CN221002385U - 一种基于剪刀门的铰链系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于汽车零部件技术领域，尤其涉及一种基于剪刀门的铰链系统，其中铰链系统包括：安装侧板；转动轴，设置于安装侧板上；旋转座，固定设置于转动轴上；旋转臂，其具有第一连接端、第二连接端以及第三连接端，第一连接端沿竖直平面上转动设置于旋转座上，第三连接端用于外接剪刀门；以及执行器机构，用于驱动旋转座转动以及驱动旋转臂转动；其中，还包括第一连杆，其具有第一端部a以及第二端部a，该第一端部a与旋转臂的第二连接端转动连接，第二端部a与安装侧板转动连接。针对现有的铰链的受力问题，现对旋转臂的结构以及安装进行了整体性优化，此优化能够极大程度上增强旋转臂的使用寿命。

Description

一种基于剪刀门的铰链系统

技术领域

本实用新型属于汽车零部件技术领域，尤其涉及一种基于剪刀门的铰链系统。

背景技术

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。

现有的一些剪刀门构主要包括有铰链、伸缩拉杆以及弹簧推杆三部分组成，铰链对于车门开启高度、开度、稳定性等参数起到至关重要的作用，铰链的好坏直接决定了车门开/关动作。

现有的一些剪刀门的开启方式如公开号为CN113266223A的中国发明专利，一般都要先向外侧开到最大开度，然后才能向上翻转开启到最大位置，关闭时相反，开启或关闭车门的动作均需分两步实施，且每一步车门只能沿单一的方向开启或关闭。这种开启方式用户体验感较差，运动不是很顺畅，且开关门时的人机操纵性也较差。

针对上述技术问题，申请人研发了一款铰链，并申报了如公告号为CN217812998U的实用新型专利以及公开号为CN115288553A的发明专利，其核心是执行器组件利用差速器来实现驱动旋转臂做曲线运动，相比于传统的分步开启，不仅开启速度快，而且视觉上更为美观。然而该铰链还存在一些缺陷，例如旋转臂的受力问题，其主要由旋转座作为主支撑，以及两侧的延伸部作为辅助支撑，导致旋转臂容易受损，因此对于旋转臂的强度有着极高的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于剪刀门的铰链系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，提供如下技术方案：一种基于剪刀门的铰链系统，包括：

安装侧板；

转动轴，竖直设置于所述安装侧板上，并能够在水平平面上转动；

旋转座，固定设置于所述转动轴上；

旋转臂，其具有第一连接端、第二连接端以及第三连接端，所述第一连接端沿竖直平面上转动设置于所述旋转座上，第三连接端用于外接剪刀门；

以及执行器机构，用于驱动所述旋转座转动以及驱动旋转臂转动；

其中，还包括第一连杆，其具有第一端部a以及第二端部a，该第一端部a与所述旋转臂的第二连接端转动连接，第二端部a与所述安装侧板转动连接；

在所述执行器机构驱动旋转座以及旋转臂的第一连接端动作过程中，所述旋转臂以第一连杆的第二端部a为支点，做曲线运动，使剪刀门向上或向下摆动。

在上述技术方案中，进一步的，还包括：

第二连杆，其具有第一端部b以及第二端部b，所述第一端部b与所述旋转座转动连接；

扇形齿轮，设置于旋转臂的第一连接端上；

锥形齿轮，与所述扇形齿轮相啮合，且所述锥形齿轮与所述转动轴同轴心；

其中，所述执行器机构用于驱动所述锥形齿轮转动以及第二连杆的第二端部b做圆弧运动。

在上述任一技术方案中，进一步的，所述执行器机构由两组单独的动力源组成，两动力源分别用于驱动锥形齿轮以及第二连杆的第二端部b转动。

在上述任一技术方案中，进一步的，所述执行器机构具有一个动力源，该动力源以差速的方式同时驱动锥形齿轮以及第二连杆的第二端部b转动。

在上述任一技术方案中，进一步的，所述执行器机构包括：

安装座，设置于安装侧板上；以及被配置于安装座上的

动力部，其具有能够提供旋转动力的输出端；

差速器，其具有一个输入端和两个输出端，所述差速器的输入端与所述动力部的输出端相连；

第一传动轴，其一端通过第一齿轮传动部与所述差速器的其中一输出端相连，另一端向锥形齿轮方向延伸，且锥形齿轮固定于延伸端上；

第二传动轴，其一端通过第二齿轮传动部与所述差速器的另一输出端相连，另一端与所述第二连杆的第二端部b通过铰链连接；在第二传动轴转动时，第二连杆的第二端部b由铰链带动做圆弧运动；

其中，所述差速器的两个输出端垂直于所述动力部的输出端设置，以旋转座作为参考点，使所述第二传动轴以及第二连杆背对第一连杆设置。

在上述任一技术方案中，进一步的，所述第一齿轮传动部包括：

第一蜗轮，被配置于所述第一传动轴上，

以及第一蜗杆，被配置于安装座上，且与第一蜗轮相啮合；

其中，所述第一蜗杆的一端设置于所述差速器的其中一输出端上；

所述第二齿轮传动部包括：

第二蜗轮，被配置于所述第二传动轴上，

第二蜗杆，被配置于安装座上，且与第二蜗轮相啮合；

以及第三传动轴；

其中，所述第三传动轴的一端与所述差速器的另一输出端相连，另一端通过齿轮组与所述第二蜗杆相连。

在上述任一技术方案中，进一步的，所述旋转臂的第一连接端分为连接区以及安装区，所述连接区与旋转座相连，所述扇形齿轮被配置在安装区的内侧壁上。

在上述任一技术方案中，进一步的，所述铰链系统还包括密封机构，用于对暴露于外侧的扇形齿轮及锥形齿轮进行密封保护；所述密封机构包括：

密封框架，被配置于所述安装区的内侧壁上，所述扇形齿轮位于所述密封框架内设置；

密封盖，所述密封盖上具有下凹的安装槽，所述锥形齿轮设置于所述安装槽内，且其上的齿轮轴至少有一端穿过并伸出所述安装槽；

其中，所述密封盖盖合于所述密封框架上，并将扇形齿轮及锥形齿轮进行密封。

为更能体现出本本实用新型的有益效果，为此将在具体实施例中，通过结合实施例来详细描述本实用新型的优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型执行器机构的内部结构示意图；

图3是本实用新型旋转臂与旋转座的连接结构示意图；

图4是本实用新型旋转臂的结构示意图；

图5是本实用新型旋转臂与第一连杆、第二连杆的连接结构示意图；

附图标记说明：100、安装侧板；200、转动轴；300、旋转座；400、旋转臂；410、第一连接端；411、连接区；412、安装区；420、第二连接端；430、第三连接端；500、执行器机构；510、安装座；520、动力部；530、差速器；540、第一传动轴；550、第一齿轮传动部；551、第一蜗轮；552、第一蜗杆；560、第二传动轴；570、第二齿轮传动部；571、第二蜗轮；572、第二蜗杆；573、第三传动轴；574、齿轮组；600、第一连杆；610、第一端部a；620、第二端部a；700、第二连杆；710、第一端部b；720、第二端部b；800、扇形齿轮；900、锥形齿轮；1000、密封机构；1100、密封框架；1200、密封盖；2000、辅助支撑杆。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

实施例1：

如图1-图5所示，本实施例提供了一种基于剪刀门的铰链系统，包括：

安装侧板100，用于固定在车身上；

转动轴200，竖直设置于安装侧板100上，并能够在水平平面上转动；

旋转座300，固定设置于转动轴200上；

旋转臂400，其具有第一连接端410、第二连接端420以及第三连接端430，第一连接端410沿竖直平面上转动设置于旋转座300上，第三连接端430用于外接剪刀门；

以及执行器机构500，用于驱动旋转座300转动以及驱动旋转臂400转动；

其中，还包括第一连杆600，其具有第一端部a610以及第二端部a620，该第一端部a610与旋转臂400的第二连接端420转动连接，第二端部a620与安装侧板100转动连接；

在执行器机构500驱动旋转座300以及旋转臂400的第一连接端410动作过程中，旋转臂400以第一连杆600的第二端部a620为支点，做曲线运动，使剪刀门向上或向下摆动。

在本实施例中，针对原铰链的受力问题，现对旋转臂400的结构以及安装进行了整体性优化，此优化能够极大程度上增强旋转臂400的使用寿命。

具体的，在旋转臂400上设置有三个连接点，即两侧的第一连接端410、第三连接端430，以及处于中间位置的第二连接端420；第一连接端410与旋转座300相连，第三连接端430与剪刀门相连，第二连接端420则是作为一个支点，在第二连接端420上设置第一连杆600，在需要启动剪刀门时，也就是打开或关闭剪刀门时，通过驱动第一连接端410转动，即可使得整个旋转臂400以第一连杆600为转轴，进行转动，此种设计，能够使得旋转座300只对旋转臂400提供导向作用，而不提供或者是少量的提供旋转臂400的重量负载，进而能够降低第一连接端410的受损程度，提高了整个铰链系统的使用寿命。

实施例2：

本实施例提供了一种基于剪刀门的铰链系统，除了包括上述实施例的技术方案外，还具有以下技术特征。

如图3和图5所示，在本实施例中，还包括：

第二连杆700，其具有第一端部b710以及第二端部b720，第一端部b710与旋转座300转动连接；

扇形齿轮800，设置于旋转臂400的第一连接端410上；

锥形齿轮900，与扇形齿轮800相啮合，且锥形齿轮900与转动轴200同轴心；

其中，执行器机构500用于驱动锥形齿轮900转动以及第二连杆700的第二端部b720做圆弧运动。

在本技术方案中，采用扇形齿轮800与锥形齿轮900相结合的传动方式，使得执行器机构500在带动锥形齿轮900转动时，旋转臂400上的第一连接端410在竖直平面上转动，此过程中，执行器机构500又会带动第二连杆700转动，使得旋转座300在水平平面上转动，最终，实现旋转臂400以第一连杆600为支点，做曲线运动，使得旋转臂400的第三端部斜向上或斜向下摆动。

实施例3：

本实施例提供了一种基于剪刀门的铰链系统，除了包括上述实施例的技术方案外，还具有以下技术特征。

在本实施例中，执行器机构500由两组单独的动力源组成，两动力源分别用于驱动锥形齿轮900以及第二连杆700的第二端部b转动。

在本技术方案中，针对执行器机构500，为简化结构，可设置两个动力源，由两个动力源分别来驱动第二连杆700的第二端部b转动以及锥形齿轮900，

实施例4：

本实施例提供了一种基于剪刀门的铰链系统。

在本实施例中，与实施例3的区别在于，执行器机构500具有一个动力源，该动力源以差速的方式同时驱动锥形齿轮900以及第二连杆700的第二端部b转动。

在本技术方案中，针对执行器机构500，为方便控制，以及减小执行器机构500的布局空间，为此采用一个动力源，并结合差速器530，以差速的方式，来实现为第二连杆700的第二端部b以及锥形齿轮900提供不同的转动速度。

如图1和图2所示，在本实施例中，具体的，执行器机构500包括：

安装座510，设置于安装侧板100上；以及被配置于安装座510上的

动力部520，其具有能够提供旋转动力的输出端；

差速器530，其具有一个输入端和两个输出端，差速器530的输入端与动力部520的输出端相连；

第一传动轴540，其一端通过第一齿轮传动部550与差速器530的其中一输出端相连，另一端向锥形齿轮900方向延伸，且锥形齿轮900固定于延伸端上；

第二传动轴560，其一端通过第二齿轮传动部570与差速器530的另一输出端相连，另一端与第二连杆700的第二端部b通过铰链连接；在第二传动轴560转动时，第二连杆700的第二端部b由铰链带动做圆弧运动；

其中，差速器530的两个输出端垂直于动力部520的输出端设置，以旋转座300作为参考点，使第二传动轴560以及第二连杆700背对第一连杆600设置。

在本技术方案中，由动力部520来驱动差速器530的输入端转动，来带动差速器530的两个输出端转动，进而带动第一传动轴540以及第二传动轴560转动，第一传动轴540和第二传动轴560则分别驱使锥形齿轮900和第二连杆700的第二端部b转动，进而使得旋转臂400能够做曲线运动，以开启或关闭剪刀门。

由于安装侧板100上增设有第一连杆600，为避免干涉旋转臂400的转动，为此将第二连杆700背对第一连杆600设置，并对还设置有第一齿轮传动部550和第二齿轮传动部570。

具体的，第一齿轮传动部550包括：

第一蜗轮551，被配置于第一传动轴540上，

以及第一蜗杆552，被配置于安装座510上，且与第一蜗轮551相啮合；

其中，第一蜗杆552的一端设置于差速器530的其中一输出端上；

第二齿轮传动部570包括：

第二蜗轮571，被配置于第二传动轴560上，

第二蜗杆572，被配置于安装座510上，且与第二蜗轮571相啮合；

以及第三传动轴573；

其中，第三传动轴573的一端与差速器530的另一输出端相连，另一端通过齿轮组574与第二蜗杆572相连。

在本技术方案中，通过采用蜗轮蜗杆的方式来实现传动，而且还起到减速的作用。

实施例5：

本实施例提供了一种基于剪刀门的铰链系统，除了包括上述实施例的技术方案外，还具有以下技术特征。

如图3和图4所示，在本实施例中，旋转臂400的第一连接端410分为连接区411以及安装区412，连接区411与旋转座300相连，扇形齿轮800被配置在安装区412的内侧壁上。

铰链系统还包括密封机构1000，用于对暴露于外侧的扇形齿轮800及锥形齿轮900进行密封保护；密封机构1000包括：

密封框架1100，被配置于安装区412的内侧壁上，扇形齿轮800位于密封框架1100内设置；

密封盖1200，密封盖1200上具有下凹的安装槽，锥形齿轮900设置于安装槽内，且其上的齿轮轴至少有一端穿过并伸出安装槽；

其中，密封盖1200盖合于密封框架1100上，并将扇形齿轮800及锥形齿轮900进行密封。

在本技术方案中，针对旋转臂400的第一连接端410，将其分为连接区411以及安装区412，连接区411呈套筒状结构，用于套设在旋转座300上，安装区412则呈扇形结构，用于安装扇形齿轮800。

为避免外界的杂质，例如灰尘或者是其他异物，进入到扇形齿轮800以及锥形齿轮900上，为此设置有密封机构1000，通过密封机构1000来对二者进行防护。

具体的，密封机构1000包括密封框架1100和密封盖1200，密封框架1100用于封闭扇形齿轮800，密封盖1200则用于封闭锥形齿轮900，最后，将密封盖1200盖合在密封框架1100上，从而实现对扇形齿轮800及锥形齿轮900的密封。

关于密封框架1100和密封盖1200之间的装配，为方便安装，可采用卡扣的方式进行连接。

实施例6：

本实施例提供了一种基于剪刀门的铰链系统，除了包括上述实施例的技术方案外，还具有以下技术特征。

如图1所示，在本实施例中，还包括辅助支撑杆2000，辅助支撑杆2000为可伸缩结构，其伸缩端设置于旋转臂400上靠近第三连接端430的位置。

在本技术方案中，通过设置可伸缩的辅助支撑杆2000，在辅助支撑杆2000的作用下，来进一步提高旋转臂400运动时的稳定性。

实施例7：

本实施例提供了一种车辆，包括车身以及剪刀门，其中，还包括上述实施例中的剪刀门铰链系统，安装侧板100被配置于车身上，铰链系统用于开启或关闭剪刀门。

在本技术方案中，剪刀门的开启或关闭的方式如下：

由控制系统控制动力部520运行，动力部520主要组成部分是电机，由电机带动差速器530转动，差速器530的两个输出端在经过第一齿轮传动部550和第二齿轮传动部570后，被减速，并随之带动第一传动轴540和第二传动轴560转动，第一传动轴540则带动锥形齿轮900转动，锥形齿轮900则带动扇形齿轮800转动，并对旋转臂400的第一连接端410有个沿竖直平面上的旋转的力，与此同时，第二传动轴560带动第二连杆700转动，第二连杆700则带动旋转座300以转动轴200为转轴进行转动，从而使得旋转臂400以第一连杆600的第二端部b为转轴进行转动，实现曲线运动，进而带动剪刀门斜向上开启或者是斜向下关闭。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征是可以相互组合的，本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (8)

1.一种基于剪刀门的铰链系统，其特征在于，包括：

安装侧板(100)；

转动轴(200)，竖直设置于所述安装侧板(100)上，并能够在水平平面上转动；

旋转座(300)，固定设置于所述转动轴(200)上；

旋转臂(400)，其具有第一连接端(410)、第二连接端(420)以及第三连接端(430)，所述第一连接端(410)沿竖直平面上转动设置于所述旋转座(300)上，第三连接端(430)用于外接剪刀门；

以及执行器机构(500)，用于驱动所述旋转座(300)转动以及驱动旋转臂(400)转动；

其中，还包括第一连杆(600)，其具有第一端部a(610)以及第二端部a(620)，该第一端部a(610)与所述旋转臂(400)的第二连接端(420)转动连接，第二端部a(620)与所述安装侧板(100)转动连接；

在所述执行器机构(500)驱动旋转座(300)以及旋转臂(400)的第一连接端(410)动作过程中，所述旋转臂(400)以第一连杆(600)的第二端部a为支点，做曲线运动，使剪刀门向上或向下摆动。

2.根据权利要求1所述的一种基于剪刀门的铰链系统，其特征在于，还包括：

第二连杆(700)，其具有第一端部b(710)以及第二端部b(720)，所述第一端部b(710)与所述旋转座(300)转动连接；

扇形齿轮(800)，设置于旋转臂(400)的第一连接端(410)上；

锥形齿轮(900)，与所述扇形齿轮(800)相啮合，且所述锥形齿轮(900)与所述转动轴(200)同轴心；

其中，所述执行器机构(500)用于驱动所述锥形齿轮(900)转动以及第二连杆(700)的第二端部b(720)做圆弧运动。

3.根据权利要求2所述的一种基于剪刀门的铰链系统，其特征在于，所述执行器机构(500)由两组单独的动力源组成，两动力源分别用于驱动锥形齿轮(900)以及第二连杆(700)的第二端部b转动。

4.根据权利要求2所述的一种基于剪刀门的铰链系统，其特征在于，所述执行器机构(500)具有一个动力源，该动力源以差速的方式同时驱动锥形齿轮(900)以及第二连杆(700)的第二端部b转动。

5.根据权利要求4所述的一种基于剪刀门的铰链系统，其特征在于，所述执行器机构(500)包括：

安装座(510)，设置于安装侧板(100)上；以及被配置于安装座(510)上的

动力部(520)，其具有能够提供旋转动力的输出端；

差速器(530)，其具有一个输入端和两个输出端，所述差速器(530)的输入端与所述动力部(520)的输出端相连；

第一传动轴(540)，其一端通过第一齿轮传动部(550)与所述差速器(530)的其中一输出端相连，另一端向锥形齿轮(900)方向延伸，且锥形齿轮(900)固定于延伸端上；

第二传动轴(560)，其一端通过第二齿轮传动部(570)与所述差速器(530)的另一输出端相连，另一端与所述第二连杆(700)的第二端部b(720)通过铰链连接；在第二传动轴(560)转动时，第二连杆(700)的第二端部b(720)由铰链带动做圆弧运动；

其中，所述差速器(530)的两个输出端垂直于所述动力部(520)的输出端设置，以旋转座(300)作为参考点，使所述第二传动轴(560)以及第二连杆(700)背对第一连杆(600)设置。

6.根据权利要求5所述的一种基于剪刀门的铰链系统，其特征在于，所述第一齿轮传动部(550)包括：

第一蜗轮(551)，被配置于所述第一传动轴(540)上，

以及第一蜗杆(552)，被配置于安装座(510)上，且与第一蜗轮(551)相啮合；

其中，所述第一蜗杆(552)的一端设置于所述差速器(530)的其中一输出端上；

所述第二齿轮传动部(570)包括：

第二蜗轮(571)，被配置于所述第二传动轴(560)上，

第二蜗杆(572)，被配置于安装座(510)上，且与第二蜗轮(571)相啮合；

以及第三传动轴(573)；

其中，所述第三传动轴(573)的一端与所述差速器(530)的另一输出端相连，另一端通过齿轮组(574)与所述第二蜗杆(572)相连。

7.根据权利要求2所述的一种基于剪刀门的铰链系统，其特征在于，所述旋转臂(400)的第一连接端(410)分为连接区(411)以及安装区(412)，所述连接区(411)与旋转座(300)相连，所述扇形齿轮(800)被配置在安装区(412)的内侧壁上。

8.根据权利要求7所述的一种基于剪刀门的铰链系统，其特征在于，所述铰链系统还包括密封机构(1000)，用于对暴露于外侧的扇形齿轮(800)及锥形齿轮(900)进行密封保护；所述密封机构(1000)包括：

密封框架(1100)，被配置于所述安装区(412)的内侧壁上，所述扇形齿轮(800)位于所述密封框架(1100)内设置；

密封盖(1200)，所述密封盖(1200)上具有下凹的安装槽，所述锥形齿轮(900)设置于所述安装槽内，且其上的齿轮轴至少有一端穿过并伸出所述安装槽；

其中，所述密封盖(1200)盖合于所述密封框架(1100)上，并将扇形齿轮(800)及锥形齿轮(900)进行密封。