CN208633718U - 一种门板缓冲助力装置及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种门板缓冲助力装置及汽车，门板缓冲助力装置包括主壳体、弹性件、滑块和传动部，其中，弹性件的一端用于与主壳体弹性抵接；滑块的一侧用于与弹性件的另一端弹性抵接；传动部设置于滑块的另一侧，并与滑块抵接，传动部在相对主壳体进行顺时针旋转时受到滑块的阻力作用；传动部在相对主壳体进行逆时针旋转时受到滑块的助力作用。本实用新型通过在车门板上设置门板缓冲助力装置，使得车门板在开关过程中得到缓冲，避免因车门板快速开关导致的事故，同时也避免较大的震动和噪音，节省人力。

Description

一种门板缓冲助力装置及汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车配件领域，特别涉及一种门板缓冲助力装置及汽车。

背景技术

目前汽车上的门板大都缺少缓冲助力装置，使得门板难以控制。例如皮卡后挡板尾门板有一定的自重，在打开或关闭时需要较大的人力，并且由于重力使得后挡板尾门板打开后下落速度快，易造成意外。

本申请的发明人在长期的研发中发现，现有的皮卡是通过在后挡板尾门板于车斗的内侧之间增加气弹簧等作为缓冲，但是在后挡板尾门板关闭时，仍需要很大的力气，不利于日常操作。而在普通车型中，车门板锁扣被打开后，车门板就会自动打开，若是由于误操作打开锁扣，就会存在安全碰撞问题；同时，车门板关闭时，需人工施以较大推力，让车门板与车身的锁扣扣合，易产生较大的震动和噪音。

实用新型内容

本实用新型提供一种门板缓冲助力装置及汽车，以解决现有技术中车门板打开或关闭的过程中没有缓冲或者助力，易造成事故的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是提供一种门板缓冲助力装置，包括：

主壳体；

弹性件，所述弹性件的一端用于与所述主壳体弹性抵接；

滑块，所述滑块的一侧用于与所述弹性件的另一端弹性抵接；

传动部，所述传动部设置于所述滑块的另一侧，并与所述滑块抵接，所述传动部在相对所述主壳体进行顺时针旋转时受到所述滑块的阻力作用；所述传动部在相对所述主壳体进行逆时针旋转时受到所述滑块的助力作用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的另一个技术方案是提供一种汽车，包括上述的门板缓冲助力装置、与所述门板缓冲助力装置固定连接的门板。

本实用新型通过在车门板上设置门板缓冲助力装置，使得车门板在开关过程中得到缓冲或者助力，避免因车门板快速开关导致的事故，同时也避免较大的震动和噪音，节省人力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：

图1是本实用新型门板缓冲助力装置实施例的结构示意图；

图2是本实用新型门板缓冲助力装置实施例结构的爆炸示意图；

图3是本实用新型门板缓冲助力装置实施例中门板关闭时的剖视图；

图4是本实用新型门板缓冲助力装置实施例中门板打开过程中的剖视图；

图5是本实用新型门板缓冲助力装置实施例中门板完全打开时的剖视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。

参见图1至图3，本实用新型门板缓冲助力装置实施例包括主壳体 10、弹性件20、滑块30和传动部40，其中，弹性件20的一端用于与主壳体10弹性抵接；滑块30的一侧用于与弹性件20的另一端弹性抵接；传动部40设置于滑块30的另一侧，并与滑块30抵接，传动部40在相对主壳体10进行顺时针旋转时受到滑块30的阻力作用，传动部40 在相对主壳体10进行逆时针旋转时受到滑块30的助力作用。

在本实施例中，门板可以为皮卡等车辆的后挡板尾门板，也可以为普通车辆的车门板。

具体的，主壳体10包括底板101、侧板102和盖板103，侧板102 一体成形于底板101的两侧和靠近弹性件20的一端，盖板103盖设于侧板102上，通过固定孔和固定件与侧板102固定连接。底板101和侧板102形成第一容置空间，用于容置滑块30。底板101上设有第一导槽1011，侧板102上设有第二导槽1021，滑块30上分别设有对应第一导槽1011的第一凸起303和对应第二导槽1021的第二凸起304，第一凸起303容置于第一导槽1011内，第二凸起304容置于第二导槽1021内，使得滑块30可以在第一容置空间内沿第一导槽1011和第二导槽1021 的长度方向上滑动。

在本实施例中，门板50一体成形于传动部40的一端，且设有加强板501，用于加固门板50与传动部40的相对设置。在其他实施例中，门板50可以通过铆接等方式固定于传动部40的一端。

侧板102上还包括导柱105，设置于侧板102靠近弹性件20的一端，弹性件20设置于导柱105上，以使得弹性件20沿滑块30的移动方向伸长或压缩。滑块30还包括第二容置空间302，设置于滑块30靠近弹性件20的一端，第二容置空间302与第一容置空间相对设置，用于容置弹性件20和导柱105。

在本实施例中，弹性件20为弹簧，可以套设于导柱105上。在其他实施例中，弹性件20也可以为橡胶棒等其他弹性物体，可以直接一端固定于侧板102上，无需设置导柱。

底板101远离弹性件20的一端设有转动轴104，传动部40上设有对应转动轴104的第一通孔401，转动轴104贯穿设置于第一通孔401 和垫圈1041，转动设置于底板101上，使得传动部40绕转动轴104转动，以传动滑块30。

底板101上还设有第一限位件106和第二限位件107，第一限位件 106设置于底板101靠近转动轴104的一侧，且位于滑块20与传动部 40之间，用于在门板50关闭时，限制传动部40继续逆时针转动；第二限位件107位于传动部40远离滑块20的一侧，用于在门板50完全打开时，限制传动部40继续顺时针转动。

滑块30包括抵接部301，设置于滑块30远离弹性件20的一端，用于抵接传动部40。抵接部301包括第一滚轮3011和第二滚轮3012，第一滚轮3011和第二滚轮3012转动设置于滑块30上，且第二滚轮3012 突出于滑块30的部分沿垂直于滑块30移动方向上的投影面积大于第一滚轮3011突出于滑块30的部分沿垂直于滑块30移动方向上的投影面积。在本实施例中，滑块30远离弹性件20的一端两侧分别设有对应的通孔，贯穿通孔设有第一轴承3013和第二轴承3014，第一滚轮3011套设于第一轴承3013上，可相对第一轴承3013转动，第二滚轮3012套设于第二轴承3014上，可相对第二轴承3014转动。

传动部40还包括第一凸起部402、凹陷部403和第二凸起部404，其中，第一凸起部402设置于传动部40的一侧，且在门板50关闭时抵接第一滚轮3011；凹陷部403设置于传动部40上与第一凸起部402相同的一侧，且在门板50关闭时容置第二滚轮3012；第二凸起部404设置于传动部40远离第一通孔401的一侧，且在门板50完全打开时对应第二滚轮3012，用于在门板50打开过程中抵接第一滚轮3011和第二滚轮3012。并且，第一通孔401中心与第一凸起部402的边缘的距离小于第一通孔401中心与第二凸起部404的边缘的距离，使得滑块30随着传动部40的转动，向远离或靠近传动部40的方向移动。

在本实施例中，弹性件20为弹簧。

具体的，参见图3至图5，设定门板50与传动部40为一体结构的结构重心位于M点，传动部40的转动轴104的中心为门板50的旋转中心O点，一体结构的重心M点与旋转中心O点的连线为L1，L1与重力方向的垂线(水平线)的夹角为β，夹角β会随着门板50的开启而变小；同时，设定第一凸起部402与第一滚轮3011的接触点为N点，旋转中心O点与接触点N点的连线为L0。当门板50关闭时，第一凸起部 402与第一滚轮3011抵接，弹簧20处于压缩状态，以防止门板50自动翻落。根据力的相互作用，弹簧20的回弹力通过第一滚轮3011作用于接触点N点，设定弹簧20的回弹力为F1，其方向为水平向右；同时，设定过旋转中心O点，且与F1的力的方向垂直的线段为L2(F1的力臂长度)，设定L0与L2的夹角为α。此时，只需给门板50一个很小的顺时针力矩M1，门板50就开始顺时针旋转开启，一体结构自重产生的顺时针力矩M1略大于弹簧20的回弹力作用在第一凸起部402上的逆时针力矩M2，即

G*L1*Cosβ≥F1*L2＝2*k*ΔX*L2 (1)，

其中，G为一体结构的重力，k为弹簧20的弹性系数，ΔX为弹簧 20的压缩量。

参见图3和图4，设定门板50在关闭状态时，弹簧20的压缩量为 X₀，此时弹簧20的回弹力作用于第一凸起部402，产生一个初始逆时针力矩M2以保证门板50闭合；同时，此时一体结构的重心M与旋转中心O的连线平行于一体结构的重力方向，所以不会产生顺时针力矩，较小的回弹力F1即可以保证门板50不翻转下落。

参见图4，当门板50打开过程中，第一凸起部402沿第一滚轮3011 向第二滚轮3012运动，与第二滚轮3012抵接，再向远离第二滚轮3012 的方向运动，不再与第一滚轮3011和第二滚轮3012接触；凹陷部403 向远离第二滚轮3012的方向运动，不再与第二滚轮3012接触；第二凸起部404向靠近第一滚轮3011的方向运动，与第一滚轮3011抵接；运动过程中随着门板50的顺时针运动，β的值越来越小，根据公式 M1＝G*L1*Cosβ，一体结构自重产生的顺时针重力力矩M1越来越大；同时，由于第一滚轮3011被传动部40推动，使得滑块30延第二导槽 1021向靠近导柱105的方向移动，弹簧20的压缩量也越来越大。根据公式M2＝2*k*ΔX*L2，随着门板50下落过程中ΔX不断增大，α也不断增大，因此弹簧20作用于第一凸起部402产生的逆时针力矩M2增加，抵消一体结构自重产生的顺时针力矩M1，使得门板50的下落速度均匀，达到缓冲的作用。

在本实施例中，由于第一滚轮3011和第二滚轮3012可转动，因此忽略第一滚轮3011、第二滚轮3012与传动部40之间的摩擦力，并通过对第一凸起部402的弧度设计，设定回弹力F1的力臂长度L2在旋转过程中不变，因此根据公式M2＝2*k*ΔX*L2可知，逆时针力矩M2的大小仅与弹簧的压缩量ΔX有关。其中，根据必要条件M1≥M2，即公式(1) 和M2＝2*k*ΔX*L2＝2*k*(X₁+ΔX₀)*L2得到

X₁≤(G*L1*Cosβ)/2*k*L2-ΔX₀ (2)，

其中，X₁为第一滚轮的位移距离，即弹簧的压缩增量。

根据以上关系式可知，可以通过设置使得门板50开启下落的角速度越来越小，即门板50下落到一定角度后角度为变慢，设定门板50下落的角速度为ω，以保证缓冲效果。其中，ω＝(90-β)/t；β＝90-ω*t，代入公式(2)得到：

X₁≤(G*L1*Cosβ)/2*k*L2-ΔX₀＝G*L1*Cos(90-ω*t)/2*k*L2-ΔX₀ (3)，

只要选择合适的角速度ω、弹簧系数k，就可以计算出第一滚轮3011 水平位移的距离X₁，进而设计出第一凸起部402的弧度形状。

参见图4和图5，随着传动部40继续转动，第二凸起部404向第二滚轮3012的方向运动，第一凸起部402脱离第一滚轮3011，与第二滚轮3012抵接，弹簧20继续被压缩，弹力通过第二滚轮3012压迫门板 50，产生逆时针的弯矩，进一步缓冲门板50的顺时针运动，直到传动部40的一侧与第二限位件107抵接，传动部40停止转动；传动部40 在相对主壳体10进行顺时针旋转时滑块30的阻力作用，对传动部40 起到缓冲作用，使得门板50不会直接打开。当门板50完全打开时，第二凸起部404与第二滚轮3012抵接，传动部40远离第二凸起部404的一侧与第二限位件107抵接，使得传动部40无法再继续沿顺时针方向转动。

当门板50为完全打开的状态时，弹簧20的压缩量最大，而在本实施例中，门板自重产生的顺时针力矩略大于弹簧20的回弹力的逆时针力矩，同理于门板50打开的过程，用户对门板50施加较小的逆时针力矩，弹簧作用于传动部40的回弹力分力F产生的逆时针力矩大于一体结构的重力产生的顺时针力矩，传动部40就可以在弹簧20的助力下转动。在关闭的过程中，传动部40绕转动轴104逆时针转动，第二凸起部404与第二滚轮3012抵接，向靠近第一滚轮3011的方向运动，第一凸起部402向靠近第二滚轮3012的方向运动，凹陷部403向靠近第二滚轮3012的方向运动；随着传动部40继续转动，第二凸起部404脱离第二滚轮3012，与第一滚轮3011抵接，此时门板50已经旋转到一定角度，弹簧20不断释放弹力；随着传动部40继续转动，第二凸起部404 向远离第一滚轮3011的方向运动，直到与第一滚轮3011脱离，第一凸起部402与第二滚轮3012抵接，再向靠近第一滚轮3011的方向运动；凹陷部403继续向靠近第二滚轮3012的方向运动；关闭过程中，弹簧 20的回弹力越来越小，一体结构的重力产生的顺时针力矩也越来越小，最后，弹簧20的弹力基本释放完全，门板50可以依靠惯性缓慢关闭；门板50逆时针转动直到传动部40的一侧与第一限位件106抵接，传动部40停止转动；运动过程中传动部40在相对主壳体10进行逆时针旋转时，在滑块30的助力作用下，帮助用户减少施力。

在具体实施过程中，可以根据门板50的重量和体积设置弹簧20的弹性系数和压缩量，例如本实施例中，门板50的完全打开的状态时，自重产生的顺时针力矩略大于弹簧20的回弹力的逆时针力矩。

当本实施例中的门板缓冲助力装置应用于皮卡车的后挡板尾门板时，由于车门板是垂直开合，开车门板时仅需要用户对车门板施加较小的力，车门板即可在车门板重力的辅助下开启；关车门板，车门板也可以在弹性件的弹力作用下关闭，无需用户施加较大的力。

当本实施例中的门板缓冲助力装置应用于普通车门板时，由于车门板是水平开合，车门板的重力可以忽略，开车门板时需要依靠用户对车门板进行施力。可以通过门板缓冲助力装置中的弹性件的弹性系数和压缩量，使得用户无需施加过大的力；关车门板时，用户只需施加较小的力，即可关闭车门板，此时回弹力需设置较小，以免夹伤用户或产生碰撞。

本实用新型实施例通过在车门板上设置门板缓冲助力装置，使得车门板在开关过程中得到缓冲或者助力，避免因车门板快速开关导致的事故，同时也避免较大的震动和噪音，节省人力。

本实用新型汽车实施例包括门板缓冲助力装置、与所述门板缓冲助力装置固定连接的门板。具体的，门板缓冲助力装置和门板的结构参见上述门板缓冲助力装置实施例，在此不再赘述。

本实用新型实施例通过在车门板上设置门板缓冲助力装置，使得车门板在开关过程中得到缓冲或者助力，避免因车门板快速开关导致的事故，同时也避免较大的震动和噪音，节省人力。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种门板缓冲助力装置，其特征在于，包括：

主壳体；

弹性件，所述弹性件的一端用于与所述主壳体弹性抵接；

滑块，所述滑块的一侧用于与所述弹性件的另一端弹性抵接；

传动部，所述传动部设置于所述滑块的另一侧，并与所述滑块抵接，所述传动部在相对所述主壳体进行顺时针旋转时受到所述滑块的阻力作用；所述传动部在相对所述主壳体进行逆时针旋转时受到所述滑块的助力作用。

2.根据权利要求1所述的门板缓冲助力装置，其特征在于，

所述主壳体包括底板和侧板，所述侧板一体成形于所述底板的两侧和靠近所述弹性件的一端，所述底板远离所述弹性件的一端设有转动轴，所述传动部上设有对应所述转动轴的第一通孔，所述转动轴贯穿设置于所述第一通孔，使得所述传动部绕所述转动轴转动，以传动所述滑块。

3.根据权利要求2所述的门板缓冲助力装置，其特征在于，所述滑块包括：

抵接部，设置于所述滑块远离所述弹性件的一端，用于抵接所述传动部。

4.根据权利要求3所述的门板缓冲助力装置，其特征在于，

所述抵接部包括第一滚轮和第二滚轮，所述第一滚轮和第二滚轮转动设置于所述滑块上，且所述第二滚轮突出于所述滑块的部分沿垂直于所述滑块移动方向上的投影面积大于所述第一滚轮突出于所述滑块的部分沿垂直于所述滑块移动方向上的投影面积。

5.根据权利要求4所述的门板缓冲助力装置，其特征在于，所述传动部包括：

第一凸起部，设置于所述传动部的一侧，且在门板关闭时抵接所述第一滚轮；

凹陷部，设置于所述传动部上与所述第一凸起部相同的一侧，且在所述门板关闭时容置所述第二滚轮；

第二凸起部，设置于所述传动部远离所述第一通孔的一侧，且在所述门板完全打开时对应所述第二滚轮，用于在所述门板打开过程中抵接所述第一滚轮和第二滚轮。

6.根据权利要求5所述的门板缓冲助力装置，其特征在于，

所述第一通孔中心与所述第一凸起部的边缘的距离小于所述第一通孔中心与所述第二凸起部的边缘的距离，使得所述滑块随着所述传动部的转动，向远离或靠近所述传动部的方向移动。

7.根据权利要求5所述的门板缓冲助力装置，其特征在于，所述主壳体包括：

第一限位件，设置于所述底板靠近所述转动轴的一侧，且位于所述滑块与所述传动部之间，用于在所述门板关闭时，限制所述传动部继续逆时针转动；

第二限位件，设置于所述底板上，且位于所述传动部远离所述滑块的一侧，用于在所述门板完全打开时，限制所述传动部继续顺时针转动。

8.根据权利要求2所述的门板缓冲助力装置，其特征在于，所述主壳体还包括：

导柱，设置于所述侧板靠近所述弹性件的一端，所述弹性件设置于所述导柱上，以使得所述弹性件沿滑块的移动方向伸长或压缩；

所述底板和所述侧板形成第一容置空间，用于容置所述滑块。

9.根据权利要求8所述的门板缓冲助力装置，其特征在于，所述滑块还包括：

第二容置空间，设置于所述滑块靠近所述弹性件的一端，用于容置所述弹性件和所述导柱。

10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的门板缓冲助力装置、与所述门板缓冲助力装置固定连接的门板。