CN113668967B - 车门铰链结构及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车门铰链结构及车辆，本发明的车门铰链结构包括安装底座、第一转动连接臂、第二转动连接臂和连接件，安装底座用于连接车身，并于安装底座上设有球头滑槽；第一转动连接臂的一端通过第一枢转轴和第二转动连接臂的一端相连，且第一转动连接臂的另一端用于连接车门，第二转动连接臂的另一端通过第二枢转轴连接于安装底座上；连接件的一端固连于第一转动连接臂上，连接件的另一端为球头端，球头端被约束在球头滑槽内。本发明的车门铰链结构能够提升车门启闭时的顺畅性，而可改善车门的使用效果。

Description

车门铰链结构及车辆

技术领域

本发明涉及汽车零部件技术领域，特别涉及一种车门铰链结构。同时，本发明还涉及一种应用有上述车门铰链结构的车辆。

背景技术

随着汽车行业的不断发展，消费者对车型的个性化要求越来越高，相对于一般的平开式车门，以兰博基尼为代表的蝴蝶式开门方式更能吸引消费者的眼球，越来越多的高端车型已开始应用蝴蝶式开启的车门。

现有技术中，采用蝴蝶式开启的车门，通常车门的开启过程分为首先向外打开，然后再向上抬起实现车门的打开。这种车门开启过程不顺畅，车门开启轨迹不美观，并且目前用于蝴蝶式车门的铰链结构也较为复杂，故障率高，而存在改进空间。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种车门铰链结构，以可提升车门启闭的顺畅性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种车门铰链结构，包括安装底座、第一转动连接臂、第二转动连接臂和连接件，其中：

所述安装底座用于连接车身，并于所述安装底座上设有球头滑槽；

所述第一转动连接臂的一端通过第一枢转轴和所述第二转动连接臂的一端相连，且所述第一转动连接臂的另一端用于连接车门，所述第二转动连接臂的另一端通过第二枢转轴连接于所述安装底座上；

所述连接件的一端固连于所述第一转动连接臂上，所述连接件的另一端为球头端，所述球头端被约束在所述球头滑槽内；

所述第一转动连接臂和所述第二转动连接臂分别绕所述第一枢转轴和所述第二枢转轴转动，且随所述第一转动连接臂和所述第二转动连接臂的转动，所述球头端沿所述球头滑槽滑动，而控制车门开启或关闭。

进一步的，所述球头滑槽为圆弧形；所述第一枢转轴和所述第二枢转轴的轴线相交，且所述第一枢转轴和所述第二枢转轴轴线的交点与所述球头滑槽中心线的圆心重合。

进一步的，所述安装底座上固设有第一连接座，所述球头滑槽设于所述第一连接座上。

进一步的，所述安装底座上设有第一限位部和/或第二限位部；

所述第一限位部对随车门开启的所述第二转动连接臂的旋转位移进行限位；所述第二限位部对随车门关闭的所述第一转动连接臂的旋转位移进行限位。

进一步的，所述第一限位部包括设于所述安装底座上的第一限位块，所述第一限位块具有位于所述第二转动连接臂开启轨迹上的限位端；所述第二限位部包括设于所述安装底座上的第二限位块和/或第三限位块，所述第二限位块和所述第三限位块位于所述第一转动连接臂的关闭轨迹上。

进一步的，所述第一转动连接臂和所述安装底座之间设有支撑臂；所述支撑臂随动于所述第一转动连接臂设置，并用于支撑开启后的所述第一转动连接臂。

进一步的，所述支撑臂的一端通过第一球铰连接副和所述第一转动连接臂球铰相连；所述支撑臂的另一端通过第二球铰连接副连接于所述安装底座上，且所述第二球铰连接副可沿设定轨迹往复滑动。

进一步的，所述安装底座上设有带限位滑槽的第二连接座，且所述限位滑槽为直线槽；所述第二球铰连接副的一端为滑动端，并被约束在所述限位滑槽内。

进一步的，所述第一转动连接臂和所述安装底座或所述车身之间设有驱动件；所述驱动件的一端与所述安装底座或所述车身球铰连接，另一端具有可伸缩的驱动杆，所述驱动杆的端部球铰连接于所述第一转动连接臂上。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明的车门铰链结构，通过连接件的球头端被约束在球头滑槽内，形成点线运动副，可使得车门在开启或关闭时，由现有沿三个方向的运动简化为两根枢转轴的旋转运动加一个点线运动副滑动的协同运动，由此能够提升车门启闭的顺畅性，而可改善车门使用效果。

此外，本发明在形成点线运动副的基础上，利用第一枢转轴和第二枢转轴轴线的交点与球头滑槽中心线的圆心重合，能够使得车门的开启轨迹为一条平稳向外向上向前三个方向同时运动的弧线，可使车门开启轨迹更为美观，从而也可进一步提升车门的使用效果。

本发明的另一目的在于提出一种车辆，所述车辆中的车门通过如上所述的车门铰链结构安装在所述车身上。

本发明的车辆采用上述的车门铰链结构，可提升车门启闭的顺畅性，且也能够提升车门开启轨迹的美观性，而能够提高车辆使用品质。

附图说明

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

图1为本发明实施例所述的车门铰链结构关闭状态下的示意图；

图2为本发明实施例所述的车门铰链结构开启状态下的示意图；

图3为本发明实施例所述的球头滑槽的结构示意图；

附图标记说明：

1、安装底座；2、第一转动连接臂；3、第二转动连接臂；4、第一连接座；5、连接件；6、第一枢转轴；7、安装轴座；8、第二枢转轴；9、第二连接座；10、支撑臂；11、第二球铰连接副；12、第一球铰连接副；13、第一限位块；14、第二限位块；15、封堵块；16、第三限位块；17、驱动件；

201、车门连接臂；401、球头滑槽；501、连接块；901、限位滑槽。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，在本发明的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”“连接件”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例一

本实施例涉及一种车门铰链结构，该车门铰链结构应用于采用蝴蝶式车门的车型上，而为蝴蝶门铰链，且该铰链结构不仅可使得车门启闭顺畅，且也能够使得车门开启轨迹较为美观。

整体设计上，本实施例的车门铰链结构包括安装底座1、第一转动连接臂2、第二转动连接臂3和连接件5。其中，安装底座1用于连接车身，并在该安装底座1上设有球头滑槽401。第一转动连接臂2的一端通过第一枢转轴6和第二转动连接臂3的一端相连，并且第一转动连接臂2的另一端用于连接车门，第二转动连接臂3的另一端则通过第二枢转轴8连接于安装底座1上。

此外，连接件5的一端固连在第一转动连接臂2上，连接件5的另一端则为球头端，且该球头端也被约束在上述球头滑槽401内。同时，本实施例的车门铰链结构在使用时，第一转动连接臂2和第二转动连接臂3即分别绕第一枢转轴6和第二枢转轴8转动，且随着第一转动连接臂2和第二转动连接臂3的转动，位于连接件5一端的球头端便沿球头滑槽401滑动，从而能够控制车门开启或关闭。

基于如上整体介绍，如图1和图2中所示，详细来说，安装底座1一般采用螺栓副固连在车身的侧围上，对于设置在第一连接座4上的球头滑槽401，作为一种示例性设置方式，结合图3所示的，可在安装底座1上设置第一连接座4，并使得球头滑槽401成型在该第一连接座4上。第一连接座4通常也可采用螺栓副固连在安装底座1上，或者，其也能够通过焊接等常规连接方式进行设置。

需要说明的是，除了利用第一连接座4成型球头滑槽401，以在安装底座1上设置球头滑槽401。当然，通过使得安装底座1上一体成型与第一连接座4类似的块状结构，本实施例也可使得球头滑槽401直接成型在安装底座1上。

本实施例中，第一枢转轴6与第二枢转轴8的设置，均参考现有常见的销轴枢转连接结构便可，并且为进行安装底座1和第二转动连接臂3的枢转连接，在安装底座1上也设有安装轴座7，第二枢转轴8即转动穿设在该安装轴座7中。而为进行连接件5与第一转动连接臂2之间的连接，本实施例在第一转动连接臂8的与第二转动连接臂3相连的一端也固设有连接块501，连接件5的一端即通过螺接、焊接等方向连接在连接块501上。

另外，本实施例的球头滑槽401也具体为圆弧形，连接件5一端的球头端在球头滑槽401内，此时，该球头端也便能够沿球头滑槽401的长度方向滑动，从而形成球头端的中心点在滑槽中心线上的点线运动副。同时，在采用如上设置的基础上，需要说明的是，本实施例的第一枢转轴6的轴线L1和第二枢转轴8的轴线L2相交设置，并且第一枢转轴6和第二枢转轴8轴线的交点也与球头滑槽401的中心线z的圆心O重合。

通过以上设置，车门的启闭过程也即为围绕上述重合点的空间运动，并且利用两个转动连接臂对车门向外、向前、向上翻转运动的控制，以及连接件5对运动轨迹的约束，也即能够实现车门的开启或关闭。

本实施例中，为防止车门过开，在安装底座1上设有第一限位部，而为在车门关闭后防止车门下垂，在安装底座1上也设有第二限位部。其中，第一限位部具体对随车门开启的第二转动连接臂3的旋转位移进行限位，第二限位部则具体对随车门关闭的第一转动连接臂2的旋转位移进行限位。

在具体实施时，仍如图2所示，上述第一限位部可采用设置在安装底座1上的第一限位块13，且该第一限位块13具有位于第二转动连接臂3开启轨迹上的限位端，在车门开启时，同步转动的第二转动连接臂3的一侧碰触到第一限位块13上的限位端，也便能够实现对第二转动连接臂3的限位。

仍如图1和图2，本实施例的第二限位部具体包括设置在安装底座1上的第二限位块14和第三限位块16，该第二限位块14和第三限位块16均位于第一转动连接臂2的关闭轨迹上。而且在设置上，第二限位块14可与第一转动连接臂2的设有连接块501的一端碰触，以进行限位，第三限位块16则可与位于第一转动连接臂2另一端的车门连接臂201碰触，以进行限位。车门连接臂201用于实现第一转动连接臂2和车门之间的连接。

需要注意的是，除了采用如上所述的优选设置方式，也即均设置第一限位部和第二限位部，并使得第二限位部由第二限位块14和第三限位块16构成。当然，根据具体设计需求，也可选择设置两种限位部中的一种，并且对于第二限位部来说，也可仅设置其中的第二限位块14或第三限位块16。

本实施例中，为在车门开启后对其进行辅助支撑，在第一转动连接臂2和安装底座1之间还设置有支撑臂10。该支撑臂10随动于第一转动连接臂2设置，且其也即用于支撑开启后的第一转动连接臂2。

此时，具体设置上，再参考图1所示，支撑臂10的一端即通过第一球铰连接副12和第一转动连接臂2球铰相连。而支撑臂10的另一端则通过第二球铰连接副11连接于安装底座1上，并且第二球铰连接副11也为可沿设定轨迹往复滑动。

针对于第二球铰连接副11在安装底座1上的往复滑动设置，本实施例具体则为在安装底座1上设置带限位滑槽901的第二连接座9，且该限位滑槽901为直线槽。与此同时，第二球铰连接副11的一端即设置为滑动端，并被约束在限位滑槽901内，以能够沿限位滑槽901长度方向往复滑动。

需要指出的是，使得支撑臂10与第一转动连接臂2连接的第一球铰连接副12采用现有常规的球销连接结构便可。而对于具有滑动端的第二球铰连接副11，其与支撑臂10球铰相连的一端也参见现有常规球铰连接结构即可，第二球铰连接副11的滑动端则例如可采用诸如呈T型的滑块，且与之对应的，限位滑槽901的截面亦为T型，以此能够实现所述滑动端在限位滑槽901内的约束设置，并可沿限位滑槽901滑动。

本实施例中，为便于上述滑动端在限位滑槽901内的设置，具体实施时，限位滑槽901的至少一端可设计为贯穿至第二连接座9的端部。而此时，在安装底座1上则可设置用于封堵限位滑槽901端部的封堵块15，以防止滑动的第二球铰连接副11由限位滑槽901中脱出。封堵块15也采用螺栓副固连在安装底座1上便可，并且与之类似的，第二连接座9也能够通过螺栓副进行设置。

通过支撑臂10的设置，在车门开启过程中，支撑臂10也跟随转动的第一转动连接臂2同步运动，当车门开启至所需幅度时，由于支撑臂10呈斜向上姿势，其可形成向上的支撑分力，也便能够通过第一转动连接臂2实现对开启的车门的辅助支撑。而在进行辅助支撑的同时，当然在第二球铰连接副11的滑动端滑动至限位滑槽901的末端时，此时其也能够实现对车门运动的限位。

本实施例中，作为进一步的优选实施形式，为利于车门的开启，在第一转动连接臂2和车身之间也设置有驱动件17。该驱动件17的一端与车身球铰连接，其另一端则具有可伸缩的驱动杆，且该驱动杆的端部球铰连接于第一转动连接臂2上。

此时，上述驱动件17一般可采用电动撑杆，以能够实现车门启闭时的自动升降，同时也可实现开启与关闭的随时停止。除了电动撑杆，当然本实施例的驱动件17采用普通的气弹簧也是可以的。而为进行驱动件17和车身之间的连接，一般可在车身上设置撑杆安装支架，并且驱动件17和该撑杆安装支架以及第一转动连接臂2之间的球铰连接，均采用常规的球铰连接结构便可。

此外，还需注意的是，鉴于安装底座1固定在车身上，由此使得上述撑杆安装支架设置在安装底座1上，从而使得驱动件17也安装在安装底座1上，其也是可以的。不过，这时的安装底座1尺寸会较大。

本实施例的车门铰链结构，通过以上结构设置，可使得车门在开启或关闭时，由现有沿三个方向的运动简化为两根枢转轴的旋转运动加一个点线运动副滑动的协同运动，能够使得车门的启闭平稳顺畅，以及使得车门的开启轨迹为一条平稳向外向上向前三个方向同时运动的弧线，而可使车门开启轨迹更为美观。

另外，通过支撑臂10的设置能够在开启过程中对车门进行辅助支撑，可提升车门开启的稳定性，通过驱动件17在车门开启时输出驱动力，可实现车门的自动启闭。而通过各限位部的设置，也可在车门开启或关闭时，避免车门过开或下垂，保证车门开闭状态的稳定性。

实施例二

本实施例涉及一种车辆，该车辆中的车门即通过实施例一中的车门铰链结构安装在车身上。

本实施例的车辆通过采用实施例一的车门铰链结构，可提升车门启闭的顺畅性，且也能够提升车门开启轨迹的美观性，从而能够提高车辆使用品质。

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

Claims (9)

1.一种车门铰链结构，其特征在于，包括安装底座(1)、第一转动连接臂(2)、第二转动连接臂(3)和连接件(5)，其中：

所述安装底座(1)用于连接车身，并于所述安装底座(1)上设有球头滑槽(401)；

所述第一转动连接臂(2)的一端通过第一枢转轴(6)和所述第二转动连接臂(3)的一端相连，且所述第一转动连接臂(2)的另一端用于连接车门，所述第二转动连接臂(3)的另一端通过第二枢转轴(8)连接于所述安装底座(1)上；

所述连接件(5)的一端固连于所述第一转动连接臂(2)上，所述连接件(5)的另一端为球头端，所述球头端被约束在所述球头滑槽(401)内；

所述第一转动连接臂(2)和所述第二转动连接臂(3)分别绕所述第一枢转轴(6)和所述第二枢转轴(8)转动，且随所述第一转动连接臂(2)和所述第二转动连接臂(3)的转动，所述球头端沿所述球头滑槽(401)滑动，而控制车门开启或关闭；

其中，所述球头滑槽(401)为圆弧形；所述第一枢转轴(6)和所述第二枢转轴(8)的轴线相交，且所述第一枢转轴(6)和所述第二枢转轴(8)轴线的交点与所述球头滑槽(401)中心线的圆心重合。

2.根据权利要求1所述的车门铰链结构，其特征在于：

所述安装底座(1)上固设有第一连接座(4)，所述球头滑槽(401)设于所述第一连接座(4)上。

3.根据权利要求1所述的车门铰链结构，其特征在于：

所述安装底座(1)上设有第一限位部和/或第二限位部；

所述第一限位部对随车门开启的所述第二转动连接臂(3)的旋转位移进行限位；

所述第二限位部对随车门关闭的所述第一转动连接臂(2)的旋转位移进行限位。

4.根据权利要求3所述的车门铰链结构，其特征在于：

所述第一限位部包括设于所述安装底座(1)上的第一限位块(13)，所述第一限位块(13)具有位于所述第二转动连接臂(3)开启轨迹上的限位端；

所述第二限位部包括设于所述安装底座(1)上的第二限位块(14)和/或第三限位块(16)，所述第二限位块(14)和所述第三限位块(16)位于所述第一转动连接臂(2)的关闭轨迹上。

5.根据权利要求1所述的车门铰链结构，其特征在于：

所述第一转动连接臂(2)和所述安装底座(1)之间设有支撑臂(10)；

所述支撑臂(10)随动于所述第一转动连接臂(2)设置，并用于支撑开启后的所述第一转动连接臂(2)。

6.根据权利要求5所述的车门铰链结构，其特征在于：

所述支撑臂(10)的一端通过第一球铰连接副(12)和所述第一转动连接臂(2)球铰相连；

所述支撑臂(10)的另一端通过第二球铰连接副(11)连接于所述安装底座(1)上，且所述第二球铰连接副(11)可沿设定轨迹往复滑动。

7.根据权利要求6所述的车门铰链结构，其特征在于：

所述安装底座(1)上设有带限位滑槽(901)的第二连接座(9)，且所述限位滑槽(901)为直线槽；

所述第二球铰连接副(11)的一端为滑动端，并被约束在所述限位滑槽(901)内。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的车门铰链结构，其特征在于：

所述第一转动连接臂(2)和所述安装底座(1)或所述车身之间设有驱动件(17)；

所述驱动件(17)的一端与所述安装底座(1)或所述车身球铰连接，另一端具有可伸缩的驱动杆，所述驱动杆的端部球铰连接于所述第一转动连接臂(2)上。

9.一种车辆，其特征在于：所述车辆中的车门通过权利要求1至8中任一项所述的车门铰链结构安装在所述车身上。

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