CN113898265A - 一种稳定型剪刀门铰链 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种稳定型剪刀门铰链，包括公转座、旋转轴以及车门连接件，所述车门连接件与汽车剪刀门连接；其中，所述公转座转动连接在安装架上，所述旋转轴可自转连接在所述公转座上，所述车门连接件与所述旋转轴固定连接；还包括用于驱动车门连接件绕着所述公转座的公转轴线转动以实现侧向转动运动、并驱动车门连接件绕着旋转轴的自转轴线转动以实现上下转动运动的驱动机构，所述驱动机构与所述车门连接件活动连接；安装架上设有用于限定所述公转座的转动行程的侧向限位件。本发明具有良好的稳定性，且结构简单，有利于实现汽车剪刀门的稳定打开和关闭。

Description

一种稳定型剪刀门铰链

技术领域

本发明涉及一种汽车车门零部件，具体涉及一种稳定型剪刀门铰链。

背景技术

随着汽车技术的进步，汽车的外形不断更新迭代，越来越时尚化、高端化。例如，剪刀门的应用，使得汽车的外观更加具有吸引力和高端。由于汽车剪刀门特殊的开门方式，一般采用剪刀门铰链实现其打开和关闭。授权公告号为CN 211473762 U的实用新型专利具体公开了一种车门铰链，其中采用了气缸作为驱动机构，利用连杆机构实现汽车剪刀门的打开和关闭，但是，其结构复杂，占用空间大，并且在开关门时连杆机构的运动稳定性难以保证，容易出现偏摆现象，同时，连杆机构的安装和日常维护麻烦，且成本高。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种稳定型剪刀门铰链，该剪刀门铰链的稳定性好，且结构简单，有利于实现汽车剪刀门的稳定打开和关闭。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种稳定型剪刀门铰链，其特征在于，包括公转座、旋转轴以及车门连接件，所述车门连接件与汽车剪刀门连接；其中，所述公转座转动连接在安装架上，所述旋转轴可自转连接在所述公转座上，所述车门连接件与所述旋转轴固定连接；还包括用于驱动车门连接件绕着所述公转座的公转轴线转动以实现侧向转动运动、并驱动车门连接件绕着旋转轴的自转轴线转动以实现上下转动运动的驱动机构，所述驱动机构与所述车门连接件活动连接；安装架上设有用于限定所述公转座的转动行程的侧向限位件。

上述稳定型剪刀门铰链的工作原理是：

当需要打开汽车剪刀门时，驱动机构驱动车门连接件运动，此时在阻力因素(包括车门重力、车门配重机构和阻力部件等中的一种或多种)的约束下，旋转轴自转的阻力较大，公转座、车门连接件以及旋转轴进行公转的阻力较小，因此车门连接件在驱动机构的驱动下，车门连接件、公转座以及旋转轴绕着公转座的公转轴线进行转动，实现车门连接件的侧向向外转动，即实现汽车剪刀门的侧向打开；当公转座转动至行程极限位置时，在侧向限位件的作用下使得公转座无法继续侧向转动，此时结合阻力因素的约束和作用，使得公转座、车门连接件以及旋转轴进行公转的阻力大于旋转轴自转的阻力，因此在驱动机构的驱动下，车门连接件向上转动，带动旋转轴自转，即实现汽车剪刀门的向上转，从而完成汽车剪刀门的打开。当需要关闭汽车剪刀门时，驱动机构驱动车门连接件反向运动，在阻力因素的作用下，此时旋转轴自转时受到的阻力较小，因此车门连接件先向下转动，旋转轴自转，带动汽车剪刀门向下转动，直至汽车剪刀门向下转动至指定位置后，在阻力因素约束下，旋转轴继续进行自转的阻力变大，从而促使公转座、车门连接件以及旋转轴绕着公转座的公转轴线进行公转，车门连接件侧向向内转动，带动汽车剪刀门侧向向内转动，从而完成汽车剪刀门的关闭。

本发明的一个优选方案，还包括用于阻碍旋转轴自转的阻力导向组件，该阻力导向组件与所述旋转轴连接。

优选地，所述阻力导向组件为锥齿轮传动组件，包括动力件和导向件；所述动力件与所述旋转轴固定连接，所述导向件转动连接在安装架上，所述动力件与导向件始终保持配合连接。

本发明的一个优选方案，所述驱动机构为电动推杆，该电动推杆的推杆与所述车门连接件活动连接，电动推杆的驱动电机与机架活动连接。

优选地，所述车门连接件上设有动力连接件，该动力连接件向一侧延伸设置；所述驱动机构的动力输出件与所述动力连接件的端部活动连接。

本发明的一个优选方案，所述公转座包括底座和连接块，所述底座与所述导向件同轴且可转动设置在安装架上，所述连接块一端与所述底座连接，所述连接块的另一端向上延伸设置，所述旋转轴转动连接在所述连接块上。

本发明的一个优选方案，所述安装架上设有限位槽，所述公转座的一侧设有限位柱，所述限位柱对应穿设在所述限位槽中；沿着公转座侧向向外转动的方向，所述限位槽的前方端部构成所述侧向限位件。

优选地，安装架上还设有反向限位杆，所述公转座上还设有挡块，所述反向限位杆与所述挡块对应设置，沿着公转座侧向向外转动的方向，所述反向限位杆设置在挡块的后方。

优选地，安装架上设有配重弹性元件，该配重弹性元件的作用端始终抵紧在所述公转座上，所述配重弹性元件的弹力始终促使所述公转座向外转动。

优选地，所述公转座的底座上设有用于限定车门连接件向下转动角度的下转限位块，该下转限位块与车门连接件的侧面对应设置。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明的剪刀门铰链具有良好的稳定性，且结构简单；其中的驱动机构直接带动车门连接件进行侧向转动运动和上下转动运动，动力传动直接有效，并且节省了动力的中间传动结构，有利于提高汽车剪刀门打开时的稳定性和可靠性。

附图说明

图1-图10为本发明的稳定型剪刀门铰链的第一种具体实施方式的结构示意图，其中，图1为处于关门状态时的主视图，图2为处于关门状态时的立体图，图3为省去驱动机构和配重机构后的立体图，图4为安装架、限位件和车门运动换向组件的立体图，图5为安装架和车门运动换向组件的立体图，图6为限位件的立体图，图7为车门连接件的立体图，图8为省去驱动机构和配重机构后的侧视图，图9为当汽车剪刀门完成侧向向外转动后的立体示意图，图10为汽车剪刀门完成打开后的立体示意图。

图11-图15为本发明的稳定型剪刀门铰链的防撞结构示意图，其中，图11为处于关门状态时的主视图，图12为处于开门状态时的主视图，图13为处于开门状态时的立体图，图14为阻挡防撞件的立体图，图15为车门连接件上碰撞隔离件的立体图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步描述，但本发明的实施方式不仅限于此。

实施例1

参见图1-图9，本实施例的稳定型剪刀门铰链，包括车门控制机构以及防撞结构。其中的车门控制机构包括公转座6、旋转轴7以及车门连接件1，所述车门连接件1与汽车剪刀门连接；其中，所述公转座6转动连接在安装架4上，所述旋转轴7可自转连接在所述公转座6上，所述车门连接件1与所述旋转轴7固定连接；还包括用于驱动车门连接件1绕着所述公转座6的公转轴线转动以实现侧向转动运动、并驱动车门连接件1绕着旋转轴7的自转轴线转动以实现上下转动运动的驱动机构2，所述驱动机构2与所述车门连接件1活动连接；安装架4上设有用于限定所述公转座6的转动行程的侧向限位件。本实施例中，所述旋转轴7上连接有阻力导向组件，用于阻碍旋转轴7自转，使得旋转轴7的自转具有一定的阻力，以便与配重机构3等阻力因素配合，实现车门连接件1的侧向转动运动和上下转动运动的顺序切换。

参见图1-图5，本实施例中，所述阻力导向组件为锥齿轮传动组件，包括动力件5和导向件8，所述动力件5与所述旋转轴7固定连接，所述导向件8转动连接在安装架4上，所述动力件5与导向件8始终保持配合连接；其中，所述导向件8为从动锥齿轮，所述动力件5为主动锥齿轮。进一步地，所述导向件8的转动轴沿竖向方向延伸设置，导向件8转动连接在安装架4上。采用锥齿轮传动组件作为阻力导向组件，一方面，通过主动锥齿轮和从动锥齿轮之间的轮齿啮合状态产生一定的阻力，从而使得在开门过程中以便促使旋转阻力较小的公转座6带动旋转轴7、车门连接件1以及动力件和导向件进行公转，完成公转之后再通过克服啮合阻力实现旋转轴7的自转，从而实现汽车剪刀门的打开；另一方面，采用锥齿轮传动组件，其稳定性尤为明显，有利于提高旋转轴7自转时的精度和稳定性，同时，在侧向运动时，主动锥齿轮和从动锥齿轮之间的阻力较大，因此多个部件进行公转时的稳定性得以保证，有利于让汽车剪刀门保持稳定，避免晃动，从而进行稳定的侧向向外或向内转动。

参见图1-图2，所述驱动机构2为电动推杆，该电动推杆的推杆与车门连接件1活动连接，电动推杆的驱动电机与机架活动连接。当然，本实施例的驱动机构2也可采用气缸等直线式驱动机构。

参见图1-图3和图7，所述车门连接件1上设有动力连接件103，该动力连接件103向一侧延伸设置；所述驱动机构2的动力输出件与所述动力连接件103的端部活动连接。具体地，本实施例中的电动推杆的推杆通过鱼眼接头与动力连接件103实现活动连接，从而实现电动推杆与动力件5的活动连接。驱动机构2与车门连接件1的活动连接，实现动力的直接传动，带动车门连接件1进行侧向转动运动和上下转动运动，以便带动汽车剪刀门的打开和关闭，动力的直接传动，有利于提高汽车剪刀门打开关闭的稳定性，并且结合电动推杆的使用，使得汽车剪刀门的打开关闭更加稳定和顺畅。本实施例中，所述动力连接件103的延伸方向与汽车剪刀门的方向相反，这样以便将驱动机构2的设置，利用腾空的空间进行摆动，以适应汽车剪刀门的打开。

参见图1-图6，本实施例中，所述公转座6包括底座605和连接块601，所述底座605与所述导向件8同轴且可转动设置在安装架4上，所述连接块601一端与所述底座605连接，所述连接块601的另一端向上延伸设置，所述旋转轴7转动连接在所述连接块601上。通过设置这样的公转座6，底座605与安装架4转动连接，给予旋转轴7一个支撑固定作用，以便动力件5和车门连接件1的安装和位置限定，以提高运动时的稳定性和精度，同时结合连接块601的作用，实现动力件5、旋转轴7和车门连接件1的转动，结构简单，设计巧妙，且具有良好的稳定性和灵活性。

参见图4-图6，进一步地，所述安装架4上设有限位槽401，所述公转座6的一侧设有限位柱604，所述限位柱604对应穿设在所述限位槽401中；沿着公转座6侧向向外转动的方向，所述限位槽401的前方端部构成所述侧向限位件。本实施例中，所述限位槽401呈弧形设置且与所述公转座6侧向转动运动的轨迹对应。这样，有利于对公转座6的运动进行导向，进一步提高导向件8、动力件5、车门连接件1以及旋转轴7随公转座6公转时进行侧向运动的稳定性。安装架4上还设有反向限位杆9，所述公转座6上还设有挡块603，所述反向限位杆9与所述挡块603对应设置，沿着公转座6向外侧向转动的方向，所述反向限位杆9设置在挡块603的后方。通过反向限位杆9和挡块603的设置，实现对公转座6的反向转动进行限位，以便阻挡公转座6、阻力导向组件以及车门连接件1的反向侧向转动，从而确定关门的极限位置，避免过渡向内转动。

参见图4-图5，安装架4上设有配重弹性元件(图中未显示)，该配重弹性元件的作用端始终抵紧在所述公转座6上，所述配重弹性元件的弹力始终促使所述公转座6向外转动。本实施例中，安装架4上设有配装孔402，所述配重弹性元件为弹簧，安装在所述配装孔402中，弹簧的作用端抵紧在公转座6的限位柱604的背面，限位柱604的背面平滑设置从而以便与弹簧配合；在关门状态下，弹簧处于压缩状态，始终对公转座6产生向外推的动力。这样，当驱动机构2驱动车门连接件1运动时，结合弹簧的弹力，以便促使公转座6带动阻力导向组件、旋转轴7以及车门连接件1先进行公转以完成汽车剪刀门的侧向向外转动，直至被限位槽401的前端部挡住后，旋转轴7再进行自转，并带动车门连接件1以及汽车剪刀门向上转动，以完成打开车门。

参见图1-图7，所述公转座6的底座605上设有用于限定车门连接件1向下转动角度的下转限位块602，该下转限位块602与车门连接件1的侧面对应设置。具体地，所述下转限位块602设置在公转座6上，所述下转限位块602的一端与公转座6的连接块601连接，另一端向外延伸设置；所述车门连接件1上设有与所述下转限位块602对应的阻挡块104。本实施例中，所述下转限位块602与公转座6为一体式结构。通过下转限位块602的设置，对车门连接件1的下转角度进行限定，避免在人为关门时过度往下转动汽车剪刀门，从而避免车门的损坏；同时，下转限位块602的设置，提高汽车剪刀门的关门精度，当车门连接件1被下转限位块602阻挡后，在驱动机构2继续驱动车门连接件1的情况下，旋转轴7无法继续进行自转，从而转为旋转轴7、公转座6以及车门连接件1的公转，一起进行侧向的向内转动，进而完成车门关闭的最后一个动作。

本实施例的配重机构3为氮气弹簧，该氮气弹簧的一端与机架活动连接，另一端与车门连接件1的中部活动连接，均通过鱼眼接头实现连接。本实施例中，所述车门连接件1还包括弧形部102和安装部101，安装部101与弧形部102连接，弧形部102的端部与所述旋转轴7固定连接，所述动力连接件103的一端也连接在弧形部102的端部上，另一端向另一侧延伸设置；同时，所述旋转轴7与车门连接件1为一体式结构，旋转轴7连接在弧形部102的端部处。

参见图2、图3、图8，进一步地，本实施例中的车门连接件1向外倾斜设置，所述旋转轴7也倾斜设置；具体地，旋转轴7的内端高，外端低。为了与旋转轴7的倾斜设置配合，本实施例中的公转座6的连接块601上与旋转轴7配合的安装孔也倾斜设置，具体可参见图6；更进一步地，本实施例的车门连接件1向外倾斜的角度a为15度，当然，也可根据实际情况对倾斜角度进行调整和修正。通过将车门连接件1和旋转轴7向外倾斜设置，确保汽车剪刀门在完全打开后以向外倾斜的姿态呈现，在提高车门打开后的外观的同时，有利于让车门与车身分离，避免上下转动时发生碰撞等情况。

参见图11-图15，本实施例的防撞结构包括阻挡防撞件以及碰撞隔离件11；其中，所述阻挡防撞件与安装架4连接，所述碰撞隔离件11设置在车门连接件1上，所述碰撞隔离件11向内侧延伸设置；当汽车剪刀门完成向外摆动后，所述碰撞隔离件11始终位于所述阻挡防撞件的外侧，且所述碰撞隔离件11与所述阻挡防撞件相对设置，所述碰撞隔离件11与阻挡防撞件之间留有一定的活动间隙。本实施例通过防撞结构的设置，有效防止汽车剪刀门在非正确位置上进行向内摆动，有利于提高安全性能，避免损坏。通过阻挡防撞件和碰撞隔离件11的设置，有效对汽车剪刀门的向内摆动运动的位置进行限定，提高关门时的操作便捷性和精度，防止意外操作。同时，其中的碰撞隔离件11向内延伸设置，使得碰撞隔离件11与阻挡防撞件碰撞时，车门连接件1与汽车内部零件仍具有一定间隙距离，进一步保护车门连接件和汽车剪刀门。

参见图1、图11-图15，所述阻挡防撞件包括连接块12和阻挡限位块10；所述连接块12一端与安装架4连接，另一端向外延伸设置；所述阻挡限位块10设置在所述连接块12的外端上，所述阻挡限位块10与所述碰撞隔离件11对应设置。进一步地，所述阻挡限位块10向内侧倾斜设置。这样，以便让车门连接件1上的碰撞隔离件11与阻挡限位块10之间留有一定的间隙，从而方便车门连接件1进行上下转动，并且当车门在非正确位置上被按压向内摆动时，具有一定的缓冲效果，有效保护汽车剪刀门。同时，所述阻挡限位块10的底部向上倾斜设置。具体地，阻挡限位块10的底部向上倾斜设置，形成一个缺角的形状；所述阻挡限位块10沿着其延伸的方向，侧部逐渐收缩。这样，以便阻挡限位块10底部位置处留有足够的空间，从而有利于车门连接件1以及碰撞隔离件11从阻挡限位块10的内侧向外摆动至外侧，以便实现汽车剪刀门的向外摆动，避免干涉。

参见图11-图14，进一步地，所述阻挡限位块10的外侧面沿着光滑的弧线，呈内凹设置。

参见图15，所述碰撞隔离件11连接在车门连接件1的侧面上，且设有向内凸出的碰撞部，该碰撞部与所述阻挡防撞件的阻挡限位块3对应设置。

参见图11-图13和图14，所述碰撞部呈球状设置。本实施例中，所述碰撞隔离件11呈球状型，所述碰撞部为一体式结构。通过设置球状的碰撞部，与阻挡限位块10形成配合，当发生错位关门时，球状的碰撞部与阻挡限位块10实现更加轻柔的碰撞接触，有效避免车门的损坏。进一步地，当发生错位关门或误操作向内按压汽车剪刀门时，即车门连接件1和汽车剪刀门未向下转动至指定位置时，若强行按压车门使其向内摆动，此时通过球状的碰撞部和呈一定弧度内凹设置的阻挡限位块10的配合，可对车门连接件1起到一定的向下转动的导向作用，以便将车门连接件1和汽车剪刀门继续往下转动，有利于将向内摆动的按压力减小，甚至促使车门连接件1和汽车剪刀门下转至指定位置时，再进行向内摆动，从而完成关门。

参见图1-图15，本实施例的稳定型剪刀门铰链的工作原理是：

当需要打开汽车剪刀门时，电动推杆驱动车门连接件1运动，此时在阻力因素(包括车门重力、氮气弹簧和阻力导向组件等中的一种或多种)的约束下，旋转轴7自转的阻力较大，公转座6、车门连接件1以及旋转轴7进行公转的阻力较小，因此车门连接件1在电动推杆的驱动下，车门连接件1、公转座6以及旋转轴7绕着公转座6的公转轴线进行转动，实现车门连接件1的侧向向外转动，即实现汽车剪刀门的侧向打开；当公转座6转动至行程极限位置时，被限位槽401的前端部挡住，使得公转座6无法继续侧向转动，此时结合阻力因素的约束和作用，使得公转座6、车门连接件1以及旋转轴7进行公转的阻力大于旋转轴7自转的阻力，因此在驱动机构2的驱动下，车门连接件1向上转动，带动旋转轴7自转，即实现汽车剪刀门的向上转，从而完成汽车剪刀门的打开。

在上述开门过程中，当汽车剪刀门向外摆动离开车身后，此时车门连接件1上的碰撞隔离件11位于阻挡防撞件的外侧，并且所述碰撞隔离件11和阻挡防撞件之间留有缝隙，以便汽车剪刀门进行后续的上下转动。当汽车剪刀门处于打开状态下，若发生误操作或意外将剪刀门向内按压时，车门连接件1上的碰撞隔离件11也随之向内摆动，并抵紧在阻挡防撞件上，在阻挡防撞件的作用下阻挡车门连接件1以及汽车剪刀门进一步向内摆动，从而实现对汽车剪刀门的保护。而当只有在车门连接件1和汽车剪刀门向下转动至指定位置时，才能进行向内摆动，以实现关门。

当需要关闭汽车剪刀门时，驱动机构2驱动车门连接件1反向运动，在阻力因素的作用下，此时旋转轴7自转时受到的阻力较小，因此车门连接件1先向下转动，旋转轴7自转，带动汽车剪刀门向下转动，直至车门连接件1被底座605上的下转限位块602挡住无法继续向下转动后，旋转轴7继续进行自转的阻力变大，从而促使公转座6、车门连接件1以及旋转轴7绕着公转座6的公转轴线进行公转，车门连接件1侧向向内转动，带动汽车剪刀门侧向向内转动，从而完成汽车剪刀门的关闭。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于，所述旋转轴7与安装架4之间设有阻尼结构，通过阻尼结构实现对旋转轴7的阻力增加，以便与配重机构等部件构成阻力因数，从而实现车门连接件1的侧向转动运动和上下转动运动的顺序切换。当然，也可设置其他阻力导向组件，以实现对旋转轴7的配重和稳定性的提高；例如，旋转轴7通过轴承安装在公转座6的连接块601上，可对轴承的内外圈阻尼进行设置，以增加旋转轴7自转的阻力。

上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种稳定型剪刀门铰链，其特征在于，包括公转座、旋转轴以及车门连接件，所述车门连接件与汽车剪刀门连接；其中，所述公转座转动连接在安装架上，所述旋转轴可自转连接在所述公转座上，所述车门连接件与所述旋转轴固定连接；还包括用于驱动车门连接件绕着所述公转座的公转轴线转动以实现侧向转动运动、并驱动车门连接件绕着旋转轴的自转轴线转动以实现上下转动运动的驱动机构，所述驱动机构与所述车门连接件活动连接；安装架上设有用于限定所述公转座的转动行程的侧向限位件。

2.根据权利要求1所述的稳定型剪刀门铰链，其特征在于，还包括用于阻碍旋转轴自转的阻力导向组件，该阻力导向组件与所述旋转轴连接。

3.根据权利要求2所述的稳定型剪刀门铰链，其特征在于，所述阻力导向组件为锥齿轮传动组件，包括动力件和导向件；所述动力件与所述旋转轴固定连接，所述导向件转动连接在安装架上，所述动力件与导向件始终保持配合连接。

4.根据权利要求1所述的稳定型剪刀门铰链，其特征在于，所述驱动机构为电动推杆，该电动推杆的推杆与所述车门连接件活动连接，电动推杆的驱动电机与机架活动连接。

5.根据权利要求1或4所述的稳定型剪刀门铰链，其特征在于，所述车门连接件上设有动力连接件，该动力连接件向一侧延伸设置；所述驱动机构的动力输出件与所述动力连接件的端部活动连接。

6.根据权利要求1所述的稳定型剪刀门铰链，其特征在于，所述公转座包括底座和连接块，所述底座与所述导向件同轴且可转动设置在安装架上，所述连接块一端与所述底座连接，所述连接块的另一端向上延伸设置，所述旋转轴转动连接在所述连接块上。

7.根据权利要求1所述的稳定型剪刀门铰链，其特征在于，所述安装架上设有限位槽，所述公转座的一侧设有限位柱，所述限位柱对应穿设在所述限位槽中；沿着公转座侧向向外转动的方向，所述限位槽的前方端部构成所述侧向限位件。

8.根据权利要求1或7所述的稳定型剪刀门铰链，其特征在于，安装架上还设有反向限位杆，所述公转座上还设有挡块，所述反向限位杆与所述挡块对应设置，沿着公转座侧向向外转动的方向，所述反向限位杆设置在挡块的后方。

9.根据权利要求1所述的稳定型剪刀门铰链，其特征在于，安装架上设有配重弹性元件，该配重弹性元件的作用端始终抵紧在所述公转座上，所述配重弹性元件的弹力始终促使所述公转座向外转动。

10.根据权利要求6所述的稳定型剪刀门铰链，其特征在于，所述公转座的底座上设有用于限定车门连接件向下转动角度的下转限位块，该下转限位块与车门连接件的侧面对应设置。

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