CN108438061B - 动力铰链总成和包括动力铰链总成的动力后挡板总成 - Google Patents

Abstract

一种动力铰链总成包括第一门铰链部件、连接到第一门铰链部件的驱动单元以及配置为一经连接到电源就将第一门铰链部件移位到安装位置的控制器。还公开了一种包括该动力铰链总成的动力后挡板总成和一种安装后挡板的方法。

Description

动力铰链总成和包括动力铰链总成的动力后挡板总成

技术领域

本发明总体上涉及机动车辆设备领域，并且更具体地，涉及一种新的和改进的动力铰链总成、一种包括该动力铰链总成的动力后挡板总成，以及一种将动力后挡板安装到机动车辆上的方法。

背景技术

本发明涉及动力铰链总成以及包括该动力铰链总成的动力后挡板总成。动力铰链总成包括具有电子离合器的驱动单元和响应于控制器的驱动马达。动力铰链总成和动力后挡板总成允许手动和自动升高和降低后挡板。有利地，动力铰链总成包括用于监控动力铰链总成的角度取向的绝对位置传感器。动力铰链总成的控制器被配置为当后挡板被安装到机动车辆上时，一经连接到电源就将第一门铰链部件移位到安装位置。这确保了动力铰链总成被适当地定向以便无故障和高效的安装。

发明内容

根据本文描述的目的和益处，提供了用于后挡板的动力铰链总成。该动力铰链总成包括第一门铰链部件、连接到第一门铰链部件的驱动单元以及控制器。该控制器被配置为当准备将后挡板安装到机动车辆上时，一经连接到电源就将第一门铰链部件移位到安装位置。

驱动单元包括驱动马达，该驱动马达通过允许手动操作后挡板的通常分离的离合器连接到第一门铰链部件，手动操作后挡板即手动地升高和降低后挡板。而且，控制器可以被配置为响应于命令信号接合离合器并且操作驱动马达以便自动升高或降低后挡板。

第一门铰链部件可以包括驱动杯状件、固定杯状件以及集成的驱动杯状件位置传感器。驱动杯状件位置传感器监控驱动杯状件的当前位置并且将当前驱动杯状件位置数据提供给控制器。固定杯状件可以包括具有铰链销通道的圆柱形壁并且驱动杯状件可以包括具有开口端部的铰链销插口。驱动单元的输出部被连接到驱动杯状件。当第一门铰链部件处于安装位置时，铰链销插口的开口端部与圆柱形壁中的铰链销通道对齐。

动力铰链总成也可以包括第一铰链销。该第一铰链销可以被承载在邻近后挡板的机动车辆车身侧上。当第一门铰链部件处于安装位置时，第一铰链销通过穿过对齐的铰链销通道和开口端部而被安装在铰链销插口中。

根据另一方面，提供了动力后挡板总成。该动力后挡板总成包括具有第一端部和第二端部的后挡板、处于后挡板的第一端部处的动力铰链总成以及处于后挡板的第二端部处的扭矩铰链总成。动力铰链总成包括第一门铰链部件、连接到第一门铰链部件的驱动单元以及控制器。该控制器被配置为当将后挡板安装到机动车辆上时当首次连接到电源时将所述第一门铰链部件移位到安装位置。

驱动单元可以包括驱动马达，该驱动马达通过允许手动操作后挡板的通常分离的离合器连接到第一门铰链部件。控制器可以被配置为响应于命令信号接合离合器并且操作驱动马达以便自动升高或降低后挡板。

第一门铰链部件可以包括接纳在固定杯状件内的驱动杯状件。固定杯状件可以包括具有铰链销通道的圆柱形壁同时驱动杯状件可以包括具有开口端部的第一铰链销插口。驱动单元的输出部可以通过驱动杯状件来连接。当第一门铰链部件处于安装位置时，开口端部可以与铰链销通道对齐。此外，第一门铰链部件可以包括驱动杯状件位置传感器，该驱动杯状件位置传感器监控驱动杯状件的当前位置并且将当前驱动杯状件位置数据提供给控制器。

扭矩铰链总成包括承载在扭矩杆上的第二铰链销插口。该扭矩杆用于当后挡板朝向该闭合位置升高时将后挡板朝向闭合位置偏置，有效地抵消后挡板的一定重量，由此减少了闭合作用力。

动力后挡板总成也包括承载在邻近后挡板的第一端部的机动车辆车身上并且接纳和保持在驱动杯状件的第一铰链销插口中的第一固定铰链销。而且，动力后挡板总成也可以包括承载在邻近后挡板的第二端部的机动车辆车身上并且接纳和保持在第二铰链销插口中的第二固定铰链销。

根据又一方面，提供了一种将动力后挡板安装到机动车辆上的方法。该方法包括以下步骤：将控制器配置为一经首次连接到电源就将动力铰链总成的第一门铰链部件移位到安装位置，以及通过控制器将第一门铰链部件定向到安装位置中。

该方法还可以包括以下步骤：(a)通过绝对位置传感器监控第一铰链部件的驱动杯状件的当前位置，(b)将控制器配置为响应于从绝对位置传感器接收的当前驱动杯状件位置数据，以及(c)当将第一门铰链部件定向到安装位置中时，通过控制器将驱动杯状件的第一铰链销插口的开口端部与第一门铰链部件中的铰链销通道对齐。

而且，该方法可以包括以下步骤：通过将第二铰链销插入到第二铰链销插口中而将扭矩铰链总成装配到后挡板的第二端部处。此外，该方法可以包括通过将第一铰链销穿过铰链销通道和开口端部，以便将第一铰链销插入驱动杯状件的第一铰链销插口中，来装配动力铰链总成。

更进一步地，该方法可以包括在后挡板相对于机动车辆的第一角度或者取向处装配扭矩铰链总成，并且在后挡板相对于机动车辆的第二角度或者取向处装配动力铰链总成。

在下面描述中，示出并且描述了动力铰链总成、动力后挡板总成以及将动力后挡板安装到机动车辆上的相关方法的若干优选实施例。如应当意识到的，该动力铰链总成、动力后挡板总成以及相关方法能够具有其他不同的实施例并且其若干细节能够在各种显而易见的方面进行修改，而全部都不脱离在下面权利要求中阐明和描述的动力铰链总成、动力后挡板总成以及方法。因此，附图和说明书应当认为是说明性的而非限制性的。

附图说明

并入本文并且形成说明书的一部分的附图示出该动力铰链总成、动力后挡板总成以及相关的后挡板安装方法的若干方面并且连同说明书一起用于解释其某些原理。附图中：

图1是动力铰链总成的示意性框图；

图2是包括图1所示的动力铰链总成的动力后挡板总成的示意性平面图；

图3a是动力铰链总成的第一门铰链部件的细节透视图，该细节透视图示出了驱动杯状件的开口端部与环绕的固定杯状件的圆柱形壁中的第一铰链销通道未对齐；

图3b是类似于图3a但是示出了驱动杯状件的第一铰链销插口的开口端部与设置在固定杯状件的圆柱形壁中的铰链销通道对齐以允许将后挡板容易地安装到机动车辆上的视图；

图4是扭矩铰链总成的第二铰链销插口的细节透视图；

图5a-5d是示出了后挡板如何被安装到机动车辆上的一系列图示。

现将详细的参考动力铰链总成和动力后挡板总成的本优选实施例，其示例在附图中示出。

具体实施方式

现在参考图1，该图1示意性地图示了动力铰链总成10。该动力铰链总成10包括第一门铰链部件12、连接到第一门铰链部件的驱动单元14以及控制器16。控制器16可以包括计算装置，诸如根据来自适当的控制软件的指令操作的专用微处理器或电子控制单元(ECU)。因此，控制器16可以包括全部经由通信总线彼此通信的一个或多个处理器、一个或多个存储器以及一个或多个网络接口。在所示的实施例中，控制器16是驱动单元14的一部分。在此，应当理解的是，在一些可能的实施例中，如图2所示，控制器16可以是与驱动单元14分离的部件。

如下面更详细描述的，控制器16被配置为一经借助于插入式连接器20将控制器16连接到电源18就将第一门铰链部件12移位到安装位置。

如图1、图3a以及图3b中最佳地示出的，第一门铰链部件12包括驱动杯状件22、固定杯状件24以及集成的驱动杯状件位置传感器26。驱动杯状件位置传感器26可以包括绝对位置传感器或旋转位置传感器。这种传感器可以作为MLX90316型旋转位置传感器从微电子集成系统(Microelectronic Integrated Systems)中获得。这只是一个示例并且不应被视为限制范围。可以使用电位计、霍尔效应或其它类型的传感器。如图3a和3b最佳示出的，驱动杯状件22包括具有开口端部30的铰链销插口28。固定杯状件24包括具有铰链销通道34的圆柱形壁32。

如图1所示，驱动单元14除了控制器16之外还包括驱动马达36、通常分离的离合器38以及花键连接或以其他方式连接到驱动杯状件22的输出部40。在此应当理解的是，集成的驱动杯状件位置传感器26可以键合到或以其它方式连接到输出部40或驱动杯状件22。驱动杯状件位置传感器26被配置为监控驱动杯状件22的当前位置并且将当前驱动杯状件位置数据提供到控制器16。

现在参考图2，该图2示出了包括图1所示的动力铰链总成10的动力后挡板总成50。如图2所示，动力后挡板总成50包括具有第一端部54和第二端部56的后挡板52。动力铰链总成10设置在后挡板的第一端部54处。扭矩铰链总成58设置在后挡板52的第二端部56处。在所示的实施例中，扭矩铰链总成58包括承载在扭矩杆62上的第二铰链销插口60。再次参见图4，在此应当理解的是，动力铰链总成10的第一铰链销插口28和扭矩铰链总成58的第二铰链销插口60是共轴的并且它们一起限定了后挡板52当其安装到机动车辆上时的枢转轴线。

还如图2所示的，动力铰链总成10还包括第一铰链销64，该第一铰链销64承载在或固定到邻近后挡板52的第一端部54的机动车辆车身66上。类似地，扭矩铰链总成58包括第二铰链销68，该第二铰链销68承载在或固定到邻近后挡板52的第二端部56的机动车辆车身66上。当后挡板52适当地安装到机动车辆上时，第一铰链销64被接纳并且保持在动力铰链总成10的驱动杯状件22的第一铰链销插口28中同时第二铰链销68被接纳并且保持在扭矩铰链总成58的第二铰链销插口60中。

现在参考图5a-5d，该图5a-5d示出了一种将后挡板52安装到机动车辆上的方法。如图5a所示的，后挡板52与机动车辆70分离，使第一铰链销64和相对的第二铰链销68暴露在机动车辆车身侧66上。

如图5b所示，安装后挡板52的方法包括通过在第二铰链销68上插入第二铰链销插口60来将扭矩铰链总成58装配在后挡板52的第二端部56处。这是通过将后挡板52定位在相对于水平面大约80°并且相对于竖直面大约10°的第一角度取向以及将现在被松开的扭矩杆62的端部上的第二铰链销插口60与第二铰链销68对齐来完成的。然后后挡板52沿动作箭头A的方向横向移动以将第二铰链销68插入到第二铰链销插口60中，或换言之，将第二铰链销插口60嵌套在第二铰链销68上。

安装方法还包括将控制器16配置为一经连接到电源18就将动力铰链总成10的第一门铰链部件12移位到安装位置。更具体地，如上所述的，在装配扭矩铰链总成58之前或之后，个体连接连接器20的两个半部而将电力从机动车辆70的电源18引导到控制器16。控制器16被配置为如果动力铰链总成10的第一门铰链部件12尚未处于安装位置，则一通电就将动力铰链总成10的第一门铰链部件12移位到安装位置。因此，控制器16将适当的控制信号发送到离合器38使离合器接合，并且发送到驱动马达36以将驱动杯状件22从图3a所示的未对齐位置驱动到图3b所示的安装位置，其中驱动杯状件22上的铰链销插口28的开口端部30与固定杯状件24的圆柱形壁32中的铰链销通道34对齐。集成的驱动杯状件位置传感器26通过将铰链驱动杯状件位置数据传送到控制器16来确保检测并且修正任何未对齐以及驱动杯状件22在安装位置中适当的取向。

然后将动力铰链总成10以后挡板52的第二角度取向装配，其中后挡板与竖直面和水平面形成约45°的夹角。注意图5c，在这个角度取向处，后挡板52沿动作箭头B的方向移动，使得对齐的铰链销通道34和第一门铰链部件12的开口端部30覆盖第一铰链销64，然后第一铰链销穿过铰链销通道34和开口端部30并且通过将后挡板降低到位而安装在铰链销插口28中。斜拉索72被连接到后挡板52，并且然后操作者可以手动降低或闭合后挡板52。可替选地，当控制器16响应于利用例如设置在机动车辆的侧壁66上的操作者控制开关74或者在机动车辆的密钥卡78上的适当控制按钮76生成的命令信号时，后挡板52可以通过驱动单元14自动降低或闭合。在适当装备的机动车辆的其它实施例中，可以为此目的使用语音命令。

应当理解的是，离合器38仅当控制器16已经接收到适当的命令时才接合以利用驱动单元14升高或降低后挡板。在其它所有时间，离合器38保持分离以允许手动升高和降低后挡板。

当希望再次从机动车辆中移除后挡板52时，人们可以使用来自开关74或密钥卡78的控制按钮76的适当的“降低”命令来降低后挡板。接下来，连接器20被断开使得控制器16与电源18断开。接下来，人们手动地将后挡板52升高到约45°的角度取向，并且断开左侧和右侧斜拉索72。接下来，升高后挡板的第一端部54，对齐的铰链销插口28的开口端部30和铰链销通道34允许从第一铰链销64移除第一门铰链部件12。

一旦动力铰链总成10已经被拆卸或断开，则后挡板52就以大约80°的角度重新定向，以便使扭矩杆62松开。然后将后挡板52沿着车辆横向方向(与图5b中的动作箭头A相反)朝向第一端部54拉动，以便离开车厢并且将第二铰链销插口60拉出第二铰链销68，从而将后挡板52与机动车辆70完全分离。

动力铰链总成10和动力后挡板总成50提供许多益处和优点。它们为机动车辆70上的后挡板52的升高和降低提供了无缝的手动和自动控制。当后挡板52与机动车辆断开时，正常分离的离合器38可以允许驱动器22相对于固定杯状件24旋转，使得铰链销插口28的开口端部30变得未与固定杯状件24的圆柱形壁32中的铰链销通道34对齐。如果这种未对齐仍未被发现和修正，则这可能干扰甚至阻止皮卡车厢70上的后挡板52的重新安装。为了避免这个问题并且提供简单和有效的重新安装，驱动单元14的控制器16被配置为将驱动杯状件22自动地移位到安装位置，其中开口端部30和铰链销通道34完全对齐以便于安装。当控制器16通过连接线束连接器20连接到电源18时，该“安装重置”在通电时自动完成。

为了说明和描述的目的提出了前述内容。这不旨在将实施例尽述或限制到公开的确切形式。根据上述教导，显而易见的修改和变形是可能的。当根据它们被公平地、合法地以及公正地给予权利的宽度理解时，所有这些修改和变形都落入附属权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种用于后挡板的动力铰链总成，包括：

第一门铰链部件；

驱动单元；所述驱动单元连接到所述第一门铰链部件；以及

控制器，所述控制器配置为当准备将所述后挡板安装到机动车辆上时，一经连接到电源就将所述第一门铰链部件移位到安装位置以允许将所述后挡板容易地安装到所述机动车辆上。

2.根据权利要求1所述的动力铰链总成，其中所述驱动单元包括驱动马达，所述驱动马达通过允许手动操作所述后挡板的通常分离的离合器连接到所述第一门铰链部件。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的动力铰链总成，其中所述控制器被配置为响应于命令信号接合离合器并且操作驱动马达以便自动升高或降低所述后挡板。

4.根据权利要求3所述的动力铰链总成，其中所述第一门铰链部件包括驱动杯状件、固定杯状件以及驱动杯状件位置传感器，所述驱动杯状件位置传感器监控所述驱动杯状件的当前位置并且将当前驱动杯状件位置数据提供给所述控制器。

5.根据权利要求4所述的动力铰链总成，其中所述固定杯状件包括具有铰链销通道的圆柱形壁并且所述驱动杯状件包括具有开口端部的第一铰链销插口。

6.根据权利要求5所述的动力铰链总成，其中当所述第一门铰链部件处于所述安装位置时，所述驱动单元的输出部被连接到所述驱动杯状件并且所述开口端部与所述铰链销通道对齐。

7.根据权利要求6所述的动力铰链总成，还包括承载在邻近所述后挡板的机动车辆车身侧上的第一铰链销，当所述第一门铰链部件处于所述安装位置时，所述第一铰链销通过穿过所述铰链销通道和所述开口端部而被安装在所述第一铰链销插口中。

8.一种动力后挡板总成，包括：

后挡板，所述后挡板具有第一端部和第二端部；

动力铰链总成，所述动力铰链总成处于所述后挡板的所述第一端部处，所述动力铰链总成包括第一门铰链部件、连接到所述第一门铰链部件的驱动单元以及配置为当准备将所述后挡板安装到机动车辆上时，一经连接到电源就将所述第一门铰链部件移位到安装位置以允许将所述后挡板容易地安装到所述机动车辆上的控制器；以及

扭矩铰链总成，所述扭矩铰链总成处于所述后挡板的所述第二端部处。

9.根据权利要求8所述的动力后挡板总成，其中所述驱动单元包括驱动马达，所述驱动马达通过允许手动操作所述后挡板的通常分离的离合器连接到所述第一门铰链部件。

10.根据权利要求8-9中任一项所述的动力后挡板总成，其中所述控制器被配置为响应于命令信号接合离合器并且操作驱动马达以便自动升高或降低所述后挡板。

11.根据权利要求10所述的动力后挡板总成，其中所述第一门铰链部件包括固定杯状件、接纳在所述固定杯状件内的驱动杯状件以及监控所述驱动杯状件的当前位置并且将当前驱动杯状件位置数据提供给所述控制器的驱动杯状件位置传感器。

12.根据权利要求11所述的动力后挡板总成，其中所述固定杯状件包括具有铰链销通道的圆柱形壁并且所述驱动杯状件包括具有开口端部的第一铰链销插口。

13.根据权利要求12所述的动力后挡板总成，其中当所述第一门铰链部件处于所述安装位置时，所述驱动单元的输出部被连接到所述驱动杯状件并且所述开口端部与所述铰链销通道对齐。

14.根据权利要求13所述的动力后挡板总成，其中所述扭矩铰链总成包括承载在扭矩杆上的第二铰链销插口。

15.根据权利要求14所述的动力后挡板总成，还包括第一铰链销和第二铰链销，所述第一铰链销承载在邻近所述后挡板的所述第一端部的机动车辆车身上并且接纳和保持在所述驱动杯状件的所述第一铰链销插口中，所述第二铰链销承载在邻近所述后挡板的所述第二端部的所述机动车辆车身上并且接纳和保持在所述第二铰链销插口中。

16.一种将动力后挡板安装到机动车辆上的方法，包括：

将控制器配置为当准备将所述后挡板安装到机动车辆上时，一经连接到电源就将动力铰链总成的第一门铰链部件移位到安装位置以允许将所述后挡板容易地安装到所述机动车辆上；以及

通过所述控制器将所述第一门铰链部件定向到所述安装位置中。

17.根据权利要求16所述的方法，还包括通过绝对位置传感器监控所述第一门铰链部件的驱动杯状件的当前位置；

将所述控制器配置为响应于从所述绝对位置传感器接收的当前驱动杯状件位置数据；以及

通过所述控制器将所述驱动杯状件的第一铰链销插口的开口端部与所述第一门铰链部件的固定杯状件中的铰链销通道对齐。

18.根据权利要求17所述的方法，包括通过将第二铰链销插入到第二铰链销插口中而将扭矩铰链总成装配到所述后挡板的第二端部处。

19.根据权利要求18所述的方法，包括通过将第一铰链销穿过所述铰链销通道和所述开口端部，以便将所述第一铰链销插入所述驱动杯状件的所述第一铰链销插口中，来装配所述动力铰链总成。

20.根据权利要求16-19中任一项所述的方法，包括在所述后挡板的第一角度取向中装配扭矩铰链总成，并且在所述后挡板的第二角度取向中装配所述动力铰链总成。

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