CN108104623B - 无级式车门限位器 - Google Patents
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Abstract
一种无级式车门限位器，包括：罩壳；限位端头，设于罩壳内，且在限位端头上沿着垂直于罩壳的内壁的方向设有通孔，通孔内设有铰接支点；至少一对球头滑动件，每对球头滑动件对称设置于铰接支点的两侧，球头滑动件的一端为平顶球头，另一端插入通孔并铰接至铰接支点，且球头滑动件的铰接位置与平顶球头的平顶之间的距离等于铰接支点与罩壳的内壁之间的距离；至少两组弹簧组，每组弹簧组包括设置于球头滑动件的外周的相对位置处的两个弹簧，弹簧的一端连接至通孔的侧壁，另一端连接至球头滑动件的外周；拉臂，与限位端头连接，且能够带动限位端头在罩壳内滑动。该无级式车门限位器实现了无级式限位，提升了用户体验。
Description
技术领域
本发明涉及汽车制造领域，具体涉及一种无级式车门限位器。
背景技术
为保证汽车车门能够在固定位置保持限位，通常在汽车车门上安装限位装置。目前市场上大多数车辆都会选择安装两档、三挡限位器，限位器的形式包括拉杆式限位器、扭杆式限位器、弹簧式限位器等。分档限位器的限位位置比较固定，不能满足用户主观需求，用户体验较差。
图1显示根据现有技术的一种拉杆式限位器，其包括限位盒和拉臂，限位盒内设有两块限位块，限位块通过金属弹簧或者橡胶弹簧与限位盒组装在一起。拉臂上根据车门开启需求，设计有两档或者三档限位凹凸面。图2显示根据现有技术的一种拉杆式限位器的拉臂的示意图，其中左侧和中部圆圈所示位置为限位凹凸面，右侧圆圈所示位置为拉臂与限位盒安装初始位置。车门在开启或者关闭过程中拉动拉臂在限位盒中运动，通过拉臂凹凸面对限位盒内的弹簧进行压缩，从而控制过档力，进而达到限位的目的。拉杆式限位器的缺点在于受结构约束，车门只能在固定位置进行限位，无法做到用户主观控制，用户体验较差。
扭杆式限位器由铰链与限位器集成，铰链转轴上安装凸轮机构，车门开闭过程中带动凸轮旋转，凸轮使得扭杆变形，通过变形力进行限位。扭杆式限位器的缺点在于车门只能在固定位置进行限位，无法做到用户主观控制，用户体验较差。
发明内容
本发明的目的是提出一种无级式车门限位器，以克服现有的车门限位器只能在固定位置进行限位的缺点。
本发明提出了一种无级式车门限位器，包括：
罩壳；
限位端头，所述限位端头设于所述罩壳内，且在所述限位端头上沿着垂直于所述罩壳的内壁的方向设有通孔，所述通孔内设有铰接支点；
至少一对球头滑动件，每对球头滑动件对称设置于所述铰接支点的两侧，所述球头滑动件的一端为平顶球头，另一端插入所述通孔并铰接至所述铰接支点，且所述球头滑动件的铰接位置与所述平顶球头的平顶之间的距离等于所述铰接支点与所述罩壳的内壁之间的距离；
至少两组弹簧组，每组弹簧组包括设置于所述球头滑动件的外周的相对位置处的两个弹簧，所述弹簧的一端连接至所述通孔的侧壁，另一端连接至所述球头滑动件的外周；
拉臂，所述拉臂与所述限位端头连接，且能够带动所述限位端头在所述罩壳内滑动。
优选地，所述罩壳上设有安装孔，所述拉臂的一端通过所述安装孔插入所述罩壳内。
优选地，所述无级式车门限位器包括一对球头滑动件和两组弹簧组。
优选地，所述罩壳的内壁上设有耐磨材料层。
优选地，所述球头滑动件的平顶部分设有耐磨材料层。
优选地，所述球头滑动件的平顶部分与所述罩壳的内壁之间的静摩擦力大于80N。
优选地，当所述球头滑动件相对于所述铰接支点转动到所述平顶球头的球面部分与所述罩壳的内壁相接触时，每组弹簧组中一个弹簧的压缩力为35-40N，另一个弹簧的拉伸力为35-40N。
优选地，所述球头滑动件的平顶以外的部分通过自润滑材料进行包塑处理。
优选地，所述拉臂用于连接至车身。
优选地，所述罩壳用于连接至车门。
本发明的有益效果在于利用罩壳内壁与球头滑动件之间的配合，在车门开关范围内的任意位置均可进行限位，从而实现了无级式限位，提升了用户体验。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施例中，相同的附图标记通常代表相同部件。
图1显示根据现有技术的一种拉杆式限位器的示意图；
图2显示根据现有技术的一种拉杆式限位器的拉臂的示意图；
图3显示根据本发明示例性实施例的无级式车门限位器的立体图；
图4显示根据本发明示例性实施例的无级式车门限位器去掉罩壳之后的结构示意图；
图5显示根据本发明示例性实施例的无级式车门限位器在车门静止时的内部剖视图；
图6显示根据本发明示例性实施例的无级式车门限位器在车门运动时的内部剖视图。
附图标记说明：
101-限位盒，102-拉臂，103-限位器挡块，104-限位器转轴，105-限位器安装座；
1-罩壳，2-拉臂，3-限位端头，4-球头滑动件，5-弹簧，6-通孔，7-铰接支点，8-安装孔。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
根据本发明示例性实施例的无级式车门限位器包括：
罩壳；
限位端头，限位端头设于罩壳内，且在限位端头上沿着垂直于罩壳的内壁的方向设有通孔，通孔内设有铰接支点；
至少一对球头滑动件，每对球头滑动件对称设置于所述铰接支点的两侧，球头滑动件的一端为平顶球头，另一端插入通孔并铰接至铰接支点，且球头滑动件的铰接位置与平顶球头的平顶之间的距离等于铰接支点与罩壳的内壁之间的距离；
至少两组弹簧组，每组弹簧组包括设置于球头滑动件的外周的相对位置处的两个弹簧，弹簧的一端连接至通孔的侧壁，另一端连接至球头滑动件的外周；
拉臂，拉臂与限位端头连接，且能够带动限位端头在罩壳内滑动。
使用时，拉臂连接至车身，罩壳连接至车门。在车门静止时，在弹簧组的作用下，球头滑动件垂直于罩壳的内壁，不会围绕铰接支点转动，由于球头滑动件的铰接位置与平顶球头的平顶之间的距离等于铰接支点与罩壳的内壁之间的距离，因此，球头滑动件的平顶部分与罩壳的内壁相接触。
当用户开关门时，车门由静转动，车门拉动拉臂进而带动限位端头在罩壳内滑动，球头滑动件相对于铰接支点转动，弹簧组中的一侧弹簧被压缩，另一侧弹簧被拉伸。当球头滑动件相对于铰接支点转动到平顶球头的球面部分与罩壳的内壁相接触时，球头滑动件与罩壳的内壁之间的摩擦力迅速减小，球头滑动件开始相对于内壁滑动，此时作用于拉臂上的力为弹簧的拉伸力和压缩力。可以适当地设置弹簧的弹性系数，使得当球头滑动件相对于铰接支点转动到平顶球头的球面部分与罩壳的内壁相接触时，弹簧的压缩力和拉伸力在适当的范围内，从而给用户提供较适宜的力反馈。当用户停止动作时，车门由动转静，此时拉臂不再拉动限位端头滑动，球头滑动件在弹簧组的作用下复位，球头滑动件的平顶部分与罩壳的内壁相接触，依靠二者之间的静摩擦力实现车门的限位。
本发明示例性实施例的无级式车门限位器利用罩壳内壁与球头滑动件之间的配合，在车门开关范围内的任意位置均可进行限位，从而实现了无级式限位，提升了用户体验。
在一个示例中，罩壳上设有安装孔，拉臂的一端通过安装孔插入罩壳内。更为优选地，安装孔的直径等于或略大于拉臂的外径。通过设置安装孔可以限制拉臂的运动方向，有利于拉臂的运动控制。
在一个示例中，所述无级式车门限位器包括一对球头滑动件和两组弹簧组。在实际应用中，采用一对球头滑动件和两组弹簧组即可在零部件最少的情况下达到本发明的技术效果。
在一个示例中，罩壳的内壁上设有耐磨材料层，球头滑动件的平顶部分也设有耐磨材料层。耐磨材料层的摩擦系数较大，从而球头滑动件的平顶部分与罩壳的内壁之间的静摩擦力较大，有利于保证限位效果，实现有效限位。优选地，球头滑动件的平顶部分与罩壳的内壁之间的静摩擦力大于80N。耐磨材料可以是橡胶、塑料、阻尼复合材料、高阻尼合金、阻尼涂料等。可用于本发明的橡胶包括例如丁基、丙烯酸酯、聚硫、丁腈和硅橡胶、聚氨酯、聚氯乙烯和环氧树脂橡胶等，其可满足-50～200℃温度范围内的使用要求；塑料可包括泡沫塑料，例如聚氨酯泡沫塑料等；阻尼复合材料是将橡胶和塑料作为阻尼夹芯层，再同金属或非金属结构材料组合成各种夹层结构板和梁等型材，经机械加工制成各种结构件；高阻尼合金可包括铜-锌-铝系、铁-铬-钼系和锰-铜系合金等；阻尼涂料由高分子树脂加入适量的填料以及辅助材料配制而成，是一种可涂覆在各种金属板状结构表面上，具有减振、绝热和一定密封性能的特种涂料，其包括约束阻尼涂料和水性阻尼涂料。
在一个示例中，当球头滑动件相对于铰接支点转动到平顶球头的球面部分与罩壳的内壁相接触时，每组弹簧组中一个弹簧的压缩力为35-40N，另一个弹簧的拉伸力为35-40N，从而给用户提供较适宜的力反馈。
在一个示例中，球头滑动件的平顶以外的部分通过自润滑材料(POM)进行包塑处理。在车门运动过程中，球头滑动件的球面部分与罩壳的内壁相接触，包塑的自润滑材料较光滑，滑动摩擦力较小，因此车门运动过程中产生的阻力小。
图3显示根据本发明示例性实施例的无级式车门限位器的立体图，图4显示根据本发明示例性实施例的无级式车门限位器去掉罩壳之后的结构示意图，图5和图6分别显示根据本发明示例性实施例的无级式车门限位器在车门静止和运动时的内部剖视图。
如图3-6所示，根据本发明示例性实施例的无级式车门限位器包括：
罩壳1；
限位端头3，限位端头3设于罩壳1内，且在限位端头3上沿着垂直于罩壳的内壁的方向设有通孔6，通孔6内设有铰接支点7；
一对球头滑动件4，一对球头滑动件对称设置于铰接支点7的两侧，球头滑动件4的一端为平顶球头，另一端插入通孔6并铰接至铰接支点7，且球头滑动件4的铰接位置与平顶球头的平顶之间的距离等于铰接支点7与罩壳的内壁之间的距离；
两组弹簧组，每组弹簧组包括设置于球头滑动件4的外周的相对位置处的两个弹簧5，弹簧5的一端连接至通孔6的侧壁，另一端连接至球头滑动件4的外周；
拉臂2，拉臂2与限位端头3连接，且能够带动限位端头3在罩壳1内滑动。
其中，罩壳上设有安装孔8，拉臂的一端通过安装孔插入罩壳内。
其中，罩壳的内壁上和球头滑动件的平顶部分设有耐磨材料层，二者之间的静摩擦力为90N。
使用时，拉臂2连接至车身，罩壳1连接至车门。在车门静止时，在弹簧组的作用下，球头滑动件4垂直于罩壳1的内壁，不会围绕铰接支点7转动，由于球头滑动件4的铰接位置与平顶球头的平顶之间的距离等于铰接支点7与罩壳1的内壁之间的距离，因此，球头滑动件4平顶部分与罩壳的内壁相接触。当用户开关门时，车门拉动拉臂2进而带动限位端头3在罩壳1内滑动，球头滑动件4相对于铰接支点7转动，弹簧组中的一侧弹簧被压缩，另一侧弹簧被拉伸，如图4所示。当球头滑动件4相对于铰接支点7转动到平顶球头的球面部分与罩壳1的内壁相接触时，球头滑动件4与罩壳1的内壁之间的摩擦力迅速减小，球头滑动件4开始相对于内壁滑动，此时作用于拉臂上的力为弹簧的拉伸力和压缩力，该力为40N。当用户停止动作时，车门由动转静，此时拉臂2不再对限位端头3施加力，球头滑动件4在弹簧组的作用下复位，球头滑动件4的平顶部分与罩壳1的内壁相接触，依靠二者之间的静摩擦力实现车门的限位。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
Claims (8)
1.一种无级式车门限位器，其特征在于，包括：
罩壳；
限位端头，所述限位端头设于所述罩壳内，且在所述限位端头上沿着垂直于所述罩壳的内壁的方向设有通孔，所述通孔内设有铰接支点；
至少一对球头滑动件，每对球头滑动件对称设置于所述铰接支点的两侧，所述球头滑动件的一端为平顶球头，另一端插入所述通孔并铰接至所述铰接支点，且所述球头滑动件的铰接位置与所述平顶球头的平顶之间的距离等于所述铰接支点与所述罩壳的内壁之间的距离；
至少两组弹簧组，每组弹簧组包括设置于所述球头滑动件的外周的相对位置处的两个弹簧，所述弹簧的一端连接至所述通孔的侧壁，另一端连接至所述球头滑动件的外周；
拉臂，所述拉臂与所述限位端头连接，且能够带动所述限位端头在所述罩壳内滑动；
拉臂连接至车身，罩壳连接至车门；
当用户开关门时，车门由静转动，车门拉动拉臂进而带动限位端头在罩壳内滑动，球头滑动件相对于铰接支点转动，弹簧组中的一侧弹簧被压缩，另一侧弹簧被拉伸，当球头滑动件相对于铰接支点转动到平顶球头的球面部分与罩壳的内壁相接触时，球头滑动件与罩壳的内壁之间的摩擦力迅速减小，球头滑动件开始相对于内壁滑动，此时作用于拉臂上的力为弹簧的拉伸力和压缩力，当用户停止动作时，车门由动转静，此时拉臂不再拉动限位端头滑动，球头滑动件在弹簧组的作用下复位，球头滑动件的平顶部分与罩壳的内壁相接触，依靠二者之间的静摩擦力实现车门的限位。
2.根据权利要求1所述的无级式车门限位器，其特征在于，所述罩壳上设有安装孔，所述拉臂的一端通过所述安装孔插入所述罩壳内。
3.根据权利要求1所述的无级式车门限位器，其特征在于，所述无级式车门限位器包括一对球头滑动件和两组弹簧组。
4.根据权利要求1所述的无级式车门限位器，其特征在于，所述罩壳的内壁上设有耐磨材料层。
5.根据权利要求1所述的无级式车门限位器，其特征在于，所述球头滑动件的平顶部分设有耐磨材料层。
6.根据权利要求1所述的无级式车门限位器，其特征在于，所述球头滑动件的平顶部分与所述罩壳的内壁之间的静摩擦力大于80N。
7.根据权利要求1所述的无级式车门限位器，其特征在于，当所述球头滑动件相对于所述铰接支点转动到所述平顶球头的球面部分与所述罩壳的内壁相接触时，每组弹簧组中一个弹簧的压缩力为35-40N，另一个弹簧的拉伸力为35-40N。
8.根据权利要求1所述的无级式车门限位器，其特征在于，所述球头滑动件的平顶以外的部分通过自润滑材料进行包塑处理。
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