CN114856357A - 车门电动开启装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车门电动开启装置，包括电动撑杆、滑动机构、连杆机构、以及控制单元，滑动机构包括滑轨和限位于滑轨中并可沿着滑轨滑动的滑块，电动撑杆的伸缩端与滑块固定连接，连杆机构一端与车门铰接，连杆机构另一端与滑块铰接，连杆机构两端可分别绕相应铰接点转动，电动撑杆固定于门槛外侧下部，控制单元控制电动撑杆的伸缩，电动撑杆伸缩运动带动滑块沿滑轨滑动以及连杆机构绕铰接点转动而将车门开启或关闭。上述车门电动开启装置，采用电动撑杆而取消了电动限位器，降低了产品成本，总体结构简单，运行稳定性好，故障率低，便于其他车门部件的布置，造型自由度更好，车身抗碰撞性能更强。

Description

车门电动开启装置

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种车门电动开启装置。

背景技术

随着新能源汽车的兴起以及消费者对汽车配置智能化要求越来越高，市场上中高端车型采用电动车门已成为主流配置。目前，市场上电动车门的开启方式通常采用电动限位器和电吸合锁的配合方式。由于电动限位器本身体积和重量都比较大，不能设置于车门外部，需隐藏于车门门腔内，故而占用了大量的车门门腔内部空间，增加了门洞止口和车门其他附件(如玻璃导轨)的布置难度，严重的甚至会影响车门可视外观；另外，电动限位器生产厂家较少且价格较昂贵，整车车门全部配制电动限位器，必然增加整车成本。鉴于此，有必要设计一种新型的车门电动开启装置。

发明内容

鉴于上述状况，有必要提供一种价格相对低廉、少占用门腔、便于布置的车门电动开启装置，以解决现有技术的不足。

本发明提供一种车门电动开启装置，所述车门电动开启装置包括电动撑杆、滑动机构、连杆机构、以及控制单元，所述滑动机构包括滑轨和限位于所述滑轨中并可沿着所述滑轨滑动的滑块，所述电动撑杆的伸缩端与所述滑块固定连接，所述连杆机构一端与车门铰接，所述连杆机构另一端与所述滑块铰接，所述连杆机构两端可分别绕相应铰接点转动，所述电动撑杆固定于门槛外侧下部，所述控制单元控制所述电动撑杆的伸缩，所述电动撑杆伸缩运动带动所述滑块沿所述滑轨滑动以及所述连杆机构绕铰接点转动而将所述车门开启或关闭。

进一步地，所述连杆机构包括连接架和连接杆，所述连接杆的一端与所述滑块铰接，所述连接杆的另一端与所述连接架铰接，所述连接架与所述车门内侧下部固定连接。

进一步地，所述连接架包括互相垂直的竖板和水平板，所述竖板竖直设置且与所述车门内侧下部固定连接，所述水平板水平设置且与所述连接杆的一端铰接。

进一步地，所述电动撑杆包括丝杠、丝杠套管、以及电机，所述电机的输出轴与所述丝杠同轴连接，所述丝杠外周螺纹连接有所述丝杠套管，所述电机的输出端轴向转动带动所述丝杠轴向转动，进而带动所述丝杠套管轴向伸缩运动。

进一步地，所述电动撑杆还包括球座，所述球座与所述丝杠套管端部固定连接。

进一步地，所述球座包括连接片和抓片，所述连接片同侧边缘设置有互相平行的所述抓片，所述连接片与所述抓片间形成收容槽，所述滑块插设于所述收容槽，所述滑块靠近所述电动撑杆的一端抵靠于所述连接片上，两所述抓片分别于所述滑块上下两侧；销轴依次穿过所述连接杆上的销孔、所述抓片上开设的通孔，而将所述球座与所述滑块固定连接同时所述连接杆与所述滑块铰接。

进一步地，所述滑轨上设置有开孔结构。

进一步地，所述车门电动开启装置还包括门锁，所述门锁包括锁体、执行器、以及锁扣，所述锁体、所述执行器分别设置于所述车门的门腔内，所述锁扣设置于车身B柱上，所述执行器控制所述锁体的锁舌伸缩，当所述车门关闭时所述执行器可控制所述锁体的锁舌伸出所述门腔插入所述锁扣中。

进一步地，所述门锁还包括开门按钮，所述开门按钮设置于所述车门内侧，所述开门按钮控制所述执行器开锁或暂停。

进一步地，所述门锁还包括遥控钥匙，所述遥控钥匙分别与所述执行器、所述控制单元无线连接，所述遥控钥匙向所述执行器发送开启或关闭车门的信号。

本发明的技术方案带来的有益效果是：上述车门电动开启装置，采用电动撑杆而取消了电动限位器，降低了产品成本，总体结构简单，运行稳定性好，故障率低，便于其他车门部件的布置，造型自由度更好，车身抗碰撞性能更强。

附图说明

图1是本发明的车门电动开启装置的结构示意图。

图2是图1中Ⅱ处的放大图。

图3是本发明的门锁的结构示意图。

图4是本发明的车门电动开启装置的控制关系图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述。

图1是本发明的车门电动开启装置的结构示意图，图2是图1中Ⅱ处的放大图，图3是本发明的门锁的结构示意图，图4是本发明的车门电动开启装置的控制关系图。参见图1至图3所示，本发明的车门电动开启装置100包括电动撑杆10、滑动机构20、连杆机构30、门锁40、以及控制单元60。车门电动开启装置100用于开启和关闭车辆的车门。

电动撑杆10包括丝杠11、丝杠套管12、以及电机14。电机14的输出轴与丝杠11同轴连接，丝杠11的外螺纹与丝杠套管12的内螺纹相配合，丝杠11外周螺纹连接有丝杠套管12。电机14的输出端轴向转动带动丝杠11轴向转动，进而带动丝杠套管12轴向伸缩运动，即电动撑杆10的自动伸缩运动。电机14可为小型伺服电机。在电机14的驱动下，丝杠11匀速转动，丝杠套管12可在任意位置悬停，控制精准性更高。电动撑杆10水平设置汽车车身的门槛202外侧的下部(靠近车门铰接轴的位置)，丝杠套管12靠近汽车车头，电机14靠近汽车车尾，电机14与门槛202固定连接，该固定连接通常为可拆卸固定连接。由于电动撑杆10设置于门槛202外侧而不需设置在车门205的门腔206内，因此为车门205的其他附件提供了更多的布置空间，降低了车门内部附件整体的布置难度。进一步地，门槛202外侧设置有(冲压而成)槽体203，电动撑杆10设置于槽体203中。电动撑杆10通过控制丝杠11的转动圈数可精确控制电动撑杆10伸缩长度。

由于电动撑杆10布置于门槛202外侧下部靠近车门铰接轴的位置，可减少车门205开启时丝杠套管12的行程，缩短电动撑杆10自身的长度，减少对门槛202的槽体203侵入体积，保证汽车车身在小偏置碰和侧碰中的性能。

滑动机构20包括滑轨22和滑块24。滑块24与滑轨22的截面形状相对应，在本实施例中，滑块24为长方体结构。滑块24限位于滑轨22中并可沿着滑轨22滑动，滑块24与丝杠套管12端部固定连接。滑轨22的两侧面和底面封闭、顶面开口，滑轨22的一侧面与门槛202固定连接，该固定连接可为旋转攻丝铆接(Flow drill Screws，简称FDS，其通过高速旋转使板料热变形后攻丝然后将连接件铆接于一体)，旋转攻丝铆接既可保证滑轨22区域的强度，满足车身正碰和小偏置碰的性能需求，同时也增强滑块24在电动撑杆10带动下运动的稳定性。滑块24与滑轨22之间涂覆有润滑脂，润滑脂可降低二者间的磨损，同时避免二者摩擦而产生的异响。滑轨22采用高强度、耐磨损的材料如钢材等加工而成。滑轨22上可设置有开孔结构(图未示)，开孔结构可以减轻滑轨22的整体重量。

连杆机构30包括连接架32和连接杆34。连接架32为L型片状结构，连接架32包括互相垂直的竖板321和水平板324。竖板321竖直设置，水平板324水平设置，二者互相垂直。竖板321与车门205(通常是车门防撞梁)内侧下部贴合且固定连接，在本实施例中，该固定连接为螺接连接，即通过螺栓穿过竖板321上开设的腰型孔后再旋入车门205的螺纹孔中而将竖板321与车门205紧固连接于一体。竖板321的腰型孔(图未示)可方便吸收车身(门槛202)和车门205间产生的公差，便于车门205的装配调整，提高整车装配的效率。

水平板324与连接杆34的一端铰接连接，铰接点为A，连接杆34可绕铰接点A转动。连接杆34的另一端与滑块24(滑轨22开口处露出的滑块24)铰接连接，铰接点为B，连接杆34可绕铰接点B转动。进一步地，水平板324的边缘还可设置有限位挡(图未示)，限位挡可限制连接杆34绕铰接点A转动的角度，可将其控制在所需的范围内。连接架32、连接杆34可采用高强度、耐磨损的材料如钢材等加工而成。连接架32和连接杆34的自身强度较大且耐磨损。连接杆34可为辊压件，也可根据需求换成锻件，尽可能保证使用的强度和疲劳耐久性。

进一步地，为便于连接杆34、滑块24、电动撑杆10(丝杠套管12)的连接，可以在丝杠套管12端部设置有球座13。具体地，在本实施例中，球座13包括连接片133和抓片134，连接片133为长方形，连接片133同侧边缘设置有互相平行的抓片134，抓片134上开设有通孔(图未示)，连接片133与抓片134间形成收容槽(图未示)，滑块24插设于收容槽中，滑块24靠近电动撑杆10的一端抵靠于连接片133上，两抓片134分别于滑块24的上下两侧，抓片134不与滑轨22接触。销轴依次穿过连接杆34上的销孔(图未示)、通孔，而将球座13与滑块24固定连接同时连接杆34与滑块24铰接连接。

门锁40包括锁体42、执行器44、锁扣46、开门按钮47、遥控钥匙48、及锁门按钮49。锁体42、执行器44分别设置于车门205的门腔206内，锁体42的锁舌可伸出至门腔206外，锁扣46设置于门槛202上方的车身B柱204上。锁扣46的位置与锁体42的位置相对应，即车门205关闭时，锁体42的锁舌伸出至门腔206外插入锁扣46中。执行器44为锁体42的伸缩提供动力，执行器44可为电动式或电磁式的执行器，即执行器44可通过电机控制锁体42的锁舌伸缩或通过电磁感应控制锁体42的锁舌伸缩。执行器44接收并执行开门按钮47、遥控钥匙48的指示。开门按钮47设置于车门205内侧，开门按钮47控制执行器44开锁或暂停，开门按钮47通常是车内驾驶员及乘客下车时开启车门205时使用。遥控钥匙48分别与执行器44、控制单元60无线连接，遥控钥匙48向执行器44发送开启或关闭车门205的信号。执行器44可接收遥控钥匙48发出开启或关闭车门的信号。遥控钥匙48通常是车外驾驶员及乘客上车时开启车门205时使用，或者驾驶员下车后锁死车门205时使用。锁门按钮49设置于车门205内侧临近开门按钮47，锁门按钮49与控制单元60电信号连接，锁门按钮49向控制单元60控制发送关门信号或暂停信号。开门按钮47、锁门按钮49可设计成一体式按钮。门锁40可为吸合锁。

控制单元60与电机14、执行器44、锁门按钮49电信号连接，控制单元60控制电机14的正转、反转，执行器44向控制单元60发送信号，控制单元60还可接收电机14发送的停止信号，锁门按钮49向控制单元60控制发送关门信号或暂停信号。控制单元17设置于车身上，控制单元17可为车载ECU。

车门电动开启装置10的工作原理：

车内开启车门：触动车门开启按钮，驾驶员或乘客从车内触动开门按钮47，开门按钮47控制执行器44工作开锁，执行器44控制锁体42的锁舌收缩脱离车身B柱204上的锁扣46，门锁40开锁；开锁结束，执行器44向控制单元60发送收缩信号，控制单元60接收执行器44发送的信号后控制电机14反转工作，电机14驱动丝杠11匀速转动，丝杠套管12在丝杠11的带动下收缩，进而带动滑块24沿滑轨22向车位方向滑动，同时滑块24推动连接杆34，进而推动车门205绕车门铰接轴(图未示)旋转开启，当电机14不能带动丝杠11继续转动后，电机14自动停止反转工作，车门205自动开启。需要说明地，对于无框车门，门锁40开锁的同时车门玻璃208会短降一段距离而使得车门玻璃208与车身B柱204解除锁合，下面相应部分中将不再累述。

车外开启车门：驾驶员或乘客从车外触控制遥控钥匙48，遥控钥匙48向执行器44发送开锁信号，执行器44接收该信号后控制锁体42的锁舌收缩脱离车身B柱204上的锁扣46，门锁40开锁；开锁结束，执行器44向控制单元60发送收缩信号，控制单元60接收执行器44发送的信号后控制电机14反转工作，电机14驱动丝杠11匀速转动，丝杠套管12在丝杠11的带动下收缩，进而带动滑块24沿滑轨22向车位方向滑动，同时滑块24推动连接杆34，进而推动车门205绕车门铰接轴旋转开启，当电机14不能带动丝杠11继续转动后时，电机14自动停止反转工作，车门205自动开启至最大状态。

锁死车门：驾驶员在车内或车外触控遥控钥匙48、或者驾驶员或乘客在车内触控锁门按钮49，遥控钥匙48或锁门按钮49向控制单元60发送关门信号，控制单元60接收该信号后控制电机14正转工作，电机14驱动丝杠11匀速转动，丝杠套管12在丝杠11的带动下伸长，进而带动滑块24沿滑轨22向车头方向滑动，同时滑块24拉动连接杆34，进而拉动车门205绕车门铰接轴旋转关闭，当车门205关闭至半锁状态，触发执行器44向控制单元60发送信号，控制单元60向电机14发送停止工作信号，电机14自动停止正转工作，同时控制单元60向执行器44发送锁合信号，执行器44控制锁体42的锁舌伸长插入车身B柱204上的锁扣46中，门锁40锁死。

本发明的技术方案带来的有益效果是：上述车门电动开启装置10，采用电动撑杆10而取消了电动限位器，降低了产品成本，总体结构简单，运行稳定性好，故障率低，便于其他车门部件的布置，造型自由度更好，车身抗碰撞性能更强。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种车门电动开启装置(100)，其特征在于：所述车门电动开启装置(100)包括电动撑杆(10)、滑动机构(20)、连杆机构(30)、以及控制单元(60)，所述滑动机构(20)包括滑轨(22)和限位于所述滑轨(22)中并可沿着所述滑轨(22)滑动的滑块(24)，所述电动撑杆(10)的伸缩端与所述滑块(24)固定连接，所述连杆机构(30)一端与车门(205)铰接，所述连杆机构(30)另一端与所述滑块(24)铰接，所述连杆机构(30)两端可分别绕相应铰接点转动，所述电动撑杆(10)固定于门槛(202)外侧下部，所述控制单元(60)控制所述电动撑杆(10)的伸缩，所述电动撑杆(10)伸缩运动带动所述滑块(24)沿所述滑轨(22)滑动以及所述连杆机构(30)绕铰接点转动而将所述车门(205)开启或关闭。

2.如权利要求1所述的车门电动开启装置(100)，其特征在于：所述连杆机构(30)包括连接架(32)和连接杆(34)，所述连接杆(34)的一端与所述滑块(24)铰接，所述连接杆(34)的另一端与所述连接架(32)铰接，所述连接架(32)与所述车门(205)内侧下部固定连接。

3.如权利要求2所述的车门电动开启装置(100)，其特征在于：所述连接架(32)包括互相垂直的竖板(321)和水平板(324)，所述竖板(321)竖直设置且与所述车门(205)内侧下部固定连接，所述水平板(324)水平设置且与所述连接杆(34)的一端铰接。

4.如权利要求3所述的车门电动开启装置(100)，其特征在于：所述电动撑杆(10)包括丝杠(11)、丝杠套管(12)、以及电机(14)，所述电机(14)的输出轴与所述丝杠(11)同轴连接，所述丝杠(11)外周螺纹连接有所述丝杠套管(12)，所述电机(14)的输出端轴向转动带动所述丝杠(11)轴向转动，进而带动所述丝杠套管(12)轴向伸缩运动。

5.如权利要求4所述的车门电动开启装置(100)，其特征在于：所述电动撑杆(10)还包括球座(13)，所述球座(13)与所述丝杠套管(12)端部固定连接。

6.如权利要求5所述的车门电动开启装置(100)，其特征在于：所述球座(13)包括连接片(133)和抓片(134)，所述连接片(133)同侧边缘设置有互相平行的所述抓片(134)，所述连接片(133)与所述抓片(134)间形成收容槽，所述滑块(24)插设于所述收容槽，所述滑块(24)靠近所述电动撑杆(10)的一端抵靠于所述连接片(133)上，两所述抓片(134)分别于所述滑块(24)上下两侧；销轴依次穿过所述连接杆(34)上的销孔、所述抓片(134)上开设的通孔，而将所述球座(13)与所述滑块(24)固定连接同时所述连接杆(34)与所述滑块(24)铰接。

7.如权利要求1所述的车门电动开启装置(100)，其特征在于：所述滑轨(22)上设置有开孔结构。

8.如权利要求1所述的车门电动开启装置(100)，其特征在于：所述车门电动开启装置(100)还包括门锁(40)，所述门锁(40)包括锁体(42)、执行器(44)、以及锁扣(46)，所述锁体(42)、所述执行器(44)分别设置于所述车门(205)的门腔(206)内，所述锁扣(46)设置于车身B柱(204)上，所述执行器(44)控制所述锁体(42)的锁舌伸缩，当所述车门(205)关闭时所述执行器(44)可控制所述锁体(42)的锁舌伸出所述门腔(206)插入所述锁扣(46)中。

9.如权利要求8所述的车门电动开启装置(100)，其特征在于：所述门锁(40)还包括开门按钮(47)，所述开门按钮(47)设置于所述车门(205)内侧，所述开门按钮(47)控制所述执行器(44)开锁或暂停。

10.如权利要求9所述的车门电动开启装置(100)，其特征在于：所述门锁(40)还包括遥控钥匙(48)，所述遥控钥匙(48)分别与所述执行器(44)、所述控制单元(60)无线连接，所述遥控钥匙(48)向所述执行器(44)发送开启或关闭车门的信号。

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