CN115961852A - 车辆铰链驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆铰链驱动装置，包括致动器、壳体、输出轴、传动机构以及制动单元，其中，壳体连接到所述致动器，输出轴可转动地安装在所述壳体中，传动机构配置为将扭矩从致动器传递到所述输出轴，制动单元安装在所述传动机构上。本发明还涉及一种用于提供车辆铰链驱动装置的实施方法，其包括：将输出轴可转动地安装在连接到致动器的壳体中，提供将扭矩从致动器传递到输出轴的传动机构，以及将制动单元安装在所述传动机构上。

Description

车辆铰链驱动装置

相关申请的交叉引用

本申请要求享有2021年10月12日提交的韩国专利申请第10-2021-0135106号的权益，该申请在此以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及一种车辆铰链驱动装置。

背景技术

车辆包括诸如尾门、车门或行李箱盖之类的门组件、以及安装在门组件和车身之间的车辆铰链。门组件可以在车辆铰链上枢转。

车辆铰链包括铰链支架以及通过铰链销围绕铰链支架枢转的铰链臂。铰链支架可以通过紧固件和/或类似方式安装在车身上，铰链臂可以通过紧固件和/或类似方式安装在门组件上。随着铰链臂围绕铰链销枢转，门组件可以打开和关闭。

门组件可以分为由用户手动驱动的手动门组件以及由诸如电机之类的致动器驱动的电动门组件。特别地，电动门组件包括用于驱动车辆铰链的铰链臂的车辆铰链驱动装置，并且车辆铰链驱动装置可以直接连接到铰链臂。随着铰链臂通过车辆铰链驱动装置枢转，电动门组件可以打开和关闭。

根据相关技术的车辆铰链驱动装置可以配置为通过具有复杂齿轮系的传动机构将驱动电机的扭矩传递到车辆铰链。特别地，由于相关技术的车辆铰链驱动装置中的传动机构具有复杂的齿轮系，因此车辆铰链驱动装置的体积或尺寸可能会相对增加。由于车辆铰链驱动装置具有相对较大的体积或尺寸，因此它可能会占据车辆铰链附近相对较大的车辆空间，从而导致邻近门组件的舱室中显著的空间损失。例如，当相关技术的车辆铰链驱动装置连接到行李箱盖的车辆铰链时，具有相对较大体积的车辆铰链驱动装置可能会延伸到邻近行李箱盖的车辆铰链的行李箱舱室中。当相关技术的车辆铰链驱动装置连接到尾门的车辆铰链时，具有相对较大体积的车辆铰链驱动装置可能会延伸到顶部空间中。当相关技术的车辆铰链驱动装置连接到车门的车辆铰链时，具有相对较大体积的车辆铰链驱动装置可能会占据车门中相对较大的空间，并干扰车门中的玻璃运动路径。

此外，相关技术的车辆铰链驱动装置的正向驱动可以使用齿轮之间的摩擦力平稳地执行，但其反向驱动可能不会平稳地执行。相关技术的车辆铰链驱动装置的正向驱动可以通过驱动电机的正向转动来执行，并且其反向驱动可以通过驱动电机的反向转动来执行。

与此同时，相关技术的车辆铰链驱动装置可以通过制动单元保护致动器免受过载。然而，相关技术的车辆铰链驱动装置的制动单元具有相对较低的制动扭矩，因此可能难以安全地保护致动器免受过载。

相关技术的车辆铰链驱动装置可能具有相对较低的输出扭矩(例如20N.m)，原因在于由于齿轮系的布置可能难以增加整体传动比，并且齿轮系的效率可能会由于齿轮之间的相对较高摩擦而降低。由于相关技术的车辆铰链驱动装置具有如此相对较低的输出扭矩，因此需要两个车辆铰链驱动装置来驱动安装在相对较重的门组件和车身之间的铰链，从而增加整体制造成本。

本背景部分中描述的上述信息是为了帮助理解本发明构思的背景而提供的，并且可以包括不被认为是本领域技术人员已知的现有技术的任何技术构思。

发明内容

本发明涉及一种车辆铰链驱动装置。具体实施方案涉及一种用于驱动安装在门组件(尾门、车门、行李箱盖等)和车身之间的车辆铰链的车辆铰链驱动装置。各个实施方案涉及一种这样的车辆铰链驱动装置，其具有紧凑的尺寸并安全地保护传动机构和/或致动器。

本发明的实施方案可以解决现有技术中出现的问题，同时完整地保持由现有技术所实现的优点。

本发明的实施方案提供了一种车辆铰链驱动装置，其具有紧凑的尺寸以使邻近车辆铰链的车辆空间中的损失最小化，并且包括制动单元，当由门组件本身的重量产生的扭矩向致动器传递时，所述制动单元能够安全地保护传动机构和/或致动器。

根据本发明的实施方案，用于驱动安装在门组件和车身之间的车辆铰链的车辆铰链驱动装置可以包括致动器、壳体、输出轴、传动机构以及制动单元，其中，壳体连接到所述致动器，输出轴可转动地安装在所述壳体中，传动机构将扭矩从所述致动器传递到所述输出轴，制动单元安装在所述传动机构上。

在车辆铰链驱动装置中，制动单元可以设置到所述传动机构。当由门组件产生的反向驱动扭矩通过传动机构向致动器传递时，由于制动单元安装在传动机构上，因此反向驱动扭矩可以在通过传动机构传递的同时转换成制动扭矩。因此，可以阻止或最小化反向驱动扭矩向致动器的传递，并且可以稳定地保持门组件的打开状态。具体地，当门组件打开时，制动单元可以通过传动机构向输出轴提供制动扭矩，使得可以防止门组件因自身重量而关闭。

所述传动机构可以包括一个或更多个齿轮组以及连接一个或更多个齿轮组的一个或更多个传动轴，所述致动器和所述输出轴通过一个或更多个齿轮组可操作地连接。所述制动单元可以安装在至少一个传动轴上。

由于制动单元安装在至少一个传动轴上，因此可以防止每个齿轮组被反向驱动扭矩损坏。

所述制动单元可以包括与传动轴摩擦接触的摩擦构件。

由于制动单元直接接触传动轴，因此在摩擦构件和传动轴之间可以易于产生摩擦力，相应地，在摩擦构件和传动轴之间可以稳定地产生制动扭矩。

所述摩擦构件可以包括直接接触传动轴的外周面的摩擦面，并且所述摩擦面可以具有与传动轴的外周面的弧形形状对应的弧形形状。

因此，摩擦面和传动轴可以彼此紧密接触，在摩擦构件和传动轴之间可以易于产生制动扭矩。

所述壳体可以包括容纳所述摩擦构件的空腔以及在所述空腔中彼此相对的两个引导突出部。所述摩擦构件可以具有彼此相对的两个引导槽。每个引导突出部可以容纳在对应的引导槽中。

摩擦构件的引导槽可以分别被引导至壳体的引导突出部，使得可以沿着壳体的空腔精确地引导摩擦构件的运动。

所述制动单元可以进一步包括弹簧，所述弹簧施加弹簧力以将所述摩擦构件朝向传动轴推动。

摩擦构件和传动轴之间的接触可以由弹簧均匀地保持，因此可以稳定地产生制动扭矩。

所述制动单元可以进一步包括调整构件，所述调整构件调整所述弹簧的弹簧张力。

由于调整构件调整弹簧的张力，因此可以稳定地保持摩擦构件和传动轴之间的摩擦接触。

所述弹簧可以插置在所述摩擦构件和所述调整构件之间。

由于所述弹簧插置在所述摩擦构件和所述调整构件之间，因此弹簧可以稳定地支撑在摩擦构件和调整构件之间。

所述壳体可以具有安装孔，所述调整构件可调整地安装在所述安装孔中。所述安装孔可以具有设置在其内周面上的内螺纹，并且所述调整构件可以具有与所述安装孔的内螺纹接合的外螺纹。

所述摩擦构件可以包括从摩擦构件的顶面凹陷到摩擦构件的底面的保持器凹部、以及从所述保持器凹部向上突出的保持器突出部。所述调整构件可以包括设置在其顶面中的驱动器凹部以及设置在其底面中的保持器凹部。所述弹簧的顶端可以由所述调整构件的保持器凹部支撑，并且所述弹簧的底端可以由所述摩擦构件的保持器凹部和保持器突出部支撑。

附图说明

通过随后结合附图所呈现的具体描述将更为清楚地理解本发明的各个实施方案的以上和其它目的、特征以及优点，其中：

图1示出了根据本发明的示例性实施方案的车辆铰链驱动装置；

图2示出了沿着图1中的线A-A所获得的截面图；

图3示出了沿着图1中的线B-B所获得的截面图；

图4示出了第一近端齿轮组的第一近端驱动齿轮和第二近端齿轮组的第二近端驱动齿轮安装在图1所示的车辆铰链驱动装置的传动机构中之前的状态；

图5示出了第一近端齿轮组的第一近端驱动齿轮和第二近端齿轮组的第二近端驱动齿轮安装在图1所示的车辆铰链驱动装置的传动机构中的状态；

图6示出了沿着图1中的线C-C所获得的截面立体图；

图7示出了在图3的箭头D指示的方向上观察的示意图；

图8示出了在根据本发明的示例性实施方案的车辆铰链驱动装置中输出轴接合到铰链杆的状态的局部立体图；

图9示出了根据本发明的示例性实施方案的车辆铰链驱动装置的罩；

图10示出了根据本发明的另一个示例性实施方案的车辆铰链驱动装置；

图11示出了在图10的箭头E指示的方向上观察的示意图；

图12示出了根据本发明的示例性实施方案的车辆铰链驱动装置的制动单元的立体图；

图13示出了将图12所示的制动单元安装于传动机构的第二传动轴的状态；

图14示出了图12所示的制动单元的摩擦构件的立体图；

图15示出了将图14所示的摩擦构件安装在下壳体中的状态；

图16示出了根据本发明的示例性实施方案的车辆铰链驱动装置的制动单元的截面图；

图17示出了根据本发明的示例性实施方案的车辆铰链驱动装置的下壳体的立体图；

图18示出了根据本发明的示例性实施方案的车辆铰链驱动装置中的上壳体和下壳体的结合的立体图；以及

图19示出了沿着图18中的线F-F所获得的截面图。

附图标记说明：

1：车辆铰链

2：铰链支架

3：铰链臂

4：铰链销

10：车辆铰链驱动装置

11：致动器

12：壳体

12a：上壳体

13：罩

14：输出轴

15：传动机构

16：制动单元

17：安装凸台

18：空腔

21：第一近端齿轮组

21a：第一近端驱动齿轮

21b：第一近端从动齿轮

22：第二近端齿轮组

22a：第二近端驱动齿轮

22b：第二近端从动齿轮

23：第一远端齿轮组

23a：第一远端驱动齿轮

23b：第一远端从动齿轮

24：第二远端齿轮组

24a：第二远端驱动齿轮

24b：第二远端从动齿轮

31：第一传动轴

32：第二传动轴

33：第三传动轴

34：第四传动轴

71：摩擦构件

72：弹簧

73：调整构件

81：铰链杆

82：铰链适配器。

具体实施方式

下文将参考附图对本公开的示例性实施方案进行详细描述。在附图中，相同的附图标记将被用来始终表示相同或等同的元件。此外，将省略对与本发明的实施方案相关联的公知技术的详细描述，以避免不必要地使本发明的实施方案的要旨模糊不清。

例如第一、第二、A、B、(a)和(b)的术语可以用于描述本发明示例性实施方案中的元件。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开，相应元件的本质特征、顺序或次序等不受这些术语的限制。除非另有定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术或科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。在通用词典中定义的术语应解释为具有与相关技术领域中的上下文含义相同的含义，除非本申请中明确定义，否则不应将其解释为具有理想或过度形式的含义。

参照图1，根据本发明的示例性实施方案的车辆铰链驱动装置10可以直接连接到车辆铰链1以驱动车辆铰链1。车辆铰链1可以包括铰链支架2以及通过铰链销4枢转地连接到铰链支架2的铰链臂3。铰链支架2可以通过紧固件和/或类似方式安装在车身的邻近车身开口的部分上，铰链臂3可以通过紧固件和/或类似方式安装在门组件上。铰链臂3可以围绕铰链销4的轴线X3枢转(转动)。

参照图1，根据本发明的示例性实施方案的车辆铰链驱动装置10可以包括致动器11、壳体12、输出轴14、传动机构15以及制动单元16，其中，壳体12连接到致动器11，输出轴14可转动地安装在壳体12中，传动机构15将致动器11的扭矩传递到输出轴14，制动单元16安装在传动机构15上。

致动器11可以产生扭矩，并且致动器11可以通过传动机构15和输出轴14与车辆铰链1连接。致动器11可以是驱动电机。特别地，致动器11可以是可双向转动的双向电机。

致动器11可以包括可操作地连接到传动机构15的致动器轴11a。致动器11可以产生围绕致动器轴11a的轴线X的扭矩。参照图2，第一近端齿轮组21的第一近端驱动齿轮21a可以固定到致动器11的致动器轴11a，致动器11的扭矩可以通过致动器轴11a和第一近端驱动齿轮21a传递到传动机构15。

壳体12可以容纳传动机构15以及输出轴14的一部分。壳体12可以具有安装致动器11的第一安装端以及安装罩13的第二安装端。第一安装端和第二安装端可以在壳体12的纵向方向上彼此相对。参照图2和图3，壳体12可以包括上壳体12a和下壳体12b。参照图18，上壳体12a可以通过多个紧固件可拆卸地安装到下壳体12b。

参照图2和图3，上壳体12a可以包括多个上空腔51、52、53、54、55和56，传动机构15的组件容纳在多个上空腔51、52、53、54、55和56中。

参照图2、图3和图17，下壳体12b可以包括多个下空腔61、62、63、64、65和66，传动机构15的组件容纳在多个下空腔61、62、63、64、65和66中。此外，下壳体12b可以具有第一输出侧支撑凹部45a和第二输出侧支撑凹部45b，输出轴14选择性地且可转动地支撑在所述第一输出侧支撑凹部45a和第二输出侧支撑凹部45b中。第一输出侧支撑凹部45a和第二输出侧支撑凹部45b可以是与输出轴14的外周面对应的半圆形凹部。

参照图4和图5，壳体12可以包括在其两侧彼此相对的第一侧面121和第二侧面122。参照图17和图18，第一侧面121可以在壳体12的左侧，第二侧面122可以在壳体12的右侧。第一输出侧支撑凹部45a可以邻近第一侧面121，第二输出侧支撑凹部45b可以邻近第二侧面122。第一输出侧支撑凹部45a可以比第二输出侧支撑凹部45b更靠近第一侧面121，第二输出侧支撑凹部45b可以比第一输出侧支撑凹部45a更靠近第二侧面122。

参照图9，罩13可以具有通孔13a，输出轴14延伸穿过该通孔13a，并且输出轴14的外端部可以通过罩13的通孔13a从罩13朝向车辆铰链1突出。通孔13a的中央竖直轴线C₂可以从罩13的中央竖直轴线C₁偏移。除了通孔13a之外，罩13的外部可以相对于轴线C₁对称。如下所述，当改变传动机构15的扭矩时，输出轴14的位置可以改变。相应地，罩13可以相对于中央竖直轴线C₁在其左右两侧反转，因此罩13的通孔13a的位置可以相对于罩13的中央竖直轴线C₁改变。

参照图4和图5，盖13可以具有彼此相对的第一侧面131和第二侧面132。第一侧面131可以比第二侧面132更靠近通孔13a。具体地，第一侧面131与通孔13a的中央竖直轴线C₂之间的距离L1可以小于第二侧面132与通孔13a的中央竖直轴线C₂之间的距离L2。

参照图1，壳体12可以包括邻近其第一安装端的多个第一端安装凸耳91、邻近其第二安装端的多个第二端安装凸耳92以及邻近其侧面的多个侧安装凸耳93。

参照图1，致动器11可以通过紧固件与壳体12的第一端安装凸耳91结合，罩13可以通过紧固件与壳体12的第二端安装凸耳92结合。壳体12的侧安装凸耳93可以通过紧固件安装在车身或门组件上。

输出轴14可以从壳体12中的传动机构15延伸，并且输出轴14可以延伸穿过罩13的通孔13a。输出轴14可以连接传动机构15和车辆铰链1的铰链臂3。因此，输出轴14可以将从传动机构15接收的扭矩传递到车辆铰链1。

参照图1和图3，铰链杆81可以通过卡环83接合到输出轴14的外端部，并且铰链杆81可以在垂直于输出轴14的轴线的方向上延伸。铰链适配器82可以固定到铰链杆81，并且铰链适配器82可以在垂直于铰链杆81的轴线的方向上延伸。铰链适配器82可以通过紧固件和/或类似方式结合到车辆铰链1的铰链臂3。

参照图8，输出轴14可以包括沿圆周方向交替布置的多个第一突出部84a和多个第一凹部84b，并且每个第一突出部84a和每个第一凹部84b可以在输出轴14的纵向方向上延伸。输出轴14可以延伸穿过罩13，并且输出轴14的外端部可以从罩13突出。铰链杆81可以具有通孔，输出轴14的端部延伸穿过所述通孔，铰链杆81可以包括沿圆周方向交替布置在通孔的内周面上的多个第二凹部81a和多个第二突出部81b。输出轴14的第一突出部84a可以分别压配合到铰链杆81的第二凹部81a中，并且铰链杆81的第二突出部81b可以分别压配合到输出轴14的第一凹部84b中。由于铰链杆81和输出轴14通过花键接合而接合，因此可以防止输出轴14在铰链杆81的通孔中沿转动方向滑动。

参照图8，输出轴14可以包括沿圆周方向延伸的多个环形凹槽84c。环形凹槽84c可以形成在第一突出部84a中，并且多个环形凹槽84c可以在输出轴14的轴向方向上彼此间隔开。参照图7，卡环83可以接合到多个环形凹槽84c中的任何一个，使得铰链杆81可以固定地安装到输出轴14。

根据图1至图5所示的示例性实施方案，传动机构15可以包括多个齿轮组21、22、23和24以及多个传动轴31、32、33和34，致动器11和输出轴14通过多个齿轮组21、22、23和24而可操作地连接，相邻的齿轮组21、22、23和24通过多个传动轴31、32、33和34而连接。

参照图1至图5，多个齿轮组21、22、23和24可以包括第一近端齿轮组21、第二近端齿轮组22、第一远端齿轮组23以及第二远端齿轮组24，其中，第一近端齿轮组21可操作地连接到致动器11的致动器轴11a，第二近端齿轮组22可操作地连接到第一近端齿轮组21，第一远端齿轮组23可操作地连接到第二近端齿轮组22，第二远端齿轮组24可操作地连接到第一远端齿轮组23。

第一近端齿轮组21可以包括固定到致动器轴11a的第一近端驱动齿轮21a、以及与第一近端驱动齿轮21a啮合的第一近端从动齿轮21b。第一近端从动齿轮21b通过第一近端驱动齿轮21a转动。第一近端齿轮组21可以具有预定的第一传动比(例如，5.5:1)。参照图2和图4，第一近端驱动齿轮21a的轴线可以与致动器轴11a的轴线X对齐。第一近端驱动齿轮21a可以是蜗杆，第一近端从动齿轮21b可以是蜗轮，因此第一近端齿轮组21可以是蜗杆传动。第一近端从动齿轮21b的轴线可以垂直于第一近端驱动齿轮21a的轴线。参照图2，第一近端驱动齿轮21a的至少一部分可以容纳在下壳体12b的空腔61中，第一近端从动齿轮21b的至少一部分可以容纳在上壳体12a的空腔51中。

第二近端齿轮组22可以包括第二近端驱动齿轮22a和第二近端从动齿轮22b，第二近端驱动齿轮22a通过第一传动轴31连接到第一近端从动齿轮21b，第二近端从动齿轮22b与第二近端驱动齿轮22a啮合。第二近端从动齿轮22b通过第二近端驱动齿轮22a转动。第二近端齿轮组22可以具有预定的第二传动比(例如，8:1)。第二近端驱动齿轮22a可以是蜗杆，第二近端从动齿轮22b可以是蜗轮，因此第二近端齿轮组22可以是蜗杆传动。第二近端驱动齿轮22a的轴线可以与第一传动轴31的轴线对齐，第二近端从动齿轮22b的轴线可以与第二近端驱动齿轮22a的轴线和第一传动轴31的轴线垂直。第一近端从动齿轮21b和第二近端驱动齿轮22a可以固定到第一传动轴31。第一传动轴31可以包括邻近致动器11的第一端部以及相对远离致动器11的第二端部。第一近端从动齿轮21b可以固定到第一传动轴31的邻近第一传动轴31的第一端部的部分，第二近端驱动齿轮22a可以固定到第一传动轴31的邻近第一传动轴31的第二端部的部分。下壳体12b可以具有支撑第一传动轴31的两个端部的两个第一下支撑凹部41a和41b。第一传动轴31的轴线可以垂直于致动器轴11a的轴线。第一传动轴31的端部可以分别可转动地安装在对应的第一下支撑凹部41a和41b中，第一传动轴31的端部可以通过衬套、轴承和/或类似方式可转动地支撑在对应的第一下支撑凹部41a和41b中。参照图3，第二近端驱动齿轮22a可以被容纳在上壳体12a的空腔54中，并且第二近端从动齿轮22b可以被容纳在下壳体12b的空腔64中。

第一远端齿轮组23可以包括第一远端驱动齿轮23a和第一远端从动齿轮23b，第一远端驱动齿轮23a通过第二传动轴32连接到第二近端从动齿轮22b，第一远端从动齿轮23b与第一远端驱动齿轮23a啮合。第一远端从动齿轮23b通过第一远端驱动齿轮23a转动。第一远端齿轮组23可以具有预定的第三传动比(例如，5:1)。第一远端驱动齿轮23a可以是直齿轮，并且第一远端从动齿轮23b可以是外径大于第一远端驱动齿轮23a的外径的直齿轮。第二传动轴32的轴线可以平行于第一传动轴31的轴线，第二传动轴32的轴线可以相对于第一传动轴31的轴线偏移。第一远端驱动齿轮23a的轴线可以与第二传动轴32的轴线对齐。第二传动轴32可以包括邻近致动器11的第一端部以及相对远离致动器11的第二端部。下壳体12b可以具有支撑第二传动轴32的两个端部的两个第二下支撑凹部42a和42b。第二近端从动齿轮22b可以固定到第二传动轴32的邻近第二传动轴32的第一端部的部分，第一远端驱动齿轮23a可以固定到第二传动轴32的邻近第二传动轴32的第二端部的部分。第二传动轴32的端部可以分别可转动地安装在对应的第二下支撑凹部42a和42b中，第二传动轴32的端部可以通过衬套、轴承和/或类似方式可转动地支撑在对应的第二下支撑凹部42a和42b中。可以设置凹部42c以在两个第二下支撑凹部42a和42b之间容纳第二传动轴32的中央部分。参照图3，第一远端驱动齿轮23a可以容纳在下壳体12b的空腔65中。参照图2，第一远端从动齿轮23b可以容纳在上壳体12a的空腔52和下壳体12b的空腔62中。

第二远端齿轮组24可以包括第二远端驱动齿轮24a和第二远端从动齿轮24b，第二远端驱动齿轮24a通过第三传动轴33连接到第一远端从动齿轮23b，第二远端从动齿轮24b与第二远端驱动齿轮24a啮合。第二远端从动齿轮24b通过第二远端驱动齿轮24a转动。第二远端齿轮组24可以具有预定的第四传动比(例如，3:1)。第二远端驱动齿轮24a可以是直齿轮，并且第二远端从动齿轮24b可以是外径大于第二远端驱动齿轮24a的外径的直齿轮。

根据示例性的实施方案，第三传动轴33的轴线X1可以平行于第二传动轴32的轴线，第三传动轴33的轴线X1可以相对于第二传动轴32的轴线偏移，并且第三传动轴33的轴线X1可以相对于致动器轴11a的轴线X偏移。根据另一个示例性的实施方案，第三传动轴33的轴线X1可以与致动器轴11a的轴线X对齐。

第二远端驱动齿轮24a的轴线可以与第三传动轴33的轴线X1对齐。第三传动轴33可以包括邻近致动器11的第一端部以及相对远离致动器11的第二端部。下壳体12b可以具有可转动地支撑第三传动轴33的第一端部的第三下支撑凹部43a，并且第三传动轴33的第一端部可以通过衬套、轴承和/或类似方式可转动地支撑在第三下支撑凹部43a中。第二输出侧支撑凹部45b可以位于与第三下支撑凹部43a相对的位置，并且第三传动轴33的第二端部可以通过衬套、轴承和/或类似方式可转动地支撑在第二输出侧支撑凹部45b中。第一远端从动齿轮23b可以固定到第三传动轴33的邻近第三传动轴33的第一端部的部分，第二远端驱动齿轮24a可以固定到第三传动轴33的邻近第三传动轴33的第二端部的部分。第二远端从动齿轮24b可以固定到第四传动轴34。下壳体12b可以具有可转动地支撑第四传动轴34的第四下支撑凹部44a，并且第四传动轴34可以通过衬套、轴承和/或类似方式可转动地支撑在第四下支撑凹部44a中。第四传动轴34的轴线X2可以与第二传动轴32的轴线对齐。参照图2，第二远端驱动齿轮24a可以容纳在上壳体12a的空腔53和下壳体12b的空腔63中。参照图3，第二远端从动齿轮24b可以容纳在上壳体12a的空腔56和下壳体12b的空腔66中。

输出轴14可以连接到第二远端从动齿轮24b，并且输出轴14可以位于与第四传动轴34相对的位置。即，输出轴14和第四传动轴34可以关于插置其间的第二远端从动齿轮24b彼此面对。输出轴14的轴线可以与第二远端从动齿轮24b的轴线和第四传动轴34的轴线X2对齐。第一输出侧支撑凹部45a可以位于与第四下支撑凹部44a相对的位置，并且输出轴14可以容纳在第一输出侧支撑凹部45a中。输出轴14可以通过衬套、轴承和/或类似方式可转动地支撑在第一输出侧支撑凹部45a中。参照图4和图5，罩13的通孔13a的轴线可以与第四传动轴34的轴线X2对齐，并且输出轴14的轴线可以与第四传动轴34的轴线X2对齐。输出轴14可以可转动地容纳在第一输出侧支撑凹部45a中。罩13的第一侧面131可以与壳体12的第一侧面121对齐，罩13的第二侧面132可以与壳体12的第二侧面122对齐。因此，如图7所示，输出轴14可以位于罩13的右侧。

随着致动器11的驱动，第一近端驱动齿轮21a可以转动，并且第一近端从动齿轮21b可以通过第一近端驱动齿轮21a转动。例如，第一近端齿轮组21的第一传动比可以是5.5:1。来自致动器11的扭矩可以基于第一近端齿轮组21的第一传动比增加并且可以被传递到第二近端齿轮组22。

随着扭矩通过第一传动轴31从第一近端齿轮组21传递到第二近端齿轮组22，第二近端齿轮组22的第二近端驱动齿轮22a可以转动，并因此第二近端从动齿轮22b可以转动。例如，第二近端齿轮组22的第二传动比可以是8:1。来自第一近端齿轮组21的扭矩可以基于第二近端齿轮组22的第二传动比增加并且可以被传递到第一远端齿轮组23。

随着扭矩通过第二传动轴32从第二近端齿轮组22传递到第一远端齿轮组23，第一远端齿轮组23的第一远端驱动齿轮23a可以转动，并因此第一远端从动齿轮23b可以转动。例如，第一远端齿轮组23的第三传动比可以是5:1。来自第二近端齿轮组22的扭矩可以基于第一远端齿轮组23的第三传动比增加并且可以被传递到第二远端齿轮组24。

随着扭矩通过第三传动轴33从第一远端齿轮组23传递到第二远端齿轮组24，第二远端齿轮组24的第二远端驱动齿轮24a可以转动，并因此第二远端从动齿轮24b可以转动。例如，第二远端齿轮组24的第四传动比可以是3:1。来自第一远端齿轮组23的扭矩可以基于第二远端齿轮组24的第四传动比增加并且可以被传递到输出轴14。

传动机构15可以包括靠近致动器11的近端齿轮组以及相对远离致动器11的远端齿轮组。近端齿轮组可以包括第一近端齿轮组21和第二近端齿轮组22，并且近端齿轮组可以是蜗杆传动。远端齿轮组可以包括第一远端齿轮组23和第二远端齿轮组24，并且远端齿轮组可以是直齿轮组。因此，从致动器11传递到输出轴14的扭矩可以通过两个蜗杆传动和两个直齿轮组而显著地增加。

图10示出了根据本发明的另一个示例性实施方案的车辆铰链驱动装置的传动机构15a。参照图10，在根据另一个示例性实施方案的车辆铰链驱动装置中，可以从传动机构15a拆下第二远端齿轮组24，并且图5的状态下的罩13可以相对于罩13的中央竖直轴线C₁左右反转(180°)，使得罩13的第一侧面131与壳体12的第二侧面122对齐，罩13的第二侧面132与壳体12的第一侧面121对齐。因此，罩13的通孔13a的轴线可以与第三传动轴33的轴线X1对齐，输出轴14可以连接到第一远端齿轮组23的第一远端从动齿轮23b，使得输出轴14的轴线可以与第三传动轴33的轴线X1对齐。因此，如图11所示，输出轴14可以位于罩13的左侧。

由于在图10所示的示例性实施方案中从传动机构15a拆下第二远端齿轮组24，因此与根据图1至图5所示的示例性实施方案的传动机构15相比，传动机构15a能够传递相对减小的输出扭矩。例如，可能需要大约95N.m的输出扭矩来驱动相对较重的门组件(例如，15kg或更多)，例如行李箱盖或中型/大型车辆的门，根据图1至图5所示的示例性实施方案的传动机构15能够通过四个齿轮组21、22、23和24将相对较高的输出扭矩(最大95N.m)传递到输出轴14。与此同时，可能需要大约32N.m的输出扭矩来驱动相对较轻的门组件(例如，小于15kg)，例如行李箱盖或小型车辆的门，根据图10所示的示例性实施方案的传动机构15a能够通过三个齿轮组21、22和23将相对较低的输出扭矩(最大32N.m)传递到输出轴14。即，随着第二远端齿轮组24被拆卸，传动比可以相对减小，并因此输出轴14的输出扭矩可以相应改变。

如图5和图10所示，当所需的输出扭矩根据车辆类型而改变时，通过罩13的左右反转，输出轴14的位置可以左右反转，并因此可以容易地改变传动机构15或15a的齿轮组的数量。

在致动器11停止的状态下，由于门组件本身的重量或其他外力而产生的扭矩(以下称为“反向驱动扭矩”)可以通过传动机构15从输出轴14传递到致动器11。当反向驱动扭矩通过传动机构15传递到致动器11时，过载可能会被传递到传动机构15和/或致动器11的一部分。例如，当致动器11在门组件完全或部分打开的状态下停止时，由于门组件本身的重量，反向驱动扭矩可能会作用在输出轴14上。

参照图1和图6，制动单元16可以安装在传动机构15上，并且制动单元16可以使用摩擦将反向驱动扭矩转换成制动扭矩。特别地，由于制动单元16直接接触多个传动轴31、32、33和34中的至少一个传动轴，因此可以在制动单元16和至少一个传动轴之间产生摩擦力，使得可以产生制动扭矩。制动单元16可以安装在多个传动轴31、32、33和34中的至少一个传动轴上，使得可以防止齿轮组21、22、23和24中的每一个被反向驱动扭矩损坏。

参照图12至图14，制动单元16可以包括摩擦构件71、弹簧72以及调整构件73，摩擦构件71与传动轴摩擦接触，弹簧72施加弹力以将摩擦构件71朝向传动轴推动，调整构件73调整弹簧72的弹簧张力。

根据示例性的实施方案，制动单元16可以安装在多个传动轴31、32、33和34中的第二传动轴32上。因此，制动单元16可以设置在第一远端齿轮组23和第二近端齿轮组22之间，使得可以将反向驱动扭矩转换成制动扭矩，因此可以防止第二传动轴32变形或损坏，并且可以防止反向驱动扭矩传递到致动器11。即，可以阻止作为直齿轮组的第一远端齿轮组23和作为蜗杆传动的第二近端齿轮组22之间的反向驱动扭矩的传递，使得可以防止第一近端齿轮组21和第二近端齿轮组22被反向驱动扭矩损坏，并且可以可靠地阻止过载向致动器11的传递。

参照图12至图15，摩擦构件71可以包括直接接触第二传动轴32的外周面的摩擦面71a，并且摩擦面71a可以具有与第二传动轴32的外周面的弧形形状对应的弧形形状。摩擦面71a的弧形形状可以具有与第二传动轴32相同的半径。因此，摩擦面71a和第二传动轴32可以彼此紧密接触。当在致动器11停止的状态下反向驱动扭矩传递到第二传动轴32时，第二传动轴32可以通过反向驱动扭矩转动，并且反向驱动扭矩可以通过摩擦面71a和第二传动轴32之间产生的摩擦力转换成制动扭矩。

参照图15，下壳体12b可以包括容纳摩擦构件71的空腔18、以及在空腔18中彼此相对的两个引导突出部19。参照图14，摩擦构件71可以具有两个彼此相对的引导槽74。参照图15，每个引导突出部19可以容纳在对应的引导槽74中，并因此摩擦构件71的引导槽74可以分别被引导至下壳体12b的引导突出部19，使得可以沿着下壳体12b的空腔18精确地引导摩擦构件71的运动。参照图15和图17，容纳第二传动轴32的中央部分的凹部42c可以设置在空腔18的底部。

参照图14至图16，摩擦构件71可以具有从顶面凹陷到底面的保持器凹部71b、以及从保持器凹部71b向上突出的保持器突出部71c。

弹簧72可以施加弹簧力以将摩擦构件71朝向第二传动轴32推动。弹簧72可以插置在摩擦构件71和调整构件73之间，使得弹簧72可以稳定地支撑在摩擦构件71和调整构件73之间。

参照图16，具有安装孔的安装凸台17可以设置到上壳体12a，调整构件73可以可调整地安装在安装凸台17的安装孔中。安装凸台17的安装孔可以具有设置在其内周面上的内螺纹17a。调整构件73的轴线可以与安装凸台17的安装孔的轴线对齐。参照图12，调整构件73可以具有设置在其外周面上的外螺纹73a。参照图16，调整构件73的外螺纹73a可以与上壳体12a的安装凸台17的内螺纹17a接合。调整构件73可以包括设置在其顶面中的驱动器凹部73c以及设置在其底面中的保持器凹部73b。弹簧72的顶端可以由调整构件73的保持器凹部73b支撑，并且弹簧72的底端可以由摩擦构件71的保持器凹部71b和保持器突出部71c支撑。

随着调整构件73通过驱动器转动，调整构件73可以沿着轴向方向移动。随着调整构件73沿着安装凸台17的安装孔的轴线移动，弹簧72的张力可以在调整构件73的保持器凹部73b和摩擦构件71的保持器凹部71b之间进行调整。

制动单元16可以支撑第二传动轴32的中央部分，从而防止第二传动轴32变形，并有效地抑制致动器11工作期间产生的振动和噪音。特别地，即使摩擦构件71的摩擦面71a由于接触第二传动轴32而磨损，弹簧72的张力也可以通过调整构件73调整，使得摩擦构件71的摩擦面71a与第二传动轴32持续保持均匀摩擦，并因此反向驱动扭矩可以稳定地转换成制动扭矩。因此，可以阻止或最小化反向驱动扭矩向致动器11的传递，并且可以稳定地保持门组件的打开状态。具体地，当门组件打开时，制动单元16可以通过传动机构15或15a向输出轴14提供制动扭矩，从而防止门组件因自身重量而关闭。

多个传动轴31、32、33和34中的至少一个传动轴可以容纳在上壳体12a的上支撑凹部和下壳体12b的下支撑凹部之间，使其可以可转动地支撑在上壳体12a的上支撑凹部和下壳体12b的下支撑凹部中，并且上壳体12a的上支撑凹部和下壳体12b的下支撑凹部可以具有与传动轴的外周面相匹配的半圆形形状。例如，如图19所示，由于第三传动轴33被容纳在下壳体12b的第三下支撑凹部43a和上壳体12a的上支撑凹部46a之间，因此，第三传动轴33可以可转动地支撑在下壳体12b的第三下支撑凹部43a和上壳体12a的上支撑凹部46a中。支撑突出部46可以从上壳体12a朝向下壳体12b突出，并且上支撑凹部46a可以设置在支撑突出部46的底端。

如上所述，根据本发明的示例性实施方案的车辆铰链驱动装置可以具有紧凑的尺寸以使邻近车辆铰链的车辆空间中的损失最小化，并且当由门组件本身的重量产生的扭矩向致动器传递时，能够安全地保护传动机构和/或致动器。

特别地，由于制动单元结构简单，因此可以减少构成制动单元的组件的数量，由此可以降低制动单元的重量和制造成本。

尽管本发明已经在上文参考示例性实施方案和附图进行描述，但是本发明并不限于此，本领域技术人显然可以对本发明进行各种不同方式的改变和修改，而不会脱离由如下权利要求书所提供的本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种车辆铰链驱动装置，所述装置包括：

致动器；

壳体，其连接到所述致动器；

输出轴，其能够转动地安装在所述壳体中；

传动机构，其配置为将扭矩从所述致动器传递到所述输出轴；以及

制动单元，其安装在所述传动机构上。

2.根据权利要求1所述的车辆铰链驱动装置，其中：

所述传动机构包括多个齿轮组和连接相邻的齿轮组的多个传动轴，所述致动器和所述输出轴通过多个齿轮组能够操作地连接；

所述制动单元安装在多个传动轴中的至少一个传动轴上。

3.根据权利要求2所述的车辆铰链驱动装置，其中，所述制动单元包括与传动轴摩擦接触的摩擦构件。

4.根据权利要求3所述的车辆铰链驱动装置，其中：

所述摩擦构件具有直接接触传动轴的外周面的摩擦面；

所述摩擦面具有与传动轴的外周面的弧形形状对应的弧形形状。

5.根据权利要求3所述的车辆铰链驱动装置，其中：

所述壳体包括容纳所述摩擦构件的空腔以及在所述空腔中彼此相对的两个引导突出部；

所述摩擦构件具有彼此相对的两个引导槽；

每个引导突出部容纳在对应的一个引导槽中。

6.根据权利要求3所述的车辆铰链驱动装置，其中，所述制动单元进一步包括弹簧，所述弹簧配置为施加弹簧力以将所述摩擦构件朝向传动轴推动。

7.根据权利要求6所述的车辆铰链驱动装置，其中，所述制动单元进一步包括调整构件，所述调整构件配置为调整所述弹簧的弹簧张力。

8.根据权利要求7所述的车辆铰链驱动装置，其中，所述弹簧插置在所述摩擦构件和所述调整构件之间。

9.根据权利要求8所述的车辆铰链驱动装置，其中：

所述壳体具有安装孔，所述调整构件能够调整地安装在所述安装孔中；

所述安装孔具有设置在其内周面上的内螺纹；

所述调整构件具有配置为与所述安装孔的内螺纹接合的外螺纹。

10.根据权利要求9所述的车辆铰链驱动装置，其中：

所述摩擦构件包括从摩擦构件的顶面凹陷到摩擦构件的底面的保持器凹部、以及从所述保持器凹部向上突出的保持器突出部；

所述调整构件包括设置在调整构件的底面中的保持器凹部；

所述弹簧的顶端由所述调整构件的保持器凹部支撑；

所述弹簧的底端由所述摩擦构件的保持器凹部和保持器突出部支撑。

Images