CN110552574B - 气压式撑杆和汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气压式撑杆和汽车。其中，该气压式撑杆包括外套管、缸筒及活塞杆，所述缸筒固定于所述外套管内，所述缸筒具有活塞腔，所述活塞杆的一端可活动地设于所述活塞腔内、另一端穿出于所述缸筒及所述外套管，所述外套管内还设有充气装置和泄压装置，所述缸筒上还设有均与所述活塞腔连通的进气口和第一排气口，所述充气装置的出气端与所述进气口连通，所述泄压装置的进气端与所述第一排气口连通。本发明的气压式撑杆使用无异响，且使用更为安全。

Description

气压式撑杆和汽车

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种气压式撑杆和汽车。

背景技术

目前，市面上的撑杆多为压簧式撑杆，例如，汽车电动尾门撑杆通过压簧抵消一部分门重，辅助开关门。采用压簧式撑杆至少存在以下几方面的缺陷：1、压簧与外套管摩擦容易产生异响；2、当撑杆损坏时，由于压簧一直受力压缩，会产生一个瞬间的爆发力，容易产生爆杆事故，使用安全性较低。

发明内容

基于此，有必要针对传统的压簧式撑杆使用容易产生异响和爆杆的问题，提供一种气压式撑杆和汽车，该气压式撑杆使用无异响，且使用更为安全。

一种气压式撑杆，包括外套管、缸筒及活塞杆，所述缸筒固定于所述外套管内，所述缸筒具有活塞腔，所述活塞杆的一端可活动地设于所述活塞腔内、另一端穿出于所述缸筒及所述外套管，所述外套管内还设有充气装置和泄压装置，所述缸筒上还设有均与所述活塞腔连通的进气口和第一排气口，所述充气装置的出气端与所述进气口连通，所述泄压装置的进气端与所述第一排气口连通。

上述气压式撑杆通过在外套管内设置有分别与缸筒的活塞腔相连的充气装置和泄压装置，并通过充气装置与泄压装置的配合而可实现活塞杆的自动伸缩。具体地，当充气装置工作时，泄压装置处于关闭状态，此时充气装置自进气口处向活塞腔内充气，使得缸筒内产生一定的压力，实现活塞杆的伸长；当需要将活塞杆回缩时，充气装置停止工作，泄压装置开始工作，活塞腔内的气体自第一排气口排出，而可使缸筒内的压力逐渐降低，实现活塞杆的缓慢回缩。本发明的气压式撑杆采用电动充气气弹簧驱动活塞杆伸缩，不会发生类似压簧刮壁而产生异响的问题，同时，由于缸筒内的气体本身存在一定的阻尼效果，也可有效避免类似压簧瞬间爆发而产生爆杆事故，具有较高的使用安全性。

在其中一个实施例中，所述外套管包括相互连接的第一管段和第二管段，所述第一管段远离所述第二管段的一端连接有第一固定头，所述充气装置安装于所述第一管段内，所述缸筒安装于所述第二管段内，所述活塞杆的伸出端设有第二固定头。

在其中一个实施例中，所述第一管段的内径大于所述第二管段的内径，所述外套管还包括设于所述第一管段和所述第二管段之间的过渡管段，所述过渡管段呈朝向所述第二管段渐缩的锥形管设置。

在其中一个实施例中，所述过渡管段内设有分隔环，所述缸筒具有与所述分隔环抵接配合的端壁，所述进气口及所述第一排气口均开设于所述端壁，所述泄压装置设于所述分隔环的内腔中。

在其中一个实施例中，所述第一固定头上设有过线孔，所述充气装置及所述泄压装置的导线自所述过线孔穿出。

在其中一个实施例中，所述气压式撑杆还包括防水胶套，所述防水胶套的一端与所述过线孔的外周缘密封连接，所述充气装置及所述泄压装置的导线自所述过线孔穿出后收容于所述防水胶套内。

在其中一个实施例中，所述充气装置为泵气电机，和/或所述泄压装置为比例泄压阀。

在其中一个实施例中，所述气压式撑杆用于汽车电动尾门，所述充气装置及所述泄压装置均与所述汽车电动尾门的ECU控制模块电性连接。

在其中一个实施例中，所述缸筒上还设有与所述活塞腔连通的第二排气口，所述第二排气口处设有压力感应元件，所述压力感应元件与所述汽车电动尾门的ECU控制模块电性连接。

一种汽车，包括车身、车尾门及如上所述的气压式撑杆，所述气压式撑杆的一端与所述车身连接、另一端与所述车尾门连接。

附图说明

图1为本发明一实施例所述的气压式撑杆的结构示意图；

图2为图1中的气压式撑杆的分解结构示意图；

图3为图1中的气压式撑杆的剖面结构示意图；

图4为图3中的气压式撑杆的局部放大示意图。

10、外套管，11、第一管段，12、过渡管段，13、第二管段，20、缸筒，21、活塞腔，22、端壁，201、进气口，202、第一排气口，203、第二排气口，30、活塞杆，40、充气装置，41、第一导气管，50、泄压装置，51、第二导气管，60、第一固定头，61、过线孔，70、第二固定头，80、防水胶套，90、压力感应元件，91、第三导气管。

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”、“第三”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至图3，一种气压式撑杆包括外套管10、缸筒20及活塞杆30，缸筒20固定于外套管10内，缸筒20具有活塞腔21，活塞杆30的一端可活动地设于活塞腔21内、另一端穿出于缸筒20及外套管10，外套管10内还设有充气装置40和泄压装置50，缸筒20上还设有均与活塞腔21连通的进气口201和第一排气口202，充气装置40的出气端与进气口201连通，泄压装置50的进气端与第一排气口202连通。

在本实施例中，该气压式撑杆用于驱动汽车电动尾门的自动开合，当然，在其他实施例中，该气压式撑杆还可用于驱动其他门体、窗体的自动开合，或者也可驱动其他被支撑物的直线伸缩运动，在此不做具体限定。其中，缸筒20与活塞杆30组合成气弹簧结构，活塞杆30设有活塞的一端插置于缸筒20内，活塞杆30的另一端用于与被支撑物固定连接，通过活塞杆30的伸缩运动可驱动被支撑物进行运动。如图4所示，充气装置40的出气端通过第一导气管41与进气口201相连通，泄压装置50的进气端通过第二导气管51与第一排气口202相连通。充气装置40具体可为泵气电机，泄压装置50具体可为泄压阀，可选地，泄压装置50采用比例泄压阀，具有较好的可调节性以及较高的调节精度。

上述气压式撑杆通过在外套管10内设置有分别与缸筒20的活塞腔21相连的充气装置40和泄压装置50，并通过充气装置40与泄压装置50的配合而可实现活塞杆30的自动伸缩。具体地，当充气装置40工作时，泄压装置50处于关闭状态，此时充气装置40自进气口201处向活塞腔21内充气，使得缸筒20内产生一定的压力，实现活塞杆30的伸长；当需要将活塞杆30回缩时，充气装置40停止工作，泄压装置50开始工作，活塞腔21内的气体自第一排气口202排出，而可使缸筒20内的压力逐渐降低，实现活塞杆30的缓慢回缩。本发明的气压式撑杆采用电动充气气弹簧驱动活塞杆30伸缩，不会发生类似压簧刮壁而产生异响的问题，同时，由于缸筒20内的气体本身存在一定的阻尼效果，也可有效避免类似压簧瞬间爆发而产生爆杆事故，具有较高的使用安全性。

此外，传统的压簧式撑杆由于压簧安装所需空间较大，导致撑杆的外径尺寸较大，不利于产品的小型化。本发明的气压式撑杆采用气弹簧结构代替压簧，气弹簧的尺寸相比于同等力值的压簧要小，可减小外套管10的外径尺寸，可实现撑杆的小型化，方便安装。

请参照图2及图3，在其中一个实施例中，外套管10包括相互连接的第一管段11和第二管段13，第一管段11远离第二管段13的一端连接有第一固定头60，充气装置40安装于第一管段11内，缸筒20安装于第二管段13内，活塞杆30的伸出端设有第二固定头70。通过第一固定头60及第二固定头70可方便地对该气压式撑杆进行安装固定。例如，在一实施例中，该气压式撑杆的一端可通过第一固定头60与车身支架的万向头铰接，另一端可通过第二固定头70与车尾门铰接，从而可驱动车尾门自动开合。

进一步地，第一管段11的内径大于第二管段13的内径，外套管10还包括设于第一管段11和第二管段13之间的过渡管段12，过渡管段12呈朝向第二管段13渐缩的锥形管设置。可选地，第一管段11、过渡管段12及第二管段13为一体成型结构，不仅可简化外套管10的生产制造工艺，同时还可避免多个管段之间产生间隙，以起到很好的防水效果。

进一步地，如图3所示，过渡管段12内设有分隔环，缸筒20具有与分隔环抵接配合的端壁22，进气口201及第一排气口202均开设于端壁22，泄压装置50设于分隔环的内腔中。通过分隔环与端壁22的抵接配合可对缸筒20进行限位，以保证缸筒20的安装稳定性。同时，充气装置40、泄压装置50及缸筒20沿外套管10的轴向依次排布，整体结构更为紧凑，有利于产品的小型化。

进一步地，第一固定头60上设有过线孔61，充气装置40及泄压装置50的导线自过线孔61穿出。优选地，气压式撑杆还包括防水胶套80，防水胶套80的一端与过线孔61的外周缘密封连接，充气装置40及泄压装置50的导线自过线孔61穿出后收容于防水胶套80内。通过设置防水胶套80可避免雨水自过线孔61进入撑杆内部，从而起到很好的防水效果。防水胶套80具体可为波纹管。

在其中一实施例中，气压式撑杆用于汽车电动尾门，充气装置40及泄压装置50均与汽车电动尾门的ECU控制模块电性连接，通过ECU控制模块可对该气压式撑杆的运行进行控制。具体地，该气压式撑杆的一端与车身连接，另一端与车尾门连接，在关门状态下，活塞杆30处于收缩状态。当需要打开车尾门时，充气装置40通电工作以对活塞腔21内进行充气，充气过程中，泄压装置50处于常闭状态，缸筒20内产生相应的压力，实现活塞杆30的伸长，从而带动车尾门打开；需要关闭车尾门时，充气装置40停止工作，泄压装置50通电工作，控制活塞腔21内的压力降低，活塞杆30缓慢回缩，实现缓降关门。此外，传统的汽车电动尾门采用压簧式撑杆，不同的车型需选用不同力值的压簧，生产备料不方便，导致撑杆的通用性较差。本发明的气压式撑杆可通过调整充气装置40的充气量而可对气弹簧的力值进行调整，具有较好的通用性。

另外，传统的压簧式撑杆的压簧力值曲线与汽车尾门的重力曲线不成比例关系，可能会造成部分角度无法悬停。进一步地，在一实施例中，如图4所示，缸筒20上还设有与活塞腔21连通的第二排气口203，第二排气口203处设有压力感应元件90，压力感应元件90与汽车电动尾门的ECU控制模块电性连接。具体地，压力感应元件90的进气端通过第三导气管91与第二排气口203连通，在开关门过程中，通过压力感应元件90对缸筒20内的压力值进行实时检测，并将检测结果传回至汽车尾门的ECU控制模块，ECU控制模块具有记忆功能，可对气压曲线进行标定，以与汽车尾门的重力曲线很好的匹配，从而实现撑杆的自适应调节，使得汽车尾门可在任意角度悬停。

本发明还提出一种汽车，该汽车包括车身、车尾门及气压式撑杆，所述气压式撑杆的一端与所述车身连接，另一端与所述车尾门连接。该气压式撑杆的具体结构可参照上述实施例，由于本汽车采用了上述实施例的所有技术方案，因而至少具有上述技术方案所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)

1.一种气压式撑杆，其特征在于，包括外套管、缸筒及活塞杆，所述缸筒固定于所述外套管内，所述缸筒具有活塞腔，所述活塞杆的一端可活动地设于所述活塞腔内、另一端穿出于所述缸筒及所述外套管，所述外套管内还设有充气装置和泄压装置，所述缸筒上还设有均与所述活塞腔连通的进气口和第一排气口，所述充气装置的出气端与所述进气口连通，所述泄压装置的进气端与所述第一排气口连通；所述外套管包括相互连接的第一管段和第二管段，所述第一管段远离所述第二管段的一端连接有第一固定头，所述充气装置安装于所述第一管段内，所述缸筒安装于所述第二管段内，所述活塞杆的伸出端设有第二固定头。

2.根据权利要求1所述的气压式撑杆，其特征在于，所述第一管段的内径大于所述第二管段的内径，所述外套管还包括设于所述第一管段和所述第二管段之间的过渡管段，所述过渡管段呈朝向所述第二管段渐缩的锥形管设置。

3.根据权利要求2所述的气压式撑杆，其特征在于，所述过渡管段内设有分隔环，所述缸筒具有与所述分隔环抵接配合的端壁，所述进气口及所述第一排气口均开设于所述端壁，所述泄压装置设于所述分隔环的内腔中。

4.根据权利要求1所述的气压式撑杆，其特征在于，所述第一固定头上设有过线孔，所述充气装置及所述泄压装置的导线自所述过线孔穿出。

5.根据权利要求4所述的气压式撑杆，其特征在于，还包括防水胶套，所述防水胶套的一端与所述过线孔的外周缘密封连接，所述充气装置及所述泄压装置的导线自所述过线孔穿出后收容于所述防水胶套内。

6.根据权利要求5所述的气压式撑杆，其特征在于，所述防水胶套采用波纹管。

7.根据权利要求1所述的气压式撑杆，其特征在于，所述充气装置为泵气电机，和/或所述泄压装置为比例泄压阀。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的气压式撑杆，其特征在于，所述气压式撑杆用于汽车电动尾门，所述充气装置及所述泄压装置均与所述汽车电动尾门的ECU控制模块电性连接。

9.根据权利要求8所述的气压式撑杆，其特征在于，所述缸筒上还设有与所述活塞腔连通的第二排气口，所述第二排气口处设有压力感应元件，所述压力感应元件与所述汽车电动尾门的ECU控制模块电性连接。

10.一种汽车，其特征在于，包括车身、车尾门及如权利要求1至9任意一项所述的气压式撑杆，所述气压式撑杆的一端与所述车身连接、另一端与所述车尾门连接。

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