一种车门驱动装置及汽车的制作方法-j9九游会真人

文档序号:35695474发布日期:2023-10-11 18:34阅读:7来源:国知局


1.本发明涉及汽车零部件技术领域,具体而言,涉及一种车门驱动装置及汽车。


背景技术:

2.随着汽车往电动化、智能化方向发展,电动车门已经成为一些消费者的需求,所以越来越多的车辆会增加电动开启和关闭车门的配置,以满足消费者对电动智能化的需求。目前市场上车门驱动装置在驱动车门停机时,由于车门较重,尤其是车辆倾斜时,车门可能不会因驱动装置的停机而立即停止,而是可能在惯性作用下继续移动或轻微窜动,影响车门运动整体的平顺性。


技术实现要素:

3.本发明旨在改善车门运动整体的平顺性。
4.为解决上述问题,本发明提供一种车门驱动装置,包括电机、壳体、丝杆、蜗轮、蜗杆、推杆、螺纹件和电磁制动器,所述丝杆转动连接于所述壳体中,所述推杆的第一端用于与车身及车门中的一者连接,所述推杆的第二端伸入所述壳体中并穿过所述螺纹件,所述螺纹件与所述丝杆螺纹连接,所述电机的输出轴伸入所述壳体中并设置有所述蜗杆,所述壳体用于与所述车身及所述车门中的另一者连接,所述电磁制动器和所述蜗轮分别设置于所述丝杆上,并且,所述蜗轮设置于所述丝杆远离所述推杆的第一端的一端,所述蜗轮与所述蜗杆配合连接。
5.本发明提供的一种车门驱动装置,相较于现有技术,具有但不局限于以下技术效果:
6.例如推杆的第一端连接于车身上,而壳体连接于车门,电机可与壳体连接,壳体为丝杆的转动提供载体,在电机转动时,电机的输出轴依次通过蜗杆和蜗轮将扭矩传递至丝杆上,而推杆第二端是穿过螺纹件以与螺纹件连接的,且螺纹件是螺纹连接在丝杆上的,所以,电机的转动最终会驱动螺纹件相对丝杆移动,进而使得作为丝杆载体的壳体带动车门也一起移动,实现车门的开启或关闭,在本发明中,由于蜗杆是与电机的输出轴连接的,蜗杆作为主动件,蜗轮作为被动件,可以通过设计蜗杆的摩擦角和螺旋升角而使蜗杆具有一定的自锁功能,即电机停机后,车门难以在惯性作用下带动具有蜗轮的丝杆继续移动或窜动,进而提高车门开启和关闭的平顺性,除此之外,该车门驱动装置还包括设置于丝杆上的电磁制动器,具体可以是电磁制动器的转子与丝杆连接,当电机停机时,可以同时使电磁制动器通电,通过控制激磁电流,电磁制动器的定子磁极气隙中产生磁场,使电磁制动器的转子产生磁滞效应,产生一定的扭矩,起阻尼作用,进而对丝杆起到阻尼作用,进一步保证电机停机后,丝杆和车门不会继续移动或窜动,改善车门运动整体的平顺性,而且,电磁制动器提供的阻尼力还可以保证车门在某一位置悬停,并且,由于电磁制动器可直接套设于丝杆上,电磁制动器提供的阻尼力不需要额外的传递路径就直接作用于丝杆,能进一步提高车门开启、关闭或悬停时的平顺性。另外,蜗轮是设置在丝杆远离推杆第一端的一端(记为
丝杆的设定端),相应地,电机和蜗杆也是在丝杆的这一端,例如当丝杆的设定端靠近螺纹件移动至无法继续移动时,车门可以是处于完全开启的状态,丝杆的设定端远离螺纹件移动至无法继续移动时,车门则可以处于完全关闭的状态,那么,电机和壳体不仅能实现置于车门内部,隐蔽效果好,而且车门既可以实现向前开启(当推杆的第一端连接于门框前侧的车身时),也能够实现向后开启(当推杆的第一端连接于门框后侧的车身时)适用性范围更广,此外,正是由于电机和壳体可置于车门内部,电机、壳体和车门的结构强度、刚度都会增高,对于车门运动整体的平顺性来说更优。
7.进一步地,所述推杆的第一端用于与车身连接,所述壳体和所述电机位于所述车门内部,且所述壳体用于与所述车门连接。
8.进一步地,还包括设置于所述推杆的第一端的车身支架,所述推杆的第一端用于通过所述车身支架与所述车身连接,所述推杆的第一端通过第一销轴与所述车身支架铰接,和/或,所述推杆的第二端通过第二销轴与所述螺纹件铰接。
9.进一步地,所述丝杆的两端分别通过轴承与所述壳体转动连接,所述电磁制动器和所述蜗轮位于其中一个所述轴承的外侧,所述螺纹件位于两个所述轴承之间。
10.进一步地,所述壳体包括壳主体、第一端盖和第二端盖,所述壳主体的两端分别具有第一敞口和第二敞口,所述第一端盖盖设于所述壳主体的所述第一敞口处,所述第一端盖上设置有供所述推杆穿过的第一盖孔,所述第二端盖盖设于所述壳主体的第二敞口处,所述丝杆的两端通过对应的所述轴承转动连接于所述第一端盖和所述第二端盖。
11.进一步地,所述第一盖孔处设置有防尘套,所述推杆穿设于所述防尘套,所述防尘套的外周与所述第一端盖密封设置。
12.进一步地,所述第二端盖朝向远离第一端盖的方向凸出设置有延伸壳,所述延伸壳远离所述第二端盖的一端具有第三敞口,所述壳体还包括第三端盖,所述第三端盖盖设于所述延伸壳的所述第三敞口,所述丝杆的端部伸出对应的所述轴承并延伸至所述延伸壳内,所述电磁制动器和所述蜗轮分别设置于所述丝杆位于所述延伸壳内的部分。
13.进一步地,所述螺纹件包括滑块和衬套,所述滑块内部设置有套孔,所述衬套设置于所述套孔中,所述衬套与所述丝杆螺纹连接。
14.进一步地,所述滑块的相对两侧分别设置有凸起,所述壳体内壁设置有与所述凸起滑动配合的凹槽;或/和,所述滑块的相对两侧分别设置有凹槽,所述壳体内壁设置有与所述凹槽滑动配合的凸起。
15.本发明还提供一种汽车,包括如前所述的车门驱动装置。
16.由于所述汽车的技术改进和技术效果与所述车门驱动装置一样,因此不再对所述汽车赘述。
附图说明
17.图1为本发明实施例的车门驱动装置的结构示意图;
18.图2为本发明实施例的车门驱动装置的剖视结构示意图。
19.附图标记说明:
20.1、电机;2、壳体;21、壳主体;211、第一凹槽;22、第一端盖;221、防尘套;222、螺柱;23、第二端盖;24、延伸壳;25、第三端盖;3、丝杆;41、蜗轮;42、蜗杆;5、推杆;51、第一销轴;
52、第二销轴;6、螺纹件;61、滑块;611、第一凸起;62、衬套;7、电磁制动器;8、车身支架;9、轴承。
具体实施方式
21.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
22.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”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,仅是为了便于描述本发明和简化描述,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发明的限制。
23.而且,附图中x轴表示纵向,也就是前后方向,并且x轴的正向表示前,x轴的负向表示后;y轴表示横向,也就是左右方向,并且y轴的正向表示左,y轴的负向表示右;z轴表示竖向,也就是上下方向,并且z轴的正向表示上,z轴的负向表示下。同时需要说明的是,前述x轴、y轴和z轴表示含义仅是为了便于描述本发明和简化描述,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发明的限制。
24.参见图1-2,本发明实施例的一种车门驱动装置,包括电机1、壳体2、丝杆3、蜗轮41、蜗杆42、推杆5、螺纹件6和电磁制动器7,所述丝杆3转动连接于所述壳体2中,所述推杆5的第一端用于与车身及车门中的一者连接,所述推杆5的第二端伸入所述壳体2中并穿过所述螺纹件6,所述螺纹件6与所述丝杆3螺纹连接,所述电机1的输出轴伸入所述壳体2中并设置有所述蜗杆42,所述壳体2用于与所述车身及所述车门中的另一者连接,所述电磁制动器7和所述蜗轮41分别设置于所述丝杆3上,并且,所述蜗轮41设置于所述丝杆3远离所述推杆5的第一端的一端,所述蜗轮41与所述蜗杆42配合连接。
25.本实施例中,例如推杆5的第一端连接于车身上,而壳体2连接于车门,电机1可与壳体2连接,壳体2为丝杆3的转动提供载体,在电机1转动时,电机1的输出轴依次通过蜗杆42和蜗轮41将扭矩传递至丝杆3上,而推杆5第二端是穿过螺纹件6以与螺纹件6连接的,且螺纹件6是螺纹连接在丝杆3上的,所以,电机1的转动最终会驱动丝杆3沿螺纹件6移动,进而使得作为丝杆3载体的壳体2带动车门也一起移动,实现车门的开启或关闭,在本发明中,由于蜗杆42是与电机1的输出轴连接的,蜗杆42作为主动件,蜗轮41作为被动件,仅可可以通过设计蜗杆42的摩擦角和螺旋升角而使蜗杆42具有一定的自锁功能,即电机1停机后,车门难以在惯性作用带动具有蜗轮41的丝杆3继续移动或窜动,进而提高车门开启和关闭的平顺性,除此之外,该车门驱动装置还包括设置于丝杆3上的电磁制动器7,具体可以是电磁制动器7的转子与丝杆3连接,当电机1停机时,可以同时使电磁制动器7通电,通过控制激磁电流,电磁制动器7的定子磁极气隙中产生磁场,使电磁制动器7的转子产生磁滞效应,产生一定的扭矩,起阻尼作用,进而对丝杆3起到阻尼作用,进一步保证电机1停机后,丝杆3和车门不会继续移动或窜动,进一步改善车门运动整体的平顺性,而且,电磁制动器7提供的阻尼力还可以保证车门在某一位置悬停,并且,电磁制动器7可直接套设于丝杆3上,电磁制动器7提供的阻尼力不需要额外的传递路径就直接作用于丝杆3,能进一步提高车门开启、关闭或悬停时的平顺性。另外,蜗轮41是设置在丝杆3远离推杆5第一端的一端(记为丝杆3的
设定端),相应地,电机1和蜗杆42也是在丝杆3的这一端,例如当电机1和壳体2随丝杆3移动直至丝杆3的设定端靠近螺纹件6且无法继续移动时,车门可以是处于完全开启的状态,丝杆3的设定端远离螺纹件6且无法继续移动时,车门则可以处于完全关闭的状态,那么,电机1和壳体2不仅能实现置于车门内部,隐蔽效果好,而且车门既可以实现向前开启(当推杆5的第一端连接于门框前侧的车身时),也能够实现向后开启(当推杆5的第一端连接于门框后侧的车身时)适用性范围更广,此外,正是由于电机1和壳体2可置于车门内部,电机1、壳体2和车门的结构强度、刚度都会增高,对于车门运动整体的平顺性来说更优。
26.需要说明的是,由于蜗轮41和电机1是设置于丝杆3远离推杆5第一端的位置,如此,推杆5可以设置于车门框前侧的车身处,且推杆5第二端的螺纹件6靠近车门框设置(如图1和图2所示的状态),即推杆5的第一端为推杆5的前端,推杆5的第二端为推杆5的后端,这时,当电机1和壳体2可以一起相对螺纹件6向前运动以实现车门的向前开启,当电机1和壳体2向前移动至极限位置时,车门完全开启,电机1和壳体2相对螺纹件6向后运动时,车门为关闭状态,当电机1和壳体2向后运动至极限位置时,车门完全关闭,这种情况下,电机1和壳体2是可以布置在车门内部的,且不妨碍车门开启和闭合动作。当然,由于蜗轮41和电机1是设置于丝杆3远离推杆5第一端的位置,推杆5可以设置于车门框后侧的车身处,且推杆5的第二端的螺纹件6靠近车门框,即此时推杆5第二端为前端,推杆5第一端为后端(附图未示出该情况),这时,当电机1和壳体2可以一起相对螺纹件6向后运动以实现车门的向后开启,当电机1和壳体2向后移动至极限位置时,车门完全开启,电机1和壳体2相对螺纹件6向前运动时,车门为关闭状态,当电机1和壳体2向前运动至极限位置时,车门完全关闭,这种情况下,电机1和壳体2也是可以布置在车门内部的,且不妨碍车门开启和闭合动作。
27.当然,在其他实施例中,如果不考虑电机1和壳体2布置于车门内,电机1和壳体2也可以安装于车身上,推杆5的第一端则与车门连接。
28.为不使后文混淆,后文以该车门驱动装置的第一种布置方式进行说明,车门驱动装置的第一种布置方式,即如图1和图2所示,推杆5设置于车门框前侧的车身处,且推杆5第二端的螺纹件6靠近车门框设置,即推杆5的第一端为推杆5的前端,推杆5的第二端为推杆5的后端。
29.在上述实施例中,电磁制动器7的定子与壳体2固定连接,电磁制动器7的转子与丝杆3连接,电磁制动器7的转子与丝杆3同步旋转。由于电磁制动器7是设置于丝杆3上的,可以减小该车门驱动装置对竖向空间的占用,竖向空间仅由电机1占,满足一些车门内竖向空间不多的车型。
30.具体地,参见图2,电磁制动器7和蜗轮41同时设置在丝杆3远离推杆5第一端的一端,即都设置在丝杆3的后端,如此,可以让丝杆3相对螺纹件6有一个最大的运动行程,保证用有限长度的车门驱动装置就可以实现车门运动的行程。
31.其中,电机1的机壳和壳体2可以螺栓连接在一起,电机1的机壳也可以与车门螺栓连接固定,壳体2也可以与车门通过螺栓或螺柱222连接固定。
32.参见图1,可选地,车门驱动装置还包括设置于所述推杆5的第一端的车身支架8,所述推杆5的第一端用于通过所述车身支架8与所述车身连接,所述推杆5的第一端通过第一销轴51与所述车身支架8铰接,和/或,所述推杆5的第二端通过第二销轴52与所述螺纹件6铰接。
33.本实施例中,推杆5的前端通过车身支架8与车身连接,车身支架8可以通过螺栓与车身连接固定,而推杆5的前端则通过第一销轴51与该车身支架8铰接,在车门按设定轨迹运动时,推杆5可以适应性的摆动,推杆5的后端也可以通过第二销轴52与螺纹件6铰接,推杆5也可以相对螺纹件6有一个摆动,使得电机1、壳体2移动过程中至少具有两个自由度(第一销轴51提供的一个自由度,第二销轴52也提供一个自由度)。其中,第一销轴51和第二销轴52的轴向为竖直方向。具体地,螺纹件6中具有供推杆5后端伸入的孔,该孔的尺寸略大于推杆5后端的尺寸,推杆5的后端只可以在螺纹件6的孔中进行小角度范围的活动,足以满足车门的运动轨迹。
34.参见图2,可选地,所述丝杆3的两端分别通过轴承9与所述壳体2转动连接。
35.本实施例中,丝杆3的两端具体是通过轴承9支撑于壳体2中的,两端的轴承9可以为丝杆3提供足够的刚度支撑,防止丝杆3产生挠度变化,保证传动的稳定性,也保证了丝杆3上的蜗轮41不会与蜗杆42发生偏磨,进一步防止震动噪音,提高车门开启、关闭、悬停时的平顺性。
36.参见图1和图2,可选地,所述壳体2包括壳主体21、第一端盖22和第二端盖23,所述壳主体21的两端分别具有第一敞口和第二敞口,所述第一端盖22盖设于所述壳主体21的所述第一敞口处,所述第一端盖22上设置有供所述推杆5穿过的第一盖孔,所述第二端盖23盖设于所述壳主体21的第二敞口处,所述丝杆3的两端通过对应的所述轴承9转动连接于所述第一端盖22和所述第二端盖23。
37.本实施例中,为便于壳体2的内部结构的安装,壳体2为分体式结构,包括壳主体21、第一端盖22和第二端盖23,丝杆3前端的轴承9具体是装配于第一端盖22的预留孔中,丝杆3后端的轴承9具体是装配于第二端盖23的预留孔中,第一端盖22盖于壳主体21前端的第一敞口后,可以与壳主体21螺栓连接,第二端盖23盖设于壳主体21后端的第二敞口后,可以与壳主体21螺栓连接。
38.参见图2,可选地,所述第一盖孔处设置有防尘套221,所述推杆5穿设于所述防尘套221。
39.本实施例中,防尘套221设置于第一端盖22的第一盖孔中,保证壳体2相对推杆5移动时,防尘套221始终与推杆5之间是密封的,外部灰尘不会提供该第一盖孔进入壳体2中。其中,防尘套221的外周与第一端盖22密封设置,避免外部灰尘从防尘套221的外周与第一盖孔的连接处进入壳体2。
40.参见图2,可选地,所述第二端盖23朝向远离第一端盖22的方向凸出设置有延伸壳24,所述延伸壳24远离所述第二端盖23的一端具有第三敞口,所述壳体2还包括第三端盖25,所述第三端盖25盖设于所述延伸壳24的所述第三敞口,所述丝杆3的端部伸出对应的所述轴承9并延伸至所述延伸壳24内,所述电磁制动器7和所述蜗轮41分别设置于所述丝杆3位于所述延伸壳24内的部分。
41.本实施例中,由于壳主体21需要提供螺纹件6相对其移动的空间,因此,壳主体21的尺寸是由螺纹件6的尺寸决定的,螺纹件6与丝杆3需要相对运动,为保证两者之间的结构强度,螺纹件6的尺寸不能过小,则壳主体21的截面尺寸也不能过小,这时,第二端盖23可以向后延伸有一个延伸壳24,该延伸壳24的截面尺寸小于壳主体21的截面尺寸,该延伸壳24内部的空间只是为了安装电磁制动器7以及蜗轮41,即,电磁制动器7和蜗轮41位于其中一
个所述轴承9的外侧(例如电磁制动器7和蜗轮41位于如图2所示的后侧轴承9的后侧),螺纹件6位于两个轴承9之间。电磁制动器7和蜗轮41可以从延伸壳24后侧的第三敞口装入延伸壳24内,最后用第三端盖25盖设第三敞口即可。
42.参见图2,可选地,所述螺纹件6包括滑块61和衬套62,所述滑块61内部设置有套孔,所述衬套62设置于所述套孔中,所述衬套62与所述丝杆3螺纹连接。
43.本实施例中,衬套62可以是金属材质,具有足够的强度和刚度,衬套62的外壁与滑块61的套孔过盈配合或键连接,衬套62不可相对滑块61转动和移动,进一步保证丝杆3在衬套62中的运动的稳定性。
44.参见图2,可选地,所述滑块61的相对两侧分别设置有第一凸起611,所述壳体2内壁设置有与所述第一凸起611滑动配合的第一凹槽211;或/和,所述滑块61的相对两侧分别设置有第二凹槽,所述壳体2内壁设置有与所述第二凹槽滑动配合的第二凸起。
45.本实施例中,滑块61左侧和右侧分别设置有第一凸起611,第一凸起611与壳体2(具体是壳主体21)内壁的第一凹槽211滑动配合,保证壳体2相对滑块61移动的平稳性,进一步提高车门开启、闭合、悬停时的平顺性。其中,壳主体21内壁上也可以设置第二凸起,滑块61左右两侧设置有与第二凸起配合的第二凹槽,滑块61运动的稳定性更高。
46.本发明另一实施例的一种汽车,包括如前所述的车门驱动装置。
47.由于所述汽车的技术改进和技术效果与所述车门驱动装置一样,因此不再对所述汽车赘述。
48.术语“第一”和“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”和“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
49.虽然本发明披露如上,但本发明的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下,可进行各种变更与修改,这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。
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