一种汽车剪刀门铰链的制作方法

1.本发明涉及一种汽车零部件，具体涉及一种汽车剪刀门铰链。


背景技术：

2.随着汽车技术的进步，汽车的外形不断更新迭代，越来越时尚化、高端化。例如，剪刀门的应用，使得汽车的外观更加具有吸引力和高端。由于汽车剪刀门特殊的开门方式，一般采用剪刀门铰链实现其打开和关闭。现有技术中，剪刀门的铰链结构普遍较为复杂，且占用空间大，无法更好地完成剪刀门的打开和关闭，例如授权公告号为cn 211473762 u的实用新型专利，其中采用了气缸作为驱动机构，占用空间大，比较笨重，且使用了较为复杂的连杆机构才实现剪刀门的外扩打开和向上转动打开。


技术实现要素：

3.本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种汽车剪刀门铰链，具有稳定性好，且安全可靠，结构紧凑的优点。
4.本发明的目的通过以下技术方案实现：
5.一种汽车剪刀门铰链，其特征在于，包括开关传动机构以及驱动所述开关传动机构运动的驱动机构；其中，所述开关传动机构包括动力传动组件、联动连接座、车门连接件以及防撞结构；
6.所述动力传动组件包括相互传动连接的第一传动件和第二传动件；所述第一传动件转动连接在机架上；所述第二传动件可转动设置在联动连接座上，且第二传动件与所述车门连接件连接；当第二传动件绕其转动轴线转动时，通过车门连接件带动汽车剪刀门上下运动；所述驱动机构的动力输出件与所述第二传动件连接；
7.所述联动连接座转动连接在机架上，且联动连接座的转动轴线与所述第一传动件的转动轴线重合设置；当联动连接座绕其转动轴线转动时，通过车门连接件带动汽车剪刀门侧向运动，且设置有限位件用于限定所述联动连接座的转动角度；
8.所述防撞结构包括阻挡防撞件以及碰撞隔离件；所述阻挡防撞件机架连接，所述碰撞隔离件设置在所述车门连接件上，所述碰撞隔离件向内侧延伸设置；当汽车剪刀门完成向外的侧向运动后，所述碰撞隔离件始终位于所述阻挡防撞件的外侧，且所述碰撞隔离件与所述阻挡防撞件相对设置。
9.上述汽车剪刀门铰链的工作原理是：
10.本发明的车门连接件与汽车剪刀门连接，汽车剪刀门的前端铰接部安装在车门连接件上。
11.当需要打开汽车剪刀门时，驱动机构驱动第一传动件转动，此时在配重机构的作用下，第一传动件转动时带动第二传动件、联动连接座以及车门连接件均随第一传动件转动，实现向外摆动，从而实现汽车剪刀门的侧向向外运动，即汽车剪刀门与汽车车身分离；随后，在限位件的作用下，当联动连接座向外转动至极限角度时，联动连接座无法继续向外
转动，此时第二传动件在自转方向上所受的阻力较小，因此在第一传动件转动时，带动第二传动件转动(此时的联动连接座保持不动)，并带动所述车门连接件向上转动，从而实现对汽车剪刀门的向上转动驱动，最终完成汽车剪刀门的打开。此时车门连接件上的碰撞隔离件位于阻挡防撞件的外侧，并且所述碰撞隔离件和阻挡防撞件之间留有缝隙，以便汽车剪刀门进行后续的上下转动；若发生误操作等情况将剪刀门向内按压时，车门连接件上的碰撞隔离件也随之向内摆动，并抵紧在阻挡防撞件上，在阻挡防撞件的作用下阻挡车门连接件以及汽车剪刀门进一步向内摆动，从而实现对汽车剪刀门的保护。而当只有在车门连接件和汽车剪刀门向下转动至指定位置时，才能进行向内摆动，以实现关门。
12.当需要关闭汽车剪刀门时，驱动机构驱动第一传动件反向转动，此时在配重机构的作用下，第一传动件带动第二传动件转动，从而通过车门连接件带动汽车剪刀门反向转动，即汽车剪刀门向下转动；随后，当汽车剪刀门向下转动至初始位置时，在配重机构、限位组件或通过人为控制等的作用下，汽车剪刀门不再向下转动，此时第二传动件在自转方向上所受的阻力较大，因此在第一传动件转动过程中带动第二传动件、联动连接座以及车门连接件向内摆动，实现汽车剪刀门的向内摆动，从而完成汽车剪刀门的关门。
13.本发明的一个优选方案，所述动力传动组件为锥齿轮传动组件，所述第一传动件为主动锥齿轮，所述第二传动件为从动锥齿轮。
14.本发明的一个优选方案，所述联动连接座包括底座和连接块，所述底座与所述第一传动件同轴设置在机架上，所述连接块一端与所述底座连接，所述连接块的另一端向上延伸设置且与所述第二传动件连接。
15.优选地，所述联动连接座和所述第二传动件之间通过活动连接件连接，所述活动连接件包括轴承和中间连接轴，所述连接块通过轴承与所述第二传动件连接，所述中间连接轴与所述第一传动件固定连接，所述轴承设置在所述中间连接轴上，车门连接件与所述中间连接轴固定连接。
16.本发明的一个优选方案，所述限位件包括正向限位部，该正向限位部设置在机架上；所述联动连接座的一侧设有阻挡柱，所述正向限位部与所述阻挡柱对应设置，沿着联动连接座向外摆动的方向，所述正向限位部设置在所述阻挡柱的前方。
17.本发明的一个优选方案，机架上设有配重弹性元件，该配重弹性元件设置在机架上，且作用端始终抵紧在联动连接座上，所述配重弹性元件的弹力始终促使所述联动连接座向外转动。
18.本发明的一个优选方案，所述阻挡防撞件包括连接块和阻挡限位块；所述连接块一端与机架连接，另一端向外延伸设置；所述阻挡限位块设置在所述连接块的外端上，所述阻挡限位块与所述碰撞隔离件对应设置。
19.优选地，所述阻挡限位块向内侧倾斜设置，所述阻挡限位块的底部向上倾斜设置；所述阻挡限位块的外侧面沿着光滑的弧线，呈内凹设置。
20.优选地，所述碰撞隔离件呈球状设置。
21.本发明的一个优选方案，所述驱动机构包括驱动源、传动轴以及传动机构；所述传动轴竖向设置在机架上，所述第一传动件设置在所述传动轴上，所述驱动源通过所述传动机构与所述传动轴连接。
22.本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
23.1、本发明实现对汽车剪刀门的稳定驱动，从而实现汽车剪刀门的打开和关闭。同时，结构简单，占用空间小，并且通过联动连接座与第二传动件的配合，实现汽车剪刀门打开或关闭时的两个动作驱动，设计巧妙。
24.2、通过防撞结构的设置，有效防止汽车剪刀门在非正确位置上进行向内摆动，有利于提高安全性能，避免损坏。通过阻挡防撞件和碰撞隔离件的设置，有效对汽车剪刀门的向内摆动运动的位置进行限定，提高关门时的操作便捷性和精度，防止人为误操作。同时，其中的碰撞隔离件向内延伸设置，使得碰撞隔离件与阻挡防撞件碰撞时，车门连接件与汽车内部零件仍具有一定间隙距离，进一步保护车门连接件和汽车剪刀门。
附图说明
25.图1-图7为本发明的汽车剪刀门铰链的其中一种具体实施方式的结构示意图，其中，图1为第一视角立体图，图2为第二视角立体图(驱动机构未显示)，图3为第三视角立体图(驱动机构未显示)，图4为省去车门连接件和驱动机构后的立体图，图5为省去车门连接件、联动连接座和驱动机构后的立体图，图6为联动连接座的立体图，图7为机架的立体图。
26.图8-图13为本发明的汽车剪刀门铰链的工作示意图，其中，图8为车门关闭状态时的主视图，图9为车门向外摆动离开车身后的主视图，图10为车门向上转动完成打开时的主视图，图11为车门关闭状态时的俯视图，图12为车门向外摆动离开车身后的俯视图，图13为车门向上转动完成打开时的俯视图。
27.图14-图17为本发明的汽车剪刀门铰链与汽车剪刀门安装后的工作示意图，其中，图14为车门关闭时的主视图，图15为车门关闭时的立体图，图16为车门打开时的主视图，图17为车门打开时的立体图。
28.图18-图20为防撞结构的结构示意图，其中，图18为车门连接件处于关门状态时主视图，图19为车门连接件已经完成向外摆动时的主视图，图20为车门连接件已经完成向外摆动时的立体图，图21为阻挡防撞件的立体图，图22为车门连接件的局部立体图。
具体实施方式
29.下面结合实施例和附图对本发明作进一步描述，但本发明的实施方式不仅限于此。
30.本实施例的汽车剪刀门铰链，包括开关传动机构以及驱动所述开关传动机构运动的驱动机构。其中：
31.参见图1-图7，本实施例中的开关传动机构包括动力传动组件、联动连接座3以及车门连接件1；所述动力传动组件包括相互传动连接的第一传动件4和第二传动件2；所述第一传动件4转动连接在机架2a上，所述第二传动件2可转动设置在联动连接座3上，且第二传动件2与所述车门连接件1连接；所述第二传动件2的转动方向与汽车剪刀门的上下转动方向相同，当第二传动件2绕其转动轴线转动时，通过车门连接件1带动汽车剪刀门上下运动。所述联动连接座3转动连接在机架2a上，且联动连接座3的转动轴线与所述第一传动件4的转动轴线重合设置；所述第一传动件4的转动方向与汽车剪刀门的侧向运动(内外摆动)方向相同，当联动连接座3绕其转动轴线转动时，通过车门连接件1带动汽车剪刀门侧向运动，且设置有限位件用于限定所述联动连接座3的转动角度。
32.参见图1-图5，本实施例中，所述动力传动组件为锥齿轮传动组件，所述第一传动件4为主动锥齿轮，所述第二传动件2为从动锥齿轮。采用锥齿轮传动组件作为动力传动组件，结构简单，且可靠性强，精度高，便于控制。所述从动锥齿轮与所述主动锥齿轮啮合设置，从动锥齿轮设置在主动锥齿轮上；当汽车剪刀门处于向外摆动或向内摆动过程中，主动锥齿轮转动，通过轮齿的卡位作用，带动从动锥齿轮和联动连接座3转动，从而实现汽车剪刀门的内外摆动，此时的从动锥齿轮与主动锥齿轮之间不发生相互转动。
33.参见图1-图7，所述联动连接座3包括底座5和连接块10，所述底座5与所述第一传动件4同轴设置在机架2a上，所述连接块10一端与所述底座5连接，所述连接块10的另一端向上延伸设置且与所述第二传动件2连接。所述联动连接座3和所述第二传动件2之间通过活动连接件连接，所述活动连接件包括轴承9和中间连接轴6，所述连接块10通过轴承9安装设置在中间连接轴6上，中间连接轴6的一端与所述第一传动件4固定连接，中间连接轴6的另一端与车门连接件1固定连接。本实施例中，所述中间连接轴6与所述车门连接件1为一体式结构，中间连接轴6与车门连接件1垂直设置，所述第二传动件2(从动锥齿轮)上设有与所述中间连接轴6配合的连接孔14，所述连接块10设置在第二传动件2和车门连接件1之间。这样，通过中间连接轴6的设置，实现第二传动件2、联动连接座3以及车门连接件1的相互连接，结合轴承9的使用，实现第二传动件2带动车门连接件1的上下方向的转动，同时在联动连接座3的活动连接下，实现第二传动件2和车门连接件1的内外摆动，既能通过联动连接座3带动第二传动件2内外摆动，又能保证第二传动件2进行自转，设计巧妙，结构简单。
34.参见图1-图5，所述限位件包括正向限位部和反向限位杆7。所述联动连接座3的一侧设置阻挡柱11，所述正向限位部与所述阻挡柱11对应设置，沿着联动连接座3向外摆动的方向，所述正向限位部设置在所述阻挡柱11的前方。
35.参见图4、图5和图7，进一步地，所述机架2a上设有限位槽12，所述阻挡柱11对应穿设在所述限位槽12中，所述限位槽12呈弧形设置且与所述联动连接座3的摆动轨迹对应，所述限位槽12的前方端部构成所述正向限位部。通过限位槽12的设置，一方面通过端部密封部实现对阻挡柱11的限位，从而实现对联动连接座3的限位；另一方面，通过限位槽12实现对联动连接件的导向，有利于提高联动连接座3的摆动精度和稳定性，从而有利于提高汽车剪刀门摆动打开时的顺滑度。
36.参见图4-图7，所述联动连接座3上设有阻挡部13，所述阻挡部13与所述反向限位杆7对应设置，沿着联动连接座3向外摆动的方向，所述反向限位杆7设置在所述阻挡部13的后方。本实施例中，所述反向限位杆7设置在机架2a上的安装孔23中，反向限位杆7位于所述限位槽12的上方；所述阻挡部13与限位杆一体设置，阻挡部13向外侧延伸设置。
37.参见图2-图5和图7，机架2a上设有配重弹性元件，该配重弹性元件设置在机架2a上，且作用端始终抵紧在联动连接座3上，所述配重弹性元件的弹力始终促使所述联动连接座3向外转动。本实施例中，机架2a上设有配装孔8，所述配重弹性元件为弹簧，安装在所述配装孔8中，弹簧的作用端抵紧在联动连接座3的阻挡柱11的背面，阻挡柱11的背面平滑设置从而以便与弹簧配合；在关门状态下，弹簧处于压缩状态，始终对联动连接座3产生向外推的动力。这样，当第一传动件4转动时，结合弹簧的弹力，以便第二传动件2和联动连接座3先进行向外摆动，完成汽车剪刀门的向外摆动离开车身，直至被限位件挡住后，第二传动件2再进行自转。
38.参见图1-图6，本实施例的联动连接座3上还设有用于限定车门连接件1的下转角度的限位保护件15，该限位保护件15与车门连接件1对应设置。具体地，所述限位保护件15设置在联动连接座3上，所述限位保护件15的一端与联动连接座3连接，另一端向外延伸设置；所述车门连接件1上设有与所述限位保护件15对应的限位块16。本实施例中，所述限位保护件15与联动连接座3为一体式结构。通过限位保护件15的设置，对车门连接件1的下转角度进行限定，避免在人为关门时过度往下转动汽车剪刀门，从而避免车门的损坏；同时，限位保护件15的设置，提高汽车剪刀门的关门精度，当车门连接件1被限位保护件15阻挡后，在第一传动件4转动驱动的情况下，第二传动件2无法继续反向自转，从而转为第二传动件2、联动连接座3以及车门连接件1一起向内摆动，完成车门关闭的最后一个动作。
39.参见图1-图3，本实施例中的车门连接件1包括弯曲段和连接段，所述中间连接轴6设置在弯曲段上，连接段与弯曲段连接，且连接段竖直设置，以便于剪刀门的铰接部连接。
40.参见图18-图22，本实施例中的防撞结构包括阻挡防撞件以及碰撞隔离件4a；所述阻挡防撞件与机架2a连接，所述碰撞隔离件4a设置在车门连接件1上，所述碰撞隔离件4a向内侧延伸设置；当汽车剪刀门完成向外摆动后，所述碰撞隔离件4a始终位于所述阻挡防撞件的外侧，且所述碰撞隔离件4a与所述阻挡防撞件相对设置，所述碰撞隔离件4a与阻挡防撞件之间留有一定的活动间隙。
41.参见图18-图22，所述阻挡防撞件包括连接块5a和阻挡限位块3a；所述连接块5a一端与机架2a连接，另一端向外延伸设置；所述阻挡限位块3a设置在所述连接块5a的外端上，所述阻挡限位块3a与所述碰撞隔离件4a对应设置。进一步地，所述阻挡限位块3a向内侧倾斜设置。这样，以便让车门连接件1上的碰撞隔离件4a与阻挡限位块3a之间留有一定的间隙，从而方便车门连接件1进行上下转动，并且当车门在非正确位置上被按压向内摆动时，具有一定的缓冲效果，有效保护汽车剪刀门。同时，所述阻挡限位块3a的底部向上倾斜设置。具体地，阻挡限位块3a的底部向上倾斜设置，形成一个缺角的形状；所述阻挡限位块3a沿着其延伸的方向，侧部逐渐收缩。这样，以便阻挡限位块3a底部位置处留有足够的空间，从而有利于车门连接件1以及碰撞隔离件4a从阻挡限位块3a的内侧向外摆动至外侧，以便实现汽车剪刀门的向外摆动，避免干涉。
42.参见图18-图21，进一步地，所述阻挡限位块3a的外侧面沿着光滑的弧线，呈内凹设置。
43.参见图22，所述碰撞隔离件4a连接在车门连接件1的侧面上，且设有向内凸出的碰撞部，该碰撞部与所述阻挡防撞件的阻挡限位块3a对应设置。
44.参见图18-图20和图21，所述碰撞部呈球状设置。本实施例中，所述碰撞隔离件4a呈球状型，与碰撞部为一体式结构。通过设置球状的碰撞部，与阻挡限位块3a形成配合，当发生错位关门时，球状的碰撞部与阻挡限位块3a实现更加轻柔的碰撞接触，有效避免车门的损坏。进一步地，当发生错位关门或误操作向内按压汽车剪刀门时，即车门连接件1和汽车剪刀门未向下转动至指定位置时，若强行按压车门使其向内摆动，此时通过球状的碰撞部和呈一定弧度内凹设置的阻挡限位块3a的配合，可对车门连接件1起到一定的向下转动的导向作用，以便将车门连接件1和汽车剪刀门继续往下转动，有利于将向内摆动的按压力减小，甚至促使车门连接件1和汽车剪刀门下转至指定位置时，再进行向内摆动，从而完成关门。
45.参见图1，本实施例中的驱动机构包括驱动源、传动轴19以及传动机构；所述传动轴19竖向设置在机架2a上，所述第一传动件4和联动连接座3的底座5均设置在所述传动轴19上，其中的第一传动件4与所述传动轴19固定连接，所述底座5与传动轴19转动连接。所述驱动源通过所述传动机构与所述传动轴19连接，本实施例中的传动机构为锥齿轮传动机构，包括主动锥齿轮17和从动锥齿轮18，其中的主动锥齿轮17与动力源连接，其中的从动锥齿轮18与传动轴19的底部固定连接。当然，本实施例的传动也可采用现有技术中的其他动力传动机构，以实现对传动轴19的转动驱动。
46.参见图7，本实施例中的机架2a包括但不限于用于安装开关传动机构的固定架，该固定架上设有安装筒22，驱动机构中的传动轴19转动连接在安装筒22中；安装筒22的上方设有活动空间21，以便第二传动件的自转以及内外摆动旋转。
47.参见图1-图22，本实施例的汽车剪刀门铰链的工作原理是：
48.本实施例的车门连接件1与汽车剪刀门连接，汽车剪刀门的前端铰接部安装在车门连接件1上。
49.当需要打开汽车剪刀门时，动力源驱动第一传动件4转动，此时在配重机构的作用下，并且在配重弹性元件的弹力作用下，促使在第一传动件4转动时，第二传动件2、联动连接座3以及车门连接件1均随第一传动件4转动，实现向外摆动，从而实现汽车剪刀门的向外摆动驱动，即汽车剪刀门与汽车车身分离；随后，当联动连接座3的阻挡柱11移动至限位槽12的前端密封处时，即联动连接座3向外转动至极限角度时，联动连接座3无法继续向外转动，此时在第一传动件4转动时，带动第二传动件2转动(此时的联动连接座3保持不动)，并带动所述车门连接件1向上转动，从而实现对汽车剪刀门的向上转动驱动，最终完成汽车剪刀门的打开。当然，在实际开门过程中，汽车剪刀门的向外摆动和向上转动的运动轨迹可通过调试设置为一条平滑的弧线，即在汽车剪刀门向外摆动的同时进行向上转动，使得开门过程更加柔顺协调。此时车门连接件1上的碰撞隔离件4位于阻挡防撞件的外侧，并且所述碰撞隔离件4和阻挡防撞件之间留有缝隙，以便汽车剪刀门进行后续的上下转动；若发生误操作等情况将剪刀门向内按压时，车门连接件1上的碰撞隔离件4也随之向内摆动，并抵紧在阻挡防撞件上，在阻挡防撞件的作用下阻挡车门连接件1以及汽车剪刀门进一步向内摆动，从而实现对汽车剪刀门的保护。而当只有在车门连接件和汽车剪刀门向下转动至指定位置时，才能进行向内摆动，以实现关门。
50.当需要关闭汽车剪刀门时，可通过人为手动按下汽车剪刀门，并向内摆动汽车剪刀门完成关门操作。或者，动力源驱动第一传动件4反向转动，此时在配重机构的作用下，第一传动件4带动第二传动件2转动，从而通过车门连接件1带动汽车剪刀门反向转动，即汽车剪刀门向下转动；随后，当汽车剪刀门向下转动至初始位置时，在配重机构、限位保护件15、人为控制或电控制等的作用下，汽车剪刀门不再向下转动，此时第二传动件2在自转方向上所受的阻力较大，因此在第一传动件4继续转动过程中带动第二传动件2、联动连接座3以及车门连接件1向内摆动，实现汽车剪刀门的向内摆动，从而完成汽车剪刀门的关门。当然，在实际关门过程中，汽车剪刀门的向下转动和向内摆动的运动轨迹可通过调试设置为一条平滑的弧线，即在汽车剪刀门向下转动的同时进行向内摆动，使得关门过程更加柔顺协调。
51.上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等
效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。