专利名称：一种背门双极铰链的制作方法
技术领域：
本发明属于车门连接件，具体涉及汽车背门铰链。
背景技术：
背门铰链是汽车产品中重要的组成部分，安装在侧围车体上，对汽车背门起到支撑和旋转作用，使得背门可以围绕固定的轴线旋转而不下掉，从而实现背门的顺利开闭功能。目前，随着汽车细分市场的划分，以满足载客或载货的进出方便性要求，越来越多的商务车或商用车需要开发大角度开启的背门。而现有的背门铰链一般采用单级结构(旋转中心为一根轴线)，由于受到铰链结构限制(一般单级铰链开启角度无法超过90度)，背门无法实现大角度开启的要求。也有少数背门铰链采用双级链条结构，例如，在中国专利文献中记载了 “一种汽车对开式背门铰链”，公开号为CN1014406774A。在该专利中所示的汽车背门铰链采用的双级链条结构，并通过滑块和凸轮的配合，可以实现背门大角度开启。但由于滑块和凸轮之间采用过盈配合，使滑块和凸轮在传动过程中存在很大的磨损，导致传动性能不可靠，影响产品的使用寿命。而现有技术通常采用提高材料性能来提高传动机构的耐磨性，但产品可靠性提升的同时，产品的成本也大幅度的增加了。
发明内容
本发明提供一种汽车背门双极铰链，该结构耐磨性好，使用寿命长，传动可靠性好，能实现背门大角度开启的背门双极铰链。本发明所述的一种汽车背门双极铰链，包括阴铰链、阳铰链和铰链机构盒，阴铰链通过一级销轴与铰链机构盒一端连接，阳铰链通过二级销轴与铰链机构盒另一端连接；
在一级销轴和二级销轴上分别装有前凸轮和后凸轮，前凸轮和后凸轮分别与阴铰链和阳铰链连接；
所述前凸轮的外圆周上设有前凸轮限位齿、控制铰链开启的前凸轮第一驱动齿、控制铰链关闭的前凸轮第二驱动齿，所述后凸轮的外圆周上设有后凸轮限位齿、控制铰链开启的后凸轮第一驱动齿、控制铰链关闭的后凸轮第二驱动齿；
在铰链机构盒中滑动安装有滑块，滑块的两端各开有第一异形孔和第二异性孔，滑块通过第一异形孔和第二异形孔套在前凸轮和后凸轮上，第一异形孔设有前凸轮驱动凸起和前凸轮限制凹槽，第二异形孔设有后凸轮驱动凸起和后凸轮限制凹槽；
所述铰链机构盒的两端根据阴、阳铰链旋转需要分别具有对阴、阳铰链的开启进行限位的限位部。所述滑块通过螺栓安装在铰链机构盒中，安装孔为长圆孔，使滑块在滑槽内能左右移动。所述铰链机构盒中有横向的长条凹槽，用于安装滑块。所述铰链机构盒两端的限位部位是由在铰链机构盒两端开出的异形缺口的前、后棱边充当。所述阳铰链与铰链机构盒连接一端设置有限位台，与铰链机构盒中部的内壁配合在二级关闭时限位。所述前凸轮与阴铰链的轴孔内镶嵌有第一衬套，所述后凸轮与阳铰链的轴孔内镶
嵌有第二衬套。所述一级销轴和二级销轴为圆柱阶梯轴，与铰链机构盒配合的上、下端头设有滚花，防止销轴松脱。所述前凸轮和后凸轮与阴铰链和阳铰链连接的面上有凸筋，对应地在阴铰链和阳铰链的连接部位有与凸筋过盈配合的凹槽，通过凸筋和凹槽使前凸轮和后凸轮安装到阴铰链和阳铰链上。本发明的有益效果该结构耐磨性好，使用寿命长，传动可靠性好，最大可以实现 270度的开启角度，满足更多客户对车门开启最大角度的需求；另外，还设有汽车背门一级开启角度和二级开启角度，并通过调整凸轮与滑块的结构形状来实现一级开启角度和二级开启角度的调节。
图I是本发明的铰链总成结构展开图2是本发明的阴铰链销轴处结构断面放大图(A-A)；
图3是本发明的阳铰链销轴处结构断面放大图(B-B)；
图4是本发明的阴铰链结构图5是本发明的阳铰链结构图6是是本发明的铰链机构盒结构图7是本发明的铰链机构盒滑块机构断面图(C-C)；
图8是本发明的铰链机构盒滑块机构断面图(D-D)；
图9是本发明的前凸轮结构图10是图9是俯视图11是本发明的后凸轮结构图12是图11是俯视图13是本发明的铰链一级开启的机构示意图14是本发明的铰链二级开启的机构示意图15是本发明的铰链最大开启时的机构示意图16是本发明的铰链装配示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步说明。如图I所示的汽车背门双极铰链，由阴铰链I、阳铰链2、铰链机构盒3、一级销轴 4、二级销轴5、第一衬套6和第二衬套7组成。其中铰链机构盒3由壳体8、滑块9、前凸轮 10、后凸轮11和二颗固定螺钉12组成。如图4和图5所示的阴铰链I、阳铰链2为铸件机加而成，其形状根据车身具体造型及结构设计得到。阳铰链2内部设有盒形凹坑，其作用是为了在满足强度要求下实现零件的轻量化要求。阴铰链I、阳铰链2连接销轴处平面上分别设有一条贯穿销轴径向的阴铰链凹槽1-1、阳铰链凹槽2-1，其阴铰链凹槽1-1与前凸轮凸筋10-1配合，阳铰链凹槽2-1与后凸轮凸筋11-1配合，可以实现前凸轮10在阴铰链I上的装配，后凸轮11在阳铰链2上的装配。这样使得前凸轮10、后凸轮11与阴铰链I、阳铰链2连接更紧密，更可靠，消除绕轴旋转中出现的松脱、破裂等不良问题发生。另外，阳铰链2设计有限位台2-2，用于二级关闭时候的限位。如图2和图3所示的一级销轴4和二级销轴5为两根一样的铁棒，由机加而成，分别贯穿与阴铰链I与铰链机构盒3，阳铰链2与铰链机构盒3连接处。一级、二级销轴4、5 为圆柱阶梯轴，与铰链机构盒3配合的上、下端头4-1、5-1设有滚花(滚有直齿)，其可实现与铰链机构盒3的紧密连接，有效的防止出现一级、二级销轴4、5松脱。如图6、图7和图8所示的铰链机构盒3由壳体8、滑块9、前凸轮10、后凸轮11和二颗固定螺钉12组成。其壳体8为铸件，外形根据车身具体造型得到，其内部为下部盒形凹坑，上部为截面为方形的横向的长条凹槽8-1，用于滑块9在长条凹槽8-1里往复滑动。长条凹槽8-1里面涂有润滑脂，可以使得滑块9滑动更加顺畅，减小滑动声响。壳体8两端根据阴铰链I、阳铰链2旋转需要分别开了异形缺口，其缺口前、后棱边8-2，8-3作为限位部， 具有阴铰链I、阳铰链2的开启限位功能。如图9、图10、图11和图12所示的前凸轮10、后凸轮11为铸件机加而成，前凸轮 10、后凸轮11的下部为圆柱体结构，在前凸轮10和后凸轮11与阴铰链I和阳铰链2连接的面上有凸筋，对应地在阴铰链I和阳铰链2的连接部位有与凸筋过盈配合的凹槽，通过凸筋和凹槽使前凸轮10和后凸轮11安装到阴铰链I和阳铰链2上。所述前凸轮10的外圆周上设有前凸轮限位齿10-2、控制铰链开启的前凸轮第一驱动齿10-3、控制铰链关闭的前凸轮第二驱动齿10-4，所述后凸轮11的外圆周上设有后凸轮限位齿11-2、控制铰链开启的后凸轮第一驱动齿11-3、控制铰链关闭的后凸轮第二驱动齿11-4 ;前凸轮10整体中部设有第一凹槽10-5，后凸轮11整体中部设有第二凹槽11-5，第一凹槽10-5和第二凹槽11_5里面涂有润滑脂，可是使得前、后凸轮10、11在滑块9内里面转动更顺畅。滑块9为一长条形铁件，这样便于在壳体8的长条凹槽8-1里往复滑动。滑块8 中间部位为两个长圆孔，便于固定螺栓12固定滑块9，同时又能保证滑块9能往复的滑动。 滑块9两端上根据开启功能开有各开有第一异形孔和第二异性孔，滑块通过第一异形孔和第二异形孔套在前凸轮和后凸轮上，第一异形孔设有前凸轮驱动凸起9-1和前凸轮限制凹槽9-3，第二异形孔设有后凸轮驱动凸起9-2和后凸轮限制凹槽9-4。装配时，用力将前凸轮凸筋10-1压入到阴铰链凹槽1-1内，将后凸轮凸筋11-1压入到阳铰链凹槽2-1内，阴铰链I与前凸轮10的轴孔中心必须重合，阳铰链2与后凸轮11 的轴孔中心必须重合。然后将第一衬套6插入阴铰链I与前凸轮10的轴孔内、将第二衬套 7阳铰链2与后凸轮11的轴孔内，如图8所示，将滑块9的两端套在前、后凸轮10、11上，将一级销轴4穿过第一衬套6，将二级销轴5穿过第二衬套7，并将一级、二级销轴4、5的上下端头插入铰链机构盒3的上下轴孔，这样，就将阴铰链I、前凸轮10、滑块9和铰链机构盒3 连接在一起，将阳铰链2、后凸轮11、滑块9和铰链机构盒3连接在一起，最后通过二颗固定螺钉12将滑块9与铰链机构盒3的壳体8连接。装配完成后，阴铰链I、前凸轮10、滑块9和铰链机构盒3的位置关系如图2所示，阳铰链2、后凸轮11、滑块9和铰链机构盒3位置关系如图3所示。最后将铰链13在整车上的装配，只需将上、下双极铰链的阳铰链端插入背门内板，用螺栓紧固好，然后用工装固定好背门总成14，将阴铰链端与侧围15用螺栓紧固好，即完成了铰链在整车上的装配，装配好的位置关系如图16。开启背门，由于在初始状态即背门关闭，后凸轮限位齿11-2被后凸轮限制凹槽
9-4所限制，不能转动。如图13所示，开启背门随即带动阳铰链2、后凸轮11、滑块9以及铰链机构盒3 —起围绕一级销轴4旋转。在旋转过程中，前凸轮第一驱动齿10-3慢慢接触并压迫滑块9的前凸轮驱动凸起9-1，迫使滑块9向后滑动。当滑动到一定角度即一级开启角度后，铰链结构盒3的前棱边8-2接触到阴铰链I实体外壁，使得背门无法围绕一级销轴4 旋转，从而完成了一级开启，位置关系如图14所示。同时，前凸轮10迫使滑块9向后滑动，使得后凸轮限位齿11-2逐渐从滑块9的后凸轮限制凹槽9-4中脱出。当一级开启中止的同时，后凸轮限位齿11-2刚好从后凸轮限制凹槽9-4中脱出，从而实现了一级开启到二级开启的转换，使得背门得以围绕二级销轴5转动。直到阳铰链2外壁与铰链机构盒3后棱边8-3接触实现限位为止。上述过程，便完成了二级开启，位置关系如图15所示。背门关闭过程与开启过程相反，由于背门二级开启过程中，后凸轮第一驱动齿
11-3接触并压迫滑块9的后凸轮驱动凸起9-2，迫使滑块9向后滑动，使得前凸轮限位齿
10-2进入前凸轮限制凹槽9-3中，因此在关闭过程初始，背门只能围绕二级销轴5转动。在关闭过程中，后凸轮第二驱动齿11-4接触并压迫滑块9的后凸轮驱动凸起9-2 使得滑块9向前滑动，当旋转到一定角度即一级开启角度时，阳铰链的限位台2-2与铰链机构盒3内壁接触实现二级关闭限位，迫使旋转停止，便完成了二级关闭。与此同时，滑块9滑动使得前凸轮限位齿10-2从前凸轮限制凹槽9-3中慢慢脱出。当二级关闭的同时，前凸轮限位齿10-2正好从前凸轮限制凹槽9-3中脱出，使得背门可以围绕一级销轴4旋转，从而实现了二级关闭向一级关闭转换。当旋转到初始角度时，背门锁上，便完成了背门的一级关闭。此外，背门在一级关闭旋转过程中，前凸轮第二驱动齿10-4接触并压迫滑块的前凸轮驱动凸起9-1使得滑块9向后滑动，重新使得后凸轮限位齿11-2进入滑块9后凸轮限制凹槽9-4中，铰链重新回到初始状态。
权利要求
1.一种汽车背门双极铰链，包括阴铰链(I)、阳铰链(2)和铰链机构盒(3)，阴铰链通过一级销轴(4)与铰链机构盒一端连接，阳铰链通过二级销轴(5)与铰链机构盒另一端连接； 其特征在于在一级销轴(4)和二级销轴(5)上分别装有前凸轮(10)和后凸轮(11)，前凸轮(10)和后凸轮(11)分别与阴铰链(I)和阳铰链(2)连接；所述前凸轮(10)的外圆周上设有前凸轮限位齿(10-2)、控制铰链开启的前凸轮第一驱动齿(10-3)、控制铰链关闭的前凸轮第二驱动齿(10-4)，所述后凸轮(11)的外圆周上设有后凸轮限位齿(11-2)、控制铰链开启的后凸轮第一驱动齿(11-3)、控制铰链关闭的后凸轮第二驱动齿(11-4)；在铰链机构盒中滑动安装有滑块(9)，滑块的两端各开有第一异形孔和第二异性孔，滑块通过第一异形孔和第二异形孔套在前凸轮和后凸轮上，第一异形孔设有前凸轮驱动凸起 (9-1)和前凸轮限制凹槽(9-3)，第二异形孔设有后凸轮驱动凸起(9-2)和后凸轮限制凹槽 (9-4)；所述铰链机构盒(3)的两端根据阴、阳铰链旋转需要分别具有对阴、阳铰链的开启进行限位的限位部。
2.根据权利要求I所述的汽车背门双极铰链，其特征在于所述滑块(9)通过螺栓安装在铰链机构盒(3)中，安装孔为长圆孔。
3.根据权利要求2所述的汽车背门双极铰链，其特征在于所述铰链机构盒(3)中有横向的长条凹槽(8-1)，用于安装滑块。
4.根据权利要求I至3任一所述的汽车背门双极铰链，其特征在于所述铰链机构盒(3)两端的限位部位是由在铰链机构盒(3)两端开出的异形缺口的前、后棱边充当。
5.根据权利要求I至3任一所述的汽车背门双极铰链，其特征在于所述阳铰链(2)与铰链机构盒(3)连接一端设置有限位台(2-2)，与铰链机构盒中部的内壁配合，在二级关闭时限位。
6.根据权利要求I至3任一所述的汽车背门双极铰链，其特征在于所述前凸轮(10) 与阴铰链(I)的轴孔内镶嵌有第一衬套(6)，所述后凸轮(11)与阳铰链(2)的轴孔内镶嵌有第二衬套(7)。
7.根据权利要求I至3任一所述的汽车背门双极铰链，其特征在于所述一级销轴(4) 和二级销轴(5)为圆柱阶梯轴，与铰链机构盒(3)配合的上、下端头(4-1、5-1)设有滚花。
8.根据权利要求I至3任一所述的汽车背门双极铰链，其特征在于所述前凸轮(10) 和后凸轮(11)与阴铰链(I)和阳铰链(2)连接的面上有凸筋，对应地在阴铰链和阳铰链的连接部位有与凸筋过盈配合的凹槽，通过凸筋和凹槽使前凸轮和后凸轮安装到阴铰链和阳铰链上。
全文摘要
本发明公开了一种背门双极铰链，包括阴铰链、阳铰链和铰链机构盒，阴铰链通过一级销轴与铰链机构盒一端连接，阳铰链通过二级销轴与铰链机构盒另一端连接；在一级销轴和二级销轴上分别装有前凸轮和后凸轮，前凸轮和后凸轮分别与阴铰链和阳铰链连接；所述前、后凸轮的外圆周上设有凸轮限位齿、控制铰链开启的第一驱动齿、控制铰链关闭的第二驱动齿；在铰链机构盒中滑动安装有滑块，滑块的两端开有异形孔，滑块通过两个异形孔套在前凸轮和后凸轮上，且两个异形孔分别具有与凸轮限位齿配合的限制凹槽与第一驱动齿和第二驱动齿配合的驱动凸起。耐磨性好，使用寿命长，传动性好，最大可实现270度的开启角度，满足更多客户对车门开启最大角度的需求。
文档编号E05D11/00GK102587761SQ201210048039
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月29日 优先权日2012年2月29日
发明者刘丽, 王远宏, 陈小均 申请人:重庆长安汽车股份有限公司