CN215718016U - 一种车门旋转开合式铰链结构 - Google Patents

Abstract

一种手自选配式车门旋转开合式铰链结构，包括安装在汽车车身上的车身安装板、与汽车车门连接的车门安装板、车门左右旋转机构、车门前后旋转机构以及车门转动导向机构；车门安装板通过车门左右旋转机构可左右旋转设置，车门安装板通过车门前后旋转机构可前后旋转设置；车门转动导向机构包括设置在车身安装板上的滑槽导轨和设置在车门安装板上的导向滚动球，导向滚动球可移动地设置在滑槽导轨内部；本方案设计的一种手自选配式车门旋转开合式铰链结构，应用于汽车剪刀式旋转开启模式，通过采用导向滚动球在点接触式沿滑槽两侧内槽面低摩擦滚动，对车门前后旋转和左右旋转的两个平面旋转运动进行整合导向，实现车门复合空间剪刀式旋转运动。

Description

一种车门旋转开合式铰链结构

技术领域

本实用新型属于汽车剪刀门旋转开合铰链结构设计技术领域，具体涉及一种车门旋转开合式铰链结构。

背景技术

随之汽车电动化、智能化时代的到来，人们对汽车的便捷性和舒适性提出更高要求，在汽车车门领域，各种思奇妙想设计百花齐放，蓬勃发展，比如剪刀门、鹰翼门、侧滑门等。

202010550793.X公开了一种剪刀门铰链，该剪刀门通过销轴结构组件，使得车门在开启或关闭时，车门三个方向的运动简化为四根销轴旋转的协同运动转动，该四根销轴轴线在三维空间中，交汇于一点，实现了剪刀门的开闭运动。

202110081929.1公开了一种剪刀门电动开闭机构，其中所提到的铰链结构，使得车门在开启或关闭时，车门三个方向的运动姿态，简化为四根转动轴线旋转的协同运动，进而使车门做“圆锥姿态”开闭运动。

在上述相关技术中，都存在这样的问题，即：它们的枢转运动结构均是基于“四轴共交点”的机械装置，该机械装置由于向外的侧向运动而设计的异常复杂，且因机械结构上的不足，使得力学上平衡时具有很大的局限性，造成通用性差，同时上述方案采用单纯的气撑杆或液压撑杆进行力学平衡，易受外部环境温度影响，造成开闭力异常，此外，在汽车制造工厂进行生产组装时，很难精确地校准这些剪刀门，有较大改进的空间。

因此，有必要设计一种手自选配式车门旋转开合式铰链结构来解决上述技术问题。

发明内容

为克服上述现有技术中的不足，本实用新型目的在于提供一种车门旋转开合式铰链结构。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供的技术方案是：一种车门旋转开合式铰链结构，一种车门旋转开合式铰链结构，其特征在于：包括安装在车体上的阳铰链机构、安装在车门上的阴铰链机构、车门左右旋转机构、车门前后旋转机构以及车门转动导向机构；

所述车门左右旋转机构包括转向连接块，所述转向连接块一端固定在所述阳铰链机构上，另一端通过左右旋转轴与所述阴铰链机构连接；

所述车门前后旋转机构包括阴阳铰链安装块和前后旋转轴，所述阴阳铰链安装块通过前后旋转轴与所述转向连接块连接，同时所述阴阳铰链安装块固定在所述阳铰链机构上；

所述车门转动导向机构包括滑槽导轨和导向滚动球，所述导向滚动球可移动地设置在所述滑槽导轨内部；所述阴铰链机构上设置有滚动球安装轴，所述导向滚动球设置在所述滚动球安装转轴头端。

优选的，所述阳铰链机构包括车体安装板，所述转向连接块一端、所述阴阳铰链安装块都固定安装在所述车体安装板上，所述车体安装板通过车体安装支架与汽车车体固定连接。

优选的，所述阴铰链机构包括车门安装板，所述左右旋转轴通过轴承安装在所述车门安装板上，同时所述滚动球安装轴尾端固定安装在所述车门安装板上；所述车门安装板与汽车车门连接。

优选的，所述滑槽导轨通过导轨安装板设置在所述车体安装板上，所述导轨安装板的一侧设置有导轨定位调节安装螺栓结构，同时所述滑槽导轨的一侧设置有导轨安装可调孔板。

优选的，还包括车门定位模块，所述车门定位模块包括车门开启极限定位机构；所述车门开启极限定位机构包括设置在所述车身安装板上的开启极限定位块以及设置在所述车门安装板上的开启极限定位槽，所述开启极限定位块与所述开启极限定位槽对应设置。

优选的，所述车门定位模块还包括车门关闭定位模块，所述车门关闭定位模块包括减震挡块和止动杆，所述减震挡块设置在所述车身安装板上，所述止动杆可上下伸缩地设置在所述车门安装板上，所述止动杆头端设置有与所述减震挡块相对应的内嵌套。

优选的，所述车身安装板上设置有极限防撞凸块，所述车门安装板上设置有与所述极限防撞凸块相对应的极限防撞凹槽。

优选的，所述车身安装板与所述车门安装板之间设置有辅助支撑杆，所述辅助支撑杆一端固定在所述车门安装板上，另一端固定在所述车身安装板上。

优选的，汽车车身与所述车门安装板之间设置有电动撑杆，所述电动撑杆的一端设置在汽车车身或者所述车身安装板上，所述电动撑杆的另一端设置在所述车门安装板上。

优选的，所述开启极限定位块通过开启角度调节滑块设置在所述车身安装板上。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有的优点如下：

本方案设计的一种手自选配式车门旋转开合式铰链结构，应用于汽车剪刀式旋转开启模式，通过采用导向滚动球在点接触式沿滑槽两侧内槽面低摩擦滚动，对车门前后旋转和左右旋转的两个平面旋转运动进行整合导向，实现车门复合空间剪刀式旋转运动，相较于传统的枢转运动结构均基于“四轴共交点”的机械装置，本方案设计的旋转开合式铰链结构更加简单巧妙，降低制造成本，提高通用性。

附图说明

图1为车门剪刀式回转铰链装置手动关闭状态结构示意图。

图2为滑槽导轨结构示意图。

图3为车门剪刀式回转铰链装置手动开启状态结构示意图。

图4为车门剪刀式回转铰链装置电推方案结构示意图。

图5为导轨安装板结构示意图。

图6为阴阳铰链安装块结构示意图。

图7为无转向连接块十字轴剖视图。

图8为车门安装板结构示意图。

图9为车门左右旋转机构剖视图。

以上附图中，车身安装板1、车门安装板2、滑槽导轨3、导向滚动球4、转向连接块5、轴承6、卡簧7、轴承压板8、压紧螺钉9、左右旋转轴10、前后旋转轴11、阴阳铰链安装块12、辅助支撑杆13、开启极限定位块14、开启极限定位槽15、开启角度调节滑块16、开启限位导轨17、减震挡块18、止动杆19、内嵌套20、滑轨21、极限防撞凸块22、极限防撞凹槽23、导轨安装板24、导轨定位调节安装螺栓结构25、导轨安装可调孔板26、U形调节孔27、安装轴28。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1~图8须知，在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1 ~8图所示，一种车门旋转开合式铰链结构，包括安装在车体上的阳铰链机构、安装在车门上的阴铰链机构、车门左右旋转机构、车门前后旋转机构以及车门转动导向机构；所述车门左右旋转机构包括转向连接块5，所述转向连接块5一端固定在所述阳铰链机构上，另一端通过左右旋转轴10与所述阴铰链机构连接；所述车门前后旋转机构包括阴阳铰链安装块12和前后旋转轴11，所述阴阳铰链安装块12通过前后旋转轴11与所述转向连接块5连接，同时所述阴阳铰链安装块12固定在所述阳铰链机构上；所述车门转动导向机构包括滑槽导轨3和导向滚动球4，所述导向滚动球4可移动地设置在所述滑槽导轨3内部；所述阴铰链机构上设置有滚动球安装轴28，所述导向滚动球4设置在所述滚动球安装转轴头端；所述阳铰链机构包括车体安装板，所述转向连接块5一端、所述阴阳铰链安装块12都固定安装在所述车体安装板上，所述车体安装板通过车体安装支架与汽车车体固定连接；所述阴铰链机构包括车门安装板2，所述左右旋转轴10通过轴承6安装在所述车门安装板2上，同时所述滚动球安装轴28尾端固定安装在所述车门安装板2上；所述车门安装板2与汽车车门连接。

本方案设计的导向滚动机构中，导向滚动球4在特殊设计的异形滑槽导轨3中以点接触式沿滑槽两侧内槽面低摩擦滚动，在车门前后旋转机构、车门左右旋转机构的约束下，使车门安装板2同时围绕前后转轴及左右转轴实现偏转，进而驱使与车门安装板2相连的车门沿着既定的轨迹做剪刀式旋开动作，确保车门打开或关闭；导向滚动球4的中心线与左右旋转机构内的内置轴承6的轴线在空间上呈垂直关系，且因轴承6可以调心的特殊作用，使得车门在旋转上升过程中，相对于xz平面倾斜角度不会偏转过大，影响运动姿态及开关门空间；在开门的瞬间，因独特的导轨设计，车门会产生一个沿y轴的外开侧向力，这个结构相对于“四轴共交点”来说，加工难度及制造成本大幅降低；本方案是将剪刀车门三个方向（x,y,z轴）的运动，简化为一个导轨曲线外加两个轴线的协同运动，在力学方面，形成一个力学三角形，当车门处于悬停状态时，辅助支撑杆13产生的力学等于车门重力矩，当电动撑杆产生的电动伸缩力打破这个平衡时，车门就实现了电动开启或关闭的功能。其运动过程简单，且对车门的结构影响较小，保留了剪刀门的美观性和实用性，提升了车门运动的平顺性和稳定性，此外本发明的车门铰链的制造工艺简单，成本低，适合规模化生产。（上述x,y,z轴三个方向的是指：沿着车辆正向行驶的x轴方向，与车辆水平平面垂直的y轴方向，与x轴和y轴相交形成的平面垂直的z轴方向（关闭车门垂直方向））。

左右旋转机构在转向连接块5内侧装有轴承6，其外圈不转动，并经卡簧7限制在转向连结块内，而轴承6则靠内圈安装在左右旋转轴10上，并经轴承6压板8及压紧螺钉9固定在与车门安装板2焊接一体的旋转轴上，进而确保旋转机构可灵敏的实现轴承6关节绕轴转动。

前后旋转机构是通过阴阳铰链安装块12与转向连接块5之间利用前后旋转轴11实现可旋转式连接，进而借阴阳铰链安装块12与车体安装板的螺钉固定，实现了左右旋转机构相关联的车门安装板2绕左右旋转轴10定角度转动。

优选的实施方式为：所述滑槽导轨3通过导轨安装板24设置在所述车体安装板上，所述导轨安装板24的一侧设置有导轨定位调节安装螺栓结构25，同时所述滑槽导轨3的一侧设置有导轨安装可调孔板26；为改善滑槽导轨3与装导向滚动球4的吻合性，设置导轨定位调节安装螺栓结构25，通过该螺栓可以利用导轨安装板24的U形调节孔27而改变导轨安装板24相对车体安装板的水平位置，进而确保与该导轨安装板24相连的滑槽导轨3在水平方向上相对导向滚动转球的吻合度，以实现导向滚动球4的外侧面始终位于滑槽导轨3内，改善安装难度，相应的滑槽导轨3上设有导轨安装可调孔板26，以确保上述调整后导轨始终牢固的固定在车体安装板上；另外，在阴阳铰链安装块12也开设有U形调节孔27用于上下调节阴阳铰链安装块12的位置。

优选的实施方式为：还包括车门定位模块，所述车门定位模块包括车门开启极限定位机构；所述车门开启极限定位机构包括设置在所述车身安装板1上的开启极限定位块14以及设置在所述车门安装板2上的开启极限定位槽15，所述开启极限定位块14与所述开启极限定位槽15对应设置；当车门开启到极限时，车门开启定位限位块套入车门安装板2上的开启极限定位槽15内，车门开启限制在所需开度范围内；同时，车门开启极限定位块14和开启极限定位槽15并非只有分别安装在车身安装板1和车门安装板2上，两者也可以互换位置。

优选的实施方式为：所述车门定位模块还包括车门关闭定位模块，所述车门关闭定位模块包括减震挡块18和止动杆19，所述减震挡块18设置在所述车身安装板1上，所述止动杆19可上下伸缩地设置在所述车门安装板2上，所述止动杆19头端设置有与所述减震挡块18相对应的内嵌套20；如图3所示，利用止动杆19和减震挡块18上的内嵌套20在车门关闭时的相互内套式吻合，确保车门关闭时有效减震降噪并限位；减震挡块18可以借助滑轨21实现上下位置微调，使减震挡块18的内嵌套20刚好与止动杆19头端的球头吻合；而止动杆19也可在锁紧螺帽松动后调节伸出长度。

所述车身安装板1上设置有极限防撞凸块22，所述车门安装板2上设置有与所述极限防撞凸块22相对应的极限防撞凹槽23；极限防撞凸块22与极限防撞凹槽23的配合设计更好地保证车门在关闭时的安全性。

所述车身安装板1与所述车门安装板2之间设置有辅助支撑杆13，所述辅助支撑杆13一端固定在所述车门安装板2上，另一端固定在所述车身安装板1上；辅助支撑杆13（可以是气弹簧、液压弹簧等）作为平衡门重力的作用，协同电撑杆实现无电路故障的开门自动化，有故障时的人工开关。

汽车车身与所述车门安装板2之间设置有电动撑杆，所述电动撑杆的一端设置在汽车车身或者所述车身安装板1上，所述电动撑杆的另一端设置在所述车门安装板2上；可自选式调节剪刀车门手动或者电动开启。

所述开启极限定位块14通过开启角度调节滑块16设置在所述车身安装板1上；为解决开启极限定位块14相对开启极限定位槽15的吻合误差，连接车门开启极限定位块14的开启角度调节滑块16可以在开启限位导轨17内借助其滑槽及安装开启定位滑块固定螺栓的U型槽而在一定范围内上下移动，以改善加工及安装误差，确保开启极限定位限位块和开启极限定位槽15在车门开启极限时的吻合功能实现。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种车门旋转开合式铰链结构，其特征在于：包括安装在车体上的阳铰链机构、安装在车门上的阴铰链机构、车门左右旋转机构、车门前后旋转机构以及车门转动导向机构；

所述车门左右旋转机构包括转向连接块，所述转向连接块一端固定在所述阳铰链机构上，另一端通过左右旋转轴与所述阴铰链机构连接；

所述车门前后旋转机构包括阴阳铰链安装块和前后旋转轴，所述阴阳铰链安装块通过前后旋转轴与所述转向连接块连接，同时所述阴阳铰链安装块固定在所述阳铰链机构上；

所述车门转动导向机构包括滑槽导轨和导向滚动球，所述导向滚动球可移动地设置在所述滑槽导轨内部；所述阴铰链机构上设置有滚动球安装轴，所述导向滚动球设置在所述滚动球安装转轴头端。

2.根据权利要求1所述的一种车门旋转开合式铰链结构，其特征在于：所述阳铰链机构包括车体安装板，所述转向连接块一端、所述阴阳铰链安装块都固定安装在所述车体安装板上，所述车体安装板通过车体安装支架与汽车车体固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种车门旋转开合式铰链结构，其特征在于：所述阴铰链机构包括车门安装板，所述左右旋转轴通过轴承安装在所述车门安装板上，同时所述滚动球安装轴尾端固定安装在所述车门安装板上；所述车门安装板与汽车车门连接。

4.根据权利要求3所述的一种车门旋转开合式铰链结构，其特征在于：所述滑槽导轨通过导轨安装板设置在所述车体安装板上，所述导轨安装板的一侧设置有导轨定位调节安装螺栓结构，同时所述滑槽导轨的一侧设置有导轨安装可调孔板。

5.根据权利要求3所述的一种车门旋转开合式铰链结构，其特征在于：还包括车门定位模块，所述车门定位模块包括车门开启极限定位机构；所述车门开启极限定位机构包括设置在所述车身安装板上的开启极限定位块以及设置在所述车门安装板上的开启极限定位槽，所述开启极限定位块与所述开启极限定位槽对应设置。

6.根据权利要求5所述的一种车门旋转开合式铰链结构，其特征在于：所述车门定位模块还包括车门关闭定位模块，所述车门关闭定位模块包括减震挡块和止动杆，所述减震挡块设置在所述车身安装板上，所述止动杆可上下伸缩地设置在所述车门安装板上，所述止动杆头端设置有与所述减震挡块相对应的内嵌套。

7.根据权利要求3所述的一种车门旋转开合式铰链结构，其特征在于：所述车身安装板上设置有极限防撞凸块，所述车门安装板上设置有与所述极限防撞凸块相对应的极限防撞凹槽。

8.根据权利要求3所述的一种车门旋转开合式铰链结构，其特征在于：所述车身安装板与所述车门安装板之间设置有辅助支撑杆，所述辅助支撑杆一端固定在所述车门安装板上，另一端固定在所述车身安装板上。

9.根据权利要求3所述的一种车门旋转开合式铰链结构，其特征在于：汽车车身与所述车门安装板之间设置有电动撑杆，所述电动撑杆的一端设置在汽车车身或者所述车身安装板上，所述电动撑杆的另一端设置在所述车门安装板上。

10.根据权利要求5所述的一种车门旋转开合式铰链结构，其特征在于：所述开启极限定位块通过开启角度调节滑块设置在所述车身安装板上。

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