，执行器的两端含有O型密封圈，且所述弹簧外套外还设置对驱动单元起密封作用的运动密封圈。
优选的，所述驱动单元壳体和驱动单元盖板上下分开为两个零件，分别含有的凸起特征和凹槽特征卡接在一起。
优选的，所述螺母与螺母连接套通过螺纹连接，且螺母连接套具有的凹槽特征和螺母具有的凸起特征相互匹配。
优选的，所述弹簧导套与所述输出弹簧的接触面为不规则形状。
优选的，所述螺母连接套与所述执行组件端球头支座采用螺纹连接。
优选的，驱动单元含有由阻尼连接器壳体、阻尼器外部弹簧、阻尼器内部壳体、阻尼器外部壳体、阻尼连接器轴和阻尼器内部弹簧组成的阻尼结构。
优选的，驱动外套的直径小于市场上主要产品的直径。
优选的，驱动单元的运动连接区域含有减速器减震块和连接器减震块，运动连接为柔性连接。
优选的，所述执行组件端球头支座含有的凸起特征和所述弹簧外套含有的凹槽特征配合。
优选的，执行器内部含有多处卡接，减震和限位特征。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的用于汽车侧门或后背门的轴向驱动执行器，两端连接头以及套管等部件采用了塑料件的设计，因为塑料件的成型特点，很多零件都带有挂钩、凸起或者凹槽等特征，减少了螺钉等连接机构，且通过零部件的一些形状变化，降低了零件的重量；因零件结构紧凑，车门在关闭状态，执行器的所有部件都隐藏在驱动外套内部，而驱动外套的直径与现有技术比较小，所以整个执行器对车门门框结构的要求低且外形美观；执行器内部多处采用橡胶圈的密封结构设计，提高了执行器的防尘防水性能；阻尼结构采用了单向的设计，马达在驱动时阻力小，且多处采用减震块的设计，该执行器的能量消耗小且动作平稳，声音轻。所以本发明跟现有技术相比，不仅保留了电动开关门的优点，同时降低了重量，改进了性能，从而提高了客户的满意度和感知质量。
附图说明
图1a为本发明的总成示意图；
图1b为本发明的驱动单元壳体分解图；
图2为本发明的驱动单元的结构示意图；
图3a和图3b为本发明的车门的连接部件的结构示意图；
图4为本发明的驱动外套的特征示意图；
图5为本发明的密封圈的结构示意图；
图6为本发明的壳体盖板的结构示意图；
图7为本发明的螺母连接套的结构示意图；
图8为本发明的弹簧导套的结构示意图；
图9为本发明的执行组件端球头支座的结构示意图；
图10为本发明的阻尼机构的结构示意图；
图11为本发明的关门状态(缩短)的结构示意图；
图12为本发明的柔性连接的结构示意图；
图13为本发明的弹簧外套的结构示意图。
图中：101驱动马达减震块、102马达减速器组件、103减速器减震块、104花键连接器、105连接器减震块、106阻尼连接器壳体、107阻尼器外部弹簧、108阻尼器内部壳体、109阻尼器外部壳体、110阻尼连接器轴、111阻尼器内部弹簧、112轴承、113轴套、114驱动单元密封圈、115驱动单元壳体、116驱动单元盖板、201丝杠、202垫片限位器、203丝杠垫片、204螺母连接套、205螺母、206弹簧导套、207输出弹簧、208弹簧外套、209运动密封圈、210驱动外套、301 O型密封圈、302执行组件端球头支座、303支座弹簧、304驱动单元端球头支座、305线束密封圈。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1-13，其中图1包括图1a、图1b；图3包括图3a、图3b，本发明提供一种技术方案：一种用于汽车侧门或后背门的轴向驱动执行器，包括驱动单元、执行组件和车门的连接部件，驱动单元包括驱动马达减震块101、马达减速器组件102、减速器减震块103、花键连接器104、连接器减震块105、阻尼连接器壳体106、阻尼器外部弹簧107、阻尼器内部壳体108、阻尼器外部壳体109、阻尼连接器轴110、阻尼器内部弹簧111、轴承112、轴套113、驱动单元密封圈114、驱动单元壳体115和驱动单元盖板116，马达减速器组件102与花键连接器104通过花键连接，阻尼连接器壳体106与阻尼连接器轴110连接，阻尼连接器壳体106有具的凸起特征与阻尼器内部弹簧111和阻尼连接器轴110接触，驱动单元壳体115和驱动单元盖板116上下分开为两个零件，分别含有的凸起特征和凹槽特征卡接在一起，既保证了连接的强度，也节约了螺钉等连接结构，驱动单元含有由阻尼连接器壳体106、阻尼器外部弹簧107、阻尼器内部壳体108、阻尼器外部壳体109、阻尼连接器轴110和阻尼器内部弹簧111组成的阻尼结构，该阻尼结构可以使驱动单元驱动执行器时输出不受影响，而手动关门或者车门自动坠落时起到阻尼刹车的作用，驱动单元的运动连接区域含有减速器减震块103和连接器减震块105，运动连接为柔性连接，起到缓冲和减震的作用；
执行组件包括丝杠201、垫片限位器202、丝杠垫片203、螺母连接套204、螺母205、弹簧导套206、输出弹簧207、弹簧外套208、运动密封圈209和驱动外套210，驱动外套210含有挂钩的凹槽特征，驱动单元端球头支座304具有挂钩凸起特征，凸起与凹槽配合完成驱动单元、执行组件以及车门的连接部件的外壳连接,少了螺纹连接的螺钉等结构，减少了零件数量，降低了装配成本，在关门状态时，弹簧外套208会缩到驱动外套210内部，所以在汽车门关闭时，整个执行器的外观为统一直径的结构，且驱动外套210的直径小于市场上主要产品的直径，所以对车门的外框要求低，丝杠201与驱动单元的阻尼连接器轴110连接，丝杠201支撑在轴承112上，丝杠201与螺母205通过螺纹连接，弹簧导套206具有的凸起特征与驱动单元的驱动单元密封圈114固定连接，螺母连接套204有凸起特征与螺母205连接，螺母205与螺母连接套204通过螺纹连接，且螺母连接套204具有的凹槽特征和螺母205具有的凸起特征相互匹配，防止转动，螺纹连接简单易行，保证了连接的轴向强度，同时防转动的特征防止螺纹松脱，保证了两者的连接强度，输出弹簧207一端顶在弹簧导套206上，弹簧导套206与输出弹簧207的接触面为不规则形状，有利于减小输出弹簧207压缩时的摩擦并节省弹簧导套206所使用的材料，同时也减小了弹簧在压缩时与导套壁的摩擦与磨损，另一端顶在弹簧外套208上，运动密封圈209的凸起特征连接于弹簧外套208与驱动外套210之间；
车门的连接部件包括O型密封圈301、执行组件端球头支座302、支座弹簧303、驱动单元端球头支座304和线束密封圈305，执行器的两端含有O型密封圈301，且弹簧外套208外还设置对驱动单元起密封作用的运动密封圈209，对驱动单元起密封作用，整个执行器无论在伸长还是缩短的状态，都有密封圈的密封作用，提高了执行器的防尘防水的性能，O型密封圈301和驱动单元的端部的驱动马达减震块101连接，执行组件端球头支座302和驱动单元端球头支座304通过轴向驱动执行器连接汽车的车身和车门并通过支座弹簧303卡紧，螺母连接套204与执行组件端球头支座302采用螺纹连接，保证了连接的轴向强度，如果强度不足，可以增加螺纹的圈数，执行组件端球头支座302含有的凸起特征和弹簧外套208含有的凹槽特征配合，防止了两者的相对转动，线束密封圈305密封驱动装置,执行组件端球头支座302和驱动单元端球头支座304均为一种塑料制成的构件，且通过支座弹簧303与车身或车门固定，防止执行器弹出，在保证连接强度的情况下，降低了零件的重量，且规避了金属件容易腐蚀的缺点，提高了美观性，执行器内部含有多处卡接，减震和限位特征，减震和限位特征，整个执行器运动时振动小，结构平稳，声音效果好且重量轻。
该驱动执行器的一端可与车身通过支架连接，另一端与车门连接，驱动执行器的马达在通电时，其一端可以相对于另外一端轴向移动，当马达正向或反向通电时，执行器可以轴向伸长或缩短，此移动端可以固定在车门端也可以固定在车身端，通过驱动执行器的伸长或缩短可以带动车门围绕着门的铰链进行旋转，从而可以实现门的电动打开或关闭，与固定端或移动端连接的是电动驱动装置，此电动驱动装置的输出是通过一个丝杆零件来完成，电动驱动装置带动丝杆转动，丝杆上有螺母零件，螺母通过一个筒形零件和执行器的另一个固定端相连，而螺母则在一个导槽零件内滑动，但不能随丝杆转动，带有导槽零件和执行器的固定端相连，所以当丝杆转动的时候螺母会在丝杆上移动而不是打转，同时螺母也带动执行器的另一端移动，从而实现车门的自动打开和关闭，用户不再需要大力的手动开关门。而车门的重量一般在30kg以上，且客户要求的成本较低，开启或关闭时噪音要小，这就需要一种外形尺寸小，对汽车车门及门框的要求低，成本较低，驱动噪音小的驱动执行器来实现电动开关门。从而提高了系统的便利性。
综上所述：本发明的用于汽车侧门或后背门的轴向驱动执行器，马达通电后执行器伸长与压缩的动作，从而实现了车门的电动开启与关闭的操作。同时，多处采用了塑料件的设计，因为塑料件的成型特点，很多零件都带有挂钩、凸起或者凹槽等特征，减少了螺钉等连接机构，且通过零部件的一些形状变化，降低了零件的重量；因零件结构紧凑，车门在关闭状态，执行器的所有部件都隐藏在驱动外套内部，而驱动外套的直径与现有技术比较小，所以整个执行器对车门门框结构的要求低且外形美观；执行器内部多处采用橡胶圈的密封结构设计，提高了执行器的防尘防水性能；阻尼结构采用了单向的设计，马达在驱动时阻力小，且多处采用减震块的设计，该执行器的能量消耗小且动作平稳，声音轻，降低了重量，改进了性能，从而提高了客户的满意度和感知质量。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种用于汽车侧门或后背门的轴向驱动执行器，其特征在于，包括驱动单元、执行组件和车门的连接部件，驱动单元包括驱动马达减震块(101)、马达减速器组件(102)、减速器减震块(103)、花键连接器(104)、连接器减震块(105)、阻尼连接器壳体(106)、阻尼器外部弹簧(107)、阻尼器内部壳体(108)、阻尼器外部壳体(109)、阻尼连接器轴(110)、阻尼器内部弹簧(111)、轴承(112)、轴套(113)、驱动单元密封圈(114)、驱动单元壳体(115)和驱动单元盖板(116)，所述马达减速器组件(102)与所述花键连接器(104)通过花键连接，所述阻尼连接器壳体(106)与阻尼连接器轴(110)连接，所述阻尼连接器壳体(106)有具的凸起特征与阻尼器内部弹簧(111)和阻尼连接器轴(110)接触；
执行组件包括丝杠(201)、垫片限位器(202)、丝杠垫片(203)、螺母连接套(204)、螺母(205)、弹簧导套(206)、输出弹簧(207)、弹簧外套(208)、运动密封圈(209)和驱动外套(210)，所述丝杠(201)与驱动单元的阻尼连接器轴(110)连接，所述丝杠(201)支撑在所述轴承(112)上，所述丝杠(201)与螺母(205)通过螺纹连接，所述弹簧导套(206)具有的凸起特征与驱动单元的所述驱动单元密封圈(114)固定连接，所述螺母连接套(204)有凸起特征与所述螺母(205)连接，所述输出弹簧(207)一端顶在所述弹簧导套(206)上，另一端顶在所述弹簧外套(208)上，所述运动密封圈(209)的凸起特征连接于弹簧外套(208)与驱动外套(210)之间；
车门的连接部件包括O型密封圈(301)、执行组件端球头支座(302)、支座弹簧(303)、驱动单元端球头支座(304)和线束密封圈(305)，所述O型密封圈(301)和驱动单元的端部的驱动马达减震块(101)连接，所述执行组件端球头支座(302)和驱动单元端球头支座(304)通过轴向驱动执行器连接汽车的车身和车门并通过支座弹簧(303)卡紧，所述线束密封圈(305)密封所述驱动装置。
2.根据权利要求1所述的一种用于汽车侧门或后背门的轴向驱动执行器，其特征在于，所述执行组件端球头支座(302)和驱动单元端球头支座(304)均为一种塑料制成的构件，且通过支座弹簧(303)与车身或车门固定。
3.根据权利要求1所述的一种用于汽车侧门或后背门的轴向驱动执行器，其特征在于，所述驱动外套(210)含有挂钩的凹槽特征，驱动单元端球头支座(304)具有挂钩凸起特征，凸起与凹槽配合完成驱动单元、执行组件以及车门的连接部件的外壳连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于汽车侧门或后背门的轴向驱动执行器，其特征在于，执行器的两端含有O型密封圈(301)，且所述弹簧外套(208)外还设置对驱动单元起密封作用的运动密封圈(209)。
5.根据权利要求1所述的一种用于汽车侧门或后背门的轴向驱动执行器，其特征在于，所述驱动单元壳体(115)和驱动单元盖板(116)上下分开为两个零件，分别含有的凸起特征和凹槽特征卡接在一起。
6.根据权利要求1所述的一种用于汽车侧门或后背门的轴向驱动执行器，其特征在于，所述螺母(205)与螺母连接套(204)通过螺纹连接，且螺母连接套(204)具有的凹槽特征和螺母(205)具有的凸起特征相互匹配。
7.根据权利要求1所述的一种用于汽车侧门或后背门的轴向驱动执行器，其特征在于，所述弹簧导套(206)与所述输出弹簧(207)的接触面为不规则形状。
8.根据权利要求1所述的一种用于汽车侧门或后背门的轴向驱动执行器，其特征在于，所述螺母连接套(204)与所述执行组件端球头支座(302)采用螺纹连接。
9.根据权利要求1所述的一种用于汽车侧门或后背门的轴向驱动执行器，其特征在于，驱动单元含有由阻尼连接器壳体(106)、阻尼器外部弹簧(107)、阻尼器内部壳体(108)、阻尼器外部壳体(109)、阻尼连接器轴(110)和阻尼器内部弹簧(111)组成的阻尼结构。
10.根据权利要求1所述的一种用于汽车侧门或后背门的轴向驱动执行器，其特征在于，驱动外套(210)的直径小于市场上主要产品的直径。
11.根据权利要求1所述的一种用于汽车侧门或后背门的轴向驱动执行器，其特征在于，驱动单元的运动连接区域含有减速器减震块(103)和连接器减震块(105)，运动连接为柔性连接。
12.根据权利要求1所述的一种用于汽车侧门或后背门的轴向驱动执行器，其特征在于，所述执行组件端球头支座(302)含有的凸起特征和所述弹簧外套(208)含有的凹槽特征配合。
13.根据权利要求1所述的一种用于汽车侧门或后背门的轴向驱动执行器，其特征在于，执行器内部含有多处卡接，减震和限位特征。
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