CN110206419A - 一种隐藏式智能汽车外开门把手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隐藏式智能汽车外开门把手，包括外表面设有凹腔的支架与铰接在凹腔内并能相对于凹腔进行开合的手柄，手柄一端固定连接有连杆，手柄通过连杆根端铰接在凹腔内，连杆末端贯穿凹腔底部并延伸出支架内表面；支架内表面通过垂直于支架内表面的安装柱转动连接有转臂，转臂一端设有用于带动转臂正反转的推杆电机，转臂另一端滑动连接有用于固定连接车门拉锁的拉锁端头套；转臂与安装柱之间设有复位弹簧，还包括感应开关、第一限位开关、第二限位开关与控制器，控制器中配置有手柄状态控制程序。本发明解决了现有技术中结构复杂、手柄容易损坏以及流畅感不足的技术问题。

Description

一种隐藏式智能汽车外开门把手

技术领域

本发明属于汽车配件领域，具体涉及一种汽车外开门把手。

背景技术

汽车外开门把手是实现汽车车门开启与关闭的重要零部件，同时也是汽车车身外饰件，其设计质量会影响到车身美观。现有汽车外开门把手大都凸出于车身，影响车身整体线条的流畅性，不仅影响视觉效果，还会增大风阻。虽然市面上也有一些隐藏式智能汽车外开门把手，但是结构较为复杂，对于车门的开启过程与关闭过程分别需要两套独立机构，不利于降低成本与车身的轻量化设计。另外，目前的隐藏式汽车外开门把手，完全由电机驱动使其从隐藏状态到达开启状态，中间缺少预开启转态，在把手的手柄完全打开（手柄已到达极限位置）后，人手才能拉动手柄将车门打开，这样人手在拉动手柄的过程中，容易造成手柄在极限位置上过度挤压而损坏，并且由于手柄不能再转动，手感极差，缺少流畅感。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种隐藏式智能汽车外开门把手，解决现有技术中结构复杂、手柄容易损坏以及流畅感不足的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：一种隐藏式智能汽车外开门把手，包括外表面设有凹腔的支架与铰接在凹腔内并能相对于凹腔进行开合的手柄，其特征在于：手柄一端固定连接有连杆，手柄通过连杆根端铰接在凹腔内，连杆末端贯穿凹腔底部并延伸出支架内表面；所述支架内表面通过垂直于支架内表面的安装柱转动连接有转臂，所述转臂上开有挤压口，连杆末端置于挤压口内，并且连杆末端两侧均与挤压口接触，使得挤压口与连杆末端在转臂正反转过程中均能相互挤压；转臂一端设有用于带动转臂正反转的推杆电机，转臂另一端滑动连接有用于固定连接车门拉锁的拉锁端头套；

所述安装柱与转臂之间设有复位弹簧，所述复位弹簧为套接在安装柱上的扭簧，转臂绕安装柱转动过程中能够对扭簧进行挤压，从而使得扭簧获得能够对转臂进行复位的弹性势能；

还包括安装在支架内表面的位于转臂同侧的第一限位开关与第二限位开关，第一限位开关与第二限位开关分别位于转臂上、下两端；第一限位开关能够在转臂朝着使车门拉锁解锁的方向转动过程中被转臂触发开启，并能在转臂反方向转动时回弹关闭；第二限位开关能够在转臂回到初始位置时被触发开启；还包括能够根据第一限位开关与第二限位开关的触发信号来控制推杆电机的控制器；

还包括安装在支架外表面并与控制器的信号输入端连接的感应开关，使得控制器能够根据感应开关的感应开关信号控制推杆电机；

所述控制器中配置有手柄状态控制程序，用于根据所述感应开关信号与触发信号来控制手柄开合状态。

进一步的，手柄状态控制程序按如下步骤执行：

步骤1：判断是否接收到红外感应开关或压触开关的开关信号，若是，则进入步骤2；若否，则结束程序；

步骤2：控制推杆电机动作以推动转臂朝着第一限位开关方向转动；

步骤3：判断是否接收到第一限位开关的触发开启信号，若是，进入步骤4；若否，则回到步骤3；

步骤4：控制推杆电机停止动作，此时手柄到达预开启状态位置；

步骤5：判断是否接收到第一限位开关的触发关闭信号，若是，则表明手柄已在复位弹簧的作为下从完全开启状态回复到预开启状态，并进入步骤6；若否，则重复步骤5；

步骤6：控制推杆电机动作以使转臂朝向靠近第二限位开关的方向转动；

步骤7：判断是否接收到第二限位开关的触发开启信号，若是，则表明手柄已回到初始位置的隐藏状态，并进入步骤8；若否，则回到步骤6；

步骤8：控制推杆电机停止动作，使手柄保持隐藏状态。

进一步的，支架内表面设有齿轮式阻尼器，转臂下表面设有与齿轮式阻尼器啮合的齿轮。

进一步的，所述连杆末端上与挤压口接触的面为外凸圆弧面。

进一步的，所述支架内表面设有与转臂的转动轨迹一致的弧形导轨，所述转臂上设有与弧形导轨外侧面接触的凸块。

进一步的，支架内表面设有惯性锁安装架，惯性锁安装架位于凸块的朝向转臂使车门拉锁解锁的转动方向的一侧，惯性锁安装架上铰接有惯性锁，当惯性锁受到加速度冲击时发生翻转，从而抵挡住凸块以防止转臂朝着使车门拉锁解锁的方向转动。

进一步的，所述感应开关为红外感应开关或压触开关。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、推杆电机推动转臂转动的过程中，使得转臂上的挤压口挤压连杆末端，连杆则受到垂直的力，产生使连杆绕铰接处转动的转矩，连杆的转动进而带动手柄转动。同样的，手柄的转动会带动连杆转动，连杆转动则对转臂进行挤压，使转臂发生转动。

2、转臂转动过程中会使得拉锁端头套相对于转臂滑动，由于车门拉锁固定连接在拉锁端头套上，拉锁端头套在相对于转臂滑动过程中会将车门拉锁的拉索拉伸使车门解锁，或者将车门拉锁的拉索放松使车门关闭。

3、复位弹簧使得转臂能够自动复位。阻尼器对转臂的转动起到阻碍作用，防止转臂转动过快。弧形导块与凸块使得转臂转动更加平稳。车辆发生碰撞的瞬间，惯性锁能够通过阻止转臂的转动而防止车门打开，提高安全性。

4、连杆末端上与挤压口接触的面为外凸圆弧面，这样连杆末端与挤压口形成点面接触，挤压过程不会发生运行干涉。

5、第一限位开关与第二限位开关能够为控制车门的开启过程提供硬件基础，具体来说，第一限位开关与第二限位开关的触发信号为控制器判断把手的状态（第一限位开关对应预开启状态，第二限位开关隐藏状态）提供了依据。

6、推杆电机能够将把手从隐藏状态打开到与预开启状态，之后再通过外力转动手柄将车门解锁。复位弹簧能够在外力撤除后，将手柄复位到预开启状态，再由推杆电机将手柄完全闭合在支架外表面的凹腔内，回复到隐藏状态。

7、设置感应开关为实现手柄的自动预开启提供硬件基础。

8、通过手柄状态控制程序与硬件结构的配合，使得手柄能隐藏状态自动到达预开启状态，还能从预开启状态回复到隐藏状态。并且，为手柄从与开启状态到完全开启状态，保留了外力介入的过程，这样，人手通过转动手柄使其从与开启状态到达完全开启状态，整个过程衔接流畅，并且不会导致手柄过度受力而损坏。

附图说明

图1是具体实施方式中隐藏式智能汽车外开门把手的正面视图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是具体实施方式中隐藏式智能汽车外开门把手的背面结构示意图；

图4是手柄处于隐藏状态时所对应的转臂的位置示意图；

图5是手柄处于完全开启状态时所对应的转臂的位置示意图；

图6是手柄在控制程序与外力交替作用下的工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图和优选实施方式对本发明作进一步的详细说明。

参考图1至图3所示，一种隐藏式智能汽车外开门把手，包括外表面设有凹腔11的支架1与铰接在凹腔11内并能相对于凹腔11进行开合的手柄2，手柄2一端固定连接有连杆3，手柄2通过连杆3根端铰接在凹腔11内，连杆末端31贯穿凹腔11底部并延伸出支架1内表面；所述支架1内表面通过垂直于支架1内表面的安装柱转动连接有转臂4，所述转臂4上开有挤压口，连杆末端31置于挤压口内，并且连杆末端31两侧均与挤压口接触，使得挤压口与连杆末端31在转臂4正反转过程中均能相互挤压；转臂4一端设有用于带动转臂4正反转的推杆电机5，转臂4另一端滑动连接有用于固定连接车门拉锁13的拉锁端头套6；

安装柱与转臂4之间设有复位弹簧，所述复位弹簧为套接在安装柱上的扭簧，转臂4绕安装柱转动过程中能够对扭簧进行挤压，从而使得扭簧获得能够对转臂4进行复位的弹性势能；

还包括安装在支架1内表面的第一限位开关7与第二限位开关8；第一限位开关7能够在转臂4朝着使车门拉锁13解锁的方向转动过程中被转臂4触发；第二限位开关8能够在转臂4回到初始位置时被触发；还包括能够根据第一限位开关7与第二限位开关8的触发信号来控制推杆电机5的控制器；

还包括安装在支架1外表面并与控制器的信号输入端连接的红外感应开关或压触开关，使得控制器能够根据红外感应开关或压触开关的开关信号控制推杆电机5；

所述控制器中配置有手柄状态控制程序，用于根据所述感应开关信号与触发信号来控制手柄开合状态。

推杆电机5推动转臂4转动的过程中，使得转臂4上的挤压口挤压连杆末端31，连杆3则受到垂直的力，产生使连杆3绕铰接处转动的转矩，连杆3的转动进而带动手柄2转动。同样的，手柄2的转动会带动连杆3转动，连杆3转动则对转臂4进行挤压，使转臂4发生转动。转臂4转动过程中会使得拉锁端头套6相对于转臂4滑动，由于车门拉锁13固定连接在拉锁端头套6上，拉锁端头套6在相对于转臂4滑动过程中会将车门拉锁13的拉索拉伸使车门解锁，或者将车门拉锁13的拉索放松使车门关闭。

车门拉锁13的解锁或关闭分别通过同一转臂4的正反转实现，无需设置两个转臂来分别实现车门拉锁13的解锁或关闭。

推杆电机5能够将把手从隐藏状态打开到与预开启状态，之后再通过外力转动手柄2将车门解锁。复位弹簧能够在外力撤除后，将手柄2复位到预开启状态，再由推杆电机5将手柄2完全闭合在支架1外表面的凹腔11内，回复到隐藏状态。

本发明为实现手柄2从隐藏到预开启状态及其逆过程的控制提供了硬件基础：第一限位开关7与第二限位开关8的触发信号为控制器判断手柄2的状态，提供了依据，第一限位开关7对应预开启状态，第二限位开关8对应隐藏状态。当判断出手柄2到达预开启状态时，控制推杆电机5停止动作，那么就可以再继续通过转动手柄2，使手柄2完全开启，从而将车门解锁；当复位弹簧将手柄2从完全开启状态复位到预开启状态位置时，控制推杆电机5停止动作，直到手柄2到达隐藏状态位置，推杆电机5停止动作。

本具体实施方式中，转臂4上设置滑槽41，拉锁端头套6通过卡接滑槽41上来实现与转臂4的滑动连接，手柄2处于隐藏状态时（车门未解锁）所对应的转臂4的位置，参考图4所示，此时，拉锁端头套6位于滑槽41一端。手柄2在预开启过程中，虽然拉锁端头套6会相对于转臂4滑动，从滑槽41的一端滑动到另一端，但是拉锁端头套6相对于车门拉锁13不发生移动，转臂4并未对拉锁端头套6产生拉力作用，车门拉锁13的拉索不会被拉出，车门未解锁。手柄2到达预开启位置后，转臂4继续转动则会拖到拉锁端头，从而使得拉锁端头套6将拉索拉伸，车门解锁，手柄2处于完全开启状态时（车门解锁）所对应的转臂4位置参考图5所示。

本具体实施方式中，支架1内表面设有齿轮式阻尼器9，转臂4下表面设有与齿轮式阻尼器啮合的齿轮10。

本具体实施方式中，所述连杆末端31上与挤压口接触的面为外凸圆弧面。这样连杆末端31与挤压口形成点面接触，挤压过程不会发生运行干涉。

本具体实施方式中，所述支架1内表面设有与转臂4的转动轨迹一致的弧形导轨14，所述转臂4上设有与弧形导轨外侧面接触的凸块。

本具体实施方式中，支架1内表面设有惯性锁安装架11，惯性锁安装架11位于凸块的朝向转臂4使车门拉锁13解锁的转动方向的一侧，惯性锁安装架上通过转轴铰接有惯性锁12，转轴上套设复位弹簧（扭簧），当惯性锁受到加速度冲击时发生翻转，从而抵挡住凸块以防止转臂4朝着使车门拉锁13解锁的方向转动，当加速度冲击接触后，惯性锁13下翻，解除对转臂4的阻碍。车辆发生碰撞的瞬间，惯性锁能够通过阻止转臂4的转动而防止车门打开，提高安全性。

本具体实施方式中，手柄状态控制程序按如下步骤执行：

步骤1：判断是否接收到红外感应开关或压触开关的开关信号，若是，则进入步骤2；若否，则结束程序；

步骤2：控制推杆电机动作以推动转臂朝着第一限位开关方向转动；

步骤3：判断是否接收到第一限位开关的触发开启信号，若是，进入步骤4；若否，则回到步骤3；

步骤4：控制推杆电机停止动作，此时手柄到达预开启状态位置；

步骤5：判断是否接收到第一限位开关的触发关闭信号，若是，则表明手柄已在复位弹簧的作为下从完全开启状态回复到预开启状态，并进入步骤6；若否，则重复步骤5；

步骤6：控制推杆电机动作以使转臂朝向靠近第二限位开关的方向转动；

步骤7：判断是否接收到第二限位开关的触发开启信号，若是，则表明手柄已回到初始位置的隐藏状态，并进入步骤8；若否，则回到步骤6；

步骤8：控制推杆电机停止动作，使手柄保持隐藏状态。

通过手柄状态控制程序与硬件结构的配合，使得手柄能隐藏状态自动到达预开启状态，还能从预开启状态回复到隐藏状态。并且，为手柄从与开启状态到完全开启状态，保留了外力介入的过程，这样，人手通过转动手柄使其从与开启状态到达完全开启状态，整个过程衔接流畅，并且不会导致手柄过度受力而损坏。

手柄在控制程序与外力交替作用下的工作原理参考图6所示，图6中，图中触点开关1与触点开关2，分别表示第一限开关、第二限位开关，F0表示推杆电机的驱动力，F1表示推杆电机作用于转臂的力力（会随转动角度发生变化），F2表示阻尼器提供的阻尼力，F3表示人手提供的外力，FH表示复位弹簧提供给转臂的回复力，FL表示车门拉锁给转臂的拉力。本领技术人员根据阻尼力F2、回复力FH、拉力FL以及力学原理，并能得到能使转臂转动的力F1的范围，从而得到驱动力F0的范围，以选择合适的推杆电机。

Claims (7)

1.一种隐藏式智能汽车外开门把手，包括外表面设有凹腔的支架与铰接在凹腔内并能相对于凹腔进行开合的手柄，其特征在于：手柄一端固定连接有连杆，手柄通过连杆根端铰接在凹腔内，连杆末端贯穿凹腔底部并延伸出支架内表面；所述支架内表面通过垂直于支架内表面的安装柱转动连接有转臂，所述转臂上开有挤压口，连杆末端置于挤压口内，并且连杆末端两侧均与挤压口接触，使得挤压口与连杆末端在转臂正反转过程中均能相互挤压；转臂一端设有用于带动转臂正反转的推杆电机，转臂另一端滑动连接有用于固定连接车门拉锁的拉锁端头套；

所述安装柱与转臂之间设有复位弹簧，所述复位弹簧为套接在安装柱上的扭簧，转臂绕安装柱转动过程中能够对扭簧进行挤压，从而使得扭簧获得能够对转臂进行复位的弹性势能；

还包括安装在支架内表面的位于转臂同侧的第一限位开关与第二限位开关，第一限位开关与第二限位开关分别位于转臂上、下两端；第一限位开关能够在转臂朝着使车门拉锁解锁的方向转动过程中被转臂触发开启，并能在转臂反方向转动时回弹关闭；第二限位开关能够在转臂回到初始位置时被触发开启；还包括能够根据第一限位开关与第二限位开关的触发信号来控制推杆电机的控制器；

还包括安装在支架外表面并与控制器的信号输入端连接的感应开关，使得控制器能够根据感应开关的感应开关信号控制推杆电机；

所述控制器中配置有手柄状态控制程序，用于根据所述感应开关信号与触发信号来控制手柄开合状态。

2.根据权利要求1所述的隐藏式智能汽车外开门把手，其特征在于：手柄状态控制程序按如下步骤执行：

步骤1：判断是否接收到红外感应开关或压触开关的开关信号，若是，则进入步骤2；若否，则结束程序；

步骤2：控制推杆电机动作以推动转臂朝着第一限位开关方向转动；

步骤3：判断是否接收到第一限位开关的触发开启信号，若是，进入步骤4；若否，则回到步骤3；

步骤4：控制推杆电机停止动作，此时手柄到达预开启状态位置；

步骤5：判断是否接收到第一限位开关的触发关闭信号，若是，则表明手柄已在复位弹簧的作为下从完全开启状态回复到预开启状态，并进入步骤6；若否，则重复步骤5；

步骤6：控制推杆电机动作以使转臂朝向靠近第二限位开关的方向转动；

步骤7：判断是否接收到第二限位开关的触发开启信号，若是，则表明手柄已回到初始位置的隐藏状态，并进入步骤8；若否，则回到步骤6；

步骤8：控制推杆电机停止动作，使手柄保持隐藏状态。

3.根据权利要求1所述的隐藏式智能汽车外开门把手，其特征在于：支架内表面设有齿轮式阻尼器，转臂下表面设有与齿轮式阻尼器啮合的齿轮。

4.根据权利要求1所述的隐藏式智能汽车外开门把手，其特征在于：所述连杆末端上与挤压口接触的面为外凸圆弧面。

5.根据权利要求1所述的隐藏式智能汽车外开门把手，其特征在于：所述支架内表面设有与转臂的转动轨迹一致的弧形导轨，所述转臂上设有与弧形导轨外侧面接触的凸块。

6.根据权利要求5所述的隐藏式智能汽车外开门把手，其特征在于：支架内表面设有惯性锁安装架，惯性锁安装架位于凸块的朝向转臂使车门拉锁解锁的转动方向的一侧，惯性锁安装架上铰接有惯性锁，当惯性锁受到加速度冲击时发生翻转，从而抵挡住凸块以防止转臂朝着使车门拉锁解锁的方向转动。

7.根据权利要求1所述的隐藏式智能汽车外开门把手，其特征在于：所述感应开关为红外感应开关或压触开关。