车辆的车门铰链机构和具有其的车辆的制作方法

1.本发明涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种用于车辆的车门铰链机构和具有其的车辆。


背景技术：

2.现有技术中的剪刀门，一般配置在百万级别的高端跑车上，以剪刀门的形式开启车门，使汽车的科技感更强。但是现有剪刀门仍然存在以下问题：铰链尺寸较大，机构的整体结构和运动配合形式均较为复杂，需要较大空间去布置，导致车辆的空间利用利率降低。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明在于提出一种用于车辆的车门铰链机构，所述车门铰链机构的整体结构和运动配合形式更加简单，有利于减小车门铰链机构占用空间，便于装配、制造以及后期维修。
4.本发明还提出一种具有上述车门铰链机构的车辆。
5.根据本发明第一方面的用于车辆的车门铰链机构，所述车辆包括车身、车门和所述车门铰链机构，所述车门铰链机构包括：第一转动臂，所述第一转动臂的一端适于绕第一转动轴线与所述车身可转动连接，所述车门适于绕第二转动轴线与所述第一转动臂的另一端可转动连接；第二转动臂，所述第二转动臂的一端适于绕第三转动轴线与所述车身可转动连接；过渡臂，所述过渡臂的一端与所述第二转动臂的另一端可转动连接，所述车门适于绕第四转动轴线与所述过渡臂的另一端可转动连接；所述第一转动轴线与所述第三转动轴线相互平行，所述第二转动轴线与所述第四转动轴线相互平行，所述第一转动轴线和所述第二转动轴线不平行。
6.根据本发明的用于车辆的车门铰链机构，第一转动轴线和三转动轴线相互平行，第二转动轴线和第四转动轴线相互平行，可使车门铰链机构的整体结构和运动配合形式更加简单，有利于减小车门铰链机构占用空间，便于装配、制造以及后期维修。而由于车门总的开启方向为斜向上，使得在车门开启的过程中，车门在上下方向上的不同部位相对与其对应的车身位置的运动距离不同，通过在第二转动臂和车门之间设置过渡臂，过渡臂相对第二转动臂可转动，可以为车门的与第二转动臂对应的位置提供足够的运动余量，进而使车门可以顺利地开启或关闭。
7.进一步地，所述第一转动轴线和所述第二转动轴线中的一个沿竖直方向延伸且另一个沿水平方向延伸。
8.在一些实施例中，所述车门铰链机构还包括：与车身相连的车身固定页底座，所述车身固定页底座上设有第一固定臂和第二固定臂，所述第一固定臂与所述第一转动臂的所述一端可转动连接，所述第二固定臂与所述第二转动臂的所述一端可转动连接；与车门相连的车门固定页底座，所述车门固定页底座上设有第三固定臂和第四固定臂，所述第三固定臂和所述第一转动臂的所述另一端可转动连接，所述第四固定臂与所述过渡臂的另一端
可转动连接。
9.进一步地，所述第一固定臂与所述第一转动臂的所述一端通过销轴连接，所述第二固定臂与所述第二转动臂的所述一端通过销轴连接，所述第三固定臂和所述第一转动臂的所述另一端通过销轴连接，所述第四固定臂与所述过渡臂的另一端通过销轴连接。
10.在一些实施例中，所述第一固定臂与所述第二固定臂沿上下方向间隔布置且相互平行，所述第一固定臂位于所述第二固定臂的上侧，所述第一转动臂与所述第二转动臂间的相对位置与所述第一固定臂和所述第二固定臂间的相对位置相适配，所述第三固定臂与所述第四固定臂间的相对位置与所述第一转动臂与所述第二转动臂间的相对位置相适配。
11.根据本发明的一些实施例，所述第三固定臂和所述第四固定臂一体成型。
12.进一步地，所述第一转动轴线和所述第三转动轴线均沿竖直方向延伸，所述第二转动轴线和所述第四转动轴线均沿水平方向延伸，所述第二固定臂的长度大于所述第一固定臂的长度，所述第一转动轴线在参考面内的投影和所述第二转动轴线在参考面内的投影相互错开，所述第一转动臂的转动轨迹和所述第二转动臂的转动轨迹在参考面内相互平行，所述第二转动臂和所述过渡臂具有第一旋转中心点，所述第四固定臂与所述过渡臂具有第二旋转中心点，所述第一旋转中心点和所述第二旋转中心点之间的间距与所述第一转动臂的转动轨迹和所述第二转动臂的转动轨迹之间的间距相同，所述参考面平行于水平面。
13.再进一步地，所述第一转动轴线在参考面的投影、所述第三转动轴线在参考面的投影以及所述第二旋转中心点的连线呈三角形。
14.根据本发明的一些实施例，所述过渡臂与所述第二转动臂的所述另一端通过鱼眼轴承或球头连接。
15.在一些实施例中，所述车门铰链机构还包括：驱动件，所述驱动件包括电撑杆，所述电撑杆的一端与所述车身可转动连接且另一端与所述车门可转动连接。
16.根据本发明第二方面的车辆，包括根据本发明第一方面的用于车辆的车门铰链机构。
17.根据本发明的车辆，通过设置上述第一方面所述的车门铰链机构，可以使车门的向上运动和向外运动复合为斜向上运动，运动轨迹更加平顺，车门的装配结构更加简单，同时也提升了车辆的科技感。
18.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
19.图1是根据本发明实施例的车辆在关门状态下的示意图；
20.图2是车门铰链机构在图1中所示的状态下的示意图；
21.图3是图2所示的车门铰链机构的部分示意图；
22.图4是图3中所示的车门铰链机构的另一个角度的示意图；
23.图5是根据本发明实施例的车辆在开门状态下的示意图；
24.图6是车门铰链机构在图5中所示的状态下的示意图；
25.图7是图6所示的车门铰链机构的部分示意图；
26.图8是图7中所示的车门铰链机构的另一个角度的示意图；
27.图9是第二转动臂和过渡臂的装配示意图；
28.图10是根据本发明实施例的过渡臂的示意图。
29.附图标记：
30.车辆1000：
31.车门铰链机构100：
32.车身固定页底座1，第一固定臂11，第二固定臂12，
33.车门固定页底座2，第三固定臂21，第四固定臂22，
34.第一转动臂3，第一段31，第二段32，
35.第二转动臂4，第三段41，第四段42，
36.过渡臂5，驱动件6，销轴7，球头8，
37.第一转动轴线a，第二转动轴线b，第三转动轴线c，第四转动轴线d，
38.车身200，车门300。
具体实施方式
39.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
40.下面参考图1-图10描述根据本发明第一方面实施例的用于车辆1000的车门铰链机构100。
41.根据本发明实施例的车门铰链机构100，可以用于车辆1000。具体地，车辆1000可以包括车身200、车门300和车门铰链机构100，其中，车门300可以为剪刀门，车门铰链机构100可以包括：第一转动臂3、第二转动臂4和过渡臂5。
42.其中，参考图3和图7，第一转动臂3的一端适于绕第一转动轴线a与车身200可转动连接，车门300适于绕第二转动轴线b与第一转动臂3的另一端可转动连接，第二转动臂4的一端适于绕第三转动轴线c与车身200可转动连接；过渡臂5的一端与第二转动臂4的另一端可转动连接，车门300适于绕第四转动轴线d与过渡臂5的另一端可转动连接，并且第一转动轴线a与第三转动轴线c相互平行，第二转动轴线b与第四转动轴线d相互平行，第一转动轴线a和第二转动轴线b不平行。
43.例如，以车门300为剪刀门为例，剪刀门的开启方向通常为向外的同时向上，即倾斜向上。此处定义，第一转动轴线a沿第一方向延伸，第二转动轴线b沿第二方向延伸，第一方向和第二方向不同，即可使第一转动轴线a和第二转动轴线b不平行，这样，使得第一转动臂3、第二转动臂4、过渡臂5和车门300整体上绕第一方向的转动轴线(包括上述第一转动轴线a和第三转动轴线c)旋转，而车门300则可以绕第二方向的转动轴线(包括上述的第二转动轴线b和第四转动轴线d)旋转，当车门300绕第一方向和第二方向上的旋转运动复合后，即可使剪刀门打开。可选地，第一转动轴线a和第二转动轴线b的延伸方向可以根据车门300的开启方向进行合理地选择。
44.相较于相关技术中铰链机构不同关节处的转动轴线的延伸方向均不相同的方案容易导致铰链机构的整体结构和运动配合形式复杂化，装配程序繁琐化，占用空间较大等
缺陷，本方案由于第一转动轴线a和三转动轴线相互平行，第二转动轴线b和第四转动轴线d相互平行，可使车门铰链机构100的整体结构和运动配合形式更加简单，有利于减小车门铰链机构100占用空间，便于装配、制造以及后期维修。
45.此外，由于剪刀门总的开启方向为斜向上，因此在车门300开启的过程中，车门300在上下方向上的不同部位相对与其对应的车身200位置(以车门300在关闭状态下为参照)的运动距离不同，而本实施例通过在第二转动臂4和车门300之间设置过渡臂5，过渡臂5相对第二转动臂4可转动，可以为车门300提供足够的运动余量，进而使车门300可以顺利地开启或关闭。
46.根据本发明实施例的用于车辆1000的车门铰链机构100，第一转动轴线a和三转动轴线相互平行，第二转动轴线b和第四转动轴线d相互平行，可使车门铰链机构100的整体结构和运动配合形式更加简单，有利于减小车门铰链机构100占用空间，便于装配、制造以及后期维修。而由于车门300总的开启方向为斜向上，使得在车门300开启的过程中，车门300在上下方向上的不同部位相对与其对应的车身200位置(以车门300在关闭状态下为参照)的运动距离不同，通过在第二转动臂4和车门300之间设置过渡臂5，过渡臂5相对第二转动臂4可转动，可以为车门300的与第二转动臂4对应的位置提供足够的运动余量，进而使车门300可以顺利地开启或关闭。
47.根据本发明的一些实施例，参考图3和图7，第一转动轴线a和第二转动轴线b中的一个沿竖直方向延伸且另一个沿水平方向延伸。
48.例如，第一转动轴线a和第三转动轴线c均可以沿竖直方向延伸，第二转动轴线b和第四转动轴线d可以沿水平方向延伸，如此，第一转动臂3、第二转动臂4、过渡臂5以及车门300整体上可以绕竖直轴线在水平面内旋转，而车门300可以绕水平轴线在竖直方向上旋转，通过水平方向和竖直方向的旋转动作复合，即可使车门300在向外的同时向上打开，即斜向上打开，可以理解地，关车门300时，第一转动臂3、第二转动臂4、过渡臂5以及车门300的旋转方向相反。
49.或者，第一转动轴线a和第三转动轴线c均可以沿水平方向延伸，第二转动轴线b和第四转动轴线d可以沿竖直方向延伸，如此，第一转动臂3、第二转动臂4、过渡臂5以及车门300整体上可以绕水平轴线在竖直平面内旋转，而车门300可以绕竖直轴线在水平面内旋转，通过水平方向和竖直方向的旋转动作复合，即可使车门300在向外的同时向上打开，即斜向上打开，可以理解地，关车门300时，第一转动臂3、第二转动臂4、过渡臂5以及车门300的旋转方向相反。
50.在一些实施例中，参考图2-图4以及图6-图8，车门铰链机构100还可以包括：车身固定页底座1和车门固定页底座2。具体地，车身固定页底座1与车身200相连，车门固定页底座2可以与车门300相连，车身固定页底座1可以形成为竖直设置的板状，车门固定页底座2可以形成为竖直设置的板状，可以理解地，车身固定页底座1的构造适配于车身200，车门固定页底座2的构造适配于车门300。
51.其中，车身固定页底座1上设有第一固定臂11和第二固定臂12，第一固定臂11与第一转动臂3的一端可转动连接，第二固定臂12与第二转动臂4的一端可转动连接，车门固定页底座2上设有第三固定臂21和第四固定臂22，第三固定臂21和第一转动臂3的另一端可转动连接，第四固定臂22与过渡臂5的另一端可转动连接。如此，通过设置车门固定页底座2和
车门固定页底座2，可以避免直接在车身200和车门300上设置与车门铰链机构100相连的结构，从而有助于简化车门300和车身200结构。还可以避免铰链机构发生损坏时直接破坏车身200与车门300结构，可替换性强，有利于后期维护。同时也有利于降低车门铰链机构100对车身200、车门300的型号以及结构的匹配度的要求，可以直接将其用于不同的车身200与车门300结构中，可以与普通铰链共用车门300、车身200结构，从而扩大适用范围。
52.在一个具体的示例中，参考图2和图6，车身固定页底座1与车身200为可拆卸连接例如螺栓连接，车门固定页底座2与车门300可以为可拆卸连接例如螺栓连接，如此，连接结构简单，便于装配。
53.进一步地，参考图3，第一固定臂11与第一转动臂3的一端通过销轴7连接，第二固定臂12与第二转动臂4的一端通过销轴7连接，第三固定臂21和第一转动臂3的另一端通过销轴7连接，第四固定臂22与过渡臂5的另一端通过销轴7连接，如此，使得连接结构较为简单，便于装拆和维护。
54.当然本发明不限于此，第一固定臂11与第一转动臂3、第二固定臂12与第二转动臂4、第三固定臂21和第一转动臂3、第四固定臂22与过渡臂5中任意一对的转动配合结构也可以为球关节或其他枢转结构，任意一对的转动配合结构可以根据实际需要合理选择。
55.在一些实施例中，结合图3或图4以及图7和图8，第一固定臂11与第二固定臂12沿上下方向间隔布置且相互平行，第一固定臂11位于第二固定臂12的上侧，第一转动臂3与第二转动臂4间的相对位置与第一固定臂11和第二固定臂12间的相对位置相适配，第三固定臂21与第四固定臂22间的相对位置与第一转动臂3与第二转动臂4间的相对位置相适配，如此，可以防止第一固定臂11、第二固定臂12、第一转动臂3、第二转动臂4，第三固定臂21以及第四固定臂22之间出现相互干涉的情况，还可以使车门铰链机构100的整体结构布局和运动形式更加简单，减少车门铰链机构100占用空间，缩小体积，降低重量。
56.例如图4所示，第一固定臂11和第二固定臂12均可以大致形成为外轮廓为v形的水平板状，第一固定臂11和第二固定臂12均与车身固定页底座1垂直，并且在垂直且远离车身固定页底座1的方向上，第一固定臂11和第二固定臂12的宽度逐渐减小，第一固定臂11与第二固定臂12沿上下方向间隔布置且相互平行，第一固定臂11位于第二固定臂12的上侧。相应地，第一转动臂3与第二转动臂4相互平行，第一转动臂3位于第二转动臂4的上侧，第三固定臂21可以与第四固定臂22沿上下方向间隔布置，并且，第三固定臂21位于第四固定臂22的上侧，如此，可以使车门铰链机构100的整体结构布局和运动形式更加简单，防止第一固定臂11、第二固定臂12、第一转动臂3、第二转动臂4，第三固定臂21以及第四固定臂22之间出现相互干涉的情况，还可以提升装配效率。
57.根据本发明的一些实施例，第三固定臂21和第四固定臂22一体成型。例如图3所示，第三固定臂21和第四固定臂22均可以大致形成为外轮廓为v形的竖直板状，第三固定臂21和第四固定臂22均与车门固定页底座2垂直，并且在远离车门固定页底座2的方向上，第一固定臂11和第二固定臂12的宽度逐渐减小，而在上下方向上，第三固定臂21和第四固定臂22可以相连且处于同一竖直平面，如此，车门300与车门铰链机构100的两个枢转连接点的距离较为接近，可以使车门铰链机构100的整体结构紧凑化，有利于减小车门铰链机构100的空间占用，此外，还可以增强整体结构强度。
58.进一步地，参考图3和图7，第一转动轴线a和第三转动轴线c均沿竖直方向延伸，第
二转动轴线b和第四转动轴线d均沿水平方向延伸，在垂直于车身固定页底座1的方向上，第二固定臂12的长度大于第一固定臂11的长度，使得第一转动轴线a在参考面内的投影和第二转动轴线b在参考面内的投影相互错开，第一转动臂3的转动轨迹和第二转动臂4的转动轨迹在参考面内相互平行，第二转动臂4和过渡臂5具有第一旋转中心点，第四固定臂22与过渡臂5具有第二旋转中心点，第一旋转中心点和第二旋转中心点之间的间距与第一转动臂3的转动轨迹和第二转动臂4的转动轨迹之间的间距相同，参考面平行于水平面。
59.结合图3和图4或者图7和图8，由于第二固定臂12的长度大于第一固定臂11的长度，在与水平面相互平行的参考面内，第二固定臂12和第二转动臂4的连接点位于第一固定臂11和第一转动臂3的背向车门固定页底座2的一侧，即第一转动轴线a在参考面内的投影和第二转动轴线b在参考面内的投影在垂于车身固定页底座1的方向上相互错开。
60.第一转动臂3可以大致形成为l形，第一转动臂3具有相连的第一段31和第二段32，第二段32与第一段31构成大于九十度的夹角，第一段31的一端与第一固定臂11相连，第二段32的一端与第三固定臂21相连。第二转动臂4也可以大致形成为l形，第二转动臂4具有第三段41和第四段42，第三段41与第四段42构成大于九十度的夹角，第三段41的一端和第二固定臂12相连，第四段42的一端和过渡臂5相连。其中，在平行于水平面的参考面内，第三段41的投影和第一段31的投影相互平行，第四段42的投影和第二段32的投影相互平行，这样可以确保第一转动臂3的转动轨迹和第二转动臂4的转动轨迹在参考面内相互平行，从而使第一转动臂3和第二转动臂4同步绕竖直轴线在水平面转动。而第一旋转中心点和第二旋转中心点在参考面内的间距和第一转动臂3的转动轨迹和第二转动臂4的转动轨迹在参考面内的间距相等，这样可以使得车门300可以同时相对第一转动臂3和第二转动臂4绕水平轴线在竖直面内转动。由此，车门300的运动更加顺畅。
61.可选地，第一段31和第二段32之间可以圆滑过渡，第三段41和第四段42之间可以圆弧过渡。
62.再进一步地，第一转动轴线a在参考面的投影、第三转动轴线c在参考面的投影以及第二旋转中心点的连线呈三角形，如此，有利于提高车门铰链机构100整体的结构稳定性。
63.根据本发明的一些实施例，参考图9，过渡臂5与第二转动臂4的另一端可以通过鱼眼轴承或球头8连接，从而过渡臂5既可以绕轴线转动，还可以内、外摇动，以适应车门300运动过程中各个方向的角度变化。
64.在一些实施例中，参考图2和图6，车门铰链机构100还包括：驱动件6，驱动件6包括电撑杆，电撑杆的一端与车身200可转动连接，电撑杆的另一端与车门300可转动连接，从而实现电驱动车门300开启或关闭，例如，电撑杆的一端可以通过车身固定页底座1相连从而实现与车身200相连，电撑杆的另一端可以通过与车门固定页底座2相连从而实现与车门300相连。可选地，电撑杆的两端分别与车身200以及车门300通过球头8连接，如此，电撑杆可以在车门300转动过程中适应各个方向的角度变化，电撑杆的两端在高度方向上具有落差，这样可以使电撑杆在车门300开启或关闭过程中的起始动作更加省力和顺畅。
65.下面参考图1-图10描述根据本发明第二方面实施例的车辆1000。
66.根据本发明实施例的车辆1000，包括上述实施例中的用于车辆1000的车门铰链机构100。
67.根据本发明实施例的车辆1000，通过设置上述实施例中的车门铰链机构100，可以使车门300的向上运动和向外运动复合为斜向上运动，运动轨迹更加平顺，车门300的装配结构更加简单，同时也提升了车辆1000的科技感。
68.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
69.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
70.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
71.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
72.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。