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汽车自动和汽车

阅读:1063发布:2020-05-24

专利汇可以提供汽车自动和汽车专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 汽车 自动 门 和汽车。其中,该汽车自动门包括车门、驱动装置、 齿轮 箱、齿轮轴、 齿条 及夹持件,所述驱动装置与所述车门固定连接,所述齿轮箱与所述车门铰接,所述齿轮轴及所述夹持件均设于所述齿轮箱中,所述齿条的一端与 车身 本体铰接,另一端贯穿所述齿轮箱,所述齿条的一侧与所述齿轮轴 啮合 ,另一侧与所述夹持件限位配合,所述驱动装置与所述齿轮轴连接用于驱动所述齿轮轴转动,以带动所述齿条做直线往复运动,进而推动所述车门相对所述车身本体打开或关闭。本发明的汽车自动门整体结构简单,占用空间较小,对原汽车车门结构改动较小,通用性较高。,下面是汽车自动和汽车专利的具体信息内容。

1.一种汽车自动,其特征在于,包括车门、驱动装置、齿轮箱、齿轮轴、齿条及夹持件,所述驱动装置与所述车门固定连接,所述齿轮箱与所述车门铰接,所述齿轮轴及所述夹持件均设于所述齿轮箱中,所述齿条的一端与车身本体铰接,另一端贯穿所述齿轮箱,所述齿条的一侧与所述齿轮轴啮合,另一侧与所述夹持件限位配合,所述驱动装置与所述齿轮轴连接用于驱动所述齿轮轴转动,以带动所述齿条做直线往复运动,进而推动所述车门相对所述车身本体打开或关闭。
2.根据权利要求1所述的汽车自动门,其特征在于,所述齿条呈直线设置或呈曲线设置。
3.根据权利要求1所述的汽车自动门,其特征在于,所述驱动装置为驱动电机,所述齿轮轴与所述驱动电机输出轴连接。
4.根据权利要求3所述的汽车自动门,其特征在于,还包括支架,所述支架固定于所述车门上,所述驱动电机与所述支架固定连接,所述齿轮箱通过竖向延伸的齿轮箱铰链与所述支架铰接。
5.根据权利要求4所述的汽车自动门,其特征在于,所述驱动电机竖向放置,所述驱动电机的输出轴沿竖向延伸,所述齿轮轴的齿面平放置,所述齿条的侧面设有与所述齿轮轴啮合的齿牙。
6.根据权利要求5所述的汽车自动门,其特征在于,所述驱动电机的输出轴与所述齿轮箱铰链沿同一轴线延伸。
7.根据权利要求5所述的汽车自动门,其特征在于,所述夹持件为呈竖向延伸的夹持轴,所述夹持轴的外周面与所述齿条的远离所述齿轮轴的侧面相切。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的汽车自动门,其特征在于,所述齿条的未与所述车身本体铰接的一端设置有止挡,所述止挡块用于对所述车门的转动进行限位。
9.根据权利要求1至7任意一项所述的汽车自动门,其特征在于,还包括设置于所述驱动装置与所述齿轮轴之间的制动器。
10.一种汽车,其特征在于,包括如权利要求1至9任意一项所述的汽车自动门。

说明书全文

汽车自动和汽车

技术领域

[0001] 本发明涉及汽车技术领域,特别是涉及一种汽车自动门和汽车。

背景技术

[0002] 随着汽车行业的不断发展进步,汽车的使用率和需求不断增加,因此,汽车的使用方便性和安全性是所有人越来越关注的。传统的汽车车门大多只能手动打开和关闭,使用方便性较低。一些可实现车门自动打开和关闭的机构大多结构较为复杂,占用空间大,且需要对原汽车车门进行较大改动,使得通用性较低,限制了汽车自动门的发展。

发明内容

[0003] 基于此,有必要针对传统的汽车自动门结构复杂,通用性较低的问题,提供一种汽车自动门和汽车。
[0004] 一种汽车自动门,包括车门、驱动装置、齿轮箱、齿轮轴、齿条及夹持件,所述驱动装置与所述车门固定连接,所述齿轮箱与所述车门铰接,所述齿轮轴及所述夹持件均设于所述齿轮箱中,所述齿条的一端与车身本体铰接,另一端贯穿所述齿轮箱,所述齿条的一侧与所述齿轮轴啮合,另一侧与所述夹持件限位配合,所述驱动装置与所述齿轮轴连接用于驱动所述齿轮轴转动,以带动所述齿条做直线往复运动,进而推动所述车门相对所述车身本体打开或关闭。
[0005] 上述的汽车自动门通过驱动装置、齿轮箱、齿轮轴、齿条及夹持件的配合,可实现汽车车门的自动打开和关闭。具体地,车门与车身本体之间通过车门铰链连接,齿条与车身本体侧围之间通过齿条铰链连接,在车门打开或关闭的过程中,通过驱动装置带动齿轮轴运转,进而带动齿条做往复直线运动,并产生轴向,此轴向力经齿条作用到与车身本体侧围的铰接处,车身本体侧围产生一个反作用力,并沿齿条作用于车门上,由于该反作用力不穿过车门的旋转中心,因而与车门旋转中心之间存在力臂,故会产生旋转力矩,以驱动车门自动打开或关闭。同时,通过夹持件可对齿条进行限位,以保证齿轮轴与齿条在任何状态均能保持正确啮合。本发明的汽车自动门整体结构简单,占用空间较小,对原汽车车门结构改动较小,通用性较高。
[0006] 在其中一个实施例中,所述齿条呈直线设置或呈曲线设置。
[0007] 在其中一个实施例中,所述驱动装置为驱动电机,所述齿轮轴与所述驱动电机输出轴连接。
[0008] 在其中一个实施例中,所述汽车自动门还包括支架,所述支架固定于所述车门上,所述驱动电机与所述支架固定连接,所述齿轮箱通过竖向延伸的齿轮箱铰链与所述支架铰接。
[0009] 在其中一个实施例中,所述驱动电机竖向放置,所述驱动电机的输出轴沿竖向延伸,所述齿轮轴的齿面平放置,所述齿条的侧面设有与所述齿轮轴啮合的齿牙。
[0010] 在其中一个实施例中,所述驱动电机的输出轴与所述齿轮箱铰链沿同一轴线延伸。
[0011] 在其中一个实施例中,所述夹持件为呈竖向延伸的夹持轴,所述夹持轴的外周面与所述齿条的远离所述齿轮轴的侧面相切。
[0012] 在其中一个实施例中,所述齿条的未与所述车身本体铰接的一端设置有止挡,所述止挡块用于对所述车门的转动进行限位。
[0013] 在其中一个实施例中,所述汽车自动门还包括设置于所述驱动装置与所述齿轮轴之间的制动器。
[0014] 一种汽车,包括如上所述的汽车自动门。附图说明
[0015] 图1为本发明一实施例所述的汽车自动门的结构示意图;
[0016] 图2为图1中的汽车自动门另一视的结构示意图;
[0017] 图3为图1中的汽车自动门的齿轮轴与齿条的配合示意图;
[0018] 图4为汽车自动门打开时的示意图;
[0019] 图5为汽车自动门关闭时的示意图。
[0020] 10、驱动装置,20、齿轮箱,21、齿轮箱铰链,30、齿轮轴,40、齿条,41、止挡块,42、齿条铰链,50、夹持件,60、支架,100、车门,110、车门铰链,200、车身本体。

具体实施方式

[0021] 为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
[0022] 需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反,当元件被称作“直接在”另一元件“上”时,不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0023] 请参照图1至图5,一种汽车自动门,包括车门100、驱动装置10、齿轮箱20、齿轮轴30、齿条40及夹持件50,驱动装置10与车门100固定连接,齿轮箱20与车门100铰接,齿轮轴
30及夹持件50均设于齿轮箱20中,齿条40的一端与车身本体200铰接,另一端贯穿齿轮箱
20,齿条40的一侧与齿轮轴30啮合,另一侧与夹持件50限位配合,驱动装置10与齿轮轴30连接用于驱动齿轮轴30转动,以带动齿条40做直线往复运动,进而推动车门100相对车身本体
200打开或关闭。
[0024] 具体地,车门100与车身本体200侧围之间通过车门铰链110连接,而可相对车身本体200转动,驱动装置10可直接固定于车门100上,或者通过支架60固定于车门100上,而可随车门100一起绕车门铰链110旋转,齿条40的一端通过齿条铰链42与车身本体200铰接。此外,由于齿条40的铰接中心与车门100的旋转中心不一致,导致车门100开启角度与齿条40的摆动角度有差别,通过将齿轮箱20与车门100铰接,而可使齿轮箱20随着齿条40的运动而进行摆动,以自动补偿角度差,同时通过夹持件50可保证齿条40与齿轮轴30在任何状态下均能正确啮合,从而使整个机构可顺畅运行。其中,齿条40的形状不限,可呈直线设置或曲线设置,例如,在一些情况下,为了进一步减小齿条40的运动空间,可将齿条40设置成曲线。
[0025] 上述的汽车自动门通过驱动装置10、齿轮箱20、齿轮轴30、齿条40及夹持件50的配合,可实现汽车车门100的自动打开和关闭。具体地,车门100与车身本体200之间通过车门铰链110连接,齿条40与车身本体200侧围之间通过齿条铰链42连接,在车门100打开或关闭的过程中,通过驱动装置10带动齿轮轴30运转,进而带动齿条40做往复直线运动,并产生轴向力,此轴向力经齿条40作用到与车身本体200侧围的铰接处,车身本体200侧围产生一个反作用力,并沿齿条40作用于车门100上,由于该反作用力不穿过车门100的旋转中心,因而与车门100旋转中心之间存在力臂,故会产生旋转力矩,以驱动车门100自动打开或关闭。同时,通过夹持件50可对齿条40进行限位,以保证齿轮轴30与齿条40在任何状态均能保持正确啮合。本发明的汽车自动门整体结构简单,占用空间较小,对原汽车车门100结构改动较小,通用性较高。
[0026] 在其中一个实施例中,驱动装置10为驱动电机,齿轮轴30与驱动电机的输出轴连接。通过驱动电机的输出轴带动齿轮轴30转动,进而可带动齿条40做直线往复运动。其中,驱动电机的放置形式有多种,可采用水平放置或竖直放置,相应地,齿轮轴30与齿条40的配合形式做适应性调整即可。
[0027] 进一步地,汽车自动门还包括支架60,支架60固定于车门100上,驱动电机与支架60固定连接,齿轮箱20通过竖向延伸的齿轮箱铰链21与支架60铰接。通过设置支架60以便于驱动电机及齿轮箱20的安装,从而可减小对车门100自身结构的改造,进一步提升通用性。具体地,支架60呈框状设置,支架60的一侧与车门100固定连接,驱动电机通过支架60与车门100间接固定,齿轮箱20设于支架60内部,齿轮箱20通过齿轮箱铰链21与支架60铰接而可沿竖向延伸的轴线旋转,以减少齿条40的摆幅。
[0028] 进一步地,请参照图1及图3,驱动电机竖向放置,驱动电机的输出轴沿竖向延伸,齿轮轴30的齿面水平放置,齿条40的侧面设有与齿轮轴30啮合的齿牙。具体地,驱动电机固定于支架60上,驱动电机的输出轴竖直延伸并穿入齿轮箱20内,齿轮轴30与驱动电机的输出轴连接,整体结构简单,具有较高的配合可靠性。同时,通过将驱动电机竖直放置,以使驱动电机的输出轴与齿轮箱20的齿轮箱铰链21平行,从而可减少齿轮箱20、驱动电机摆动的运动空间。
[0029] 进一步地,驱动电机的输出轴与齿轮箱铰链21沿同一轴线延伸。将驱动电机的输出轴与齿轮箱铰链21同轴线设置,可使得驱动电机固定不动,只有齿轮箱20进行摆动。
[0030] 进一步地,夹持件50为呈竖向延伸的夹持轴,夹持轴的外周面与齿条40的远离齿轮轴30的侧面相切。通过将齿轮箱20设计成可旋转结构,同时通过夹持轴与齿条40相切,以保正齿轮和齿条40的正确啮合状态,以此达到车门100在任何位置均可通过齿轮轴30与齿条40的配合传输动力。
[0031] 进一步地,齿条40的未与车身本体200铰接的一端设置有止挡块41,止挡块41用于对车门100的转动进行限位。通过在齿条40末端设置止挡块41,当车门100还未开启到最大角度时,止挡块41提前与支架60(或车门100其他部件)接触,由于支架60与车门100固定连接,可限制车门100的继续开启,从而可防止车门铰链110发生碰撞,起到了保护车门铰链110的作用。
[0032] 齿条40通过齿条铰链42与车身本体200铰接,其中,齿条铰链42可设置于车身本体200的限位器处,也可设置在车身本体200的其他部位。在实际应用中,可根据齿条40的摆幅轨迹,相应的设计齿轮箱20的旋转中心,保证齿条40在整个车门100的开启关闭过程中,始终处于原来限位器的活动空间内,即齿轮齿条机构不能干涉车门100。将齿条铰链42布置在原车身本体200的限位器处,通过齿轮齿条机构的设计,将齿条40的摆动幅度限制于原车限位器的活动空间内,以减少对车门100结构的更改。既满足了驱动力矩的要求,又可实现不破坏整车外观效果,对车门100改动小,保证了车门100结构的可靠性。
[0033] 在其中一个实施例中,汽车自动门还包括设置于驱动装置10与齿轮轴30之间的制动器。通过设置制动器,当驱动装置停止驱动时,制动器抱死,依靠制动器的摩擦力矩,可保证车门100悬停在当前位置,从而有效避免车门100在打开后,因自身重量而无法保持在当前位置,影响使用,当驱动装置带动齿轮轴30回转时,制动器松开,以使车门100可正常转动。
[0034] 下面结合图4及图5,以主驾驶门为例,对本发明一实施例的汽车自动门的打开和关闭动作进行详细描述。
[0035] 请参照图4,车门100完全关闭状态下,当驱动装置10接收到ECU“开门指令”时,驱动装置10通电输出轴逆时针转动,带动齿轮轴30和齿条40啮合传动。使齿条40产生一个沿自身轴线方向、并和齿轮相切方向的压力,此压力一直传递到齿条40和车身侧围的铰接处,并作用于车身侧围。由于作用力与反作用力的关系,车身侧围亦对齿条40有一个反推力,此力最终作用到车门100上。同时反推力的作用点与车门100的旋转中心有力臂,因此形成顺时针的力矩,驱动车门100顺时针旋转开启。
[0036] 请参照图5,车门100处于已经开启状态,当驱动装置10接收到ECU“关门指令”时,驱动装置10通电输出轴顺时针转动,带动齿轮轴30和齿条40啮合传动。齿条40产生背向车身侧围的拉力,此拉力作用于车身侧围上。由于作用力与反作用力的关系,车身侧围亦对齿条40有一个反拉力,此力最终作用到车门100上,形成逆时针的力矩,从而驱动车门100逆时针旋转关闭。
[0037] 本发明还提出一种汽车,该汽车包括如上所述的汽车自动门,该汽车自动门的具体结构可参照上述实施例,由于本汽车采用了上述实施例的所有技术方案,因而至少包括上述实施例所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
[0038] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0039] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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