CN109653627A - 机械平衡撑杆和汽车电动尾门 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机械平衡撑杆和汽车电动尾门。其中，该机械平衡撑杆用于与电动撑杆相配合，所述机械平衡撑杆包括由外向内依次套接的外套管、内套管、压簧、外导管、内导管及丝杆，所述外套管内设有阻尼器，所述阻尼器与所述丝杆的一端连接，所述丝杆的另一端与所述内导管螺纹配合；所述机械平衡撑杆与所述电动撑杆采用相同力矩的丝杆进行传动，所述阻尼器的扭矩与所述电动撑杆的电机减速箱的扭矩保持一致，在所述电动撑杆的带动下，所述内导管可沿所述丝杆做直线往复运动。本发明的机械平衡撑杆可与电动撑杆配合实现汽车尾门双侧的力矩平衡，降低电动尾门变形风险，同时还可有效降低生产成本。

Description

机械平衡撑杆和汽车电动尾门

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种机械平衡撑杆和汽车电动尾门。

背景技术

汽车电动尾门大多采用双侧撑杆以实现车尾门的自动开启和关闭。目前，市面上的车尾门两侧撑杆的组合方案主要有以下几种：1、两侧均采用普通气弹簧撑杆；2、两侧均采用液压杆外置电机撑杆；3、一侧采用单电机撑杆，另一侧采用普通气弹簧撑杆；4、两侧均采用电机撑杆，即双电机撑杆。以上四种方案均有一定的弊端：对于双气弹簧撑杆的组合方案，开门力度受限制，手动开门力度大；对于双液压撑杆的组合方案，影响空间和外观，且存在油泄露风险，对温度敏感性高；对于单电机撑杆+气弹簧撑杆的组合方案，车尾门两侧力度难以平衡，容易导致车尾门的严重变形；对于双电机撑杆组合方案，其成本较高,且难匹配自由悬停效果，长久开合会导致尾门的变形。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种机械平衡撑杆，能够与电动撑杆配合实现汽车尾门双侧的力矩平衡，降低电动尾门变形风险，同时还可有效降低生产成本。

一种机械平衡撑杆，用于与电动撑杆相配合，所述机械平衡撑杆包括由外向内依次套接的外套管、内套管、压簧、外导管、内导管及丝杆，所述外套管内设有阻尼器，所述阻尼器与所述丝杆的一端连接，所述丝杆的另一端与所述内导管螺纹配合；所述机械平衡撑杆与所述电动撑杆采用相同力矩的丝杆进行传动，所述阻尼器的扭矩与所述电动撑杆的电机减速箱的扭矩保持一致，在所述电动撑杆的带动下，所述内导管可沿所述丝杆做直线往复运动。

上述的机械平衡撑杆通过与电动撑杆相配合而可实现汽车电动尾门的平衡，并可满足任意位置的悬停。具体地，上述机械平衡撑杆与电动撑杆均采用相同力矩的丝杆传动，而具有相同的阻尼力矩，同时，在机械平衡撑杆上还设有阻尼器，阻尼器的扭矩与电动撑杆的电机减速箱的扭矩保持一致，从而使得汽车电动尾门双侧撑杆的扭矩保持一致；在不通电的情况下，电动尾门双侧受力一致而可达到静态平衡，实现任意位置悬停，在通电情况下，两边的阻尼扭矩保持一致，从而可降低汽车电动尾门的变形风险。并且，机械平衡撑杆内无需设置电机，只通过电动撑杆的电机进行单侧驱动即可，可有效降低生产成本。

在其中一个实施例中，所述机械平衡撑杆还包括设于所述外套管内的套筒，所述套筒位于所述阻尼器远离所述内套管的一端。

在其中一个实施例中，所述机械平衡撑杆还包括设于所述外套管内的安装座和轴承，所述安装座内形成有阻尼腔及轴承腔，所述阻尼器设于所述阻尼腔内，所述轴承套设于所述丝杆上并收容于所述轴承腔内。

在其中一个实施例中，所述机械平衡撑杆还包括设于所述外套管内的转接座，所述转接座的一端与所述套筒连接，另一端与所述安装座连接。

在其中一个实施例中，所述转接座靠近所述阻尼器的一侧设有缓冲腔，所述缓冲腔内设有缓冲件。

在其中一个实施例中，所述缓冲件为橡胶或硅胶材质制成的缓冲胶。

在其中一个实施例中，所述机械平衡撑杆还包括设于所述外套管端部的连接组件，所述连接组件包括固定头、螺栓及胶塞，所述胶塞插设于所述外套管内并与所述套筒连接，所述螺栓的一端与所述胶塞固定连接，另一端与所述固定头连接。

在其中一个实施例中，所述外套管包括沿轴向依次设置的第一管段及第二管段，所述内套管及所述压簧均设于所述第一管段内，所述第一管段靠近所述第二管段的一端设有第一止挡部，所述内套管远离所述第二管段的一端设有第二止挡部，所述压簧的两端分别与所述第一止挡部及所述第二止挡部弹性抵接，所述阻尼器设于所述第二管段内。

在其中一个实施例中，所述第一管段与所述第二管段之间设有防水胶。

一种汽车电动尾门，包括门体、电动撑杆和如上所述的机械平衡撑杆，所述电动撑杆和所述机械平衡撑杆分别位于所述门体的两侧。

附图说明

图1为本发明一实施例所述的机械平衡撑杆的剖视图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为图1中B处的局部放大图。

10、外套管，11、阻尼器，12、套筒，13、安装座，131、轴承，14、转接座，141、缓冲件，101、第一管段，102、第二管段，15、防水胶，20、内套管，30、压簧，40、外导管，50、内导管，60、丝杆，70、连接组件，71、固定头，72、胶塞。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

请参照图1及图2，一种机械平衡撑杆用于与电动撑杆相配合，该机械平衡撑杆包括由外向内依次套接的外套管10、内套管20、压簧30、外导管40、内导管50及丝杆60，外套管10内设有阻尼器11，阻尼器11与丝杆60的一端连接，丝杆60的另一端与内导管50螺纹配合；机械平衡撑杆与电动撑杆采用相同力矩的丝杆60进行传动，阻尼器11的扭矩与电动撑杆的电机减速箱的扭矩保持一致，在电动撑杆的带动下，内导管50可沿丝杆60做直线往复运动。

该机械平衡撑杆可与电动撑杆配合以实现门体的双侧的平衡，并可满足任意位置的悬停。此处的门体不限于汽车自动门，例如还可应用于智能家具的柜门等，其适用范围较广，可更好地满足消费者的需求，以下主要以应用于汽车电动尾门为例进行说明。具体地，汽车电动尾门的两侧分别设有机械平衡杆及电动撑杆，其中，电动撑杆包括自外向内依次设置的外套管、内套管、压簧、外导管、内导管及丝杆，外套管内沿轴向依次设有电机及减速箱，电机通过减速箱与丝杆连接，丝杆的另一端与内导管螺纹配合，通过电机驱动丝杆转动，进而可带动内导管沿丝杆做直线往复运动；机械平衡撑杆的内导管50在电动撑杆的带动下也可沿丝杆60做直线往复运动。外导管40对内导管50的运动起到导向作用，以保证内导管50与丝杆60之间的同轴度。压簧30起到辅助门体开关和悬停的效果。为了确保汽车电动尾门两侧受力平衡，机械平衡撑杆的丝杆60与电动撑杆的丝杆的阻尼扭矩应保持一致，阻尼器11的扭矩与电机减速箱的扭矩保持一致。其中，阻尼器11可以是摩擦片与压簧配合进行阻尼，也可以是双螺旋弹簧配合进行阻尼，也可以是电磁式阻尼器等。

上述的机械平衡撑杆通过与电动撑杆相配合而可实现汽车电动尾门的平衡，并可满足任意位置的悬停。具体地，上述机械平衡撑杆与电动撑杆均采用相同力矩的丝杆传动，而具有相同的阻尼力矩，同时，在机械平衡撑杆上还设有阻尼器11，阻尼器11的扭矩与电动撑杆的电机减速箱的扭矩保持一致，从而使得汽车电动尾门双侧撑杆的扭矩保持一致；在不通电的情况下，电动尾门双侧受力一致而可达到静态平衡，实现任意位置悬停，在通电情况下，两边的阻尼扭矩保持一致，从而可降低汽车电动尾门的变形风险。并且，机械平衡撑杆内无需设置电机，只通过电动撑杆的电机进行单侧驱动即可，可有效降低生产成本。

可以理解地是，机械平衡撑杆与电动撑杆的各套管的长度应该保持一致，由于机械平衡撑杆的外套管10内未设置有电机，如此空缺部位将会影响到机械平衡撑杆的结构强度。进一步地，机械平衡撑杆还包括设于外套管10内的套筒12，套筒12位于阻尼器11远离内套管20的一端。通过设置套筒12来弥补空缺部位的结构强度，进一步保证了机械平衡撑杆的结构稳定性。其中，套筒12可为塑胶材质制成的塑胶套筒12。

进一步地，机械平衡撑杆还包括设于外套管10内的安装座13和轴承131，安装座13内形成有阻尼腔及轴承腔，阻尼器11设于阻尼腔内，轴承131套设于丝杆60上并收容于轴承腔内。通过安装座13可方便地将阻尼器11及轴承131安装于外套管10内。具体地，安装座13包括阻尼座及轴承座，阻尼座内设有供阻尼器11容置的阻尼腔，轴承座内设有供轴承131容置的轴承腔，阻尼座与轴承座之间通过凸部与凹槽止旋配合。其中，轴承131与丝杆60之间为过盈配合，通过轴承131可保证丝杆60的转动顺畅。此外，为了防止轴承131的窜动，轴承131与阻尼器11之间还设有垫片，丝杆60上还设有供垫片安装的垫片槽，垫片必须与丝杆60在内径方向存在干涉，可通过专用治具将垫片压入垫片槽内，同时四周铆压，从而防止运动过程中轴承131晃动过大，可确保结构的稳定性，并保证拉脱力超过500KG。

进一步地，机械平衡撑杆还包括设于外套管10内的转接座14，转接座14的一端与套筒12连接，另一端与安装座13连接。阻尼器11穿过丝杆60并通过齿轮啮合与丝杆60装配，通过丝杆60带动阻尼器11旋转。通过转接座14及安装座13的配合，可将阻尼器11固定于外套管10中的固定位置。

进一步地，转接座14靠近阻尼器11的一侧设有缓冲腔，缓冲腔内设有缓冲件141。通过设置缓冲件141，可对机械平衡撑杆的受力起到一定的缓冲作用，从而进一步保证机械平衡撑杆的结构稳定性。

进一步地，缓冲件141为橡胶或硅胶材质制成的缓冲胶。

进一步地，请参照图3，机械平衡撑杆还包括设于外套管10端部的连接组件70，连接组件70包括固定头71、螺栓(图未示)及胶塞72，胶塞72插设于外套管10内并与套筒12连接，螺栓的一端与胶塞72固定连接，另一端与固定头71连接。具体地，固定头71的内部设有螺母，螺栓与螺母之间螺纹连接，其中，螺母采用塑料螺母和金属螺母结构的二次注塑形成工艺，可有效提升扭力和拉力，增强结构强度。

进一步地，请再次参照图1，外套管10包括沿轴向依次设置的第一管段101及第二管段102，内套管20及压簧30均设于第一管段101内，第一管段101靠近第二管段102的一端设有第一止挡部，内套管20远离第二管段102的一端设有第二止挡部，压簧30的两端分别与第一止挡部及第二止挡部弹性抵接，阻尼器11设于第二管段102内。将外管套设置成第一管段101及第二管段102两部分，可以方便阻尼器11的安装与拆卸，同时还可有效降低外套管10的模具制造难度。

进一步地，第一管段101与第二管段102之间设有防水胶15。通过设置防水胶15，可对第二管段102内的阻尼器11起到一定的密封防水作用，从而提升阻尼器11的使用寿命。

本发明还提出一种汽车电动尾门，该汽车电动尾门包括门体、电动撑杆和如上所述的机械平衡撑杆，电动撑杆和机械平衡撑杆分别位于门体的两侧。机械平衡撑杆的具体结构可参照上述所有实施例，由于本汽车电动尾门采用了上述实施例的所有技术方案，因而至少具有上述方案带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种机械平衡撑杆，用于与电动撑杆相配合，其特征在于，所述机械平衡撑杆包括由外向内依次套接的外套管、内套管、压簧、外导管、内导管及丝杆，所述外套管内设有阻尼器，所述阻尼器与所述丝杆的一端连接，所述丝杆的另一端与所述内导管螺纹配合；所述机械平衡撑杆与所述电动撑杆采用相同力矩的丝杆进行传动，所述阻尼器的扭矩与所述电动撑杆的电机减速箱的扭矩保持一致，在所述电动撑杆的带动下，所述内导管可沿所述丝杆做直线往复运动。

2.根据权利要求1所述的机械平衡撑杆，其特征在于，还包括设于所述外套管内的套筒，所述套筒位于所述阻尼器远离所述内套管的一端。

3.根据权利要求2所述的机械平衡撑杆，其特征在于，还包括设于所述外套管内的安装座和轴承，所述安装座内形成有阻尼腔及轴承腔，所述阻尼器设于所述阻尼腔内，所述轴承套设于所述丝杆上并收容于所述轴承腔内。

4.根据权利要求3所述的机械平衡撑杆，其特征在于，还包括设于所述外套管内的转接座，所述转接座的一端与所述套筒连接，另一端与所述安装座连接。

5.根据权利要求4所述的机械平衡撑杆，其特征在于，所述转接座靠近所述阻尼器的一侧设有缓冲腔，所述缓冲腔内设有缓冲件。

6.根据权利要求5所述的机械平衡撑杆，其特征在于，所述缓冲件为橡胶或硅胶材质制成的缓冲胶。

7.根据权利要求2所述的机械平衡撑杆，其特征在于，还包括设于所述外套管端部的连接组件，所述连接组件包括固定头、螺栓及胶塞，所述胶塞插设于所述外套管内并与所述套筒连接，所述螺栓的一端与所述胶塞固定连接，另一端与所述固定头连接。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的机械平衡撑杆，其特征在于，所述外套管包括沿轴向依次设置的第一管段及第二管段，所述内套管及所述压簧均设于所述第一管段内，所述第一管段靠近所述第二管段的一端设有第一止挡部，所述内套管远离所述第二管段的一端设有第二止挡部，所述压簧的两端分别与所述第一止挡部及所述第二止挡部弹性抵接，所述阻尼器设于所述第二管段内。

9.根据权利要求8所述的机械平衡撑杆，其特征在于，所述第一管段与所述第二管段之间设有防水胶。

10.一种汽车电动尾门，其特征在于，包括门体、电动撑杆和如权利要求1至9任意一项所述的机械平衡撑杆，所述电动撑杆和所述机械平衡撑杆分别位于所述门体的两侧。