CN113250561A - 一种铰链机构、定向翻转机构及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种铰链机构、定向翻转机构及汽车，涉及汽车制造技术领域。一种铰链机构，包括：第一连接件、第二连接件、中间件和转动组件，所述铰链机构的两个连接件在不同的方向维度上均可实现开合；一种定向翻转机构，包括以上的铰链机构，还包括轨迹限位组件，所述轨迹限位组件用于限定所述第一连接件和所述第二连接件两者开合的路径轨迹。具体可应用到汽车的生产设计领域，通过所述定向翻转机构可以使得车门能以特定的角度和动作实现左斜向上或右斜向上的开合方式，解决了现有技术中汽车的剪刀门铰链机构所需的安装空间较大，结构较为复杂，开度调节范围小，乘客对于车门的开关操作还存在着一定的不便等问题，既美观又实用。

Description

一种铰链机构、定向翻转机构及汽车

技术领域

本发明涉及汽车制造技术领域，特别是涉及一种铰链机构、定向翻转机构及汽车。

背景技术

如今汽车的个性化设计越来越多，车门的个性化设计也成为了很多厂家设计的卖点之一。车门除了最常见的直开式、掀背式、滑动门之外，还诞生了例如剪刀门、蝴蝶门等独特夸张的设计；剪刀门，即剪刀式车门，其采用沿上下方向开启的方式且只有一个支点，颠覆了传统的车门向外开启的方式。剪刀门大致可以分为以下三种：直开式，即直上直下的开门方式；向外侧开式，先向外打开一定角度后才能向上开启；混合式，既能像普通车门向外开启，又能向上开启；从功能上讲，剪刀门沿铰链分别向车身两侧的上方开启，相对于普通车门而言，乘客上下车更方便，所需外部开启空间也更小。从外观上讲，剪刀门的开启方式使车辆更具有科技感和未来感，成为一大设计卖点。

目前，现有的汽车剪刀门铰链机构所需的安装空间较大，并且结构较为复杂，开关调节范围小，乘客对于车门的开关操作还存在着一定的不便。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种铰链机构、定向翻转机构及汽车，用于解决现有技术中汽车的剪刀门铰链机构所需的安装空间较大，结构较为复杂，开度调节范围小，乘客对于车门的开关操作还存在着一定的不便等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种铰链机构，包括：第一连接件、第二连接件、中间件和转动组件；

所述转动组件包括第一转动组件和第二转动组件；

所述第一连接件通过第一转动组件与所述中间件转动安装以实现第一方向上的转动，所述第二连接件通过第二转动组件与所述中间件转动安装以实现第二方向上的转动；

所述第一方向和所述第二方向呈角度交叉。

可选的，所述第一方向和所述第二方向呈垂直交叉。

可选的，所述第一转动组件包括第一支耳和第一转动轴，所述第二转动组件包括第二支耳和第二转动轴；

所述第一转动轴和所述第一连接件连接，所述第一转动轴穿过所述第一支耳且和所述第一支耳转动配合；所述第二转动轴和所述第二连接件固定，所述第二转动轴穿过所述第二支耳且和所述第二支耳转动配合。

可选的，所述第一转动轴和所述第一支耳在轴向方向上相对固定；所述第二转动轴和所述第二支耳在轴向方向上相对固定。

可选的，所述第一转动轴和所述第一支耳通过轴套配合或轴承配合实现其在轴向方向上的固定以及相对转动连接；

所述第二转动轴和所述第二支耳通过轴套配合实现其在轴向方向上的固定以及相对转动连接。

一种定向翻转机构，包括任一所述的一种铰链机构，还包括轨迹限位组件，所述轨迹限位组件用于限定所述第一连接件和所述第二连接件两者开合的路径轨迹。

可选的，所述轨迹限位组件包括导向槽和限位杆，

所述导向槽设置在所述第一连接件上，所述导向槽为具有路径轨迹的槽体结构，

所述限位杆固定设置在所述第一转动轴或者第一连接件上，所述限位杆的另一端为导向端，所述导向端在所述导向槽中按照路径轨迹滑动。

可选的，所述轨迹限位组件包括限位块和限位杆，

所述限位块固定设置在所述第一连接件上，所述限位块上设有具有路径轨迹的导向槽，

所述限位杆固定设置在所述第一转动轴或者第一连接件上，所述限位杆的另一端为导向端，所述导向端在所述导向槽中按照路径轨迹滑动。

可选的，所述导向槽的槽体两端为封闭结构且用于限定所述第一连接件和所述第二连接件两者开合的角度大小。

可选的，所述导向端为球体结构，所述导向槽的横截面为弧形。

可选的，还包括定位组件，所述定位组件可用于确定所述第一连接件和所述第二连接件的闭合位置。

可选的，所述定位组件包括至少一对定向杆和定向块，

所述定向杆安装在所述第一连接件上，所述定向块安装在所述第二连接件上；或者所述定向杆安装在所述第二连接件上，所述定向块安装在所述第一连接件上，

所述定向杆的端部为球状结构，所述定向块上开有与所述定向杆的端部匹配的碗状凹槽，当所述第一连接件和第二连接件闭合时，所述定向杆的端部与所述碗状凹槽配合。

可选的，所述定位组件中有一个所述定向块设置在所述第一转动轴的轴线方向上，且所述第一转动轴的轴线穿过所述碗状凹槽的球心。

一种汽车，包括任一所述的一种定向翻转机构，还包括车身和车门，

所述第一连接件和所述车身固定，所述第二连接件和所述车门固定，所述车门可以通过所述定向翻转机构实现左斜上方或右斜上方的开合。

可选的，所述第一连接件上设有第一线束开孔，所述第二连接件上设有第二线束开孔。

如上所述，本发明的一种铰链机构、定向翻转机构及汽车，至少具有以下有益效果：

所述铰链机构以中间件为连接基础，所述第一连接件通过第一转动组件与所述中间件转动安装以实现第一方向上的转动，所述第二连接件通过第二转动组件与所述中间件转动安装以实现第二方向上的转动，且转动的所述第一方向和所述第二方向呈角度交叉，这样就实现了所述铰链机构的两个连接件在不同的方向维度上均可实现开合。

所述定向翻转机构在所述铰链机构的基础上增加了轨迹限位组件，限定了所述第一连接件和所述第二连接件两者开合的路径轨迹，使得所述第一连接件和所述第二连接件能够按照设定的动作实现开合，具体可应用到汽车的生产设计领域，通过所述定向翻转机构与汽车的车身和车门连接，可以使得车门能以特定的角度和动作实现左斜向上或右斜向上的开合方式，视觉观感更加华丽炫酷，且开门的角度更大，乘客上下车更加方便，车门打开所占据的外部空间也更少，既美观又实用。

附图说明

图1显示为本发明中定向翻转机构的正视图(第一连接件和第二连接件打开状态)；

图2显示为本发明中定向翻转机构的正视图(第一连接件和第二连接件闭合状态)；

图3显示为图2中A处的剖视图；

图4显示为本发明中中间件、第一支耳和第二支耳的配合示意图；

图5显示为本发明中定向翻转机构的左视图(去掉限位块)；

图6显示为图5的第一剖视图；

图7显示为图5的第二剖视图；

图8显示为图7中B处的局部示意图(采用轴套连接方式)；

图9显示为图7中B处的局部示意图(采用轴承连接方式)；

图10显示为本发明中轨迹限位组件的示意图；

图11显示为本发明中汽车应用定向翻转机构的示意图；

图12显示为本发明中所述第一线束开孔和所述第二线束开孔的相对位置的示意图；

图13显示为本发明中所述第二线束孔在所述第二连接件上的位置示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图13。须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

以下各个实施例仅是为了举例说明。各个实施例之间，可以进行组合，其不仅仅限于以下单个实施例展现的内容。

请参阅图1和图2，本发明提供一种铰链机构的实施例，包括：第一连接件1、第二连接件2、中间件3和转动组件；所述转动组件包括第一转动组件4和第二转动组件5；所述第一连接件1通过第一转动组件4与所述中间件3转动安装以实现第一方向上的转动，所述第二连接件2通过第二转动组件5与所述中间件3转动安装以实现第二方向上的转动；所述第一方向和所述第二方向呈角度交叉。所述第一连接件1和所述第二连接件2可用于分别连接到需要开合的物件结构，比如窗户或者车门等，以中间件3为连接基础，所述第一连接件1通过第一转动组件4实现在第一方向上的转动，所述第二连接件2通过第二转动组件5实现在第二方向上的转动，所述第一方向和所述第二方向呈角度交叉，所选角度可为90°即所述第一方向和所述第二方向呈垂直交叉，所述铰链机构的两个连接件可以在不同的方向维度上可实现开合。

本实施例中，请参阅图4、图6和图7，所述第一转动组件4包括第一支耳41和第一转动轴42，所述第二转动组件5包括第二支耳51和第二转动轴52；所述第一转动轴42和所述第一连接件1连接，所述第一转动轴42穿过所述第一支耳41且和所述第一支耳41转动配合；所述第二转动轴52和所述第二连接件2固定，所述第二转动轴52穿过所述第二支耳51且和所述第二支耳51转动配合。所述第一支耳41、第二支耳51和所述中间件3可通过一体成型的方式制成，或者通过焊接的方式实现固定连接，所述第一转动轴42和所述第一连接件1可通过一体成型的方式制成，或者通过焊接的方式实现固定连接，或者所述第一连接件1和所述第一转动轴42采用孔轴转动连接，所述第二转动轴52和所述第二连接件2可通过一体成型的方式制成，或者通过焊接的方式实现固定连接。

本实施例中，请参阅图5和图6，所述第一转动轴42和所述第一支耳41在轴向方向上相对固定。所述第一转动轴42和所述第一支耳41可通过轴套6配合实现其在轴向方向上的固定以及相对转动连接，所述第一支耳41上设有孔位，所述第一支耳41上的孔位和与轴套6配合，所述第一转动轴42和轴套6配合从而实现二者的相对转动连接，同时通过铆接或加入垫片的方式实现轴向紧固。

本实施例中，请参阅图7-图9，所述第二转动轴52和所述第二支耳51在轴向方向上相对固定。所述第二转动轴52和所述第二支耳51可通过轴套6配合实现其在轴向方向上的固定以及相对转动连接，所述第二支耳51上设有孔位，所述第二支耳51上的孔位和与轴套6配合，所述第二转动轴52和轴套6配合，同时加入垫片实现紧固；或者所述第二转动轴52和所述第二支耳51可通过轴承11配合实现其在轴向方向上的固定以及相对转动连接，所述第二支耳51上设有轴承座孔，所述第二支耳51上的轴承座孔和轴承11配合，所述第二转动轴52和轴承11配合，同时加入卡圈实现紧固。

本实施例中，请参阅图1和图2，一种定向翻转机构的实施例，包括任一所述的铰链机构，还包括轨迹限位组件7，所述轨迹限位组件7用于限定所述第一连接件1和所述第二连接件2两者开合的路径轨迹。所述轨迹限位组件7包括导向槽711和限位杆72，所述导向槽711设置在所述第一连接件1上，所述导向槽711为具有路径轨迹的槽体结构，所述限位杆72固定设置在所述第一转动轴42或者第一连接件1上，所述限位杆72的另一端为导向端，所述导向端在所述导向槽711中按照路径轨迹滑动。所述导向槽711可直接设置在所述第一连接件1上，不需要通过设置在其他零件后再安装在所述第一连接件1上，节约成本；所述导向槽711可以按照不同的设计方案实现不同的路径轨迹，通过限位杆72在所述导向槽711中按照特定的路径轨迹滑动，从而限定所述第一连接件1和所述第二连接件2两者开合的路径轨迹。

本实施例中，请参阅图10，所述轨迹限位组件7包括限位块71和限位杆72，所述限位块71固定设置在所述第一连接件1上，所述限位块71上设有具有路径轨迹的导向槽711，所述限位杆72固定设置在所述第一转动轴42或者第一连接件1上，所述限位杆72的另一端为导向端，所述导向端在所述导向槽711中按照路径轨迹滑动。所述限位块71可通过焊接或螺纹紧固件连接的方式与所述第一连接件1固定连接，所述限位块71上设置具有特定路径轨迹的导向槽711，所述导向槽711可以按照不同的设计方案实现不同的路径轨迹，通过限位杆72在所述导向槽711中按照特定的路径轨迹滑动，从而限定所述第一连接件1和所述第二连接件2两者开合的路径轨迹。

本实施例中，所述导向槽711的槽体的两端为封闭结构，所述限位杆72从所述导向槽711槽体内的一端滑到另一端的距离限定了所述第一转动轴42和所述第二转动轴52的转动角度大小，进而限定了所述第一连接件1和所述第二连接件2两者开合的角度大小。

本实施例中，请参阅图10，所述导向端为球体结构，所述导向槽711的横截面为弧形。因为所述导向槽711为具有特定轨迹的导向槽711，而轨迹中会出现多处的弧形的过渡弯道，采用其他的形状的导向端可能会使得所述导向端在所述导向槽711滑动时配合不流畅，因此采用球状的导向槽711可以更加顺滑地与所述导向槽711滑动配合。

本实施例中，请参阅图1-图3，还包括定位组件8，所述定位组件8可用于确定所述第一连接件1和所述第二连接件2的闭合位置。所述定位组件8包括至少一对定向杆81和定向块82，所述定向杆81安装在所述第一连接件1上，所述定向块82安装在所述第二连接件2上；或者所述定向杆81安装在所述第二连接件2上，所述定向块82安装在所述第一连接件1上，所述定向杆81的端部为球状结构，所述定向块82上开有与所述定向杆81的端部匹配的碗状凹槽，当所述第一连接件1和第二连接件2闭合时，所述定向杆81的端部与所述碗状凹槽配合。当所述第一连接件1和所述第二连接件2闭合时，因为所述第一连接件1和所述第二连接件2是通过特定轨迹实现开合的，因此所述定向杆81会以某一特定的角度插入到所述定向块82的凹槽中，如果采用其他的形状配合，可能导致在所述定向杆81在插入的过程中被卡住，因此选用球状定向杆81端部和碗状的凹槽配合，可以使得在不同角度插入时能够顺滑地实现配合，避免了所述第一连接件1和第二连接件2闭合时定位不到位的情况。本实施例中有两对定向杆81和定向块82，所述定向杆81安装在所述第二连接件2上，所述定向块82安装在所述第一连接件1上，有一个所述定向块82设置在所述第一转动轴42的轴线方向上，且所述第一转动轴42的轴线穿过所述碗状凹槽的球心。所述第一连接件1和所述第二连接件2打开过程分为两个步骤：1.刚打开时，所述第一转动轴42转动较小的转动角度值，所述定向杆81的球状端部与碗状凹槽有一定的转动余量；2.打开到较大的角度时，所述定向杆81的球状端部与碗状凹槽脱离。

本实施例中，请参阅图11，一种汽车，包括任一所述的定向翻转机构，还包括车身9和车门10，所述第一连接件1和所述车身9固定，所述第二连接件2和所述车门10固定，所述车门10可以通过所述定向翻转机构实现左斜上方或右斜上方的开合。

本实施例中，请参阅图12和图13，所述第一连接件1上设有第一线束开孔12，所述第二连接件2上设有第二线束开孔21。当所述定向翻转机构应用到汽车上时，所述第一线束开孔12作为车身连接件的开孔，所述第二线束开孔21作为车门连接件的开孔，所述第二线束开孔21位于所述第一线束开孔12的上方位置，线束通过所述第一线束开孔12和所述第二线束开孔21实现对车内线束的布置。

综上所述，本发明提供了一种铰链机构、定向翻转机构及汽车，所述铰链机构的两个连接件在不同的方向维度上均可实现开合，所述定向翻转机构在所述铰链机构的基础上增加了轨迹限位组件，限定了所述第一连接件和所述第二连接件两者开合的路径轨迹，使得所述第一连接件和所述第二连接件能够按照设定的动作实现开合，具体可应用到汽车的生产设计领域，可以解决现有技术中汽车的剪刀门铰链机构所需的安装空间较大，结构较为复杂，开度调节范围小，乘客对于车门的开关操作存在着一定的不便等问题。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (15)

1.一种铰链机构，其特征在于，包括：

第一连接件、第二连接件、中间件和转动组件；

所述转动组件包括第一转动组件和第二转动组件；

所述第一连接件通过第一转动组件与所述中间件转动安装以实现第一方向上的转动，所述第二连接件通过第二转动组件与所述中间件转动安装以实现第二方向上的转动；

所述第一方向和所述第二方向呈角度交叉。

2.根据权利要求1所述的一种铰链机构，其特征在于：

所述第一方向和所述第二方向呈垂直交叉。

3.根据权利要求1所述的一种铰链机构，其特征在于：

所述第一转动组件包括第一支耳和第一转动轴，所述第二转动组件包括第二支耳和第二转动轴；

所述第一转动轴和所述第一连接件连接，所述第一转动轴穿过所述第一支耳且和所述第一支耳转动配合；所述第二转动轴和所述第二连接件固定，所述第二转动轴穿过所述第二支耳且和所述第二支耳转动配合。

4.根据权利要求3所述的一种铰链机构，其特征在于：

所述第一转动轴和所述第一支耳在轴向方向上相对固定；

所述第二转动轴和所述第二支耳在轴向方向上相对固定。

5.根据权利要求4所述的一种铰链机构，其特征在于：

所述第一转动轴和所述第一支耳通过轴套配合或轴承配合实现其在轴向方向上的固定以及相对转动连接；

所述第二转动轴和所述第二支耳通过轴套配合实现其在轴向方向上的固定以及相对转动连接。

6.一种定向翻转机构，其特征在于，包括权利要求1-5任一所述的一种铰链机构，

还包括轨迹限位组件，所述轨迹限位组件用于限定所述第一连接件和所述第二连接件两者开合的路径轨迹。

7.根据权利要求6所述的一种定向翻转机构，其特征在于：

所述轨迹限位组件包括导向槽和限位杆，

所述导向槽设置在所述第一连接件上，所述导向槽为具有路径轨迹的槽体结构，

所述限位杆固定设置在所述第一转动轴或者第一连接件上，所述限位杆的另一端为导向端，所述导向端在所述导向槽中按照路径轨迹滑动。

8.根据权利要求6所述的一种定向翻转机构，其特征在于：

所述轨迹限位组件包括限位块和限位杆，

所述限位块固定设置在所述第一连接件上，所述限位块上设有具有路径轨迹的导向槽，

所述限位杆固定设置在所述第一转动轴或者第一连接件上，所述限位杆的另一端为导向端，所述导向端在所述导向槽中按照路径轨迹滑动。

9.根据权利要求7或8所述的一种定向翻转机构，其特征在于：

所述导向槽的槽体两端为封闭结构且用于限定所述第一连接件和所述第二连接件两者开合的角度大小。

10.根据权利要求7或8所述的一种定向翻转机构，其特征在于：

所述导向端为球体结构，所述导向槽的横截面为弧形。

11.根据权利要求6所述的一种定向翻转机构，其特征在于：

还包括定位组件，所述定位组件可用于确定所述第一连接件和所述第二连接件的闭合位置。

12.根据权利要求11所述的一种定向翻转机构，其特征在于：

所述定位组件包括至少一对定向杆和定向块，

所述定向杆安装在所述第一连接件上，所述定向块安装在所述第二连接件上；或者所述定向杆安装在所述第二连接件上，所述定向块安装在所述第一连接件上，

所述定向杆的端部为球状结构，所述定向块上开有与所述定向杆的端部匹配的碗状凹槽，当所述第一连接件和第二连接件闭合时，所述定向杆的端部与所述碗状凹槽配合。

13.根据权利要求12所述的一种定向翻转机构，其特征在于：

所述定位组件中有一个所述定向块设置在所述第一转动轴的轴线方向上，且所述第一转动轴的轴线穿过所述碗状凹槽的球心。

14.一种汽车，其特征在于，包括权利要求6-13任一所述的一种定向翻转机构，还包括车身和车门，

所述第一连接件和所述车身固定，所述第二连接件和所述车门固定，所述车门可以通过所述定向翻转机构实现左斜上方或右斜上方的开合。

15.根据权利要求14所述的一种汽车，其特征在于：

所述第一连接件上设有第一线束开孔，所述第二连接件上设有第二线束开孔。

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