一种无框车门开启机构及车辆的制作方法

1.本发明涉及车身结构领域，具体涉及一种无框车门开启机构及车辆。


背景技术：

2.随着新能源车的兴起以及消费者对汽车造型要求越来越高，市场上带无框车门的车型越来越多，目前无框车门打开方式基本上是传统的铰链开启方式，后门打开时，y向空间占比大，后排乘客，特别是抱着小孩、提行李等的乘客进出后门方便性不是很好，若无框后门能实现类似传统滑移门的功能，既可大大改善进出方便性，又增加开启车门的新方式。然而，传统滑移门，需要三段式导轨布置制作工艺难度大，尺寸精度不容易控制，且对于无框车门而言，因无上窗框，故不能采用三段式导轨布置，因此亟需一种能够实现无框车门平移式开启的技术方案。


技术实现要素：

3.鉴于以上现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种无框车门开启机构及车辆，以改善传统车门开启时横向空间占比大，车门开度小，不便于乘员进出，以及无框车门难以实现滑移式开启的问题。
4.为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供一种无框车门开启机构，包括限制组件和辅助撑杆，其中
5.所述限制组件连接于车门底部与车身门槛底部的纵梁之间，所述限制组件被装配为约束所述车门相对于车身以一相对固定的姿态沿横向和纵向平移，以实现所述车门的开启和闭合；
6.所述辅助撑杆的一端铰接于所述车身门框支架上与所述车门的开启方向对应的一侧，所述辅助撑杆的另一端铰接于所述车门的内侧。
7.在本发明的一可选实施例中，所述车门内侧设有收纳槽，当所述车门闭合时，所述辅助撑杆的至少部分区段容置于所述收纳槽内。
8.在本发明的一可选实施例中，所述收纳槽的槽口设有活动盖板，所述活动盖板与所述车门的内饰板活动连接，以显露或遮蔽所述收纳槽。
9.在本发明的一可选实施例中，所述活动盖板上设有缺口部，当所述车门处于闭合状态时所述辅助撑杆穿过所述缺口部。
10.在本发明的一可选实施例中，所述活动盖板与所述车门的内饰板铰接。
11.在本发明的一可选实施例中，所述车门内部设有用于驱动所述活动盖板翻转的第一驱动元件。
12.在本发明的一可选实施例中，所述辅助撑杆为气撑杆。
13.在本发明的一可选实施例中，所述限制组件包括两个连杆，两个所述连杆的其中一端与所述车身门槛底部的纵梁铰接，两个所述连杆的另一端与所述车门的底部铰接。
14.在本发明的一可选实施例中，所述车身或车门上设有用于驱动两个所述连杆中的
至少其中一个连杆摆动的第二驱动元件。
15.为实现上述目的及其它相关目的，本发明还提供一种车辆，包括：
16.车身；
17.车门；
18.限制组件，所述限制组件连接于所述车门底部与所述车身的门槛底部的纵梁之间，所述限制组件被装配为约束所述车门相对于车身以一相对固定的姿态沿横向和纵向平移，以实现对所述车身的门洞的开启和闭合；
19.辅助撑杆，所述辅助撑杆的一端铰接于所述车身的门框支架上与所述车门的开启方向对应的一侧，所述辅助撑杆的另一端铰接于所述车门的内侧
20.综上所述，本发明利用限制组件将车门的运动轨迹限制在较小的y向空间内，使车辆在狭窄空间也能实现车门全开，后排乘客进出方便性提高，尤其方便老人和小孩上下车，同时利用气撑杆对车门中上部进行辅助支撑，克服了无框车门不易设置滑移轨道的问题，实现了无框车门的平移式开启。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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。
22.图1为本发明无框车门开启机构于一实施例中的立体结构示意图；
23.图2为本发明无框车门开启机构于一实施例中的俯视图；
24.图3为本发明无框车门开启机构于一实施例中的仰视图；
25.图4为本发明无框车门开启机构于一实施例中的侧视图；
26.图5为图4的i局部放大视图；
27.图6为本发明无框车门开启机构于一实施例中的立体图。
28.元件标号说明：
29.10、车身；11、门框；12、纵梁；13、门洞；20、车门；21、收纳槽；22、活动盖板；30、限制组件；31、连杆；40、辅助撑杆。
具体实施方式
30.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
31.请参阅图1至图6。须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的
限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
32.当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。
33.在本发明的表述中，所述“纵向”、“横向”、“垂向”等指示方向的表述，其含义与本领域中对车辆各方向的一般定义一致，所述“纵向”是指车辆的长度方向即x向，所述“横向”是指车辆的宽度方向即y向，所述“垂向”是指车辆的高度方向即z向。
34.请参阅图1-6所示，本发明提供一种车辆，该车辆具有无框车门20开启机构，所述无框车门20开启机构包括限制组件30和辅助撑杆40。可以理解的是，本发明主要是对车辆的车门20开启机构做出的改进，因此以下内容主要对车门20开启机构的具体机构和工作原理进行详细说明，而车辆的其它结构如动力系统、控制系统等不属于本发明保护的重点，因此不再赘述。
35.请参阅图1-6所示，所述限制组件30连接于车门20底部与车身10的门框11底部的纵梁12之间，所述限制组件30被装配为约束所述车门20相对于车身10以一相对固定的姿态沿横向和纵向平移，以实现对车身10的门洞13的开启和闭合。
36.可以理解的是，本发明中所述车门20相对于车身10以一相对固定的姿态沿横向和纵向平移是指，车门20开启过程中，车门20本身的姿态保持不变或基本保持不变，此处所说的车门20姿态基本保持不变应当涵盖车门20姿态有轻微改变的情形，该轻微改变的程度应当以本领域技术人员的一般认知来确定，例如当车门20沿垂向轴线摆动5
°
以内时，其对周围空间的影响几乎可以忽略不计，此时可以认为车门20姿态是基本保持不变的。
37.请参见图1-6所示，在一具体实施例中，所述限制组件30包括两个连杆31，两个连杆31的其中一端与所述车身10门框11底部的纵梁12铰接，两个连杆31的另一端与所述车门20的底部铰接。
38.可以理解的是，本发明中所述两个连杆31的其中一端与所述车身10的门框11底部的纵梁12铰接，两个连杆31的另一端与所述车门20的底部铰接，应当涵盖直接铰接和间接铰接的情形，所谓直接铰接是指两个连杆31与纵梁12和车门20之间没有其它过渡结构，所谓间接铰接是指两个连杆31与纵梁12和车门20之间还存在其它过渡结构，例如在一种优选实施例中，两个连杆31的两端可以事先分别铰接在两个安装座上，使两个连杆31与两个安装座形成一个四连杆31组件，然后再分别将两个安装座安装在纵梁12和车门20上，这样做所产生的最终传动效果与直接铰接基本一致，且这样做能够使两个连杆31形成一个整体式的组件，该组件的组装过程可以前置，进而简化整车的装配过程。
39.请参见图3所示，在具体应用时，靠近车门20开启方向的一个连杆31例如可以被设计成具有一定弧度，这样能够在车门20开启过程中避免这个连杆31与车身10之间产生干
涉。
40.需要说明的是，上述只是提供了一种优选实施方式，而本发明中构成限制组件30的连杆31数量不限于两个，例如可以是三个甚至更多，而当设置更多连杆31时，应当保证车门20相对于车身10具有足够的自由度，一般情况下，车门20的自由度为1，即车门20仅存在唯一的运动方式或运动轨迹。
41.在一种替代实施例中，所述限制组件30也可以是其它能够实现上述功能的结构，例如所述限制组件30可以是一根连杆31，该连杆31的两端分别与车身10和车门20铰接，为了防止车门20自由转动，可以在车身10和车门20上分别固定设置两个同步轮，两个同步轮的轴线可以与上述连杆31的铰接轴同轴，然后将两个同步轮连上同步带，由于两个同步轮的相对角度是确定的，而其中一个同步轮与车身10又是相对固定的，因此车门20的姿态相对于车身10也是固定的，即同样实现了车门20以固定姿态平移。
42.请参阅图2、4-6所示，所述辅助撑杆40的一端铰接于所述车身10的门框支架11上与所述车门20开启方向对应的一侧，所述辅助撑杆40的另一端铰接于所述车门20的内侧，在一具体示例中，辅助撑杆40在车门20上的固定点选在车门20重心x向偏前200mm范围内。可以理解的是，为了方便乘员进出车辆，上述限制组件30仅能设置在门槛下方，这导致整个车门20的上部处于悬置状态，本发明为了提高车门20的稳定性，固设置辅助撑杆40，辅助撑杆40应当尽量靠近车门20的上部，由于本发明主要应用于无框车门20，因此辅助撑杆40优选连接在车门20内水切下方的钣金上，此处所说的内水切是指车窗下缘内侧设置的刮水条。本实施例中，所述辅助撑杆40在车身上的安装位置位于c柱上，使辅助撑杆40尽可能的远离车门20底部，分散对车门20的支撑力，确保车门20更加稳固。
43.图1-6展示的是本发明应用于车辆后门时的情形，车门20开启时能够平移至后翼子板外侧，实际上本发明也可以扩展应用至车辆前门，例如改变限制组件30和辅助撑杆40的安装方向，使车门20向前翼子板方向平移，此时辅助撑杆40例如可以连接于车身的a柱上。
44.请参见图5、6所示，在一优选实施例中，所述辅助撑杆40为气撑杆，可以理解的是，受两连杆31安装方式的影响，车门20摆动时的姿态可能存在轻微变化，例如当两连杆31的长度不同时，车门20开启过程中会产生沿竖直轴线的摆动，这会导致辅助撑杆40两端之间的距离发生变化，为了适应该变化，本发明采用气撑杆作为辅助撑杆40，所述气撑杆兼具良好的伸缩性和可靠的支撑性，能够在车门20开启或闭合过程中保持车门20的平稳运行。
45.请参见图5、6所示，所述车门20内侧设有收纳槽21，当所述车门20闭合时，所述辅助撑杆40的至少部分区段容置于所述收纳槽21内。可以理解的是，所述收纳槽21形成于所述车门20的内饰板上，当车门20闭合时，辅助撑杆40不会侵占车辆内部空间，保证乘员的舒适性。进一步的，所述收纳槽21的槽口设有活动盖板22，所述活动盖板22与所述车门20内饰板活动连接，以显露或遮蔽所述收纳槽21，在一具体实施例中，所述活动盖板22与所述车门20内饰板铰接。在实际应用中，所述活动盖板22可选用与车门20内饰板一致的材质，当活动盖板22闭合后，活动盖板22与车门20内饰板共同构成车门20的内饰面，保证外观质量的同时，还能避免乘员的肢体或衣物被辅助撑杆40夹住，提高安全性。可以预见的是，在本发明的启示下，所述活动盖板22例如也可以设置为竖直平移式结构。
46.进一步的，所述活动盖板22上设有供车门20闭合状态下的辅助撑杆40穿过的缺口
部，可以理解的是，由于辅助撑杆40的一端连接在车身10的门框11上，因此其部分区段必然要凸伸在收纳槽21外，因此需要在活动盖板22上设置所述的缺口部，所述缺口部的形状应当与辅助撑杆40的轮廓相匹配，以减小配合间隙。
47.在一具体实施例中，所述车门20内部设有用于驱动所述活动盖板22翻转的第一驱动元件，所述第一驱动元件例如可以是电机。需要说明的是，在本发明的方案中，也可以通过一些列结构设计省去所述第一驱动元件，例如可以在活动盖板22与车门20内饰板之间设置扭簧来驱动活动盖板22闭合，利用辅助撑杆40的挤推来驱动活动盖板22开启，为了使车门20在开启状态下活动盖板22能够保持打开状态，还可以在活动盖板22与内饰板之间设置相应的锁止结构，并且在收纳槽21内设置相应的解锁结构，当辅助撑杆40进入收纳槽21后能够触发解锁结构，从而使活动盖板22在扭簧作用下关闭。
48.进一步的，所述车身10或车门20上设有用于驱动至少其中一个连杆31摆动的第二驱动元件，所述第二驱动元件例如可以是电机。
49.本发明还设有必要的电控系统，以控制车门20各部位协调工作，以后门为例，本发明的具体工作原理如下：
50.乘客触动后门开启按钮，第一步：后门锁解锁，同时车门20玻璃短降一段距离，第二步：在气撑杆区域，门内饰板中的小电机收到开启指令信号后，驱动活动盖板22旋转开启，露出气撑杆，第三步：第二驱动元件收到活动盖板22全开信号后，第二驱动元件开始驱动连杆31动作，车门20随之打开，同时车门20上端，气撑杆机构也开启运动，第二驱动元件的控制器可以依据信号指令，工作和停止，车门20可以开启多种状态。
51.综上所述，本发明利用限制组件30将车门20的运动轨迹限制在较小的y向空间内，使车辆在狭窄空间也能实现车门20全开，后排乘客进出方便性提高，尤其方便老人和小孩上下车，同时利用气撑杆对车门20中上部进行辅助支撑，克服了无框车门20不易设置滑移轨道的问题，实现了无框车门20的平移式开启。所以，本发明有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。
52.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，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发明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，仍应由本发明的权利要求所涵盖。