CN110832160A - 铰链装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆的铰链装置(2)，其中，所述铰链装置包括具有两个间隔开的支架(10、12)的第一构件(8)；布置在支架(10、12)之间的第二构件(14)。铰链装置(2)还包括铰链机构(16)，该铰链机构(16)限定铰链轴线(18)并且适于将第二构件(14)连接到支架(10、12)，从而使得各构件可以绕铰链轴线(18)相对于彼此地转动。铰链装置(2)适于允许铰链轴线(18)通过铰链机构(16)的运动而移动。

Description

铰链装置

技术领域

本技术领域总的涉及汽车工程，尤其涉及一种用于诸如乘用轿车的车辆的铰链装置。轿车包括被诸如后背门和车门的可摆动面板覆盖的不同的开口，用以提供进入轿车内部的入口。这些可摆动面板可以经由铰链装置附接至车身。

背景技术

安装在机动车辆上的后背门典型地借助于沿车辆的横向方向间隔开且安装在后背门的上边缘上的两个后背门铰链联结到车身。后背门铰链可以以许多不同的方式实现，诸如技术简单的构造，其中销容纳在套筒中。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种铰链装置，当应用于车辆时，该铰链装置为可摆动面板的界面处的几何形状的改善创造了条件。

该目的是通过一种用于车辆的铰链装置来实现的，其中所述铰链装置包括第一构件，所述第一构件包括两个间隔开的支架；第二构件，所述第二构件布置在所述支架之间；以及铰链机构，其限定铰链轴线并且适于将所述第二构件连接到所述支架，从而使得所述构件可相对于彼此绕所述铰链轴线转动，其中，所述铰链装置适于允许所述铰链轴线通过所述铰链机构的运动而移动。铰链装置可适于允许铰链机构在第一位置和第二位置之间运动。

该铰链装置为复杂几何构造中的改进的解决方案创造了条件。进一步地，该解决方案为在可摆动面板与车辆车身的相邻部件之间获得接合点创造了条件，与此同时，在闭合状态下可摆动面板和车辆车身之间具有减小的间隙。这又为减小驱动期间的空气阻力创造了条件，这进而可能导致改善燃料经济性。进一步地，该解决方案为针对两个构件(例如，车身和后背门)之间的接合部位形成在美学上吸引人的设计创造了条件。

根据一种实施方式，铰链装置适于允许铰链机构在沿着垂直于铰链轴线方向的直线的方向上运动。这种设计为以可靠且经济高效的方式实现铰链机构的运动创造了条件。

根据另外一种实施方式，铰链装置适于允许铰链机构在构件相对于彼此转动的同时运动。铰链轴线可以在第一位置和第二位置之间以连续的方式移动，同时伴随着第一构件和第二构件在第一位置和第二位置之间相对于彼此地连续地运动。通过相对于限定间隙的车辆部件(诸如车身和后背门)适当地设计铰链装置和确定铰链装置的尺寸，可以在闭合状态下实现小间隙的同时实现经过相邻部件的外部的可移动部件的运动。

根据另外一种实施方式，第一构件和第二构件中的一个包括用于接纳所述铰链机构以用于所述铰链机构的运动的第一细长导向槽。这种设计以经济高效的方式为可靠的设计创造了条件。进一步地，细长导向槽可具有在垂直于铰链轴线的平面中的延伸部。进一步地，第一细长导向槽可适于以滑动的方式接纳所述铰链机构。

根据最后提到的实施方式的进一步发展，第一构件和第二构件中的另一个包括用于接纳铰链机构的一部分的开口，使得该构件可以相对于铰链机构绕铰链轴线转动并与铰链机构一起在第一细长导向槽中移动。该开口可以具有圆柱形形状并且是细长的。该开口可以由通孔形成。进一步地，开口可以设置有用于接纳铰链机构的衬套/套筒。进一步地，铰链机构的接纳在该开口中的部分可具有与所述开口的设计相匹配的圆柱形形状和尺寸。

根据最后提到的实施方式的进一步发展，第一构件的支架中的每个支架包括第一细长导向槽，其中第一细长导向槽彼此平行地布置以接收铰链机构的相对端，用以使铰链机构移动。这种设计为可靠的构造创造了条件。根据一个示例，第一细长导向槽被布置成以滑动方式接纳铰链机构的相对端。

根据最后提到的实施方式的进一步发展，铰链机构和支架中的至少一个的接触表面适于允许铰链机构以如下所述的方式运动，即，在铰链机构的运动期间，铰链机构相对于绕铰链轴线的转动方向处于固定位置。该设计为可靠构造创造了条件，其中铰链轴线的移动通过铰链机构沿着第一细长导向槽的移动来实现，而构件的转动通过铰链机构和第二构件的相互作用部分来实现。

根据最后提到的实施方式的进一步发展，铰链机构包括在垂直于铰链轴线的方向上形成接触表面中的第一个接触表面的非旋转对称部分，并且支架中的一个包括用于接触铰链机构的非旋转对称部分的支撑表面。支撑表面可具有与铰链机构的限定的运动方向平行的延伸部，该延伸部可由细长导向槽的延伸部限定，以用于在导向槽中运动期间连续地支撑铰链机构。进一步地，非旋转对称部分可以由垫圈形成。进一步地，非旋转对称部分可在铰链轴线方向上与支架的外侧接触，并且非旋转地连接到位于支架之间的铰链机构的圆柱形部分。

根据另外一种实施方式，铰链机构包括至少一个张紧器，用于在铰链轴线方向上将铰链机构张紧到支架。可以有两个作用在支架的相对侧上的诸如螺钉的张紧器。该设计为在铰链轴线的方向上从相对侧获得作用在支架上的同样大的力创造了条件，其中在操作期间铰链机构和支架之间的摩擦力在两侧上可以是相同的。

根据另外一种实施方式，所述铰链机构包括用于在所述铰链机构的运动期间相对于彼此地引导所述构件的导向结构。这样，在车辆部件相对于彼此转动时，可以确保铰链机构的受控且连续的运动。

根据最后提到的实施方式的进一步发展，导向结构适于在铰链机构的运动期间沿着弧形路径相对于彼此地引导构件。铰链装置可以被设计成使得弧形路径具有这样的延伸部，以使得相对于彼此运动的相邻的车辆部件遵循期望的路径，即可避免运动期间的任何接触，同时仍然能够实现闭合状态的紧密配合。

根据最后提到的实施方式的进一步发展，所述导向结构包括第二细长导向槽以及用于可滑动地接纳在所述第二细长导向槽中的销，其中所述第二细长导向槽具有与所述第一细长导向槽不同的延伸方向。这种设计为可靠的构造创造了条件。根据一个示例，导向结构被形成为，第一构件的支架中的每一个包括用于接纳销的相对端的第二细长导向槽。根据另外一个示例，所述第二构件包括用于接纳所述销的另外的细长开口。所述第二构件可被布置成使得所述开口彼此平行地以间隔开的关系延伸。

根据第一替代方案，导向结构包括在铰链机构的圆柱形表面上的第一齿形结构和在与支架中的第一细长导向槽平行延伸的表面上的第二齿形结构，其中第一齿形结构和第二齿形结构适于彼此接合。根据该替代方案，铰链机构可以以能够转动的方式刚性连接到第二构件，从而使得第二构件在铰链机构沿着槽移动并且齿状结构接合时，围绕铰链轴线转动。

根据第二替代方案，导向结构包括在第一构件和第二构件中的一个构件上的突出部，该突出部设有适于接触第一构件和第二构件中的另一个构件的相邻表面的接触表面。根据一个示例，所述导向结构包括在所述第二构件上的突出部，所述突出部设有适于接触所述第一构件的相邻表面的接触表面。此外，相邻的接触表面可以在与铰链轴线的移动方向不同的方向上延伸。此外，铰链机构可以在沿着导向槽的一个方向上受到弹性偏压。这种替代方案为在车辆部件之间产生相对运动期间突出部与相邻接触表面的相互作用创造了条件，其中铰链机构将沿着导向槽被推动或拉动。

根据另外一种实施方式，第一铰链构件和第二铰链构件中的一个适于固定到车身上，而且第一和第二铰链部件中的另一个适于固定到可摆动面板，例如车门或后背门。

根据另一个方面，本发明涉及一种车辆，其特征在于，该车辆包括根据上述实施方式、示例和进一步发展中的任何一个的铰链装置，其中，铰链装置被布置成用于可摆动面板，例如门或后背门，相对于车身在打开位置和关闭位置之间运动。

本发明的进一步的优点和有利特征在以下描述中和在从属权利要求中公开。

附图说明

下面将参照所附的附图更加详细地描述作为示例引用的本发明的实施方式。

在附图中：

图1是呈乘用车形式的车辆的透视图，其包括根据第一示例性实施方式的铰链装置，该装置被布置成用于分别打开和关闭后背门，

图2和3是根据第一示例性实施方式的铰链装置的透视图，其中铰链装置分别处于关闭状态和打开状态，

图4和5是根据第一示例性实施方式的铰链装置的侧视图，其中铰链装置分别处于关闭状态和打开状态，

图6和7是在图1所示车辆后背门应用中根据第一示例性实施方式的铰链装置的侧视图，其中铰链装置分别处于关闭状态和打开状态，

图8是形成根据第一示例性实施方式的铰链装置的一部分的铰链机构的透视图，

图9是根据图8的铰链机构的分解图，

图10是铰链构件的一部分的透视图，该铰链构件设有根据第一示例性实施方式的铰链装置的铰链机构，

图11和12是根据第二示例性实施方式的铰链装置的透视图，其中铰链装置分别处于关闭状态和打开状态，以及

图13和14是根据第三示例性实施方式的铰链装置的透视图，其中铰链装置分别处于关闭状态和打开状态。

具体实施方式

图1是呈乘用车形式的车辆1的透视图，其包括根据第一示例性实施方式的铰链装置2。铰链装置2被布置用于分别相对于乘用车1的车身4打开和关闭后背门6。

现在转到图2-5，铰链装置2包括用于刚性地安装在车身4上的第一铰链构件8。第一构件8包括两个间隔开的支架10、12，支架10、12中的每一个都是板形的并且平行于平面地延伸。此外，两个支架彼此相互平行地延伸。此外，第一构件8包括基部段11，该基部段11以使支架从基部段伸出的方式连接到支架10、12。基部段11也是板状的，并与平面平行地延伸。支架10、12基本上垂直于基部段11地延伸。更具体地，基部段11和支架10、12形成为整体式单元。基部段包括用于接纳诸如螺钉或铆钉的紧固件的孔13、15，用以将第一构件8刚性地安装到车身4上。

铰链装置2还包括呈摆动臂形式的第二铰链构件14，其被刚性地安装到后背门6。第二构件14布置在支架10、12之间。第二构件14包括用于接收诸如螺钉或铆钉的紧固件的孔17、19，用于将第二构件14刚性地安装到后背门。进一步地，第二构件14呈板状，其中第二构件的延伸平面至少基本上垂直于支架10、12的延伸部分。

铰链装置2还包括铰链机构16，铰链机构16限定铰链轴线18并且适于将第二构件14连接到支架10、12，从而使得构件可以相对于彼此绕铰链轴线转动。换句话说，构件的相对转动限定了角相对运动。铰链装置2适于允许铰链轴线18通过铰链机构16的运动而移动。更具体地，铰链装置2适于允许铰链机构16在第一位置和第二端部位置之间运动，其中所述第一位置例如是在一个方向上的端部挡块，所述第二端部位置例如是在另一个方向上的端部挡块。第一位置对应于布置在关闭位置上的后背门，而第二位置对应于布置在完全打开位置上的后背门。此外，铰链装置2适于允许铰链机构16平行移动。

进一步地，铰链装置2适于允许铰链机构16在沿着垂直于铰链轴线方向的直线的方向上运动。进一步地，铰链装置2适于允许铰链机构16以铰链机构在其运动期间相对于围绕铰链轴线的转动方向处于固定位置的方式运动。

进一步地，铰链装置2适于允许铰链机构16在构件8、14相对于彼此地转动的时候同步运动。更具体地，铰链轴线18以连续的方式从第一位置移动到第二位置，同时第一构件相对于第二构件从第一端部位置连续运动到第二端部位置。

参见图10，第二构件14包括开口22，开口22用于接纳铰链机构16的一部分，从而使得第二构件14可以围绕铰链轴线18相对于铰链机构转动，并与铰链机构一起在第一细长导向槽20中运动。该开口具有圆柱形的形状并且是细长的。开口22在此实施方式中由通孔形成，并且其可以设置有在铰链机构周围的套筒或衬套。

第一构件8包括用于以滑动的方式接收铰链机构16以用于铰链机构的运动的第一细长导向槽20。更具体地，第一构件8的支架10、12中的每一个支架包括第一细长导向槽20。第一细长导向槽彼此相互平行地布置，用于为了使铰链机构运动而以滑动的方式接纳铰链机构16的相对端。

现在还转到图8-9，铰链机构16和支架10的接触表面24a、24b；26适于允许铰链机构以如下所述的方式运动，即，铰链机构在铰链机构运动期间相对于围绕铰链轴线18的转动方向处于固定位置。更具体地，铰链机构16包括在垂直于铰链轴线18的方向上形成接触表面24a、24b中的第一接触表面的非旋转对称部分28a、28b，并且支架10中的一个支架包括用于接触铰链机构的非旋转对称部分的支撑表面28。所述非旋转对称部分形成具有形成所述接触表面的直侧边缘的垫圈。此外，支架的支承表面28被布置成邻近第一细长导向槽20，并且与导向槽平行。此外，垫圈设置在相关联的支架的外侧上。

铰链机构16还包括两个张紧器30a、30b，用于在铰链轴线方向上从相对侧将铰链机构张紧地安装至支架10、12。张紧器30a、30b在此实施方式中由螺钉形成，每个螺钉经由设置在每个支架外侧的弹簧32a、32b偏压。弹簧32a、32b沿铰链轴线18以不同的方向起作用。该设计为在铰链轴线方向上从相对侧获得作用在支架上的同样大的力创造了条件，其中在操作期间铰链机构和支架之间的摩擦可以在两侧上是相同的。

铰链机构16还包括布置在支架10、12之间且适于定位在第二构件14的通孔22中的圆柱形部分34b，圆柱形部分34b由套筒形成，该套筒通过接合机构36b，38b以能够旋转的方式刚性连接到垫圈28b中的第一个垫圈。进一步地，铰链机构16包括另外的圆柱形部分34a，其通过接合机构36a，38a以能够旋转的方式刚性地连接到垫圈28a中的第二个垫圈，并定位在套筒34b的内侧。以这种方式，可沿着铰链轴线方向上从两个相对侧安装铰链机构。此外，由于这种设计，在构件8、14相对于彼此绕铰链轴线18转动期间，铰链机构的任何部分都不转动。

铰链机构2还包括导向结构40，用于在铰链机构的运动期间对构件8，14相对于彼此地进行导向。导向结构40适于在铰链机构的运动期间沿着弧形路径彼此于相对地引导构件。导向结构40包括在支架8、10上的第二细长导向槽42，其具有与第一细长导向槽20不同的延伸方向。第二细长导向槽彼此相互平行地布置，用于以滑动的方式接纳销44的相对端，以便使铰链机构运动。第二细长导向槽42具有弧形形状，并且更具体地是部分圆形的形状。第二构件14包括用于接纳销44的另一开口46，该另一开口16为通孔的形式。第二构件14上的开口22、46彼此间隔开并以平行关系布置，从而使得销44的延伸方向与铰链轴线18平行。因此，铰链机构16和销46可抵抗摩擦力而同时在它们各自的导向槽20，42中滑动。

图11和12是根据第二示例性实施方式的铰链装置102的透视图，其中铰链装置102分别处于关闭状态和打开状态。以与上文所述类似的方式，铰链装置102包括具有两个间隔开的支架110、112的第一构件108，布置在支架之间的第二构件114以及铰链机构116，铰链机构116限定铰链轴线并且适于将第二构件连接到支架，以使得构件可以绕铰链轴线相对于彼此地转动。铰链装置102还适于允许铰链轴线通过铰链机构116的运动而移动。为了便于呈现，仅描述相对于第一示例性实施例的主要不同点。

铰链装置102包括导向结构140，该导向结构140包括位于第二构件114上的突出部142，该突出部设置有适于接触第一构件108的相邻表面146的接触表面144。突出部142相对于铰链机构的开口在与第二构件的其余部分不同的方向上延伸。更具体地，突出部相对于铰链机构的开口基本上在与第二构件的其余部分相反的方向上延伸。此外，相邻的接触表面146在与铰链轴线的移动方向不同的方向上延伸，从而使得铰链机构由于突出部与相邻表面之间的接触而将沿着导向槽移动。更具体地，相邻的接触表面146在支架之间形成基部段的一部分。进一步地，相邻的接触表面146是平面状的。进一步地，突出部142具有从在用于铰链机构的开口处的基部部分到自由端(末端)的锥形横截面形状。进一步地，突出部142在末端处具有圆形的外部形状。此外，突出部142与第二构件114形成为整体式单元。进一步地，导向结构140包括用于在铰链轴线的移动方向上将第二构件偏置到端部位置的至少一个弹簧148、150。更具体地，一个弹簧148、150与第一细长导向槽120平行地布置在第二构件的每一侧上并且作用在铰链机构的相对端上。当后背门在端部位置之间运动时，突出部142将与第一构件108的相邻接触表面接合，并且铰链机构116将因此沿着导向槽行进。

图13和14是根据第二示例性实施例的铰链装置202的透视图，其中铰链装置202分别处于关闭状态和打开状态。以与上文所述类似的方式，铰链装置202包括具有两个间隔开的支架210，212的第一构件208，布置在支架之间的第二构件214以及铰链机构216，铰链机构216限定铰链轴线并且适于将第二构件连接到支架，从而使得构件可以绕铰链轴线彼此于相对地转动。铰链装置202还适于允许铰链轴线通过铰链装置216的运动而移动。为了便于呈现，下面仅描述了相对于第一示例性实施例的主要不同点。

铰链装置202包括导向结构240，导向结构240包括在铰链机构的圆柱形表面上的第一齿状结构242和在与支架上的第一细长导向槽220平行延伸的表面上的第二齿状结构244，其中第一和第二齿状结构242、244适于彼此接合。此外，铰链机构216可旋转地刚性连接到第二构件214。当后背门在端部位置之间移动时，齿状结构242、244将处于接合状态，并且铰链机构216将因此沿着导向槽行进。

铰链机构可旋转地刚性连接到第二构件，从而使得当所铰链机构沿着所述槽移动时，第二构件绕铰链轴线转动。

应当理解的是，本发明不限于以上描述的和在附图中示出的实施方式；相反，本领域技术人员将认识到，在所附权利要求的范围内可以进行许多改变和修改。

Claims (17)

1.一种用于车辆的铰链装置(2；102；202)，其中，所述铰链装置包括第一构件(8；108；208)，所述第一构件包括两个间隔开的支架(10、12；110、112；210、212)；第二构件(14；114；214)，所述第二构件布置在所述支架之间；以及铰链机构(16；116；216)，所述铰链机构限定铰链轴线(18)并且适于将所述第二构件连接到所述支架，从而使得所述各构件可相对于彼此绕所述铰链轴线转动，其特征在于，所述铰链装置适于允许所述铰链轴线(18)通过所述铰链机构(16；116；216)的运动而移动。

2.根据权利要求1所述的铰链装置，其特征在于，所述铰链装置适于允许所述铰链机构(16；116；216)在沿着垂直于所述铰链轴线方向的直线的方向上运动。

3.根据权利要求1或2所述的铰链装置，其特征在于，所述铰链装置适于允许所述铰链机构(16；116；216)随所述构件(8、14；108、114；208、214)相对于彼此的转动而同时运动。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的铰链装置，其特征在于，所述第一构件(8；102；208)和所述第二构件(14；114；214)中的一个包括用于接纳所述铰链机构(16；116；216)的第一细长导向槽(20；120；220)，以用于所述铰链机构的运动。

5.根据权利要求4所述的铰链装置，其特征在于，所述第一构件(8；108；208)和所述第二构件(14；114)中的另一个包括用于接纳所述铰链机构(16；116)的一部分的开口(22)，使得这一构件可相对于所述铰链机构绕所述铰链轴线(18)转动，并与所述第一细长导向槽(20；120)中的所述铰链机构一起运动。

6.根据权利要求4或5所述的铰链装置，其特征在于，所述第一构件(8；102；208)的支架(10、12；110、112；210、212)中的每一个支架包括所述第一细长导向槽(20；120；220)，所述第一细长导向槽彼此平行地布置，用以接纳所述铰链机构(16；116；216)的相对端，以便所述铰链机构的运动。

7.根据权利要求6所述的铰链装置，其特征在于，所述铰链机构(16；116)的接触表面(24a、24b；26)和所述支架(10，12；110，112)中的至少一个支架适于允许所述铰链机构以如下所述的方式运动，即，在所述铰链机构的运动期间，所述铰链机构相对于绕所述铰链轴线(18)的转动方向处于固定的位置。

8.根据权利要求7所述的铰链装置，其特征在于，所述铰链机构(16；116)包括在垂直于所述铰链轴线(18)的方向上形成所述接触表面(24a，24b)中的第一个接触表面的非旋转对称部分(28a，28b)，并且所述支架(10，12；110，112)中的一个支架包括用于接触所述铰链机构的所述非旋转对称部分的支撑表面(28)。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的铰链装置，其特征在于，所述铰链机构(16)包括用于在所述铰链轴线方向上将所述铰链机构张紧到所述支架(10，12)的至少一个张紧器(30a，30b)。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的铰链装置，其特征在于，所述铰链装置包括用于在所述铰链机构的运动期间相对于彼此地引导所述构件(8、14；10、114；208、214)的导向结构(40；140；240)。

11.根据权利要求10所述的铰链装置，其特征在于，所述导向结构(40；140；240)适于在所述铰链机构的运动期间沿着弧形路径相对于彼此地引导所述构件。

12.根据权利要求4-8和权利要求10-11中的任一项所述的铰链装置，其特征在于，所述导向结构(40)包括延伸方向与所述第一细长导向槽(20)不同的第二细长导向槽(42)，以及用于可滑动地接纳在所述第二细长导向槽中的销(44)。

13.根据权利要求12所述的铰链装置，其特征在于，所述导向结构(40)被形成为，所述第一构件(8)的所述支架(10，12)中的每一个支架包括用于接纳所述销(44)的相对端的所述第二细长导向槽(20)。

14.根据权利要求4-8和权利要求10-11中的任一项所述的铰链装置，其特征在于，所述导向结构(140)包括在所述第一构件(108)和所述第二构件(114)中的一个上的突出部(142)，所述突出部设有适于接触所述第一构件(108)和所述第二构件(114)中的另一个的相邻表面(146)的接触表面(144)。

15.根据权利要求4-6和权利要求10-11中的任一项所述的铰链装置，其特征在于，所述导向结构(240)包括在所述铰链机构的圆柱形表面上的第一齿状结构(242)和在与所述支架中的所述第一细长导向槽平行地延伸的表面上的第二齿状结构(244)，其中所述第一齿状结构和第二齿状结构(242，244)适于彼此接合。

16.根据前述权利要求中的任一项所述的铰链装置，其特征在于，所述第一铰链构件(8；108；208)和所述第二铰链构件(14；114；214)中的一个适于固定到车身(4)上，并且所述第一铰链构件和第二铰链构件中的另一个适于固定到可摆动面板(6)上。

17.一种车辆(1)，其特征在于，其包括根据前述权利要求中的任一项所述的铰链装置，其中所述铰链装置被布置用于在打开位置和关闭位置之间相对于车身(4)移动可摆动面板(6)。

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