本實(shí)用新型涉及汽車零部件領(lǐng)域，具體涉及一種采用氣彈簧的汽車電動(dòng)尾門升降機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

大多數(shù)不帶電動(dòng)控制的汽車尾門目前都采用氣彈簧，其成本低，技術(shù)成熟，但對(duì)于需要自動(dòng)控制的汽車電動(dòng)尾門，傳統(tǒng)的氣彈簧無(wú)法滿足結(jié)構(gòu)等技術(shù)要求，因此目前市面上的汽車電動(dòng)尾門基本上采用螺旋鋼絲彈簧，但螺旋鋼絲彈簧其輸出的彈力與移動(dòng)距離成正比，這就造成尾門關(guān)閉時(shí)，彈簧力最大，尾門升到最高位置時(shí)，彈力很小，此時(shí)需要電機(jī)輸出更多的扭矩來(lái)彌補(bǔ)，這會(huì)給電機(jī)的散熱帶來(lái)較大的挑戰(zhàn)，最后勢(shì)必會(huì)增加電機(jī)的制造成本。

螺旋鋼絲彈簧受結(jié)構(gòu)尺寸影響很大，由于原車設(shè)計(jì)預(yù)留的空間很有限，因此汽車電動(dòng)尾門升降機(jī)構(gòu)徑向尺寸都不能太大，而為了保證足夠的彈力，不得不加大彈簧鋼絲直徑，為了滿足行程要求，又必須增加彈簧的有效圈數(shù)，這樣都會(huì)造成徑向和軸向尺寸增加，占用了更多的汽車尾箱的空間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，采用改造過(guò)的氣彈簧，與電機(jī)配合使用后，使結(jié)構(gòu)空間上更加緊湊，同時(shí)使尾門重量與氣彈簧的彈力基本平衡，對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率要求大幅降低但又不影響原有的機(jī)構(gòu)性能。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種采用氣彈簧的汽車電動(dòng)尾門升降機(jī)構(gòu)，包括氣彈簧機(jī)構(gòu)、減速電機(jī)與絲桿連接的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、尾門連接桿和車身連接桿，采用氣彈簧的汽車電動(dòng)尾門升降機(jī)構(gòu)包括：活塞桿、活塞、活塞桿密封圈、活塞密封圈、氣彈簧密封端蓋、外缸體、內(nèi)缸體、內(nèi)外缸體連接端蓋、絲桿、絲桿螺母、電機(jī)套筒、減速電機(jī)、電機(jī)套筒端蓋，內(nèi)外缸體連接端蓋與內(nèi)缸體及外缸體剛性連接形成半封閉空間；活塞與活塞桿固定連接，一端套在內(nèi)缸體和外缸體之間，另一端通過(guò)軸承座固定連接在減速電機(jī)上，氣彈簧密封端蓋固定在活塞桿與外缸體之間并在活塞桿密封圈作用下起密封作用，活塞采用活塞密封圈進(jìn)行端面密封，用于密封與內(nèi)缸體之間的配合面，絲桿上套了絲桿螺母，絲桿螺母固定在內(nèi)缸體內(nèi),絲桿與減速電機(jī)連接，減速電機(jī)外套有電機(jī)套筒，電機(jī)套筒端蓋與電機(jī)套筒固定連接。進(jìn)一步，絲桿是通過(guò)花鍵齒與減速電機(jī)的內(nèi)花鍵配合的。

進(jìn)一步，氣彈簧機(jī)構(gòu)缸體由內(nèi)外缸體及內(nèi)外缸體連接端蓋組成，其密封空間在內(nèi)外缸體組成的環(huán)形空間內(nèi)，被活塞分割成兩個(gè)環(huán)形氣室，兩氣室存在截面積差從而產(chǎn)生推力。

更進(jìn)一步，內(nèi)缸體采用空心結(jié)構(gòu)，中心孔提供了絲桿的伸縮空間。

更進(jìn)一步，氣彈簧機(jī)構(gòu)內(nèi)設(shè)有活塞密封圈，用于密封活塞與內(nèi)缸體的配合面，與其它氣彈簧部件一起組成密封空間，其中密封有高壓氣體。

進(jìn)一步，活塞與外缸體采用花鍵配合，這樣可以保證活塞在缸體內(nèi)軸向滑動(dòng)，又可以防止活塞轉(zhuǎn)動(dòng)從而傳遞扭矩。

進(jìn)一步，減速電機(jī)的機(jī)座及外殼是通過(guò)電機(jī)減振環(huán)上的卡扣與軸承座相連接，從而起到降噪功能。

進(jìn)一步，減速電機(jī)與電機(jī)套筒端蓋之間采用電機(jī)壓緊環(huán)，通過(guò)彈簧預(yù)緊從而起到降噪功能。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型采用了改造過(guò)的氣彈簧，力學(xué)性能與普通不帶電動(dòng)的汽車尾門用氣彈簧相近，從而更好的與原車設(shè)計(jì)匹配，結(jié)構(gòu)空間上更加緊湊，同時(shí)通過(guò)調(diào)整氣彈簧的氣壓，適配大多數(shù)車的電動(dòng)尾門改裝，由于采用了本技術(shù)，使尾門重量與氣彈簧的彈力基本平衡，因此對(duì)于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率要求將大幅降低，同時(shí)又不影響機(jī)構(gòu)性能，還能減少生產(chǎn)成本。

附圖說(shuō)明

圖1為采用氣彈簧的汽車電動(dòng)尾門升降機(jī)構(gòu)剖視圖。

圖2為采用氣彈簧的汽車電動(dòng)尾門升降機(jī)構(gòu)與電機(jī)的連接圖。

圖3為氣彈簧受力分析圖。

圖4為尾門鉸接點(diǎn)與電動(dòng)撐桿車身鉸接點(diǎn)及尾門支撐點(diǎn)的受力分析圖。

具體實(shí)施方式

如圖1與圖2所示，尾門連接桿9通過(guò)球頭連接到汽車尾門的支座上，尾門連接桿9通過(guò)內(nèi)外缸體連接端蓋8與內(nèi)缸體7及外缸體6剛性連接，活塞桿1通過(guò)軸承座12與電機(jī)套筒13剛性連接，而電機(jī)套筒13又通過(guò)電機(jī)套筒端蓋20與車身連接桿21剛性連接，電機(jī)套筒端蓋20與減速電機(jī)18之間裝有電機(jī)壓緊環(huán)19，絲桿10通過(guò)花鍵齒與減速電機(jī)18的內(nèi)花鍵相配合，絲桿10上過(guò)盈連接了軸承套17，軸承套17上裝配有角接觸球軸承15和軸用卡簧14，而角接觸球軸承15外圈固定在軸承座12的軸承孔中，這樣在減速電機(jī)18的軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)絲桿10轉(zhuǎn)動(dòng)，而減速電機(jī)18的機(jī)座及外殼通過(guò)電機(jī)減振環(huán)16上的卡扣與軸承座12連接，防止減速電機(jī)18的機(jī)座及外殼跟著轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)能降低噪聲。

如圖1所示，絲桿10上套了絲桿螺母11，絲桿螺母11固定連接在內(nèi)缸體7上，當(dāng)絲桿10轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，絲桿螺母11將在絲桿10的帶動(dòng)下產(chǎn)生軸向直線運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)由外缸體6、內(nèi)缸體7、內(nèi)外缸體連接端蓋8及尾門連接桿9沿軸向直線運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)尾門的升降，內(nèi)缸體７采用中空結(jié)構(gòu)，可以容許絲桿10在內(nèi)缸體7中空的孔中伸縮。外缸體6、內(nèi)缸體7、內(nèi)外缸體連接端蓋8、活塞桿1、氣彈簧密封蓋2及活塞桿密封圈3、活塞密封圈5組成密封空間，其中密封有高壓氣體，此高壓氣體被活塞4分割成兩個(gè)氣室：活塞桿側(cè)氣室和活塞氣室，由于活塞桿側(cè)氣室截面面積小于活塞氣室，因此活塞桿1始終承受有向外的推力，其推力的大小與兩個(gè)氣室中的氣壓成正比，同時(shí)與兩個(gè)氣室截面面積差成正比，通過(guò)調(diào)整氣壓可以調(diào)整活塞桿1向外的推力大小。在絲桿10轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，絲桿螺母11上承受了扭矩，此扭矩作用在內(nèi)缸體7上，通過(guò)內(nèi)外缸體連接端蓋8傳遞給外缸體6，外缸體6通過(guò)花鍵配合又傳遞給活塞4，活塞4在傳遞給活塞桿1，活塞桿1再傳遞給軸承座12,并傳遞給減速電機(jī)18的外殼及機(jī)座，從而使扭矩得到平衡。

如圖1與圖3所示，車身的重量產(chǎn)生的扭矩通過(guò)尾門連接桿9傳遞作用力給氣彈簧的外缸體6及內(nèi)缸體7，用Fg表示；活塞桿1通過(guò)高壓氣體傳遞相當(dāng)于氣彈簧推力的反作用力給氣彈簧外缸體6及內(nèi)缸體7，用Ft表示；絲桿10通過(guò)絲桿螺母11傳遞減速電機(jī)18軸向力給氣彈簧外缸體6及內(nèi)缸體7等，用Fs表示，在忽略摩擦力等阻力的情況下，當(dāng)Ft+Fs=Fg時(shí)，氣彈簧靜止或勻速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)Ft+Fs<Fg時(shí)，氣彈簧收縮，帶動(dòng)尾門關(guān)閉；當(dāng)Ft+Fs>Fg時(shí)，氣彈簧伸張，帶動(dòng)尾門打開(kāi)。

如圖4所示，O為尾門鉸接點(diǎn)，O1為電動(dòng)撐桿車身球頭連接點(diǎn)，C為電動(dòng)撐桿尾門球頭連接點(diǎn)，G為代表尾門自身重力點(diǎn)，F(xiàn)t表示在尾門平衡狀態(tài)下，撐桿需要給尾門的支撐力。一般情況，當(dāng)O1C垂直于OO1時(shí)，尾門處于最大開(kāi)啟狀態(tài)，尾門開(kāi)啟過(guò)程運(yùn)動(dòng)角度設(shè)為75度，則尾門閉合時(shí)，O1C與OO1夾角為15度。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)清晰簡(jiǎn)單，采用了改造過(guò)的氣彈簧，更好的與原車設(shè)計(jì)匹配，結(jié)構(gòu)空間上更加緊湊，同時(shí)通過(guò)調(diào)整氣彈簧的氣壓，適配大多數(shù)車的電動(dòng)尾門改裝，使尾門重量與氣彈簧的彈力基本平衡，因此對(duì)于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率要求將大幅降低，同時(shí)又不影響機(jī)構(gòu)性能，還能減少生產(chǎn)成本。