CN1434187A - 用于车辆的自动开启和关闭装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于车辆的尺寸薄的自动开启和关闭装置。将外支架固定在固定支架的外侧，所述固定支架固定在车辆上。以这种方式，外支架能够沿着固定支架的轴线方向自由运动。设定固定支架的厚度比较小，和形成的横截面形状是相当薄凸出形状。外支架的底端壁部分的宽度大于侧壁表面部分的宽度，这个宽度相应于外支架的厚度。形成的外支架基本上呈薄的C形横截面形状。可以使得滑动机构厚度大致等于沿轴向设置在侧壁表面部分的齿条的齿牙宽度，由此使得侧壁表面部分的宽度稍微大于齿条的齿牙宽度。

Description

用于车辆的自动开启和关闭装置

发明领域

本发明涉及一种用于车辆的自动开启和关闭装置，其能够自动开启和关闭连接到车辆上的一个开启和关闭元件，以便随意地开启和关闭。

发明背景

通常，在车辆中，例如汽车和类似的车辆中有许多开启和关闭元件，例如车门、天窗、后门或类似的元件，将这些元件固定到车辆，以使其能够自由开启和关闭。特别是，在旅行车、小型货车和类似的车辆中，经常能够看到这样一种结构，其中将后门设置在车辆的后端部，以便容易从车辆的后部装载或卸载行李物品。在正常情况下，通过固定在车辆顶部后端部的铰链，将上述后门连接到车辆上，沿水平方向设置铰链的转动支撑点，并且所述后门这样构造，以便围绕铰链的转动支撑点沿竖直方向开启和关闭。在这种情况下，由于后门向车辆上方翻转很多，也将其称为提升门、后闸门或类似物。

但是，由于通常在这种情况下，上述后门具有较大的尺寸和重量，不容易开启和关闭后门，特别是妇女和儿童感到困难较大。在特殊情况下，当后门处于完全打开位置状态时，由于后门一次向上转动的量比较大，这就更难于打开和关闭后门。

因此，在家庭使用的小型货车或类似的车辆增加的条件下，可以看到在车辆中安装了用于后门的自动开启和关闭装置，以便容易开启和关闭后门，即使由妇女和儿童来操作，这种趋势已经在增加。而且，由于通过设置自动开启和关闭装置，即使在驾驶员位置的操作范围以外，也可以遥控操作后门。从使用方便的观点来看，安装自动开启和关闭装置是非常必要的。

在上面所述的后门的自动开启和关闭装置中，一个连杆通常连接到离开后门上的铰链的转动支撑点预定距离的位置，构成这种结构，通过驱动器驱动连杆，开启和关闭后门。对于上述类型的驱动器，在其结构中设有滑动机构，该滑动机构具有固定到车辆上的环状矩形通道，还设有杆状支架，以便杆状支架在通道中沿轴线方向自由移动，通过以线性移动的方式使连杆的另一端与杆状支架一起摆动，开启和关闭后门。例如日本专利申请公开号No.2001-253241，相应的美国专利申请号No.09/756416，申请日2001年1月8日，专利申请公开号US-2001/0047625A1，公开日2001年12月6日。在这种情况下，通过将滑动机构的轴线方向设置为基本上在竖直方向，驱动器被安装在车辆后端部的两侧立柱上。在杆状支架中形成沿轴线方向排列的齿条，所述齿条正对着通道侧壁中形成的窗体部分，这些齿条在通道的窗体部分中与小齿轮相互啮合。小齿轮这样构造，通过动力机构驱动和转动小齿轮，所述动力机构具有相应位于驱动源的电动机。当电动机运行时，使得这种结构中的杆状支架沿着通道线性摆动。而且，将球形伸出物固定到杆状支架的齿条的相对表面，通过沿轴线方向延伸的槽，球状伸出物延伸到外部，由此连接连杆的另一端，所述槽形成于通道的侧壁。还有，当电动机运行时，通过连杆、杆状支架的线性摆动运动被转变成为后门的开启和关闭动作，由此自动开启和关闭后门。

发明概述

在上面所述类型的车辆后门的自动开启和关闭装置中，由于驱动器被安置在车辆的立柱上，这就要求使安置在车辆上侧立柱内的滑动机构比较薄。但是，在常规的驱动器中，杆状支架的宽度取决于齿条的齿牙宽度，所述齿条的形状能够承受来自小齿轮的传递动力，但是，安置的通道相对于杆状支架位于更外侧，因此滑动机构的厚度变得比较大。而且，由于在通道的侧壁中形成槽和窗体部分，必须增加肋条或类似物，其中设定的厚度以较大，以便通道保持足够的刚性，因此使用于车辆的自动开启和关闭装置很难变薄。

本发明的目的是使用于车辆的自动开启和关闭装置变得比较薄。

按照本发明，提供了一种用于车辆的自动开启和关闭装置，其以自由开启和关闭的方式自动开启和关闭一个连接于车辆的开启和关闭元件，其包括：

固定到所述车辆上的导轨；

一个滑动元件，在滑动元件的外周边表面上设有沿轴线方向对齐的齿条，并且将滑动元件连接在所述导轨的外侧，因此滑动元件能够沿着所述导轨在轴线方向自由移动；

在所述滑动元件与开启和关闭元件之间设有连杆机构，并且将所述滑动元件的位移传递到开启和关闭元件；

一个驱动装置，该驱动装置具有一台电动机和一个输出齿轮，所述电动机转动和驱动与所述齿条相互啮合的输出齿轮，所述驱动装置使滑动元件在第一位置和第二位置之间摆动，在所述第一位置开启和关闭元件处于完全关闭位置状态，在所述第二位置开启和关闭元件处于完全开启位置状态。

按照本发明用于车辆的自动开启和关闭装置，其特征是将所述开启和关闭元件连接到所述车辆的后端部，以这种方式围绕设置在车辆顶部后端部的铰链的转动支撑点自由转动。

按照本发明用于车辆的自动开启和关闭装置，其特征是导轨被固定在与所述车辆的开启和关闭元件相邻的立柱部分。

按照本发明用于车辆的自动开启和关闭装置，其特征是导轨形成基本上凸出的横截面形状，其具有偏平的导轨部分，后者包括底端表面、一对基本上垂直于底端表面的侧端表面和基本上平行于所述底端表面的导向表面，在所述导向表面的宽度方向，基本上在中间位置部分具有向外伸出的突出部分，所述滑动元件形成基本上呈C形的横截面形状，其具有与所述底端表面相接触的底端壁部分，一对分别基本上垂直于所述的底端壁部分的侧壁表面部分，该侧壁表面部分与所述侧端表面滑动接触，一对导向壁部分各自基本上平行于底端壁部分，并且相对于突出部分与导向表面滑动接触。

按照本发明用于车辆的自动开启和关闭装置，其特征是在任何侧壁表面部分之一设有齿条，所述侧壁表面部分的宽度与所述齿条的齿牙的宽度大致上相等。

按照本发明，由于在导轨中不需要槽或类似物，而且导轨的厚度可以形成得比较薄，所以能够使连接到导轨的外侧的滑动元件的侧壁表面部分的宽度大致等于齿条中齿牙的宽度，由此能够形成尺寸比较薄的、用于车辆的自动开启和关闭装置。

附图的简要描述

图1是按照本发明的一个实施例、具有一个驱动装置的车辆部件的后侧视图，其中车辆的后门处于完全关闭位置状态。

图2是图1所示车辆部件的侧视图。

图3是图2所示车辆部件的侧视图，其中车辆的后门处于完全开启位置状态。

图4是图1-3所示驱动装置的详细构造的主视图。

图5是图4所示驱动装置的侧视图。

图6是沿着图4中剖面线A-A所示的横截面图。

图7是图4所示驱动装置的主视图，其中车辆的后门处于完全开启位置状态。

图8是图6所示滑动机构的变化结构的横截面图。

具体实施方式

下面参照附图详细描述本发明的实施例。

图1是按照本发明的一个实施例具有相应的驱动装置的车辆部件的后侧视图，其中车辆的后门处于完全关闭位置状态。图2是图1所示车辆部件的侧视图。图3是图2所示车辆部件的侧视图，其中车辆的后门处于完全开启位置状态。图4是图1-3所示驱动装置的详细构造的主视图。图5是图4所示驱动装置的侧视图。图6是沿着图4中剖面线A-A所示的横截面图。图7是图4所示驱动装置的主视图，其中车辆的后门处于完全开启位置状态。

如图1和2所示，借助安装于车辆顶部2的后端部的铰链3将后门4连接到车辆1，使其能够围绕枢轴自由转动。在这种情况下，铰链3的转动支撑点3a基本上沿水平方向设置，后门4这样构造，使其能够相对于车辆1在约90℃范围内围绕铰链3的转动支撑点3a，沿着竖直方向在如图1和2所示的基本垂直位置的完全关闭状态和如图3所示的基本水平位置的完全开启状态之间自由开启和关闭。在这种情况下，在此实施例中，后门4被连接到车辆1上，因此可以沿着垂直方向开启和关闭，但是，这种结构并不限于此，形成的这种构造可以使铰链3连接到车辆的侧面部分，使得转动支撑点3a基本上沿着垂直方向设置，而且，后门4相对于车辆1在横向方向开启和关闭。还有，开启和关闭的范围不限于90度，可以根据需要选择设置。

为了自动开启和关闭后门4，在车辆1中设有用于车辆的自动开启和关闭装置的驱动机构5。将驱动机构5连接在邻近车辆1后门的、车辆左侧的立柱部分7的内部，即，连接在车辆1后端部处该车辆1左侧的立柱部分7内部。在这种情况下，在此实施例中，设有一个驱动机构5。但是，并不仅限于这种结构，可以设置多个驱动机构。而且，在此实施例中，驱动机构5被连接在车辆1左侧的立柱部分7内，但是并不仅限于这种结构，驱动机构5可以被连接到位于右侧或左侧的立柱部分7之一。而且在这种情况下，可以设置多个驱动机构5，当然可以被连接在两个立柱中。在这种情况下，驱动机构5可以以对称方式设置。

下面将详细描述驱动机构5。

驱动机构5具有这样的结构，其包括由具有滑动机构10的齿条和齿轮，相应于连杆机构的连杆11，相应于驱动装置的动力机构12。

滑动机构10具有固定支架13和外支架14，固定支架13作为导轨，外支架14作为滑动元件。在构成滑动机构10的构造中，将外支架14连接到固定支架13的外侧，并且能够沿着轴线方向自由移动。

如图6所示，固定支架13具有扁平的轨道部分19，轨道部分19包括底端表面15，一对基本上垂直于底端表面15的侧端表面16和17，基本上平行于底端表面15的导向表面18，沿着导向表面18的宽度方向，基本上在中央部分具有向外突出的突出部分20。设定的固定支架13的厚度L小于固定支架的宽度l，并且具有基本上凸出形状的横截面形状，在附图中可以看到，沿着竖直方向凸出形状较薄。而且，借助固定元件(未图示)通过安装孔21和22固定支架固定到车辆1的立柱7上，因此其轴线方向相对于车辆1基本上位于竖直方向，并且将安装孔设置在固定支架的纵向方向的两端部。

相反，形成的外支架14具有基本上呈C形的横截面形状，其具有底端壁部分23，所说底壁部分23与固定支架13的底端表面15滑动接触，具有一对侧壁表面24和25，所述侧壁表面24和25基本上垂直于底端壁部分23，并且与固定支架13的侧端表面16和17滑动接触，一对导向壁部分26和27基本上分别平行于底端壁部分23，并且相对于突出部分20与导向表面18滑动接触，如图6所示。而且，目前的这种结构使得外支架14的各壁部分与固定支架的各表面滑动接触，因此外支架14以这种方式连接在固定支架13的外侧，使所述外支架14能够沿着固定支架13的轴线方向自由移动。还有，形成的外支架14的底端壁部分的宽度w大于侧壁部分的宽度W，所述侧壁部分的宽度W相应于附图中沿竖直方向的厚度，因此形成基本上比较薄的C形断面形状。

在外支架中形成多个沿轴线方向排列的位于侧壁表面部分24的齿条28。设定齿条28的齿宽t能够抵抗下面所述的输出小齿轮29传递来的动力，侧壁表面部分24和25的宽度W稍微大于齿条齿宽t。

如上所述，在本发明的驱动机构5中，由于在固定支架13中对于狭槽或类似物没有要求，有可能减小固定支架13的厚度L，有可能使形成的驱动机构5变薄，具体是通过使滑动机构的厚度T基本上等于齿条宽度t，其中，形成连接于固定支架13外侧的外支架14的侧壁表面部分24和25，因此外支架14的宽度W基本上相应于齿条的齿牙宽度t。

相反，动力机构12具有电动机30，蜗轮传动机构31，第一和第二减速齿轮32和33，输出齿轮29，将动力机构12固定安装到车辆1上，通过设置在蜗轮传动机构31的壳体中的安装部分34和35，将动力机构12安装在基本上相邻于固定支架13的中央部分。

电动机30连接安装在车辆1上的控制单元(未图示)，其构成的结构是，根据开启或关闭后门开关(未图示)的指令提供的电流使电动机30正转或反转，所述开启或关闭后门的开关设置客舱或类似的位置。蜗轮传动机构31连接电动机30的输出轴(未图示)，构成的这种结构使得电动机30的转速通过蜗轮传动机构31减小，并且转换其转动方向，从而能够从输出齿轮36输出。构成的这种结构，使得输出齿轮36的转动通过第一减速齿轮32和与之同轴并成一体地转动的第二减速齿轮33传递到输出齿轮29，因此，通过减速齿轮32和33减小输出齿轮36的转速，由此将转动运动传递到输出齿轮29。

输出齿轮29与齿条28齿牙相互啮合，构成的这种结构使得电动机30正转或反转，由此将动力从输出轴齿轮29传递到外支架14，使得外支架14沿着固定支架13的轴线方向线性摆动。

球状物突出物37被固定在齿条28的根部位置，这个根部位置位于相对于车辆1在外支架14上侧的前端。还有，连杆11的一端通过球形凹座38连接球状突出物37。而且，球状突出物39安装在离开铰链3的转动支撑点3a预定的距离位置，并且位于车辆后门4宽度方向的每个侧面部分4a。连杆11的另一端通过球形凹座40连接球形凹座突出物39。连杆11分别通过球状突出物37和39、球状凹座38和40，以运动自如的连接方式连接外支架14与后门4，构成的这种结构使得外支架14沿轴线方向产生位移，通过连杆11将位移传递到后门4。在这种情况下，在优选的实施例中，球状物突出物37被固定在齿条28的根部位置，这个位置位于外支架14的前端。但是，这种结构并不仅限于此，在构成的结构中，球状突出物37也可以被固定在外支架14的任何位置，只要不妨碍外支架14的运动，这是因为外支架14被设置成紧靠固定支架13的外侧。

如上所述，由于球状突出物37可以被固定在外支架14的任何位置，因此很容易安置连杆11，因此能够改善驱动机构5的设置性能。

下面详细描述上述驱动机构5的运行过程。

如图1和2所示，当后门4处于完全关闭状态时，打开后门的开启或关闭开关的打开按钮(未图示)，使得电动机30通过控制单元(未图示)获得电流，使得输出轴齿轮29沿着图4中所示顺时针方向转动。而且，输出齿轮29的转动被传递到齿条28，使得外支架14相对于车辆1向上运动，进入附图7所示的第二位置，在此位置，后门4由附图4所示的第一位置转变为完全开启位置。在第一位置中后门处于完全关闭位置状态。通过连杆11将位移传递到后门4，从而使得后门4进入完全开启位置状态，如图3所示。

从上面所述状态，打开后门的开启和关闭开关的关闭按钮(未图示)，在这种情况下电动机30通过控制单元(未图示)获得与开启按钮相反的电流，输出齿轮29沿着附图4所示的反时针方向转动。而且，输出齿轮29的转动被传递到齿条28，相对于车辆1，外支架14从图7所示的第二位置向下运动，进入附图4所示的第一位置。通过连杆11将位移传递到后门4，因此使得后门4进入完全关闭位置状态，如图1和2所示。

本发明不限于上面所述的实施例，在本发明的范围内，可以具有多种变化的方式。例如，在一个优选实施例中，假如开启和关闭元件是后门4，将后门4连接到车辆1的后端部，但是，不仅限于这种结构，其它的开启和关闭元件也可以连接到车辆1上，以便容易开启和关闭，例如用于车门、天窗或类似物。

而且，在此实施例中，将连杆11连接到外支架14和后门4上，作为连杆机构，但是，并不仅限于这种结构，还可以使用其它方式的连接机构。

还有，在此实施例中，虽然滑动机构10在固定支架13和外支架14中的扁平导轨部分19形成的滑动部分的横截面形状基本上呈矩形，但是并不仅限于这种形状，也可以使用如图8所示的基本上呈六角形的形状。在这种情况下，导轨部分19具有底端表面15，两个倾斜的钝角表面41a和41b，这两个表面分别与底端表面15成钝角地倾斜。还具有两个锐角的倾斜表面42a和42b，这两个表面分别于底端表面15形成锐角地倾斜。在外支架14中，形成一个槽部43，所述槽部43具有相应于导轨部分19形状的T形槽。直线形滑动机构(未图示)设有成对的呈钝角的倾斜表面41a和41b，和呈锐角的倾斜表面42a和42b。在具有基本上呈矩形横截面的滑动机构10中，在线性滑动机构的底端表面15和导向表面18之间、在侧端表面16和17之间，很难提供较高的加工精度和滑动性能。因此，在外支架14和导轨部分19之间要获得满意的配合效果，只有在底端表面15和导向表面19之间，或者在侧端表面16和17之间获得滑动配合。但是，在具有基本上呈六角形形状横截面的结构中，总共有四个表面夹持外支架14，使外支架14与导轨部分19接触配合，因此外支架14能够以非常稳定的状态在导轨19上运动。而且，在此实施例中，设定齿条28的齿牙宽度小于外支架14的底部的厚度，因此能够使动力机构12的其他部件，例如形成的输出齿轮29比较薄，因此能够为车辆构成总厚度比较薄的开启和关闭装置。在附图8中，采用的零部件代号与上面所述相应的零部件采用的相同。

按照本发明，因为对于导轨的槽或类似物没有要求，因此其厚度能够形成比较薄的尺寸，能够使连接到导向轨道外侧的滑动元件的侧壁表面部分的宽度基本上与齿条的齿牙宽度一致，所以能够为车辆构成比较薄的自动开启和关闭装置。

而且，按照本发明，由于连杆机构可以连接到滑动元件的任何位置，所以很容易安置连杆机构，因此能够改善用于车辆自动开启和关闭装置的安置性能。

Claims (5)

1.一种用于车辆的自动开启和关闭装置，其以自由开启和开闭的方式自动开启和关闭开启和关闭连接于车辆的开启和关闭元件，其包括：

固定到所述车辆上的一个导轨；

一个滑动元件，在滑动元件的外周边表面的轴线方向设有对齐的齿条，并且滑动元件连接于所述导轨的外侧，因此滑动元件能够沿着所述导轨的轴线方向自由移动；

一个连杆机构，设置在所述滑动元件与开启和关闭元件之间，并且将所述滑动元件的位移传递到开启和关闭元件；

一台驱动装置，该驱动装置具有电动机和输出齿轮，所述电动机转动和驱动与所述齿条相互啮合的输出齿轮，所述驱动装置使滑动元件在第一位置和第二位置之间摆动，在所述第一位置开启和关闭元件处于完全关闭位置状态，在所述第二位置开启和关闭元件处于完全开启位置状态。

2.按照权利要求1所述用于车辆的自动开启和关闭装置，其特征是：所述开启和关闭元件连接于所述车辆的后端部，以这种方式围绕设置在车辆顶部后端部分的铰链的转动支撑点自由转动。

3.按照权利要求2所述用于车辆的自动开启和关闭装置，其特征是：所述导轨被固定在与所述车辆的开启和关闭元件相邻的立柱部分。

4.按照权利要求1所述用于车辆的自动开启和关闭装置，其特征是：所述导轨形成基本上凸出的横截面形状，其具有扁平的导轨部分，后者包括底端表面、一对基本上垂直于底端表面的侧端表面和基本上平行于所述底端表面的导向表面，在所述导向表面的宽度方向，基本上在中间位置部分具有向外伸出的突出部分，所述滑动元件形成基本上呈C形的横截面形状，其具有与所述底端表面滑动接触的底端壁部分，一对分别基本上垂直于所述的底端壁部分的侧壁表面部分与所述侧端表面滑动接触，一对导向壁部分各自基本上平行于底端壁部分，并且相对于突出部分与导向表面滑动接触。

5.按照权利要求4所述用于车辆的自动开启和关闭装置，其特征是：在任何侧壁表面部分之一设有齿条，所述侧壁表面部分的宽度与所述齿条的齿牙的宽度基本上相等。

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