一种用于车辆的耐久限位器的制作方法

所属技术领域

本发明属于车门限位器技术领域，尤其涉及一种用于车辆的耐久限位器。

背景技术：

目前在车辆制造时，在车门上安装车门限位器，橡胶弹簧式限位器和扭簧式限位器，汽车车门限位器一般具有以下两个方面的功能：一是限位器臂杆上设置2-3个弧形带，从而在弧形带与弧形带的节点处形成开关档位，使车门在开关过程中有2-3个定位点；二是保证汽车在规定的坡道上时能保证车门在某一定位点停住，不自开不自闭；。这种结构的优点是结构简单，成本低，占用空间小，免维修。缺点是对钣金的要求偏高，如果铰链强度不够，车门下沉，很可能产生异响，运行一段时间后，限位力矩降低很快。

对于橡胶弹簧式限位器，这种结构的车门限位器一般有两档或者三档，它的最大力矩在35n.m左右，长度一般在60mm左右，最大开启角度一般在70度以下，耐久试验后，扭矩变化大概在30%-40%；但是限位力损失较大，长时间使用后，弹簧或橡胶的弹性力就会减弱，影响车辆的整体使用性能。本发明通过调节弹簧可变形量的大小降低经长时间使用后弹簧或橡胶弹性力变弱对车辆正常使用带来的影响。

本发明设计一种用于车辆的耐久限位器解决如上问题。

技术实现要素：

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种用于车辆的耐久限位器，它是采用以下技术方案来实现的。

一种用于车辆的耐久限位器，它包括固定在车体上的安装支架、固定在车门上的限位盒、提供缓冲力的橡胶缓冲块、限位臂、夹紧机构，其中限位臂的上下两端面上分别具有两个沿限位臂长度方向上分布的限位凸起，限位臂的一端通过铰接的方式安装在安装支架上，橡胶缓冲块安装在限位臂的另一端，且被安装在限位臂上的销轴限位；限位臂穿过限位盒与安装在限位壳内的夹紧机构配合；其特征在于：安装在所述限位臂上的四个限位凸起中位于限位臂下端面上的两个限位凸起的下端分别具有一个限位平面。

本发明设计的车门限位器为弹簧式限位器，传统的弹簧式限位器，当开门的时候，限位盒便会沿着限位臂进行运动。由于限位臂上做有高低不同的结构，压缩弹簧便会有不同的弹性变形，这样就需要人在开门的时候用不同的力进行关门。在每一个限位的位置点，便能起到对车门的限位作用。橡胶缓冲块对车门起到缓冲作用。

所述夹紧机构包括滚轮、安装板、安装架、压缩弹簧、限位板、导轨壳、滑块、第二齿轮、第一齿条、第二齿条、触发板、制动机构，其中两个安装板通过上下滑动配合安装在限位盒内，滚轮通过转动配合安装在安装架上，两个安装架分别通过两个压缩弹簧一一对应地安装在两个安装板上；两个滚轮与限位臂滚动配合；所述限位盒内通过上下滑动配合还安装有第一齿条和第二齿条，第一齿条的一端通过一个连接块与上侧的安装板连接；第二齿条通过第二齿轮与第三齿条的传动与下侧的安装板连接；导轨壳安装在限位盒内，滑块通过滑动配合安装在导轨壳内，且滑块与导轨壳单向滑动配合；第一齿轮通过旋转配合安装在滑块上，且第一齿轮分别与第一齿条和第二齿条啮合且第一齿条和第二齿条位于第一齿轮圆心的两侧；限位盒中还安装有对第一齿轮与滑块之间的旋转起制动作用的制动机构；限位臂上安装有触发板，触发板控制制动机构制动与否；所述限位臂安装有橡胶缓冲块一端的侧面还安装有对第一齿条和第二齿条起到挤压作用的挤压块；限位板通过连接板安装在滑块上，所述限位板与上侧的安装板接触配合。

本发明中当开门的时候，上下两个滚轮相对限位臂滑动，在上下两个滚轮与限位臂未具有限位凸起的区域接触配合时，在两个压缩弹簧的预压力下上下两个滚轮紧紧的压在限位臂上，当上下两个滚轮与限位臂上的限位凸起接触配合时，限位凸起会挤压上下两个滚轮，使得上下两个滚轮进一步挤压压缩弹簧，车门打开的阻力相对加大。当上下两个滚轮滚动到两个限位凸起之间后，如果上下两个滚轮想继续滚动就需要克服限位凸起施加到两个滚轮上的挤压力，所以通过两组限位凸起在两个限位凸起的交接处处形成开关档位，使车门在开关过程中有定位点。

作为本技术的进一步改进，上述第二齿轮旋转安装在限位盒内，第三齿条通过一个连接块与上侧的安装板连接，第二齿轮分别与第三齿条和第二齿条啮合。

上述限位盒上开有供限位臂穿过的插入口，限位盒的上端面上开有两个供第一齿条和第二齿条穿出的调节口。

作为本技术的进一步改进，上述导轨壳的前端面上开有一个贯通的第一方形口，导轨壳内的一侧面上开有一个第二方形口，导轨壳内的另一个侧面上开有一个第三方形口。

本发明在压缩弹簧未失效或弹性性能未变弱时，在人们打开车门的时候，上下两个滚轮相对限位臂滑动，在上下两个滚轮与限位臂未具有限位凸起的区域接触配合时，因上侧压缩弹簧处于预压状态，使得上侧的安装板具有上移的趋势，上侧的安装板通过对应的连接块使得第一齿条具有上移的趋势，进而使得第一齿轮具有转动趋势；因下侧压缩弹簧处于预压状态，使得下侧的安装板具有下移的趋势；下侧的安装板通过对应的连接块使得第三齿条具有下移的趋势，第三齿条通过第二齿轮的传递使得第二齿条具有通过限位盒上所开的调节向上穿出的趋势，进而使得第二齿轮具有转动趋势，且第二齿条驱动第二齿轮转动的方向与第一齿条驱动第二齿轮转动的方向相反，而且因上下两个压缩弹簧的弹性强度相等，所以第二齿轮在这种状态下处于静止状态；两个压缩弹簧的压缩量相等，即通过上下两个滚轮施加到限位臂上的压力相等。

在上下两个滚轮与限位臂上的限位凸起接触配合时，限位凸起会挤压上下两个滚轮，上侧滚轮受压上移，挤压上侧的压缩弹簧，下侧滚轮受压上移，挤压对下侧的压缩弹簧；当下侧滚轮与限位臂下侧限位凸起的限位平面开始接触配合时，下侧滚轮停止受压下移，下侧的压缩弹簧压缩量恒定，下侧安装板处于静止状态，但是在这种状态下，上侧的滚轮还会继续受到上侧限位凸起的挤压，上移，上侧压缩弹簧继续压缩；但是因限位板与位于上侧的安装板接触配合，所以在此情况下，上侧安装板也处于静止状态，第二齿轮在这种状态下还是处于静止状态；但是车门打开的阻力相对加大。当上下两个滚轮滚动到两个限位凸起之间后，如果上下两个滚轮想继续滚动就需要克服限位凸起施加到两个滚轮上的挤压力，所以通过两组限位凸起在两个限位凸起的交接处处形成开关档位，使车门在开关过程中有定位点。

上述制动机构包括安装转轴、锥形摩擦块、滚球、杠杆，其中滑块的一端开有锥形槽，安装转轴的一端安装有锥形摩擦块，锥形摩擦块滚动安装有滚球，安装转轴通过转动配合安装在滑块上，且安装转轴安装有锥形摩擦块的一端穿过导轨壳上的第三方形口位于导轨壳外侧，锥形摩擦块与滑块上的锥形槽摩擦配合，安装转轴的另一端穿过导轨壳上的第二方形口位于导轨壳外侧；杠杆摆动安装在限位盒内，且杠杆的一端与安装转轴安装有锥形摩擦块的一端配合。

上述第一齿轮固定安装在安装转轴未安装有限位盘的一端，第一齿条和第二齿条分别位于第一齿轮的上下两侧；连接板的一端穿过导轨壳上所开的第一方形口与滑块固定连接；连接板的另一端与限位板固定连接。

上述限位臂安装有橡胶缓冲块一端的侧面上安装有挤压安装转轴的触发板。

本发明设计的触发板，在限位盒相对限位臂移动的过程中，当限位盒与橡胶缓冲块接触前，触发板会首先与杠杆接触，使得杠杆摆动，杠杆摆动挤压安装转轴，使得安装转轴上的锥形摩擦块与滑块上的锥形槽摩擦限位，第一齿轮被限位转动；滚珠的作用是降低滑块在向下移动的时候，安装转轴会与杠杆之间的摩擦阻力。

作为本技术的进一步改进，上述滑块的一侧通过连接方块固定安装有第四齿条，连接方块穿过导轨壳下端面上所开的第一方形口；支撑轴的一端固定安装在限位盒内，第四三齿轮通过单向离合器安装在支撑轴上，且第三齿轮与第四齿条啮合。通过单向离合器使得滑块的移动为单向滑动。

作为本技术的进一步改进，两个上述安装板与对应的安装架之间分别安装有两个伸缩杆，两个伸缩杆分别嵌套于对应的两个压缩弹簧内；通过伸缩杆对安装板和对应的滚轮起到导向作用。

相对于传统的车门限位器技术，本发明设计的有益效果如下：

1、本发明设计的车门限位器，通过设计限位臂上下侧限位凸起的限位平面，使得限位器在工作过程中上侧压缩弹簧和下侧压缩弹簧的工作状态不同，引起压缩弹簧失效变弱的时间不同，通过失效慢的压缩弹簧的弹力配合调节机构，经过挤压块对第二齿条的挤压，增加上侧压缩弹簧和下侧压缩弹簧的预压缩量，减弱限位器长时间工作后阻扭矩的减小程度。

2、本发明为了上侧压缩弹簧和下侧压缩弹簧的工作状态不同，设计了限位臂下侧限位凸起的限位平面。未设计限位板时，当下侧滚轮经过限位平面时，在力平衡的作用下，第一齿轮就会出现旋转，上下侧压缩弹簧的压缩量就会保持一致，使得上下压缩弹簧的工作状态相同，本发明将无法解决所提出的问题。当考虑限位板结构后，当下侧滚轮经过限位平面时，限位板将会承受上侧压缩弹簧相对下侧压缩弹簧多余的压缩弹力，同时第一齿轮继续保持静止。限位板的使用一方面保证了上侧压缩弹簧的压缩量高于下侧压缩弹簧，满足了上下压缩弹簧工作状态不一样的技术要求；另一方面当限位盒未与限位凸起配合时，上侧压缩弹簧弹性变弱后，在力平衡作用下上侧安装板小幅度向下远离限位板，实现第二齿条穿出限位盒，保证后续调节过程正常运行。

3、本发明设计的车门限位器，滑块、第一齿条、第二齿条和安装板的运动方向相同，结构传动简单不需要额外增加结构改变传动方向、布局较为合理，故其故障率较低，成本较低。

附图说明

图1是整体部件外观示意图。

图2是限位臂结构示意图。

图3是限位壳内部结构示意图。

图4是限位壳结构示意图。

图5是夹紧机构分布示意图。

图6是滚轮安装示意图。

图7是调节机构结构示意图。

图8是滑块安装示意图。

图9是导轨壳结构示意图。

图10是夹紧机构安装示意图。

图中标号名称：1、橡胶缓冲块；2、限位臂；3、限位盒；4、安装支架；5、安装板；6、限位凸起；7、限位平面；8、触发板；9、挤压块；11、夹紧机构；13、插入口；14、调节口；15、限位板；16、制动机构；18、连接块；20、第一齿条；22、第一齿轮；23、第二齿条；24、第三齿条；26、伸缩杆；27、第二齿轮；28、压缩弹簧；29、滚轮；30、安装架；31、连接板；34、导轨壳；35、滑块；37、杠杆；38、支撑轴；39、第三齿轮；40、单向离合器；41、第四齿条；42、连接方块；44、安装转轴；46、滚球；47、锥形槽；48、第一方形口；49、第二方形口；50、第三方形口；51、锥形摩擦块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例或者附图用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示，它包括固定在车体上的安装支架4、固定在车门上的限位盒3、提供缓冲力的橡胶缓冲块1、限位臂2、夹紧机构11，其中如图2所示，限位臂2的上下两端面上分别具有两个沿限位臂2长度方向上分布的限位凸起6，限位臂2的一端通过铰接的方式安装在安装支架4上，橡胶缓冲块1安装在限位臂2的另一端，且被安装在限位臂2上的销轴限位；限位臂2穿过限位盒3与安装在限位壳内的夹紧机构11配合；其特征在于：安装在所述限位臂2上的四个限位凸起6中位于限位臂2下端面上的两个限位凸起6的下端分别具有一个限位平面7。

本发明设计的车门限位器为弹簧式限位器，传统的弹簧式限位器，当开门的时候，限位盒3便会沿着限位臂2进行运动。由于限位臂2上做有高低不同的结构，压缩弹簧28便会有不同的弹性变形，这样就需要人在开门的时候用不同的力进行关门。在每一个限位的位置点，便能起到对车门的限位作用。橡胶缓冲块1对车门起到缓冲作用。

如图3、5所示，所述夹紧机构11包括滚轮29、安装板5、安装架30、压缩弹簧28、限位板15、导轨壳34、滑块35、第二齿轮27、第一齿条20、第二齿条23、触发板8、制动机构16，其中如图3、10所示，两个安装板5通过上下滑动配合安装在限位盒3内，滚轮29通过转动配合安装在安装架30上，如图5、6所示，两个安装架30分别通过两个压缩弹簧28一一对应地安装在两个安装板5上；两个滚轮29与限位臂2滚动配合；所述限位盒3内通过上下滑动配合还安装有第一齿条20和第二齿条23，第一齿条20的一端通过一个连接块18与上侧的安装板5连接；第二齿条23通过第二齿轮27与第三齿条24的传动与下侧的安装板5连接；导轨壳34安装在限位盒3内，如图7所示，滑块35通过滑动配合安装在导轨壳34内，且滑块35与导轨壳34单向滑动配合；第一齿轮22通过旋转配合安装在滑块35上，且第一齿轮22分别与第一齿条20和第二齿条23啮合且第一齿条20和第二齿条23位于第一齿轮22圆心的两侧；限位盒3中还安装有对第一齿轮22与滑块35之间的旋转起制动作用的制动机构16；限位臂2上安装有触发板8，触发板8控制制动机构16制动与否；所述限位臂2安装有橡胶缓冲块1一端的侧面还安装有对第一齿条20和第二齿条23起到挤压作用的挤压块9，如图7所示，限位板15通过连接板31安装在滑块35上，所述限位板15与上侧的安装板5接触配合。

本发明中当开门的时候，上下两个滚轮29相对限位臂2滑动，在上下两个滚轮29与限位臂2未具有限位凸起6的区域接触配合时，在两个压缩弹簧28的预压力下上下两个滚轮29紧紧的压在限位臂2上，当上下两个滚轮29与限位臂2上的限位凸起6接触配合时，限位凸起6会挤压上下两个滚轮29，使得上下两个滚轮29进一步挤压压缩弹簧28，车门打开的阻力相对加大。当上下两个滚轮29滚动到两个限位凸起6之间后，如果上下两个滚轮29想继续滚动就需要克服限位凸起6施加到两个滚轮29上的挤压力，所以通过两组限位凸起6在两个限位凸起6的交接处处形成开关档位，使车门在开关过程中有定位点。

如图6所示，上述第二齿轮27旋转安装在限位盒3内，第三齿条24通过一个连接块18与上侧的安装板5连接，第二齿轮27分别与第三齿条24和第二齿条23啮合。

如图4所示，上述限位盒3上开有供限位臂2穿过的插入口13，限位盒3的上端面上开有两个供第一齿条20和第二齿条23穿出的调节口14。

如图9所示，上述导轨壳34的前端面上开有一个贯通的第一方形口48，导轨壳34内的一侧面上开有一个第二方形口49，导轨壳34内的另一个侧面上开有一个第三方形口50。

如图8、9所示，上述制动机构16包括安装转轴44、锥形摩擦块51、滚球46、杠杆37，其中滑块35的一端开有锥形槽47，安装转轴44的一端安装有锥形摩擦块51，锥形摩擦块51滚动安装有滚球46，安装转轴44通过转动配合安装在滑块35上，且安装转轴44安装有锥形摩擦块51的一端穿过导轨壳34上的第三方形口50位于导轨壳34外侧，锥形摩擦块51与滑块35上的锥形槽47摩擦配合，安装转轴44的另一端穿过导轨壳34上的第二方形口49位于导轨壳34外侧；杠杆37摆动安装在限位盒3内，且杠杆37的一端与安装转轴44安装有锥形摩擦块51的一端配合。

上述第一齿轮22固定安装在安装转轴44未安装有限位盘的一端，第一齿条20和第二齿条23分别位于第一齿轮22的上下两侧；连接板31的一端穿过导轨壳34上所开的第一方形口48与滑块35固定连接；连接板31的另一端与限位板15固定连接。

如图2所示，上述限位臂2安装有橡胶缓冲块1一端的侧面上安装有挤压摩擦限位套的触发板8挤压安装转轴44的触发板8。

本发明设计的触发板8，在限位盒3相对限位臂2移动的过程中，当限位盒3与橡胶缓冲块1接触前，触发板8会首先与杠杆37接触，使得杠杆37摆动，杠杆37摆动挤压安装转轴44，使得安装转轴44上的锥形摩擦块51与滑块35上的锥形槽47摩擦限位，第一齿轮22被限位转动；滚珠的作用是降低滑块35在向下移动的时候，安装转轴44会与杠杆37之间的摩擦阻力。

上述滑块35的一侧通过连接方块42固定安装有第四齿条41，连接方块42穿过导轨壳34下端面上所开的第一方形口48；支撑轴38的一端固定安装在限位盒3内，第四三齿轮通过单向离合器40安装在支撑轴38上，且第三齿轮39与第四齿条41啮合。通过单向离合器40使得滑块35的移动为单向滑动。

如图6所示，两个上述安装板5与对应的安装架30之间分别安装有两个伸缩杆26，两个伸缩杆26分别嵌套于对应的两个压缩弹簧28内；通过伸缩杆26对安装板5和对应的滚轮29起到导向作用。

具体工作流程：当使用本发明设计的限位器，在压缩弹簧28未失效或弹性性能未变弱时，在人们打开车门的时候，上下两个滚轮29相对限位臂2滑动，在上下两个滚轮29与限位臂2未具有限位凸起6的区域接触配合时，因上侧压缩弹簧28处于预压状态，使得上侧的安装板5具有上移的趋势，上侧的安装板5通过对应的连接块18使得第一齿条20具有上移的趋势，进而使得第一齿轮22具有转动趋势；因下侧压缩弹簧28处于预压状态，使得下侧的安装板5具有下移的趋势；下侧的安装板5通过对应的连接块18使得第三齿条24具有下移的趋势，第三齿条24通过第二齿轮27的传递使得第二齿条23具有通过限位盒3上所开的调节向上穿出的趋势，进而使得第二齿轮27具有转动趋势，且第二齿条23驱动第二齿轮27转动的方向与第一齿条20驱动第二齿轮27转动的方向相反，而且因上下两个压缩弹簧28的弹性强度相等，所以第二齿轮27在这种状态下处于静止状态；两个压缩弹簧28的压缩量相等，即通过上下两个滚轮29施加到限位臂2上的压力相等。

在上下两个滚轮29与限位臂2上的限位凸起6接触配合时，限位凸起6会挤压上下两个滚轮29，上侧滚轮29受压上移，挤压上侧的压缩弹簧28，下侧滚轮29受压上移，挤压对下侧的压缩弹簧28；当下侧滚轮29与限位臂2下侧限位凸起6的限位平面7开始接触配合时，下侧滚轮29停止受压下移，下侧的压缩弹簧28压缩量恒定，下侧安装板5处于静止状态，但是在这种状态下，上侧的滚轮29还会继续受到上侧限位凸起6的挤压，上移，上侧压缩弹簧28继续压缩；但是因限位板15与位于上侧的安装板5接触配合，所以在此情况下，上侧安装板5也处于静止状态，第二齿轮27在这种状态下还是处于静止状态；但是车门打开的阻力相对加大。当上下两个滚轮29滚动到两个限位凸起6之间后，如果上下两个滚轮29想继续滚动就需要克服限位凸起6施加到两个滚轮29上的挤压力，所以通过两组限位凸起6在两个限位凸起6的交接处处形成开关档位，使车门在开关过程中有定位点。

本发明工作过程中因上侧压缩弹簧28相对下侧压缩弹簧28受压变形程度较大，所以上侧压缩弹簧28相对下侧压缩弹簧28容易受损变弱即上侧压缩弹簧28的弹性系数因受损而变小；本发明设计的上侧压缩弹簧28与传统限位器中使用的压缩弹簧28的使用寿命，性能均相同；所以增加本发明所设计的结构后，本发明限位器的高阻扭矩持续寿命高于传统限位器；压缩弹簧28的弹性减弱为缓慢的变化过程，本发明为叙述方便，以上侧压缩弹簧28弹性系数突然减小为例进行说明，实际变化中调节幅度很小。

在压缩弹簧28弹性性能变弱时，两个压缩弹簧28通过对应滚轮29施加到限位臂2上的压力就会出现偏差，在上侧压缩弹簧28弹性性能减弱后，上侧压缩弹簧28施加到上侧安装板5上的推力相对下侧压缩弹簧28施加到下侧安装板5上的推力较小，这种情况下，第二齿条23对第一齿轮22的驱动力就会大于第一齿条20对第一齿轮22的驱动力，第一齿轮22转动直到第二齿条23对第一齿轮22的驱动力与第一齿条20对第一齿轮22的驱动力相同，此时上下压缩弹簧28的压缩量不同，当驱动力平衡后，第二齿条23相对于第一齿条20向限位盒3外侧移动，在此状态下，当限位盒3移动到与橡胶缓冲块1接触后，安装在限位臂2上的挤压块9就会推动第二齿条23移动相对于限位盒3向内移动，因在这种状态下，因杠杆37已经将安装转轴44相对滑块35卡死，所以第二齿条23移动就会通过第一齿轮22驱动滑块35在导轨壳34内滑动；同时滑块35的滑动带动第一齿轮22移动，第一齿轮22移动带动第一齿条20移动，第一齿条20通过传动带动位于上侧的安装板5下移，而且滑块35移动带动连接板31移动，连接板31移动带动限位板15下移，即位于上侧的安装板5和限位板15同时向下移动，增加上侧压缩弹簧28的压缩量；当挤压块9和限位盒3分开后，因滑块35为单向滑动，滑块35无法复位，故在滑块35和第一齿轮22作用下上侧安装板5和下侧安装板5均更靠近滚轮29，且上下压缩弹簧28在第一齿轮22作用下保持力平衡。在限位盒3处于同样限位臂2位置时，滑块35移动增加了上下侧压缩弹簧28的压缩量，弥补了因压缩弹簧28弹性减弱，阻扭矩的下降。因滑块35的移动限位板15位置重新定位，保证了限位板15的作用顺利发挥。