CN109532430B - 一种汽车车门及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆结构领域，公开了一种汽车车门及汽车，汽车车门包括：车门门框、车门门板、第一电机、第二电机、上铰链、可伸缩下铰链、导轨、第一连接装置和第二连接装置。导轨设置在车门门板上；第一电机通过第一连接装置与上铰链的一端连接；上铰链的另一端与第二连接装置连接；第二连接装置设置在导轨上并与第二电机连接；可伸缩下铰链的两端分别与车门门板和车门门框铰接；上铰链、可伸缩下铰链、车门门板和车门门框构成空间平行四连杆机构。通过上述方式，本发明通过第一电机驱动车门门板摆出一定开度，再通过第二电机驱动车门门板往后平移。整个打开过程中，车门门板摆出幅度很小，并能使车门门框的上落口完全露出，方便乘客上下车。

Description

一种汽车车门及汽车

技术领域

本发明涉及车辆结构领域，特别是涉及一种汽车车门及汽车。

背景技术

汽车车门是为驾驶员和乘客提供出入车辆的通道，并隔绝车外干扰，另外，在关闭汽车车门时，乘员处于封闭的汽车空间内，在一定程度上减轻侧面撞击，保护乘员。

本发明发明人在实现本发明的过程中，发现：目前现有技术实现的汽车车门侧向摆出幅度度很大，在汽车停靠时要给车门留有足够的距离，但乘客在上下车门并不需要这么大的距离；因此，汽车在停靠在比较狭窄的空间时，乘客无法打开车门顺利上下车，十分不方便。同时，普通平开式车门在开启时无法完全露出车门门框，车门会占据部分进出的空间，不利于乘客和大件行李物品的进出。虽然现有的滑移式车门能够实现该便利性，滑移式车门由于结构限制，无法应用在普通轿车及许多其他类型汽车上。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷，本发明的主要目的在于提供一种汽车车门及汽车，实现车门门板的完全打开以及减小车门门板的摆出幅度，使乘客和驾驶员在狭窄的空间也能够上下车，十分方便；此外，和现有的滑移式车门及汽车相比，本发明实用性更广，可以应用于不同类型的汽车。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种汽车车门，包括：车门门框、车门门板、第一电机、第二电机、上铰链、可伸缩下铰链、导轨、第一连接装置和第二连接装置；所述导轨设置在所述车门门板上；所述上铰链的一端与所述第一连接装置铰接；所述第一电机通过所述第一连接装置与上铰链连接，用于控制所述上铰链摆动；所述上铰链的另一端与所述第二连接装置连接；所述第二连接装置设置在所述导轨上；所述第二电机与所述第二连接装置连接，用于控制所述上铰链在所述导轨上滑动；所述可伸缩下铰链的一端与所述车门门板铰接；所述可伸缩下铰链的另一端与所述车门门框铰接；所述上铰链、可伸缩下铰链、车门门板和车门门框构成空间平行四连杆机构。

其中，所述汽车车门还包括控制器；所述控制器与所述第一电机和第二电机连接，用于控制所述车门门板的开启和关闭的运动。

其中，所述汽车车门还包括密封条；所述密封条设置在所述车门门框上，用于在在关闭所述车门门板时密封所述车门门板。

其中，所述汽车车门还包括第一限位器和第二限位器；所述第一限位器设置在所述车门门框上，用于在所述车门门板位于预设开度位置时限制所述上铰链的摆动；所述第一限位器与所述控制器相连，用于控制所述第一电机在所述上铰链摆动被限制时停止转动；

所述第二限位器设置在所述车门门板上，用于限制所述可伸缩下铰链下铰链的运动范围，并在所述车门门板完全打开时锁定所述可伸缩下铰链。

其中，所述汽车车门还包括第一门锁、第二门锁、第三门锁和解锁器；所述第一门锁与所述上铰链相连，用于在所述车门门板关闭时锁定所述上铰链的转轴，所述第二门锁与所述可伸缩下铰链相连，用于在所述车门门板关闭时锁定所述可伸缩下铰链的转轴，所述第三门锁为电磁锁，用于将所述车门门板锁定在所述车门门框上；所述解锁器分别与所述第一门锁第二门锁、第三门锁和第二限位器相连，所述控制器与所述解锁器相连，用于控制所述车门门板从所述车门门框上解锁，以及控制所述可伸缩下铰链从所述第二限位器上解锁。

其中，所述汽车车门还包括车门把手和车门按钮；所述车门把手设置在所述车门门板的内部，与所述控制器相连，所述车门按钮设置在所述车门门板外部，与所述控制器相连；

当扣动所述车门把手或按下所述车门按钮时，所述控制器会接收到一个电信号，之后，所述控制器会控制所述解锁器开始解锁和控制所述第一电机和第二电机开始转动。

其中，所述汽车车门还包括防夹条；所述防夹条设置在车门门板的侧边，与所述控制器相连，当所述防夹条的阻值变化值达到预设值时，所述控制器会控制所述第一电机和第二电机停止转动。

其中，所述防夹条为压力传感器。

其中，所述汽车车门还包括防撞装置；所述防撞装置设置于所述车门门板外部，与所述控制器相连，所述防撞装置将采集到障碍物的距离值传送给控所述制器，当所述距离值小于第一设定值时，所述控制器控制所述第一电机和第二电机停止转动。

其中，所述防撞装置为超声波雷达或位移传感器。

所述汽车车门还包括报警器；所述报警器与所述控制器相连；

所述控制器用于当所述距离值小于第二设定值时，控制所述报警器开启响铃，并且响铃声音会随着距离值变小而变大，其中，所述第二设定值要大于所述第一设定值。

其中，所述第一连接装置为花键，所述第一电机的伸出轴与花键内孔相连，所述上铰链固定在花键弧面上的槽，所述第一连接装置用于将旋转运动转转换成摆动运动。

其中，所述第二连接装置为丝杠螺母机构，包括丝杆和螺母；所述上铰链与所述螺母铰接，所述丝杠设置在所述导轨内，所述第二电机的伸出轴与所述丝杠连接，所述第二连接装置用于将旋转运动转换成直线运动。

为解决上述技术问题，本发明实施例还提供了一种汽车，包括上面所述的汽车车门。

本发明实施例的有益效果是：区别于传统汽车车门，该发明采用空间四连杆机构，通过电机驱动上铰链摆动，可以将车门门板先打开一定开度。之后通过另一个电机驱动上铰链在车门门版直线移动，由于上铰链固定在车门门框上，所以可以将车门门板移动到车门门框后。其中，上铰链将车门摆出的开度很小，只要车门门板不会干涉或撞击车门门框即可，类似于现有滑移式车门的开度。此外，由于该发明在导轨上滑动的是上铰链，而不是整个车门门板，导轨不需要和车门门板配合，所以该发明的适用性更广，可以用于许多不同类型的汽车。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本发明汽车车门实施例中车门关闭时的内部结构示意图；

图2是本发明汽车车门实施例提供的一种连接装置的结构示意图；

图3是本发明汽车车门实施例中车门打开时的内部结构示意图；

图4本发明汽车车门实施例的外部示意图；

图5是本发明汽车车门实施例中部分元件的连接关系的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本发明实施例提供一种汽车车门，请参阅图1、图3和图5，汽车车门包括车门门框21、车门门板22、第一电机23、第二电机24、上铰链25、可伸缩下铰链26、导轨27、第一连接装置28和第二连接装置29。

导轨27设置在车门门板22上；上铰链25的一端与第一连接装置28铰接；第一电机23通过所述第一连接装置28与上铰链25连接，用于控制上铰链25摆动；上铰链25的另一端与第二连接装置29连接；第二连接装置29设置在导轨27上；第二电机23与第二连接装置29连接，用于控制上铰链25在导轨27上滑动；可伸缩下铰链26的一端与车门门板22铰接；可伸缩下铰链26的另一端与车门门框21铰接；上铰链25、可伸缩下铰链26、车门门板22和车门门框21构成空间平行四连杆机构。当车门需要开启时，第一电机23和第二电机24同时启动，第一电机23通过第一连接装置28驱动上铰链25逆时针摆动，由于平行四连杆机构的原理，可以使车门门板22平稳地向外摆出；同时第二电机24通过第二连接装置29驱动车门门板22沿导轨27方向向后移动。在上车门门板22被摆出一定开度后，第一电机23停止工作，由于车门门板22摆出的幅度很小，汽车即使在很狭窄的空间也可以打开车门；之后第二电机24继续工作直到车门门框21的上落口完全露出，方便乘客上下车。此外，由于可伸缩下铰链26的自由伸缩性，整个车门门板22向后平移的过程中十分平稳，不容易晃动。当车门需要关闭时，车门门板22会沿着打开时的轨迹回到关闭时的位置，具体过程可以参考车门打开的过程，此处不再重复说明。

在一些实施例中，第一连接装置28为花键(图未示)，第一电机23的伸出轴与花键(图未示)内孔相连，上铰链25固定在花键(图未示)弧面上的槽内，当上述伸出轴转动时，花键(图未示)也跟着一起转动，从而带动上铰链25绕花键(图未示)中心摆动。当然，在另其它实施例中，第一连接装置28也可以是其它起到固定的作用机械结构，此处不再一赘述。

在一些实施例中，如图2所示，第二连接装置29为丝杠螺母机构，包括丝杆291和螺母292。上铰链25与螺母292铰接，螺母292设置在导轨27上，丝杠291设置在导轨27内，第二电机24的伸出轴与丝杠291连接。在本实施例中，上述丝杠螺母机构采用的传动形式为螺母292固定，丝杠291转动并移动。当第二电机24启动时，丝杠291开始转并移动，同时带动整个车门门板22向后移动，将车门打开。当然，在另其它实施例中第二连接装置29也可以其它起到机械结构，此处不再一赘述。

在另一些实施例中，汽车车门可以包括控制器30，控制器30分别与第一电机23和第二电机24连接，用于控制车门门板22的开启和关闭的运动。通过控制器27的控制方式，可以实现由控制器30接收控制信号，并且根据控制信号控制第一电机23或第二电机24是否转动。此外，控制器30还可以第一电机23和第二电机24的转速来适应不同的车型。

为了保证车门门板22的密封性，汽车车门还包括密封条39，密封条39设置在车门门框21上，用于在在关闭车门门板22时密封车门门板22，可以起到密封、缓冲和稳定车门门板的作用。

需要说明的是：上述密封条39为弹性材料，密封条39具体的布置形式可以采用现有车门设计技术中使用的密封条设计形式。

为了实现车门门板22在开启或者关闭之后，对车门门板进行限位，避免车门门板自动滑动的情况，汽车车门还要包括第一限位器31、第二限位器32、第一门锁33、第二门锁34、第三门锁35、解锁器36、车门把手37和车门按钮38。第一限位器31设置在车门门框21上，用于在车门门板22位于预设开度位置时限制上铰链25的摆动；第一限位器31与控制器30相连，用于控制第一电机23在上铰链25摆动被限制时停止转动；第二限位器32设置在车门门板27上，第二限位器32与控制器30相连，用于可伸缩下铰链26运动范围，并在车门门板22完全打开时锁定可伸缩下铰链26。由于上铰链25、可伸缩下铰链26、车门门板22和车门门框21构成空间平行四连杆机构，上铰链25和可伸缩下铰链26与车门门板22连接处的转轴都是可转动的，因此在车门门板22关闭时，所以需要第一门锁33与上铰链25相连，第二门锁34与可伸缩下铰链26相连，分别用于锁定上铰链25和可伸缩下铰链26的转轴，防止车门门板22转动。第三门锁35为电磁锁，用于在车门门板22关闭时产生电磁力，使车门门板22能够克服密封条39的变形力，移动到上锁的位置，之后将车门门板22锁定在车门门框21上。解锁器36分别与第一门锁33、第二门锁34、第三门锁35和第二限位器32相连，控制器30与解锁器36相连，用于控制车门门板22从车门门框21上解锁，以及控制上铰链25从第二限位器32上解锁。车门把手37设置在车门门板22的内部，车门按钮38设置在车门门板22外部，控制器30分别与车门把手37和车门按钮38相连。

为了让用户更好地理解本发明的发明构思，以下对车门开启和关闭的过程进行描述：当乘客扣动车门把手37或按下车门按钮38，此时控制器30会接收到一个电信号，开始通过解锁器36判定第二限位器32是否处于锁定状态，如果是，控制器30先控制解锁器36将第二限位器32解锁，之后控制第二电机24正转，同时控制器30会记录第二电机24转的圈数并换算成车门门板22移动的距离，当该距离达到设定值时，控制器30控制第一电机23正转，此时上铰链25顺时针摆动，将车门门板22摆回关闭时的位置，此时第一门锁33和第二门锁34分别锁定上铰链25和可伸缩下铰链26的转轴，第三门锁35将车门门板22锁定在车门门框21上；如果第二限位器32不是锁定状态，说明车门门板22是关闭的，控制器30先控制解锁器36将一门锁33、第二门锁34和第三门锁35解锁，之后控制器30控制第一电机23和第二电机24反转，上铰链25逆时针摆动到预设开度的位置与第一限位器31接触，此时控制器30会接收到一个电信号，并控制第一电机23停止转动，第二电机24继续工作直到可伸缩下铰链26接触到第二限位器32，此时控制器30控制第二电机24停止转动并控制第二限位器32将可伸缩下铰链26锁定，完成车门的开启。其中，车门门板22向后平移的过程中，可伸缩下铰链26跟着逆时针摆动，由于可伸缩下铰链26的自由伸缩特性，可以自由向里压缩或向外拉升来适应车门门板22的位置。整个车门开启和关闭的过程十分简单方便，不需要乘客手动移动车门门板22，这样可以避免由于乘客施力过猛造成的车门门板22对车门门框21的撞击，延长汽车车门的寿命。

需要说明的是：对于上述解锁器36的解锁方式以及上述第二限位器32、车第一门锁33、第二门锁34和第三门锁35的锁定方式均可以采用现有技术来实现。

为了防止车门夹住乘客，汽车车门还包括防夹条40。防夹条40设置在车门门板22的侧边，与控制器30相连，当防夹条40的阻值变化达到预设值时，控制器30会控制第一电机23和第二电机24停止转动。其中，上述防夹条40可以是压力传感器，当乘客身体接触车门门板22的侧边时，乘客身体会接触到防夹条40，给防夹条40施加压力，从而造成防夹条40阻值的变化。此时，控制器30会立即控制第一电机23和第二电机24停止转动，避免乘客被夹伤。

为了防止车门门板22打开过程中撞到障碍物，如图4所示，汽车车门还包括防撞装置41和报警器42。防撞装置41设置于车门门板22外部，防撞装置41和报警器42与控制器30相连，防撞装置41将采集到的离障碍物的距离值传送给控制器30，当距离值小于第二设定值时，控制器30控制报警器42开启响铃，并且响铃声音会随着位移变小而变大，当距离值小于第一设定值时，控制器30控制第一电机23和第二电机24停止转动。在车门门板22开启或者关闭的过程中，如果有障碍物接近车门门板22，在达到防撞装置41的测距范围后，防撞装置41开始将采集到的距离值数据传送给控制器，当障碍物跟车门门板22的距离小于安全范围时，控制器30开始控制报警器42响铃；如果障碍物还是继续靠近，为了提醒乘客车门门板22距障碍物越来越近，控制器30会控制报警器42的声音持续增大，直到障碍物到了可能会撞上车门门板22的距离，此时控制器20会控制第一电机23和第二电机24停止转动，停止车门门板22的摆出过程，避免撞上障碍物。

上述防撞装置41可以是位移传感器或超声波雷达。

在本发明实施例中，第一电机23用于驱动车门门板22的摆出和摆入，第一电机24用于驱动车门门板22的平移，防夹条40用于采集车门门板22对乘客造成的压力大小，防撞装置41用于采集车门门板22距障碍物的距离值，控制器30分别与第一电机23、第二电机24、防夹条40和防撞装置41相连，实现了车门门板22安全地自动开启和关闭。乘客只需要拉动车门把手37或者按下车门按钮38，车门门板22即可自动开启或关闭，在开启或关闭的工程中，也可以避免夹伤乘客或撞击到障碍物，十分安全和方便。

本发明实施例还提供一种汽车，所述汽车包括一种汽车车门。所述汽车车门与上述实施例中的汽车车门的结构和功能相一致，对于汽车车门的结构和功能可参阅上述实施例，此处不再一一赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (12)

1.一种汽车车门，其特征在于，包括：车门门框、车门门板、第一电机、第二电机、上铰链、可伸缩下铰链、导轨、第一连接装置和第二连接装置；所述导轨设置在所述车门门板上；所述上铰链的一端与所述第一连接装置铰接；所述第一电机通过所述第一连接装置与上铰链连接，用于控制所述上铰链摆动；所述上铰链的另一端与所述第二连接装置连接；所述第二连接装置设置在所述导轨上；所述第二电机与所述第二连接装置连接，用于控制所述上铰链在所述导轨上滑动；所述可伸缩下铰链的一端与所述车门门板铰接；所述可伸缩下铰链的另一端与所述车门门框铰接；所述上铰链、可伸缩下铰链、车门门板和车门门框构成空间平行四连杆机构；

所述汽车车门还包括控制器，所述控制器与所述第一电机和第二电机连接，用于控制所述车门门板的开启和关闭的运动；

所述汽车车门还包括第一门锁、第二门锁、第三门锁和解锁器，所述第一门锁与所述上铰链相连，用于在所述车门门板关闭时锁定所述上铰链的转轴，所述第二门锁与所述可伸缩下铰链相连，用于在所述车门门板关闭时锁定所述可伸缩下铰链的转轴，所述第三门锁为电磁锁，用于将所述车门门板锁定在所述车门门框上，所述解锁器分别与所述第一门锁、所述第二门锁、第三门锁和第二限位器相连，所述控制器与所述解锁器相连，用于控制所述车门门板从所述车门门框上解锁，以及控制所述可伸缩下铰链从所述第二限位器上解锁。

2.根据权利要求1所述的汽车车门，其特征在于：所述汽车车门还包括密封条；所述密封条设置在所述车门门框上，用于在在关闭所述车门门板时密封所述车门门板。

3.根据权利要求2所述的汽车车门，其特征在于：所述汽车车门还包括第一限位器和第二限位器；所述第一限位器设置在所述车门门框上，用于在所述车门门板位于预设开度位置时限制所述上铰链的摆动；所述第一限位器与所述控制器相连，用于控制所述第一电机在所述上铰链摆动被限制时停止转动；

所述第二限位器设置在所述车门门框上，所述第二限位器与所述控制器相连，用于限制所述可伸缩下铰链的运动范围，并在所述车门门板完全打开时锁定所述可伸缩下铰链。

4.根据权利要求3所述的汽车车门，其特征在于：所述汽车车门还包括车门把手和车门按钮；所述车门把手设置在所述车门门板的内部，所述车门按钮设置在所述车门门板外部，所述控制器分别与所述车门把手和车门按钮相连；

当扣动所述车门把手或按下所述车门按钮时，所述控制器会接收到一个电信号，之后，所述控制器会控制所述解锁器开始解锁和控制所述第一电机和第二电机开始转动。

5.根据权利要求4所述的汽车车门，其特征在于：所述汽车车门还包括防夹条；所述防夹条设置在车门门板的侧边，与所述控制器相连，当所述防夹条的阻值变化值达到预设值时，所述控制器会控制所述第一电机和第二电机停止转动。

6.根据权利要求5所述的汽车车门，其特征在于：所述防夹条为压力传感器。

7.根据权利要求6所述的汽车车门，其特征在于：所述汽车车门还包括防撞装置；所述防撞装置设置于所述车门门板外部，与所述控制器相连，所述防撞装置将采集到障碍物的距离值传送给控所述制器，当所述距离值小于第一设定值时，所述控制器控制所述第一电机和第二电机停止转动。

8.根据权利要求7所述的汽车车门，其特征在于：所述防撞装置为超声波雷达或位移传感器。

9.根据权利要求7所述的汽车车门，其特征在于：所述汽车车门还包括报警器；所述报警器与所述控制器相连；

所述控制器用于当所述距离值小于第二设定值时，控制所述报警器开启响铃，并且响铃声音会随着距离值变小而变大，其中，所述第二设定值要大于所述第一设定值。

10.根据权利要求1所述的汽车车门，其特征在于：所述第一连接装置为花键，所述第一电机的伸出轴与所述花键内孔相连，所述上铰链固定在所述花键弧面上的槽内，所述第一连接装置用于将旋转运动转转换成摆动运动。

11.根据权利要求1所述的汽车车门，其特征在于：所述第二连接装置为丝杠螺母机构，包括丝杆和螺母；所述上铰链与所述螺母铰接，所述螺母设置在导轨上，所述丝杠设置在所述导轨内，所述第二电机的伸出轴与所述丝杠连接，所述第二连接装置用于将旋转运动转换成直线运动。

12.一种汽车，其特征在于：包括如权利要求1-11中任意一项所述的汽车车门。

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