CN207660422U - 行李厢盖开启机构和装设有该行李厢盖开启机构的车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了行李厢盖开启机构和装设有该行李厢盖开启机构的车辆。其中，行李厢盖开启机构包括铰链固定件、铰链转动臂、扭杆弹簧和螺旋弹簧。本实用新型的有益之处包括，通过在传统铰链固定件与铰链转动臂之间加设螺旋弹簧，在扭杆弹簧式行李厢后盖自动开启过程中提供阻力，减小甚至消除行李厢盖开启末段的残余速度，实现开启过程的稳定；相对于气弹簧作限速机构的行李厢开启系统来说受环境温度的影响小，鲁棒性强；可以通过合理选取螺旋弹簧的刚度、初始长度以及其安装位置设计出最优的螺旋弹簧输出扭矩；结构简单、成本低，性能稳定可靠；适用于中低档车型。

Description

行李厢盖开启机构和装设有该行李厢盖开启机构的车辆

技术领域

本实用新型属于车辆行李厢盖系统领域，具体涉及行李厢盖开启机构和装设有该行李厢盖开启机构的车辆，更具体地涉及车辆行李厢盖中扭杆弹簧与螺旋弹簧复合作用的铰链式开启机构。

背景技术

车辆行李厢盖的向上开启需要利用行李厢开启机构进行。行李厢开启机构一般由铰链和弹性体构成。常见弹性体有扭杆弹簧、螺旋弹簧和气弹簧三种。

传统的扭杆铰链式开启机构，其扭杆弹簧一端固接于车身，另一端连接于铰链转动臂，扭杆中间区域具备扭转弹性形变储存弹性势能；当行李厢盖解锁后，扭杆输出弹性势能以克服行李厢盖重力和铰链摩擦阻力做功，从而驱动行李厢向上开启。

对于这种机构，在行李厢盖运动过程中，扭杆弹簧输出的弹性力矩与铰链转动臂相对其在行李厢关闭位置的转动角度呈线性递减关系；行李厢盖重力产生的阻力矩与铰链转动臂相对其在行李厢关闭位置的转动角度呈余弦函数关系，阻力矩方向与弹性力矩方向相反；铰链摩擦力矩大小恒定，方向与铰链转动臂的转动方向相反。通常将使行李厢盖在受到上述力矩作用下，保持其匀速转动所需要额外施加的力矩称为平衡力矩。将行李厢盖在开启过程中的平衡力矩相对于铰链转动臂的转动角度的关系曲线称为行李厢盖开启平衡力矩曲线；对应的还有行李厢盖关闭平衡力矩曲线。行李厢盖开启平衡力矩曲线与关闭平衡力矩曲线一般呈两头高中间低形态；行李厢盖关闭平衡力矩曲线则可由行李厢盖开启平衡力矩曲线向上平移得出。

图1给出了传统扭杆弹簧式开启机构的开启和关闭平衡力矩曲线。若要实现行李厢盖的自动开启，则要求图1中的阴影a部分面积大于阴影b部分面积，因此需要设计更大的扭杆弹簧输出力矩以使曲线上移；若阴影a部分面积小于阴影b部分面积，则解锁后行李厢盖只能自行开启至阴影b区域中的某个角度，之后则需要人员辅助开启一段角度，是非自动开启机构。对于传统的扭杆弹簧式开启机构，扭杆弹簧输出力矩往往过大，导致行李厢盖开启速度过快、开启到最大角度时扭杆弹簧仍旧保有很大的残余力矩，因此会对车身产生冲击甚至引发行李厢盖摆振等问题。由于上述问题的约束，目前量产车中以扭杆铰链系统实现行李厢盖自动开启的案例较为罕见。

为了克服扭杆铰链系统自动开启过程中存在的缺陷，需要通过一定的方式，将开启末段的残余力矩减弱。

实用新型内容

本实用新型要解决的是扭杆弹簧式行李厢盖自动开启到全开时冲击力过大的技术问题。

本实用新型通过增加低成本的螺旋弹簧的方式将在行李厢盖开启过程中产生的多余的动能转化为弹性势能，为行李厢盖自动开启时提供阻力矩即增加阻力，降低行李厢盖在开启末段的转动速度，从而减小行李厢盖开启到极限时的摆振，从而实现开启过程的稳定，具体而言，通过提供一种结构简单、成本低、性能稳定的行李厢盖开启机构和装设有该行李厢盖开启机构的车辆来解决所述技术问题，具体而言，根据本实用新型的一方面，提供了：

一种行李厢盖开启机构，其包括铰链固定件、铰链转动臂和扭杆弹簧，所述铰链固定件固定于车身，所述铰链转动臂的一端与所述铰链固定件可且仅可绕所述铰链固定件转动轴线转动地连接，所述铰链转动臂的另一端与所述行李厢盖固定连接，所述扭杆弹簧的一端固定于所述铰链转动臂上，所述扭杆弹簧的另一端固定于所述车身上，所述扭杆弹簧用于对所述铰链转动臂施加扭矩以驱动所述行李厢盖开启，其中，所述行李厢盖开启机构还包括螺旋弹簧，所述螺旋弹簧的一端固定在所述铰链固定件上，所述螺旋弹簧的另一端固定在所述铰链转动臂上，所述螺旋弹簧用于在所述行李厢盖开启过程中对所述铰链转动臂施加扭矩，从而为所述行李厢盖的开启提供阻尼。

可选地，根据本实用新型的一种实施方式，所述螺旋弹簧始终处于拉伸状态。

可选地，根据本实用新型的一种实施方式，所述行李厢盖关闭时，所述螺旋弹簧的拉伸长度为最小，并且所述行李厢盖完全开启时，所述螺旋弹簧的拉伸长度为最大。

可选地，根据本实用新型的一种实施方式，所述螺旋弹簧通过固定在所述铰链固定件上的铆钉连接在所述铰链固定件上。

可选地，根据本实用新型的一种实施方式，所述螺旋弹簧通过固定在所述铰链转动臂上的铆钉连接在所述铰链转动臂上。

可选地，根据本实用新型的一种实施方式，所述螺旋弹簧与所述铰链固定件以及与所述铰链转动臂通过焊接螺钉连接。

可选地，根据本实用新型的一种实施方式，所述螺旋弹簧的刚度、所述螺旋弹簧的初始长度以及所述螺旋弹簧在所述铰链固定件和所述铰链转动臂上的两个固定点的位置设计成使得所述螺旋弹簧的输出扭矩消除所述行李厢盖开启末端的残余力矩。

根据本实用新型的另一方面，本实用新型提供了一种车辆，其装设有上述任一种行李厢盖开启机构。

所提供的行李厢盖开启机构和装设有该行李厢盖开启机构的车辆的有益之处包括：通过在传统铰链固定件与铰链转动臂之间加设螺旋弹簧，在扭杆弹簧式行李厢后盖自动开启过程中提供阻力，减小甚至消除行李厢盖开启末段的残余速度，实现开启过程的稳定；相对于气弹簧作限速机构的行李厢开启系统来说受环境温度的影响小，鲁棒性强；可以通过合理选取螺旋弹簧的刚度、初始长度以及其安装位置设计出最有的螺旋弹簧输出扭矩；结构简单、成本低，性能稳定可靠；适用于中低档车型。

附图说明

参考附图，本实用新型的上述以及其它的特征将变得显而易见，其中，

图1是传统扭杆弹簧式开启机构的开启和关闭平衡力矩曲线，

图2是行李厢盖关闭时所述行李厢盖开启机构的示意图，

图3是行李厢盖完全开启时所述行李厢盖开启机构的示意图，

图4是螺旋弹簧优选固定方式的示意图。

具体实施方式

容易理解，根据本实用新型的技术方案，在不变更本实用新型实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明，而不应当视为本实用新型的全部或者视为对本实用新型技术方案的限定或限制。

参考图2，其是行李厢盖关闭时所述行李厢盖开启机构的示意图。根据本实用新型的行李厢盖开启机构100包括铰链固定件1、铰链转动臂2和扭杆弹簧4，所述铰链固定件1固定于车身，所述铰链转动臂2的一端与所述铰链固定件1可且仅可绕所述铰链固定件1转动轴线转动地连接，所述铰链转动臂2的另一端与所述行李厢盖固定连接，所述扭杆弹簧4的一端固定于所述铰链转动臂2上，所述扭杆弹簧4的另一端固定于所述车身上，所述扭杆弹簧4用于对所述铰链转动臂2施加扭矩以驱动所述行李厢盖开启，其中，所述行李厢盖开启机构100还包括螺旋弹簧3，所述螺旋弹簧3的一端固定在所述铰链固定件1上，所述螺旋弹簧3的另一端固定在所述铰链转动臂2上，所述螺旋弹簧3用于在所述行李厢盖开启过程中对所述铰链转动臂2施加扭矩，从而为所述行李厢盖的开启提供阻尼。

在图2所示的实施方式中，所述铰链转动臂2的一端通过插销可且仅可绕所述插销转动地与所述铰链固定件1连接。所述螺旋弹簧3始终处于拉伸状态，以便持续地对所述铰链转动臂2施加作用力即扭矩，为行李厢盖的开启提供阻尼。应当理解的是，该作用力产生一阻力矩，抵消部分的扭杆弹簧驱动力矩，减小甚至消除行李厢盖开启末端的残余力矩。进一步地，所述行李厢盖完全开启时，所述螺旋弹簧3的拉伸长度为最大，以使所述阻力矩最大化。在一种可选的实施方式中，所述行李厢盖关闭时，所述螺旋弹簧3的拉伸长度为最小。需要理解的是，拉伸长度最小不是意味着不处于拉伸状态，而是仍然处于拉伸状态，以便持续地对所述铰链转动臂2施加作用力即扭矩，为行李厢盖的开启提供阻尼。

需要提到的是，所述螺旋弹簧3对所述铰链转动臂2的扭矩可以通过所述螺旋弹簧3的拉力与所述螺旋弹簧3到所述铰链转动臂2旋转点的距离的乘积得到。因而该扭矩的设计参数有：所述螺旋弹簧3的刚度、所述螺旋弹簧3的初始长度以及所述螺旋弹簧3在所述铰链固定件1和所述铰链转动臂2上的两个固定点的位置。通过以上对以上参数的选取，可以设计出最优的、所述螺旋弹簧3的输出扭矩，以消除所述行李厢盖开启末端的残余力矩。

图3是行李厢盖完全开启时所述行李厢盖开启机构的示意图，此时所述螺旋弹簧3的拉伸长度为最大。

图4是螺旋弹簧优选固定方式的示意图。其中可以看出，所述螺旋弹簧3通过固定在所述铰链固定件1上的铆钉5连接在所述铰链固定件1上。此外，所述螺旋弹簧3通过固定在所述铰链转动臂2上的铆钉6连接在所述铰链转动臂2上。铆接连接的连接方式生产效率高，传力可靠，塑性和韧性均较好。在一种可选的实施方式中，所述螺旋弹簧3与所述铰链固定件1以及与所述铰链转动臂2通过焊接螺钉连接，该连接方式连接构造简单，结构刚性较大。

应当理解的是，本实用新型的行李厢盖开启机构100可装设在各种车辆上，包括汽油车、柴油车、轿车、货车、客车等等。因此，本实用新型的主题还旨在保护装设有所述行李厢盖开启机构100的各种车辆。

应当理解的是，所有以上的优选实施例都是示例性而非限制性的，本领域技术人员在本实用新型的构思下对以上描述的具体实施例做出的各种改型或变形都应在本实用新型的法律保护范围内。

Claims (8)

1.行李厢盖开启机构（100），其包括铰链固定件（1）、铰链转动臂（2）和扭杆弹簧（4），所述铰链固定件（1）固定于车身，所述铰链转动臂（2）的一端与所述铰链固定件（1）可且仅可绕所述铰链固定件（1）转动轴线转动地连接，所述铰链转动臂（2）的另一端与所述行李厢盖固定连接，所述扭杆弹簧（4）的一端固定于所述铰链转动臂（2）上，所述扭杆弹簧（4）的另一端固定于所述车身上，所述扭杆弹簧（4）用于对所述铰链转动臂（2）施加扭矩以驱动所述行李厢盖开启，其特征在于，所述行李厢盖开启机构（100）还包括螺旋弹簧（3），所述螺旋弹簧（3）的一端固定在所述铰链固定件（1）上，所述螺旋弹簧（3）的另一端固定在所述铰链转动臂（2）上，所述螺旋弹簧（3）用于在所述行李厢盖开启过程中对所述铰链转动臂（2）施加扭矩，从而为所述行李厢盖的开启提供阻尼。

2.根据权利要求1所述的行李厢盖开启机构（100），其特征在于，所述螺旋弹簧（3）始终处于拉伸状态。

3.根据权利要求1所述的行李厢盖开启机构（100），其特征在于，所述行李厢盖关闭时，所述螺旋弹簧（3）的拉伸长度为最小，并且所述行李厢盖完全开启时，所述螺旋弹簧（3）的拉伸长度为最大。

4.根据权利要求2或3所述的行李厢盖开启机构（100），其特征在于，所述螺旋弹簧（3）通过固定在所述铰链固定件（1）上的铆钉（5）连接在所述铰链固定件（1）上。

5.根据权利要求4所述的行李厢盖开启机构（100），其特征在于，所述螺旋弹簧（3）通过固定在所述铰链转动臂（2）上的铆钉（6）连接在所述铰链转动臂（2）上。

6.根据权利要求2所述的行李厢盖开启机构（100），其特征在于，所述螺旋弹簧（3）与所述铰链固定件（1）以及与所述铰链转动臂（2）通过焊接螺钉连接。

7.根据权利要求5或6所述的行李厢盖开启机构（100），其特征在于，所述螺旋弹簧（3）的刚度、所述螺旋弹簧（3）的初始长度以及所述螺旋弹簧（3）在所述铰链固定件（1）和所述铰链转动臂（2）上的两个固定点的位置设计成使得所述螺旋弹簧（3）的输出扭矩消除所述行李厢盖开启末端的残余力矩。

8.一种车辆，其特征在于，其包括根据权利要求1-7中任一项所述的行李厢盖开启机构（100）。