CN109958354A - 车门连接结构、车门开闭控制系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种车门连接结构、车门开闭控制系统及车辆，其中车门连接结构包括：铰链(10)，铰链具有车门页(11)和车身页(12)，车门页的铰轴(111)上形成有齿轮(112)；第一连杆(21)，第一连杆上设置有使其可转动地连接在车门上的第一转轴(31)，第一连杆上形成有能够伸入到齿轮的齿槽中的第一限位齿(211)；以及驱动件(40)，连接在第一连杆上，用于驱动第一连杆绕第一转轴转动，以使第一限位齿伸入或脱离齿槽。当第一限位齿伸入到齿槽中时，能够限制齿轮转动，进而限制铰链的车门页转动，即可以将车门锁止在当前位置，避免乘客被意外夹伤；当第一限位齿脱离齿槽时，齿轮能够随车门页自由转动，从而使乘客可以进一步打开或关闭车门。

Description

车门连接结构、车门开闭控制系统及车辆

技术领域

本公开涉及车辆技术领域，特别涉及一种车门连接结构、车门开闭控制系统及车辆。

背景技术

车门通常通过铰链连接在车身上，当车门打开后，乘客用手拉动车门可以实现车门的关闭。车门在开启状态下，能够相对车身自由摆动，在实际使用中，当人体的某些部位位于车门的关闭路径上时，经常会被车门夹伤，造成不必要的伤害。而如果设计电动车门来控制其开闭，造价较高，稳定性也不高，未得到大范围的推广。

发明内容

有鉴于此，本公开旨在提出一种车门连接结构，以解决车门容易意外关闭而夹伤乘客的问题。

为达到上述目的，本公开的技术方案是这样实现的：

一种车门连接结构，包括：铰链，所述铰链具有车门页和车身页，所述车门页的铰轴上形成有齿轮；第一连杆，所述第一连杆上设置有使其可转动地连接在车门上的第一转轴，所述第一连杆上形成有能够伸入到所述齿轮的齿槽中的第一限位齿；以及驱动件，连接在所述第一连杆上，用于驱动所述第一连杆绕所述第一转轴转动，以使所述第一限位齿伸入或脱离所述齿槽。

进一步的，所述第一限位齿和/或所述齿轮的尖端形成有导向尖角。

进一步的，所述车门连接结构还包括：第二连杆，所述第二连杆通过所述第一转轴可转动地连接在所述车门上，所述第二连杆上形成有能够伸入到所述齿槽中的第二限位齿，所述第一限位齿和所述第二限位齿位于所述齿轮的对侧；第三连杆，所述第三连杆上设置有使其可转动地连接在所述车门上的第二转轴，所述第三连杆分别与所述第一连杆、所述第二连杆可转动地连接，以使所述第二限位齿与所述第一限位齿同时伸入或脱离所述齿槽。

进一步的，所述第一转轴和所述第二转轴分别固定在安装支架上，以通过所述安装支架固定在所述车门上。

进一步的，所述驱动件包括电磁阀和连接在所述电磁阀上的驱动杆，所述驱动杆固定在所述第一连杆上。

进一步的，所述驱动件还包括弹性件，所述弹性件弹性抵顶在所述第一连杆和所述第二连杆之间，用于驱动二者转动以使所述第一限位齿和所述第二限位齿脱离所述齿槽。

进一步的，所述弹性件为压缩弹簧，所述驱动杆穿过所述第二连杆并固定在所述第一连杆上，所述压缩弹簧套设在所述驱动杆的外侧。

相对于现有技术，本公开所述的车门连接结构具有以下优势：

通过驱动件控制第一连杆转动，使得第一限位齿能够伸入或脱离齿轮的齿槽。当第一限位齿伸入到齿槽中时，能够限制齿轮转动，进而限制铰链的车门页转动，即可以将车门锁止在当前位置，避免乘客被意外夹伤；当第一限位齿脱离齿槽时，齿轮能够随车门页自由转动，从而使乘客可以进一步打开或关闭车门。

本公开的另一目的在于提出一种车门开闭控制系统，以解决车门容易意外关闭而夹伤乘客的问题。

为达到上述目的，本公开的技术方案是这样实现的：

一种车门开闭控制系统，包括：根据以上所述的车门连接结构；传感器，用于检测所述车门的关闭路径上是否有障碍物；控制器，分别与所述传感器和所述驱动件电连接，以在所述车门的关闭路径上有障碍物时驱动第一限位齿伸入所述齿槽，在所述车门的关闭路径上没有障碍物时驱动所述第一限位齿脱离所述齿槽。

进一步的，所述传感器为红外线感应器。

相对于现有技术，本公开所述的车门连接结构具有以下优势：

当传感器检测到车门的关闭路径上有障碍物时，控制器能够自动控制车门锁止，避免其关闭而夹伤乘客；当车门的关闭路径上没有障碍物时，乘客可以自由开闭车门。

本公开的另一目的在于提出一种车辆，以解决车门容易意外关闭而夹伤乘客的问题。

为达到上述目的，本公开的技术方案是这样实现的：

一种车辆，包括根据以上所述的车门连接结构或车门开闭控制系统。

所述车辆与上述车门连接结构以及车门开闭控制系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本公开的一部分的附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施方式及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：

图1为本公开实施方式所述的车门连接结构的正视图；

图2为本公开实施方式所述的车门连接结构的轴测图。

附图标记说明：

10-铰链，11-车门页，111-铰轴，112-齿轮，12-车身页，21-第一连杆，211第一限位齿，22-第二连杆，221-第二限位齿，23-第三连杆，31-第一转轴，32-第二转轴，33-第三转轴，34-第四转轴，40-驱动件，41-电磁阀，42-驱动杆，43-弹性件，50-安装支架。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

另外，在本公开的实施方式中所提到的“内”、“外”是针对相应零部件的本身轮廓而言的；“前”、“后”是为了描述方便而进行的定义，具体参照图1，图1中的图面左侧对应的方向为前，图面右侧对应的方向为后；“第一”、“第二”等术语是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性；此外，下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。

首先需要说明的是，本公开中提到的齿槽指的均为图1和图2中示出的齿轮112的齿槽。如图1和图2所示，本公开提供的车门连接结构包括：铰链10、第一连杆21和驱动件40。铰链10具有用于固定在车门上的车门页11和用于固定在车身上的车身页12，在铰链10工作时，车身页12为固定端，车门页11为活动端，车门页11的铰轴111相对于车身页12转动，以驱使车门页11转动。本公开中，铰轴111上形成有齿轮112，齿轮112与铰轴111同时转动，齿轮112可以通过键配合到铰轴111的外周也可以与铰轴111一体成型为齿轮轴。第一连杆21上设置有使其可转动地连接在车门上的第一转轴31，第一连杆21上形成有能够伸入到齿轮112的齿槽中的第一限位齿211。驱动件40连接在第一连杆21上，用于驱动第一连杆21绕第一转轴31转动，以使第一限位齿211伸入或脱离齿槽。需要说明的是，本公开中提及的第一限位齿211伸入到齿槽中，主要指的是二者完全啮合的状态，这样可以使齿轮112无法自由转动。在其他实施方式中，二者也可以不完全啮合，即第一限位齿211和齿轮112的齿侧留有一定间隙，这样，齿轮112可以轻微转动。

具体地，当驱动件40驱动第一连杆21转动，使得第一限位齿211伸入到齿槽中时，能够限制齿轮112转动，进而限制车门页11转动，即，可以将车门锁止在当前位置，避免乘客被意外夹伤；当驱动件40驱动第一连杆21转动，使得第一限位齿211脱离齿槽时，齿轮112能够随车门页11自由转动，从而使乘客可以进一步打开或关闭车门。驱动件40可以通过车身上集成的开关控制，也可以如下述的实施方式，通过传感器和控制器自动控制。

进一步地，为了使第一限位齿211能够顺畅伸入到齿槽中，第一限位齿211和齿轮112的至少一者的尖端可以形成有导向尖角。这样，在第一限位齿211朝向齿槽中运动时，尖角处的斜面可以用于对二者的相对滑动进行导向，直至二者能够啮合，使得齿轮112无法自由转动。

此外，第一限位齿211可以形成为具有多个齿形的锯齿，以将第一限位齿211与齿轮112之间的阻力均匀分配到多个齿上，避免应力集中导致二者的结构破坏。

进一步地，如图1和图2所示，车门连接结构还包括：第二连杆22和第三连杆23。第二连杆22通过第一转轴31可转动地连接在车门上，第二连杆22上形成有能够伸入到齿槽中的第二限位齿221，第一限位齿211和第二限位齿221位于齿轮112的对侧。第二限位齿221可以具有与第一限位齿211相同的齿形和齿数，以方便加工。第三连杆23上设置有使其可转动地连接在车门上的第二转轴32，第三连杆23分别与第一连杆21、第二连杆22可转动地连接，以使第二限位齿221与第一限位齿211同时伸入或脱离齿槽。这样，第一限位齿211和第二限位齿221从齿轮112的两侧伸入到齿槽中，不但增加了对齿轮112的转动进行限位的齿数，也能够从对侧夹紧齿轮112，提高对齿轮112的限位效果。

具体地，参照图1和图2示出的实施方式，第一连杆21和第二连杆22形成为剪式结构，固定在车门上的第一转轴31为该剪式结构的中间轴。第一连杆21的前端通过第三转轴33与第三连杆23的后端可转动地连接，第二连杆22的前端通过第四转轴34与第三连杆23的前端可转动地连接。第三连杆23的中间位置设置有第二转轴32，第二转轴32固定在车门上，使得第三连杆23能够与车门相对转动。参照图1的图面方向，当驱动第一连杆21的后端向下运动，即，使第一连杆顺时针转动时，第一限位齿211朝向齿槽运动以与齿轮112啮合；第一连杆21的后端向上运动，使得第三连杆23逆时针转动，其前端向下运动，后端向上运动；第三连杆23的前端向下运动，使得第二连杆22逆时针转动，其前端向下运动，后端向上运动，进而使第二限位齿221朝向齿槽运动以与齿轮112啮合。与上述过程相反地，当驱动第一连杆21的后端向上运动时，第一限位齿211和第二限位齿221同时脱离齿槽。本实施方式采用了多连杆结构，使得第二限位齿221与第一限位齿211同步伸入或脱离齿槽，附图中仅显示了多连杆结构的一种实施方式，本领域内的普通技术人员容易想到通过其他的连杆连接形式，取得相同的技术效果。

进一步地，如图1和图2所示，第一转轴31和第二转轴32分别固定在安装支架50上，以通过安装支架50固定在车门上。这样，在装配时，可以首先将第一连杆21、第一转轴31、第二连杆22、第二转轴32、第三连杆23以及安装支架50等组件组装为一个整体，再将安装支架50固定在车门上。

驱动件40可以为多种形式，例如电动推杆、气缸或液压缸等，本实施方式提供的驱动件40可以包括电磁阀41和连接在电磁阀41上的驱动杆42，驱动杆42固定在第一连杆21上。驱动杆42可以为电磁阀41的活塞杆，当电磁阀41通电吸合时或断电断开时，第一限位齿211分别能够伸入和脱离齿槽，当车门连接结构还具有第二限位齿221时，电磁阀41的通电与断电也能够使第二限位齿221伸入或脱离齿槽。本公开对电磁阀41的种类不作具体限制，可以为市面上较常见的型号。

电磁阀41可以对第一连杆21单向驱动或双向驱动，当电磁阀41对第一连杆21单向驱动时，如图1和图2所示，驱动件40还包括弹性件43，弹性件43弹性抵顶在第一连杆21和第二连杆22之间，用于驱动二者转动以使第一限位齿211和第二限位齿221脱离齿槽。即，电磁阀41通电工作时，用于驱动第一限位齿211和第二限位齿221伸入齿槽；电磁阀41断电时，在弹性件43的弹性回复力的作用下，第一连杆21和第二连杆22远离齿轮112，第一限位齿211和第二限位齿221脱离齿轮齿槽。当驱动件40能够对第一连杆21双向驱动时，第一连杆21和第二连杆22之间可以不设置有弹性件43，例如驱动件40为电动推杆，推杆连接在第一连杆21上，通过推杆的伸缩，实现对第一连杆21的控制。

进一步地，如图1和图2所示，上述的弹性件43可以为压缩弹簧，驱动杆42穿过第二连杆22并固定在第一连杆21上，压缩弹簧套设在驱动杆42的外侧，以能够节省径向空间。

根据本公开的另一个方面，提供一种车门开闭控制系统，该车门开闭控制系统包括上述的车门连接结构、传感器以及控制器。其中，传感器用于检测车门的关闭路径上是否有障碍物。控制器分别与传感器和驱动件40电连接，以在车门的关闭路径上有障碍物时驱动第一限位齿211伸入齿槽，在车门的关闭路径上没有障碍物时驱动第一限位齿211脱离齿槽，从而实现对车门连接结构的自动控制。当传感器检测到车门的关闭路径上有障碍物时，控制器能够自动控制车门锁止，避免其关闭而夹伤乘客；当车门的关闭路径上没有障碍物时，乘客可以自由开闭车门。需要说明的是，由于乘客的夹伤风险主要来自于车门的边缘与车身的接触位置，因而上述的车门的关闭路径指的是车门边缘位置的对应的运动轨迹，例如门框和门槛位置。这样，可以确保乘客正常拉动把手关闭车门，避免因传感器检测到乘客的手放置在车门把手上而将车门锁止。

具体地，传感器可以为固定在车身或车门上的红外线感应器，人体热源感应元件或者图像采集仪等，控制器可以为车辆的BCM(车身控制模块)，也可以为其他集成在车辆ECU(电子控制单元)的独立的控制模块。控制器可以具有：接收模块，用于接收来自传感器的信息；驱动模块，根据来自传感器的信息控制驱动件40驱动第一连杆21。

进一步地，控制器还可以包括判断模块，用于判断传感器检测到的障碍物类型，可以在检测到人体时将车门锁止，而检测到其他没有夹伤风险的物品时，可以使车门自由开闭。

进一步地，控制器还可以包括功能开闭模块，用于启用或关闭上述的控制形式。具体地，当乘客需要使用车门连接结构的防夹伤功能时，开启该功能，当乘客不需要使用车门连接结构的防夹伤功能时，关闭该功能，从而可以提高可选择性，用户可以根据实际需求而配置。

根据本公开的再一个方面，还提供一种车辆，该车辆配置有上述的包括车门连接结构。在配置车门连接结构的基础上，还可以设置上述的传感器和控制器，以形成车门开闭控制系统。车辆具有上述的车门连接结构以及车门开闭控制系统的全部有益效果，此处不做赘述。

以上所述仅为本公开的较佳实施方式而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车门连接结构，其特征在于，包括：

铰链(10)，所述铰链(10)具有车门页(11)和车身页(12)，所述车门页(11)的铰轴(111)上形成有齿轮(112)；

第一连杆(21)，所述第一连杆(21)上设置有使其可转动地连接在车门上的第一转轴(31)，所述第一连杆(21)上形成有能够伸入到所述齿轮(112)的齿槽中的第一限位齿(211)；以及

驱动件(40)，连接在所述第一连杆(21)上，用于驱动所述第一连杆(21)绕所述第一转轴(31)转动，以使所述第一限位齿(211)伸入或脱离所述齿槽。

2.根据权利要求1所述的车门连接结构，其特征在于，所述第一限位齿(211)和/或齿轮(112)的尖端形成有导向尖角。

3.根据权利要求1所述的车门连接结构，其特征在于，还包括：

第二连杆(22)，所述第二连杆(22)通过所述第一转轴(31)可转动地连接在所述车门上，所述第二连杆(22)上形成有能够伸入到所述齿槽中的第二限位齿(221)，所述第一限位齿(211)和所述第二限位齿(221)位于所述齿轮(112)的对侧；

第三连杆(23)，所述第三连杆(23)上设置有使其可转动地连接在所述车门上的第二转轴(32)，所述第三连杆(23)分别与所述第一连杆(21)、所述第二连杆(22)可转动地连接，以使所述第二限位齿(221)与所述第一限位齿(211)同时伸入或脱离所述齿槽。

4.根据权利要求3所述的车门连接结构，其特征在于，所述第一转轴(31)和所述第二转轴(32)分别固定在安装支架(50)上，以通过所述安装支架(50)固定在所述车门上。

5.根据权利要求3所述的车门连接结构，其特征在于，所述驱动件(40)包括电磁阀(41)和连接在所述电磁阀(41)上的驱动杆(42)，所述驱动杆(42)固定在所述第一连杆(21)上。

6.根据权利要求5所述的车门连接结构，其特征在于，所述驱动件(40)还包括弹性件(43)，所述弹性件(43)弹性抵顶在所述第一连杆(21)和所述第二连杆(22)之间，用于驱动二者转动以使所述第一限位齿(211)和所述第二限位齿(221)脱离所述齿槽。

7.根据权利要求6所述的车门连接结构，其特征在于，所述弹性件(43)为压缩弹簧，所述驱动杆(42)穿过所述第二连杆(22)并固定在所述第一连杆(21)上，所述压缩弹簧套设在所述驱动杆(42)的外侧。

8.一种车门开闭控制系统，其特征在于，包括：

根据权利要求1-7中任一项所述的车门连接结构；

传感器，用于检测所述车门的关闭路径上是否有障碍物；

控制器，分别与所述传感器和所述驱动件(40)电连接，以在所述车门的关闭路径上有障碍物时驱动第一限位齿(211)伸入所述齿槽，在所述车门的关闭路径上没有障碍物时驱动所述第一限位齿(211)脱离所述齿槽。

9.根据权利要求8所述的车门开闭控制系统，其特征在于，所述传感器为红外线感应器。

10.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-7中任一项所述的车门连接结构或根据权利要求8或9所述的车门开闭控制系统。