一種汽車車門開合裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種汽車車門開合裝置，包括ECU、動力組件以及連接在動力組件與車門之間的用于開合車門的傳動組件，ECU與動力組件連接。與現有技術相比，本車門開合裝置通過控制系統控制動力組件，動力組件產生的動力經傳動組件驅動四個車門自動開合，從而能夠為駕駛員和乘客提供便利；或者夏天時，暴曬后車內溫度很高時，可以提前開門通風；而且在駕駛員或乘客不方便手動開啟或者遠距離開啟車門時，可進行遙控開啟；本車門開合裝置結構簡單，制造成本低。
【專利說明】一種汽車車門開合裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種汽車車門開合裝置。
【背景技術】
[0002]車門是汽車上一個重要的零部件，一般由門體、車門附件和內飾蓋板三部分組成。車門的開合便利性、密封性和防撞性能直接影響整車的安全性和舒適性。
[0003]傳統順開式車門開合需手動，設計不新穎。隨著科技的發展，已不能滿足人們對車輛科技感的要求。
[0004]為此各種新型車門應運而生，像剪刀門、鷗翼門等，以及像上掀式、折疊式、對開式等等。它們設計新穎、開啟方式獨特，提升了車輛科技感。
[0005]但是它們大多造價昂貴、制造難度大、維修費用很高，有的設計甚至影響到了車身結構，具有安全隱患。目前這些設計只存在于那些追求個性的汽車中，推廣難度較大。

【發明內容】

[0006]本發明所要解決的技術問題是提供一種成本低、制造簡單的汽車車門開合裝置，以實現車門的全自動開合。
[0007]為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是:一種汽車車門開合裝置，包括ECU、動力組件以及連接在動力組件與車門之間的用于開合車門的傳動組件，ECU與動力組件連接。
[0008]所述傳動組件包括與所述動力組件連接的主軸和與所述車門連接的限位桿，主軸通過齒輪傳動機構與限位桿連接，主軸與齒輪傳動機構之間通過同步器相連接。
[0009]所述限位桿的一端與所述車門活動連接，另一端固定設有與所述齒輪傳動機構輸出端的動力齒輪嚙合連接的從動齒輪。
[0010]所述齒輪傳動機構包括與所述主軸連接的圓柱齒輪機構和與圓柱齒輪機構連接的錐齒輪機構，該錐齒輪機構末端的從動錐齒輪與所述動力齒輪通過齒輪軸連接。
[0011]所述動力組件包括電動機和齒輪減速機構，電動機通過該齒輪減速機構與所述主軸連接，電動機與所述ECU連接。
[0012]本汽車車門開合裝置還包括與所述ECU連接的液壓控制系統，液壓控制系統包括單向定量液壓泵、用于驅動所述同步器的驅動組件、用于車門解鎖的解鎖組件和用于檢測車門開合狀態的檢測裝置。
[0013]所述驅動組件包括與所述同步器的接合套連接的活塞缸，活塞缸由與所述ECU連接的換向閥控制。
[0014]所述解鎖組件包括設在所述車門上與車門鎖拉桿連接的活塞缸，活塞缸由與所述E⑶連接的換向閥控制。
[0015]所述檢測裝置包括設在所述限位桿上的限位桿傳感器、位于所述車門鎖拉桿行進路線中的車門鎖傳感器和設在所述車門上的車門傳感器，限位桿傳感器、車門傳感器和車門鎖傳感器與所述E⑶連接，將檢測的信號傳遞至E⑶。
[0016]本汽車車門開合裝置還包括遙控器，所述E⑶接收遙控器發射的信號。
[0017]所述遙控器、車門鎖傳感器、限位桿傳感器和車門傳感器接入E⑶的輸入端。E⑶通過接收信號，進行處理，直接控制換向閥的換向動作，間接地控制開關門操作。
[0018]本發明采用上述技術方案，與現有技術相比，本車門開合裝置通過控制系統控制動力組件，動力組件產生的動力經傳動組件驅動四個車門自動開合，從而能夠為駕駛員和乘客提供便利；或者夏天時，暴曬后車內溫度很高時，可以提前開門通風；而且在駕駛員或乘客不方便手動開啟或者遠距離開啟車門時，可進行遙控開啟；本車門開合裝置結構簡單，制造成本低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發明車門開合裝置的工作原理圖；
[0020]圖2為本發明車門開合裝置的結構示意圖；
[0021]圖3為本發明車門開合裝置的液壓控制系統的原理示意圖；
[0022]圖4為本發明車門開合裝置的控制原理圖；
[0023]上述圖中的標記均為:1、汽車支撐柱；2、動力齒輪；3、限位桿；4、限位桿傳感器；
5、鉸鏈；6、車門；7、車門傳感器；8、電動機；9、一級減速主動齒輪；10、一級減速從動齒輪；
11、第一圓錐齒輪；12、第二圓錐齒輪；13、第二錐齒輪軸；14、第四圓錐齒輪；15、左前門限位桿；16、第三錐齒輪軸；17、第三圓錐齒輪；18、第一錐齒輪軸；19、左前門二級減速從動齒輪；20、左前門二級減速主動齒輪；21、鎖環；22、花鍵轂；23、右前門二級減速主動齒輪；24、右前門限位桿；25、液壓控制系統；26、接合套；27、主軸；28、車門鎖傳感器；29、車門鎖拉桿；30、第四活塞缸；31、第三活塞缸；32、第二活塞缸；33、第一活塞缸；34、遙控器；35、報警燈；36、E⑶；37、單向定量液壓泵。
【具體實施方式】
[0024]如圖1、圖2、圖3和圖4所示為本發明的一種汽車車門開合裝置，車門6是通過鉸鏈5安裝在汽車支撐柱I上，車門6 —般包括乘用車4個車門，汽車支撐柱I指的是A柱和B柱。為了使車門6能夠自動開合，本車門開合裝置包括E⑶36、動力組件以及連接在動力組件與車門6之間的用于開合車門的傳動組件，E⑶36與動力組件連接，E⑶36為控制單元，動力組件為整個裝置提供動力，在E⑶36的控制下,動力組件產生的動力經傳動組件傳遞至車門6,推動車門6自動開啟，或者拉動車門6進行閉合。
[0025]具體地說，傳動組件包括與動力組件連接的主軸27和與車門6連接的限位桿3。主軸27橫向支撐在汽車相應位置上，主軸27通過齒輪傳動機構與限位桿3連接，主軸27與齒輪傳動機構之間通過同步器相連接，該同步器為鎖環式慣性同步器，主要由固定在主軸27上的花鍵轂22、鎖環21和接合套26構成，同步器由驅動組件驅動進行動作，實現主軸27與齒輪傳動機構的結合和分離，同步器控制動力的中斷和傳遞，驅動組件與ECU36連接，受E⑶36的控制。主軸27不工作時為空轉。
[0026]動力組件包括電動機8和齒輪減速機構。該齒輪減速機構為一級減速機構，包括常嚙合的一級減速主動齒輪9和一級減速從動齒輪10，一級減速主動齒輪9固定安裝在電動機8的輸出軸上，一級減速從動齒輪10固定安裝在主軸27上。電動機8安裝在汽車上，通過該齒輪減速機構與主軸27連接，電動機8與E⑶36連接，受E⑶36的控制。
[0027]傳動組件的齒輪傳動機構包括與主軸27連接的圓柱齒輪機構和與圓柱齒輪機構連接的錐齒輪機構，圓柱齒輪機構作為二級減速機構。下面以左前門和右前門為例，對本裝置進行詳細地說明。如圖2所示，在I中，根據驅動的車門為左前門和右前門，圓柱齒輪機構分為左前門二級減速機構和右前門二級減速機構，左前門二級減速機構包括常嚙合的左前門二級減速主動齒輪20和左前門二級減速從動齒輪19，右前門二級減速機構包括常嚙合的右前門二級減速主動齒輪23和右前門二級減速從動齒輪。左前門二級減速主動齒輪20空套在主軸27上，與右側的同步器的接合套26固定連接，左前門二級減速從動齒輪19通過兩個錐齒輪機構與動力齒輪2連接，這兩個錐齒輪機構包括第一圓錐齒輪11、第二圓錐齒輪12、第三圓錐齒輪17和第四圓錐齒輪14，第一圓錐齒輪11和第二圓錐齒輪12相嚙合，第三圓錐齒輪17和第四圓錐齒輪14相嚙合，左前門二級減速從動齒輪19與第一圓錐齒輪11同軸安裝在第一錐齒輪軸18上，第二圓錐齒輪12和第三圓錐齒輪17同軸固定在第二錐齒輪軸13上，第二錐齒輪軸13通過齒輪機構連接主軸27和動力齒輪2，第二錐齒輪軸13與主軸27垂直放在主軸27與汽車支撐柱I之間，將主軸27動力傳遞至動力齒輪2，第四圓錐齒輪14通過一個同軸安裝的動力齒輪2與左前門上的左前門限位桿15連接，最終將動力傳遞至左前門，第四圓錐齒輪14和動力齒輪2同軸固定在第三錐齒輪軸16上，第一錐齒輪軸18與第三錐齒輪軸16相垂直，第一錐齒輪軸18與第二錐齒輪軸13在同一平面內。右前門二級減速機構的結構與左前門二級減速機構的結構相同，右前門二級減速主動齒輪23空套在主軸27上，與另一個同步器的接合套26固定連接，右前門二級減速從動齒輪與另一個錐齒輪機構連接，右前門二級減速從動齒輪與該錐齒輪機構的主動錐齒輪同軸安裝在齒輪軸上，該錐齒輪機構的從動錐齒輪通過另一個同軸安裝的動力齒輪與右前門上的右前門限位桿24連接，最終將動力傳遞至右前門。
[0028]限位桿3的一端與車門6活動連接，在車門6上設有沿水平方向延伸的直線導槽，限位桿3的端部鉸接有滑塊，滑塊位于直線導槽中沿直線導槽移動。限位桿6的另一端固定設有與齒輪傳動機構輸出端的動力齒輪2常嚙合的從動齒輪，該動力齒輪2與傳動組件的錐齒輪機構的從動錐齒輪同軸安裝在同一齒輪軸上，限位桿3擺動，通過滑塊在直線導槽中的移動，從而能夠帶動車門6擺動。兩個動力齒輪2分別位于車身兩側的A柱內部，左前門限位桿15和右前門限位桿24端部的從動齒輪也分別安裝在車身兩側的A柱內部。
[0029]在I中，同步器在主軸27上設有兩個，分別與左前門二級減速機構和右前門二級減速機構連接。
[0030]本汽車車門開合裝置還包括與E⑶36連接的液壓控制系統25，液壓控制系統25包括單向定量液壓泵37、用于驅動同步器的驅動組件、用于車門6解鎖的解鎖組件和用于檢測車門6開合狀態的檢測裝置。
[0031]同步器的驅動組件包括與接合套26連接的兩個活塞缸，分別為第一活塞缸33和第三活塞缸31，第一活塞缸33與右前門二級減速機構配合的同步器的接合套26連接，第三活塞缸31與左前門二級減速機構配合的同步器的接合套26連接。兩個活塞缸位于液壓回路中，由與ECU36連接的換向閥控制，換向閥為電磁閥，單向定量液壓泵37為整個液壓回路供油。[0032]解鎖組件包括設在車門6上與車門鎖拉桿連接的兩個活塞缸，分別布置在左前門和右前門上，兩個活塞缸分別為與兩個車門鎖拉桿29連接的第二活塞缸32和第四活塞缸30，兩個活塞缸位于液壓回路中，由與E⑶36連接的換向閥控制，換向閥也為電磁閥。第二活塞缸32固定安裝在右前門內，與右前門的車門鎖拉桿29平行設置。第四活塞缸30固定安裝在左前門內，與左前門的車門鎖拉桿29平行設置。需要開啟前車門時，在ECU36的控制下，首先第二活塞缸32或第四活塞缸30的活塞桿帶動車門鎖拉桿29移動，車門鎖拉桿29與車門鎖固定連接，拉動即可解鎖，原理與拉動車門把手使車門解鎖相同。將左前門或右前門首先解鎖，然后才能通過限位桿3開啟相應的車門。
[0033]如圖3所示，第二活塞缸32和第四活塞缸30上的換向閥的左側為差動連接，第一活塞缸33和第二活塞缸32且為常泄壓狀態，第三活塞缸31和第四活塞缸30且為常泄壓狀態。四個活塞缸均為油缸，在整個液壓回路中，四個活塞缸上的換向閥與單向定量液壓泵37連接，液壓回路中并設有溢流閥。
[0034]檢測裝置包括設在限位桿3上的限位桿傳感器4、位于車門鎖拉桿29行進路線中的車門鎖傳感器28和設在車門6相應位置的車門傳感器7，車門6有四個，則對應的車門鎖傳感器28和車門傳感器7各為四個，限位桿傳感器4為八個。限位桿傳感器4檢測限位桿3端部從動齒輪與動力齒輪的嚙合位置，車門鎖傳感器28用于檢測車門鎖拉桿29的位置，車門傳感器7用于檢測車門6開啟或關閉時運行軌跡內是否有障礙物。限位桿傳感器
4、車門鎖傳感器28和車門傳感器7均與E⑶36連接，將檢測的信號傳遞至E⑶36。
[0035]檢測裝置還包括與E⑶36連接的報警燈35，在車門6開合時，車門傳感器7若檢測到車門6運行軌跡內有障礙物，則報警燈35亮起，信號終止，車門6停止動作，若車門傳感器7檢測無障礙物，則車門6按既定軌跡運行。
[0036]限位桿傳感器4在各限位桿3上設有兩個。如圖1和圖2所示，兩個左前門的限位桿傳感器4設在左前門限位桿15端部從動齒輪上，且分別位于從動齒輪在開啟左前門和關閉左前門時嚙合轉動的兩個終點位置處，當左前門完全開啟，動力齒輪2和從動齒輪嚙合至開啟終點的限位桿傳感器4位置處，當左前門完全關閉，動力齒輪2和從動齒輪嚙合至關閉終點的限位桿傳感器4位置處。右前門的限位桿傳感器4設在右前門限位桿24端部從動齒輪上，且位于從動齒輪在開啟右前門和關閉右前門時嚙合轉動的兩個終點位置處，當右前門完全開啟，動力齒輪和從動齒輪嚙合至開啟終點的限位桿傳感器4位置處；當右前門完全關閉，動力齒輪2和從動齒輪嚙合至關閉終點的限位桿傳感器4位置處。左前門和右前門的限位桿傳感器4并分別將左前門和右前門開啟和關閉的信號傳遞至ECU36，由ECU36控制同步器驅動組件推動接合套26脫離，中斷動力傳遞。
[0037]左前門的車門鎖傳感器28位于第四活塞缸30行程的終點位置處，在左前門解鎖時，第四活塞缸30帶動左前門的車門鎖拉桿29向前運動，完成左前門的解鎖，直至觸碰左前門車門鎖傳感器28，左前門車門鎖傳感器28將信號傳遞至ECU36，ECU36控制換向閥使第四活塞缸30泄壓。右前門的車門鎖傳感器28位于第二活塞缸32行程的終點位置處，在右前門解鎖時，第二活塞缸32帶動右前門車門鎖拉桿29向前運動，直至觸碰右前門車門鎖傳感器28，車門鎖傳感器28將信號傳遞至E⑶36，E⑶36控制換向閥時第二活塞缸32泄壓，完成右前門的解鎖。
[0038]圖2中，主軸27延伸至II部分，II為本汽車車門開合裝置控制左后門和右后門部分。在II中，汽車左后門和右后門的控制系統、動力組件以及連接在動力組件與車門之間的用于開合車門的傳動組件均與I相同，II與I原理相同。
[0039]本汽車車門開合裝置包括遙控器34，以實現遠程遙控開合，相應的E⑶36用于接收遙控器34發射的信號。遙控器34、限位桿傳感器4、車門鎖傳感器28和車門傳感器7均接入ECU36的輸入端，電動機8和換向閥均接在ECU36的輸出端，控制換向閥的換向機能和電動機8的正反轉，從而間接地控制車門6的開合。
[0040]本汽車車門開合裝置的工作原理如下:
[0041 ] 當旋轉遙控左前門開啟時，遙控器34發射信號給E⑶36，左前門車門傳感器7開始工作，開始檢測車門開啟軌跡內是否有障礙物，若有障礙物報警燈35亮起，信號終止。若無障礙物則ECU36為電動機8提供正轉電壓，電動機8提供動力帶動主軸27旋轉，第三活塞缸31、第四活塞缸30增壓，第四活塞缸31推動左前門的車門鎖拉桿29，左前門解鎖，左前門車門鎖拉桿29向前運動觸碰左前門的車門鎖傳感器28，第四活塞缸30泄壓。第三活塞缸31推動同步器的接合套26，使左前門二級減速主動齒輪20與主軸27同步旋轉，動力齒輪與左前門限位桿3端部的從動齒輪嚙合轉動，左前門開啟，直至動力齒輪轉動至左前門限位桿傳感器4位置處，第三活塞缸31泄壓，推動同步器脫離工作，工作停止，左前門完成開啟。
[0042]當旋轉遙控左前門關閉時，遙控器34發射信號給E⑶36，左前門車門傳感器7開始工作，開始檢測車門關閉軌跡內是否有障礙物，若有障礙物報警燈35亮起，信號終止。若無障礙物則ECU36為電動機8提供反轉電壓，電動機8提供動力帶動主軸27旋轉，在ECU36的控制下，第三活塞缸31增壓，第三活塞缸31推動同步器的接合套26，使左前門二級減速主動齒輪20與主軸27同步旋轉，動力齒輪與左前門限位桿3端部的從動齒輪嚙合轉動，左前門關閉，直至動力齒輪轉動至左前門限位桿傳感器4位置處，第三活塞缸31泄壓，推動同步器脫離工作，工作停止，左前門完成關閉。
[0043]右前門，左后門和右后門的開合方式與左前門的相同。
[0044]八個活塞缸同時增壓，則四個車門可以同時開啟。四個活塞缸同時工作則四個車門可以同時關閉。
[0045]本汽車車門開合裝置具有如下的優點:
[0046]1、節約乘車時間，為駕駛員和乘客提供便利；駕駛員或乘客不方便手動開啟或者遠距離開啟車門時，可進行遙控開啟；或者夏天時，暴曬后車內溫度很高時，可以提前開門通風；
[0047]2、提高了乘車的舒適性，并提升了整車的科技感；
[0048]3、由于使用液壓傳動和控制，結構緊湊，所占空間小；
[0049]4、成本低，工作可靠；制造維修難度小，便于推廣。
[0050]上面結合附圖對本發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現并不受上述方式的限制，只要采用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本發明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種汽車車門開合裝置，其特征在于:包括ECU、動力組件以及連接在動力組件與車門之間的用于開合車門的傳動組件，ECU與動力組件連接。
2.根據權利要求1所述的汽車車門開合裝置，其特征在于:所述傳動組件包括與所述動力組件連接的主軸和與所述車門連接的限位桿，主軸通過齒輪傳動機構與限位桿連接，主軸與齒輪傳動機構之間通過同步器相連接。
3.根據權利要求2所述的汽車車門開合裝置，其特征在于:所述限位桿的一端與所述車門活動連接，另一端固定設有與所述齒輪傳動機構輸出端的動力齒輪嚙合連接的從動齒輪。
4.根據權利要求3所述的汽車車門開合裝置，其特征在于:所述齒輪傳動機構包括與所述主軸連接的圓柱齒輪機構和與圓柱齒輪機構連接的錐齒輪機構，該錐齒輪機構末端的從動錐齒輪與所述動力齒輪通過齒輪軸連接。
5.根據權利要求4所述的汽車車門開合裝置，其特征在于:所述動力組件包括電動機和齒輪減速機構，電動機通過該齒輪減速機構與所述主軸連接，電動機與所述ECU連接。
6.根據權利要求2至5任一所述的汽車車門開合裝置，其特征在于:還包括與所述E⑶連接的液壓控制系統，液壓控制系統包括單向定量液壓泵、用于驅動所述同步器的驅動組件、用于車門解鎖的解鎖組件和用于檢測車門開合狀態的檢測裝置。
7.根據權利要求6所述的汽車車門開合裝置，其特征在于:所述驅動組件包括與所述同步器的接合套連接的活塞缸，活塞缸由與所述ECU連接的換向閥控制。
8.根據權利要求7所述的汽車車門開合裝置，其特征在于:所述解鎖組件包括設在所述車門上與車門鎖拉桿連接的活塞缸，活塞缸由與所述ECU連接的換向閥控制。
9.根據權利要求8所述的汽車車門開合裝置，其特征在于:所述檢測裝置包括設在所述限位桿上的限位桿傳感器、位于所述車門鎖拉桿行進路線中的車門鎖傳感器和設在所述車門上的車門傳感器，限位桿傳感器、車門傳感器和車門鎖傳感器與所述ECU連接，將檢測的信號傳遞至E⑶。
10.根據權利要求9所述的汽車車門開合裝置，其特征在于:還包括遙控器，所述ECU接收遙控器發射的信號。
【文檔編號】E05F15/12GK103437629SQ201310351644
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月13日 優先權日:2013年8月13日
【發明者】時培成, 劉蒙蒙, 管翔, 計佳寧 申請人:安徽工程大學