阅读说明：本技术 车门开闭装置、车门总成以及具有其的车辆 (Door opening and closing device, door assembly and have its vehicle ) 是由 聂礼鹏 罗威 吕高峰 于 2018-06-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种车门开闭装置、车门总成以及具有其的车辆。根据本发明第一方面实施例的车门开闭装置包括：电动驱动部件和铰链,所述电动驱动部件包括电机、传动组件以及离合器；所述传动组件与所述铰链连接以驱动所述铰链打开任意角度,所述离合器连接在所述电机和所述传动组件之间或者设置在所述传动组件内部或者设置在所述铰链与所述传动组件之间,在所述离合器处于分离状态时,所述铰链上用于与所述电动驱动部件连接的部分被保持并限制在当前位置。该车门开闭装置能够使车门打开至任意合适角度,且开门手感好。(The invention discloses a vehicle door opening and closing device, a vehicle door assembly and a vehicle with the vehicle door assembly. A vehicle door opening and closing device according to an embodiment of a first aspect of the present invention includes: the hinge comprises an electric driving part and a hinge, wherein the electric driving part comprises a motor, a transmission assembly and a clutch; the transmission assembly is connected with the hinge to drive the hinge to be opened at any angle, the clutch is connected between the motor and the transmission assembly or arranged in the transmission assembly or arranged between the hinge and the transmission assembly, and when the clutch is in a separated state, a part of the hinge, which is used for being connected with the electric drive component, is kept and limited at the current position. The vehicle door opening and closing device can enable the vehicle door to be opened to any proper angle, and the hand feeling of opening the vehicle door is good.)

车门开闭装置、车门总成以及具有其的车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种车门开闭装置、车门总成以及具有其的车辆。

背景技术

相关技术中，传统的车门需要人为施加力在车门上，实现车门关闭，或增加液压装置，实现自动开关车门。具体的通过铰链座板和页板的相对运动，加上限位器的限位功能，实现车门的开合或关闭到指定位置.

传统的手动车门并不能自主开闭，在双手被占用的情况下开关车门显得较为困难。同时传统限位器只具有一个档位或两个档位的限位功能，不能满足特殊情况下，车门动作过程中任意位置的开启或闭合。对于电动车门而言，也存在上述不能在任意角度打开的问题，而且在电机失效的情况下，乘客推拉车门并不会感受到车门传递的力矩(手感)。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种车门开闭装置，该车门开闭装置能够使车门打开至任意合适角度，且开门手感好。

本发明还提出了一种具有该车门开闭装置的车门总成以及具有其的车辆。

根据本发明第一方面实施例的车门开闭装置包括：电动驱动部件和铰链，所述电动驱动部件包括电机、传动组件以及离合器；所述传动组件与所述铰链连接以驱动所述铰链打开任意角度，所述离合器连接在所述电机和所述传动组件之间或者设置在所述传动组件内部或者设置在所述铰链与所述传动组件之间，在所述离合器处于分离状态时，所述铰链上用于与所述电动驱动部件连接的部分被保持并限制在当前位置。

根据本发明实施例的车门开闭装置，通过设置离合器以使电机失效时，能够切断电动驱动部件对铰链的动力供给，以避免手动开启车门造成的干涉；在此基础上，采用具有限位保持作用的铰链，以为铰链提供保持力矩，不仅对车门起到较好的限位作用，而且能够实现车门开启角度的无级调节，使车门能够停留在任意合适角度，此外，在外力克服保持力矩手动打开车门时，能够感受到车门传递的力矩，开门手感较好、乘坐体验较佳。

在一些实施例中，所述铰链包括：第一合页、第二合页、枢转轴、保持件，所述第一合页适于与车身连接；所述第二合页适于与车门连接；所述枢转轴连接于所述第二合页，所述枢转轴与所述电动驱动部件的动力输出件连接；所述保持件作用于所述枢转轴和所述第二合页中的至少一个，以阻止所述第二合页相对于所述第一合页转动。

在一些实施例中，所述保持件设于所述第一合页内，所述枢转轴穿过所述第一合页以与所述第二合页固定，所述保持件与所述枢转轴相适配以施加给所述枢转轴保持力矩。

在一些实施例中，所述保持件包括弹性件、固定环，所述弹性件直接或间接作用于所述固定环，所述固定环外套并固定连接于所述枢转轴。

在一些实施例中，所述固定环包括套设在所述枢转轴上的主环体和嵌设所述主环体上的滚针，所述滚针可绕自身的中心轴线转动.

在一些实施例中，所述保持件还包括至少一个支撑块，所述弹性件通过所述至少一个支撑块止抵在所述滚针上。

在一些实施例中，所述至少一个支撑块包括第一支撑块和第二支撑块，所述第一支撑块的第一端与所述第二支撑块的与所述滚针相背离的一端斜楔配合，所述第一支撑块的第二端与所述弹性件相止抵。

在一些实施例中，所述弹性件为压缩弹簧，所述第二支撑块的第二端具有定位凸柱，所述第一合页包括壳体和堵盖，所述壳体具有第一敞开口，所述堵盖封盖住所述第一敞开口，所述弹性件外套在所述定位凸柱上，所述弹性件的两端分别止抵在所述第一支撑块的第二端和所述堵盖上。

在一些实施例中，所述壳体包括第一页板、连接于所述第一页板的第一外壳和第二外壳，所述第一外壳和所述第二外壳大体构成L形，所述弹性件、所述第一支撑块位于所述第一页板和所述第一外壳限定出的第一容纳腔内，所述第一敞开口形成在所述第一外壳上，所述第二支撑块、所述固定环以及所述枢转轴的一部分位于所述第二外壳限定出的容纳腔内。

在一些实施例中，所述第一页板包括主板体和封盖板体，所述主板体具有与所述第二支撑块相正对的安装口，所述封盖板体在所述安装口内与所述主板体可拆卸地相连。

在一些实施例中，所述枢转轴具有限位凸缘，所述第一合页的壳体具有第二敞开口，所述保持件在所述第一壳体内外套于所述枢转轴，所述限位凸缘在所述第二敞开口的外侧封堵住所述第二敞开口。

在一些实施例中，所述第二合页包括第二页板以及垂直固定于所述第二页板的连接板，所述限位凸缘夹在所述连接板和所述第一合页的壳体之间，所述第一枢转轴的一部分伸入所述连接板内且通过螺栓与所述连接板紧固连接。

在一些实施例中，所述传动组件包括多个减速器以及与减速器连接的末级传动机构，所述离合器设置在相邻的减速器之间。

在一些实施例中，所述减速器为直齿轮减速器或锥齿轮减速器，所述末级传动机构为带传动机构、丝杆螺母传动机构、齿轮齿条传动机构、连杆机构中的任一种。

在一些实施例中，所述传动组件包括依次连接的直齿轮减速器、锥齿轮减速器以及带传动机构，所述直齿轮减速器与所述电机的电机轴连接，所述直齿轮减速器与所述锥齿轮减速器通过所述离合器连接，所述锥齿轮减速器包括主动锥齿轮和从动锥齿轮，所述带传动机构包括主动带轮、从动带轮以及传动带，所述从动锥齿轮与所述主动带轮同轴固定，所述从动带轮与所述枢转轴通过套筒同轴固定。

在一些实施例中，所述离合器为爪形离合器，所述离合器包括定离合爪、动离合爪以及离合切换件，所述定离合爪连接于所述传动组件的首级传动件，所述动离合爪可滑动地空套于所述直齿轮减速器的输出轴，所述离合切换件与所述动离合爪连接，以适于驱动所述动离合爪与所述定离合爪接合或脱离。

在一些实施例中，所述动离合爪与所述输出轴通过滑键滑动配合，所述离合切换件用于驱动所述动离合爪在所述输出轴上朝向或背离所述定离合爪滑移。

在一些实施例中，所述离合切换件为连杆组件，所述离合切换件包括：支撑座以及铰接于所述支撑座的控制臂，所述控制臂大体为L形，所述控制臂的一端适于推抵所述动离合爪且所述控制臂的中部与所述支撑座铰接。

根据本发明第二方面实施例的车门总成包括车门以及所述的车门开闭装置。

根据本发明第三方面实施例的车辆，包括所述的车门总成。

在一些实施例中，还包括控制器、速度传感器，所述速度传感器用于检测所述电机的电机轴的转速，所述控制器与所述速度传感器、所述电机、所述离合器电连接，以在所述速度传感器检测到的转速不在预设阈值范围内时控制所述离合器切换至分离状态、控制所述电机停止。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的车门开闭装置的示意图。

图2是根据本发明实施例的车门开闭装置的铰链的示意图。

图3是图1的俯视示意图。

图4是根据本发明实施例的车门开闭装置的局部示意图。

图5是根据本发明实施例的车门开闭装置的另一个局部示意图。

附图标记：

车门开闭装置100，

电动驱动部件10，电机11，传动组件12，直齿轮减速器121，输出轴121a，锥齿轮减速器122，主动锥齿轮122a，从动锥齿轮122b，带传动机构123，主动带轮123a，从动带轮123b，同步带123c，离合器13，定离合爪131，动离合爪132，离合切换件133，支撑座133a，控制臂133b，滑键134，拨杆135，

铰链20，第一合页21，壳体211，第一页板211a，第一外壳211b，第二外壳211c，主板体211d，封盖板体211e，堵盖212，第二合页22，第二页板221，连接板222，枢转轴23，保持件24，弹性件241，固定环242，第一支撑块243，第二支撑块244，定位凸柱244a，套筒25，螺栓26，

滑槽m。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的单元或具有相同或类似功能的单元。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1至图5描述根据本发明实施例的车门开闭装置100。

如图1所示，根据本发明第一方面实施例的车门开闭装置100包括：电动驱动部件10和铰链20、电动驱动部件10包括电机11、传动组件12以及离合器13；传动组件12与铰链20连接以驱动铰链20打开任意角度，离合器13连接在电机11和传动组件12之间或者设置在传动组件12内部或者设置在铰链20与传动组件12之间，在离合器13处于分离状态时，铰链20上用于与所述电动驱动部件10连接的部分被保持并限制在当前位置。

需要说明的是，铰链20上用于与电动驱动部件10连接的部分可以是铰链20的枢转轴23，也可以是组成铰链20的合页。铰链20为具有力矩保持作用的结构。

换言之，在一些实施例中，离合器13可以设置在电机11的电机轴与传动组件12的初级传动件之间，在另一些实施例中，离合器13可以设置在传动组件12内部的多个传动件中的任意相邻的两个之间，此外离合器13还可以设置在传动组件12的末级传动件与铰链20之间。

根据本发明实施例的车门开闭装置，通过设置离合器13以使电机11失效时，能够切断电动驱动部件10对铰链20的动力供给，以避免手动开启车门造成的干涉；在此基础上，采用具有限位保持作用的铰链20，以为铰链20提供保持力矩，不仅对车门起到较好的限位作用，而且能够实现车门开启角度的无级调节，使车门能够停留在任意合适角度，此外，在外力克服保持力矩手动打开车门时，能够感受到车门传递的力矩，开门手感较好、乘坐体验较佳。

在一些实施例中，铰链20包括：第一合页21、第二合页22、枢转轴23、保持件24，第一合页21适于与车身连接；第二合页22适于与车门连接。枢转轴23连接于第二合页22，枢转轴23与电动驱动部件10的动力输出件连接；保持件24作用于枢转轴23和第二合页22中的至少一个，以阻止第二合页22相对于第一合页21转动。

具体地，枢转轴23与第二合页22固定连接，枢转轴23穿过第一合页21且第一合页21与枢转轴23构成转动副，枢转轴23固定连接于电动驱动部件10的动力输出件(末级传动件)。

由此，保持件24将保持力或保持力矩施加于第二合页22或者枢转轴23，从而为第二合页22提供保持力矩，进而使与其连接的车门能够被稳定可靠地限位。

如图2所示，保持件24设于第一合页21内，枢转轴23穿过第一合页21以与第二合页22固定，保持件24与枢转轴23相适配以施加给枢转轴23保持力矩。由此，保持件24集成在铰链20的第一合页21内，使整个车门开闭装置的结构更紧凑、更方便布置。

进一步地，保持件24包括弹性件241、固定环242，弹性件241直接或间接作用于固定环242，固定环242外套并固定连接于枢转轴23。由此，弹性件241的弹性回复力直接或间接作用于固定环242，进而间接作用于固定连接于固定环242的枢转轴23，从而对枢转轴23施加保持力矩或保持力矩，以在当离合器13切换至断开状态时枢转轴23不会因为失去电动驱动部件10的锁止力而随意活动，在受到不超过预设大小的外力作用时枢转轴23仍能稳定停留并保持在当前状态。

可以理解的是，固定环242可以是镶嵌在所述枢转轴23外的镶块，保持件24也不限于上述结构，还可以是扭力轴承。

在一些实施例中，固定环242包括套设在枢转轴23上的主环体和嵌设主环体上的滚针，滚针可绕自身的中心轴线转动。由此，滚针可以在车门被手动推动时被驱动绕自身轴线转动，同时枢转轴23需要克服滚动摩擦力才能转动。

可选地，保持件24还包括至少一个支撑块，弹性件241通过至少一个支撑块止抵在滚针上。由此，在手动开门时使滚针的滚动更顺畅。

在图2所示的具体实施例中，至少一个支撑块包括第一支撑块243和第二支撑块244，第一支撑块243的第一端与第二支撑块244的与滚针相背离的一端斜楔配合，第一支撑块243的第二端与弹性件241相止抵。

具体地，第一支撑块243的下端止抵在所述弹性件241上，第一支撑块243的上端具有自上向下向右倾斜的第一斜面，第二支撑块244的右端与所述固定环242转动配合，第二支撑块244的左端具有自上向下逐渐向右倾斜的第二斜面，第一斜面与第二斜面相贴合，第一支撑块243与第二支撑块244垂直设置。

这样，弹性件241的向上的弹性回复力通过所述第一支撑块243传递给第二支撑块244，最终朝向所述固定环242的径向作用于所述固定环242，减小了铰链20在垂直于枢转轴23方向的尺寸，使铰链20的结构更紧凑。

为方便各个支撑块在第一合页21内的安装，采用以下设计：弹性件241为压缩弹簧，第二支撑块244的第二端具有定位凸柱244a，第一合页21包括壳体211和堵盖212，壳体211具有第一敞开口，堵盖212封盖住第一敞开口，弹性件241外套在定位凸柱244a上，弹性件241的两端分别止抵在第一支撑块243的第二端和堵盖212上。

壳体211可以包括第一页板211a、连接于第一页板211a的第一外壳211b和第二外壳211c，第一外壳211b和第二外壳211c大体构成L形，弹性件241、第一支撑块243位于第一页板211a和第一外壳211b限定出的第一容纳腔内，第一敞开口形成在第一外壳211b上，第二支撑块244、固定环242以及枢转轴23的一部分位于第二外壳211c限定出的容纳腔内。具体地，第一页板211a可以通过螺栓26与车身连接，第二页板221可以通过螺栓26与车门连接。

在一些实施例中，第一页板211a包括主板体211d和封盖板体211e，主板体211d具有与第二支撑块244相正对的安装口，封盖板体211e在安装口内与主板体211d可拆卸地相连。由此，封盖板体211e的设置更方便第一支撑块243、第二支撑块244、保持件24等在第一容纳腔内的安装。

进一步地，参照图2所示，枢转轴23具有限位凸缘，第一合页21的壳体211具有第二敞开口，保持件24在第一壳体211内外套于枢转轴23，限位凸缘在第二敞开口的外侧封堵住第二敞开口。由此，限位凸缘以及固定环242能够共同对枢转轴23起到限位作用，减少枢转轴23的轴向窜动。

为方便枢转轴23的维修以及安装，枢转轴23与第二合页22可拆卸地连接，具体地，第二合页22包括第二页板221以及垂直固定于第二页板221的连接板222，限位凸缘夹在连接板222和第一合页21的壳体211之间，第一枢转轴23的一部分伸入连接板222内且通过螺栓26与连接板222紧固连接。

在一些实施例中，传动组件12包括多个减速器以及与减速器连接的末级传动机构，离合器13设置在相邻的减速器之间。需要说明的是，末级传动机构是在传动组件12上动力最后传递的机构，也就是说，在电机11未失效时，电机11的动力依次经多个减速器、末级传动机构传递给铰链20，以实现电动开门。

可选地，减速器为直齿轮减速器121或锥齿轮减速器122，末级传动机构为带传动机构123、丝杆螺母传动机构、齿轮齿条传动机构、连杆机构中的任一种。由此，末级传动机构能够实现远距离传递动力，便于车门开闭装置在车门上的布置。

参照图1和图3所示，传动组件12包括依次连接的直齿轮减速器121、锥齿轮减速器122以及带传动机构123，直齿轮减速器121与电机11的电机轴连接，直齿轮减速器121与锥齿轮减速器122通过离合器13连接，锥齿轮减速器122包括主动锥齿轮122a和从动锥齿轮122b，带传动机构123包括主动带轮123a、从动带轮123b以及传动带，从动锥齿轮122b与主动带轮123a同轴固定，从动带轮123b与枢转轴23通过套筒25同轴固定。

由此，当控制离合器13切换至接合状态时，电机11的动力能够通过直齿轮减速器121、锥齿轮减速器122、离合器13、带传动机构123、铰链20依次传动，进而能够以电控方式控制车门的电动开闭；当控制离合器13切换至断开状态时，就能够阻断电机11的动力传递至带传动机构123，从而使铰链20不再受电机11驱动，此时只能通过手动方式开闭车门。

此外，通过控制一定的同步带123c齿轮连线与电机11转轴的角度，来保证安装时铰链20、同步带123c齿轮各自同车门或门柱之间不发生干涉。

如图4和图5所示，离合器13为爪形离合器13，离合器13包括定离合爪131、动离合爪132以及离合切换件133，定离合爪131连接于传动组件12的首级传动件，动离合爪132可滑动地空套于直齿轮减速器121的输出轴121a，离合切换件133与动离合爪132连接，以适于驱动动离合爪132与定离合爪131接合或脱离。

动离合爪132与输出轴121a通过滑键134滑动配合，滑键134的两端设有轴用挡圈以对离合切换件13的运动轨迹进行限位，离合切换件133用于驱动动离合爪132在输出轴121a上朝向或背离定离合爪131滑移。

这样，通过控制三相交流电机11的运转实现电机轴的正转与反转，即开关车门动作。电机11连接减速器将运动传递到离合器13。爪形离合器13(牙嵌离合器13)的定离合爪131与主动锥齿轮122a焊接或用销钉固定，并与减速器的输出轴121a间隙配合，在轴上可自由转动。动离合爪132与减速器的输出轴121a通过轴端挡圈、滑键134相对固定，同时通过滑键134可以在一定范围内在输出轴121a上滑动保证离合。

进一步地，离合切换件133为连杆组件，离合切换件133包括：支撑座133a以及铰接于支撑座133a的控制臂133b，控制臂133b大体为L形，控制臂133b的一端适于推抵动离合爪132且控制臂133b的中部与支撑座133a铰接。换言之，控制臂133b具有拨杆135，拨杆135可以推抵滑键134在滑槽m的导向作用下滑动，控制臂133b通过支撑座133a固定于车门。锥齿轮减速器122内的锥齿轮相互啮合以将横向转动转换为纵向转动，通过输出轴121a带动同步带123c齿轮运转，进一步地带动铰链20的枢转轴23的运转。

可以理解的是，离合切换件133可以被设计成：在电机11断电的同时驱动离合器13断开。比如说，离合切换件133的控制臂133b可以通过电磁铁和弹簧共同作用，以在电机11断电时能够在弹簧的弹力作用下推动动离合爪132远离定离合爪131运动，进而与定离合爪脱离，使离合器13在电机11失效时自动切换至断开状态。而当电机11正常工作时，电磁铁可以克服弹簧的弹力使离合切换件133常推动动离合爪132与定离合爪131锁合，使离合器13处于接合状态。

当然，离合切换件133也不限于上述能够被电控的结构，离合切换件133的运动还可以通过手动操作实现。

综上，本发明实施例的车门开闭装置所需空间相对较小，只需增加装置即可实现自动开关车门，对车身改动较小，兼容性较好，节约成本。一般电动车门在电机11失效的情况下，车门在斜坡或车身不平情况下会自行打开，失去了限位功能。或着乘客推拉车门并不会感受到车门传递的力矩(手感)。本发明在电机11失效模式下，开关车门依然具有铰链20力矩及限位要求。

根据本发明第二方面实施例的车门总成包括车门以及上述实施例的车门开闭装置。

根据本发明实施例的车门总成能够实现电动模式下车门停留在任意合适的开启位置，同时在电动开启模式失效时能够通过手动方式开启，且具有较好的开门手感、开门体验较好。

具体地，车门开闭装置可以密封在壳体211中安装在车门空腔合适位置处，以使车门总成的外形更美观。

根据本发明第三方面实施例的车辆，包括上述实施例的车门总成。特殊情况下需要半开或一定角度开闭车门时，车门能停留在车主希望的合适位置，而不是固定的一档、二档的位置，电机11失效的情况下只需离合器13断开连接，车门依然能够顺利开闭而不会锁死。

进一步地，车辆还包括控制器、速度传感器，速度传感器用于检测电机11的电机轴的转速，控制器与速度传感器、电机11、离合器13电连接，以在速度传感器检测到的转速不在预设阈值范围内时控制离合器13切换至分离状态、控制电机11停止。

这样，在保证可行性的同时考虑到电机11失效，可单独控制控制臂133b迫使离合器13分开，使得车门能人为推拉不至于卡死，同时可控制电机11的运转来控制车门的任意位置开关，在斜坡上或者不平稳路面也可保证车门不会自行打开且任意开启角度。考虑到有时车主或乘客会自主推拉车门，可在电机11转轴上设置标记，有电子元件(如速度传感器)监测电机轴转速，当转速为零时或小于设定值或设定范围时即可判定有障碍物阻挡车门，电机11停止，同时控制臂133b下压断开离合，当转速高于设定值或设定范围时可以判定人为推拉车门，电机11断电，同时控制臂133b下压，断开离合器13保护电机11。

由此，当车主按下控制按钮即可控制打开车门或关闭车门，当人为施加力在车门上推动或拉动车门时，离合器13可自动断开，保护电机11。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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结构或单元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。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。