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CN114233126B - 一种剪刀门铰链及车辆 - Google Patents

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CN114233126B
CN114233126B CN202111591674.XA CN202111591674A CN114233126B CN 114233126 B CN114233126 B CN 114233126B CN 202111591674 A CN202111591674 A CN 202111591674A CN 114233126 B CN114233126 B CN 114233126B
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CN
China
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hinge
connecting rod
rotation axis
mounting seat
joint bearing
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甄善鹤
余勇
秦信武
秦靖
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Dongfeng Motor Group Co Ltd
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Dongfeng Motor Group Co Ltd
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Abstract

本申请涉及一种剪刀门铰链及车辆，属于车门铰链技术领域，剪刀门铰链包括：铰链底座，其设有主连接轴块安装座和连接组件安装座；铰链臂，其包括铰链外连臂和铰链内连臂，铰链内连臂上设有主连接轴块安装部和连接组件安装部；主连接轴块，其一端与主连接轴块安装座转动连接且形成第一转动轴线，其另一端与主连接轴块安装部转动连接且形成第二转动轴线；连接组件，其包括至少一端设有关节轴承的第一连杆，第一连杆绕关节轴承转动，第一连杆的一端与连接组件安装部连接，第一连杆的另一端与连接组件安装座连接。本申请采用最多三根转动轴线相交于一点以及最少一个关节轴承的剪刀门铰链，对制造、装配精度要求较低，极大提高了产品的合格率。

Description

一种剪刀门铰链及车辆
技术领域
本申请涉及汽车车门铰链技术领域，特别涉及一种剪刀门铰链及车辆。
背景技术
剪刀门作为一种个性化设计，一般仅应用于超跑车上，其独特新颖的车门开启及关闭方式使车辆更具有科技感和未来感，总能吸引众多用户的目光，现如今也成为了很多厂家设计的一大卖点。市场上也经常出现一些改装的剪刀门，但其开启方式是一般都要先向外侧开到最大开度，然后才能向上翻转开启到最大位置，关闭时相反，开启或关闭车门的动作均需分两步实施，且每一步车门只能沿单一的方向开启或关闭。这种开启方式用户体验感较差，运动不是很顺畅，且开关门时的人机操纵性也较差。
国内现有汽车剪刀门铰链，例如中国专利CN202010550793.X，专利名称为“一种车门铰链和车辆”，车门铰链公开了铰链安装座、铰链高度轴块、铰链臂、铰链开度轴块，相互之间通过四根铰接轴连接，并形成四根转动轴线即第一转动轴线、第二转动轴线、第三转动轴线和第四转动轴线，且四根转动轴线相交于一点，交点位于铰链高度轴块上。
上述方案可以实现车门斜向上开启即向外侧开的同时也在向上开启，避免上述售后改装剪刀门存在的一些问题，但是该方案要求四轴交于一点，对制造精度、装配精度都要求极高，否则容易出现机构运动不顺畅、卡死等不良现象，产品不良率较高。同时，四轴相交于一点的技术方案，对车身布置空间的限制及约束较多，设计布置难度较大，不易系统结构的调整及快速适配。
发明内容
本申请实施例提供一种剪刀门铰链及车辆，以解决现有技术中车门铰链结构对制造及装配精度都要求极高，且机构容易出现运动不顺畅、卡死等不良现象，产品不良率较高的问题。
本申请实施例第一方面提供了一种剪刀门铰链，所述剪刀门铰链包括：
铰链底座，所述铰链底座上设有主连接轴块安装座和连接组件安装座，所述主连接轴块安装座和连接组件安装座均与铰链臂转动连接；
铰链臂，所述铰链臂包括用于连接车门的铰链外连臂和铰链内连臂，所述铰链内连臂上设有主连接轴块安装部和连接组件安装部；
主连接轴块，所述主连接轴块一端与主连接轴块安装座转动连接且配合形成第一转动轴线，所述主连接轴块另一端与主连接轴块安装部转动连接且配合形成第二转动轴线；
连接组件，所述连接组件包括至少一端设有关节轴承的第一连杆，所述第一连杆绕关节轴承转动，所述第一连杆的一端与连接组件安装部连接，所述第一连杆的另一端与连接组件安装座连接。
在一些实施例中：所述第一连杆的两端均设有所述关节轴承，所述第一连杆绕两端的关节轴承转动，所述第一连杆一端的关节轴承与连接组件安装座连接，所述第一连杆另一端的关节轴承与连接组件安装部连接；
所述第一转动轴线和第二转动轴线为一对空间交叉轴，所述第一转动轴线和第二转动轴线相交于一点或不相交于一点。
在一些实施例中：所述第一连杆的一端设有所述关节轴承，所述第一连杆绕关节轴承转动，所述第一连杆一端的关节轴承与连接组件安装座连接，所述第一连杆另一端与连接组件安装部转动连接且配合形成第三转动轴线；
所述第一转动轴线、第二转动轴线、第三转动轴线相交于一点。
在一些实施例中：所述第一连杆的一端设有所述关节轴承，所述第一连杆绕关节轴承转动，所述第一连杆一端的关节轴承与连接组件安装座连接，所述第一连杆另一端与连接组件安装部转动连接且配合形成第三转动轴线；
第一转动轴线、第二转动轴线、第三转动轴线中至少有两条轴线相交于一点或均不相交于一点，所述连接组件安装座上设有连接第一连杆关节轴承的销轴，所述第一连杆一端的关节轴承沿销轴的长度方向往复运动或所述第一连杆另一端沿第三转动轴线的长度方向往复运动。
在一些实施例中：所述第一连杆的一端设有所述关节轴承，所述第一连杆绕关节轴承转动，所述第一连杆一端的关节轴承与连接组件安装部连接，所述第一连杆另一端与连接组件安装座转动连接且配合形成第四转动轴线；
所述第一转动轴线、第二转动轴线、第四转动轴线相交于一点。
在一些实施例中：所述第一连杆的一端设有所述关节轴承，所述第一连杆绕关节轴承转动，所述第一连杆一端的关节轴承与连接组件安装部连接，所述第一连杆另一端与连接组件安装座转动连接且配合形成第四转动轴线；
第一转动轴线、第二转动轴线、第四转动轴线中至少有两条轴线相交于一点或均不相交于一点，所述连接组件安装部上设有连接第一连杆关节轴承的销轴，所述第一连杆一端的关节轴承沿销轴的长度方向往复运动或所述第一连杆另一端沿第四转动轴线的长度方向往复运动。
在一些实施例中：所述铰链底座上开设有将所述铰链底座固定在车身侧围上的底座安装孔，所述主连接轴块安装座包括两块垂直固定在所述铰链底座上的耳板，两块所述耳板上开设有用于连接所述主连接轴块的轴孔；
所述主连接轴块包括位于两块所述耳板之间并与耳板通过圆柱销转动连接的套管，所述套管的侧壁上设有主连接轴块连接轴，所述主连接轴块连接轴与主连接轴块安装部转动连接。
在一些实施例中：所述套管的侧壁上还设有限制所述套管在主连接轴块安装座上转动角度的限位凸台，在两块所述耳板之间连接有与所述限位凸台抵接的主连接轴块安装座限位筋，以限制所述铰链臂和所述车门的最大开度；
所述铰链底座上还设有开度调节器，所述开度调节器包括固定在铰链底座上的调节器安装座，调节器安装座上螺纹连接有与所述铰链臂上的开度调节器限位凸台抵接的顶杆，所述顶杆与所述铰链臂上的开度调节器限位凸台抵接以限制铰链臂的开度，所述顶杆的长度可以调节，以调节所述铰链臂和所述车门的开度。
在一些实施例中：所述剪刀门铰链还包括限位组件和驱动件，所述限位组件包括位于所述铰链外连臂顶部与车身侧围抵接的上限位块，所述上限位块的长度可以沿抵接方向调整，以及位于所述铰链外连臂底部并与车身侧围固定连接的车身侧围支架，所述车身侧围支架上设有缓冲块支架和下限位块安装孔；
所述铰链外连臂底部设有铰链下限位凸块，所述下限位块安装孔上固定设有与铰链下限位凸块相互抵接的下限位块，所述下限位块的长度可以沿抵接方向调整，所述缓冲块支架上设有与铰链下限位凸块抵接的缓冲块，所述铰链下限位凸块上固定设有与缓冲块抵接的限位螺杆，所述限位螺杆的长度可沿抵接方向调整；
所述驱动件包括伸缩撑杆，所述伸缩撑杆的底部通过下撑杆安装销与车身侧围支架转动连接，所述伸缩撑杆的顶部通过上撑杆安装销与铰链外连臂转动连接。
本申请实施例第二方面提供了一种车辆，所述车辆包括上述任一实施例所述的剪刀门铰链，以及与剪刀门铰链连接的车身侧围和车门。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
本申请实施例提供了一种剪刀门铰链及车辆，由于申请的剪刀门铰链设置了铰链底座，该铰链底座上设有主连接轴块安装座和连接组件安装座，主连接轴块安装座和连接组件安装座均用于连接铰链臂；铰链臂，该铰链臂包括用于连接车门的铰链外连臂和铰链内连臂，铰链内连臂上设有主连接轴块安装部和连接组件安装部；主连接轴块，该主连接轴块一端与主连接轴块安装座转动连接且配合形成第一转动轴线，主连接轴块另一端与主连接轴块安装部转动连接且配合形成第二转动轴线；连接组件，该连接组件包括至少一端设有关节轴承的第一连杆，第一连杆绕关节轴承转动，第一连杆的一端与连接组件安装部转动连接，第一连杆的另一端与连接组件安装座转动连接。
因此，本申请的剪刀门铰链在主连接轴块安装部和主连接轴块安装座之间通过主连接轴块转动连接，连接组件安装部与连接组件安装座之间通过至少一端设有关节轴承的第一连杆转动连接。可使得车门在开启或关闭时，将车门沿X、Y、Z三个方向的运动简化为绕三根交于一点的转动轴线和一个关节轴承旋转的协同运动、或绕一对空间交叉轴和二个关节轴承旋转的协同运动、或者绕三根不交于一点的转动轴线和一个关节轴承的旋转及沿一直线滑动的协同运动，实现了沿弧线斜向上开启车门及斜向下关闭车门的功能，运动过程连续顺畅且稳定可靠，更符合人机操纵性。另外，本申请实施例的剪刀门铰链，采用了最多三根转动轴线相交于一点以及最少一个关节轴承的剪刀门铰链，设计布置上更灵活，调整起来更快且容易，且对车门的结构影响较小，提升了剪刀门的美观性和实用性。同时，安装方便，对制造、装配精度要求较低，极大提高了产品的合格率，能应用于批量生产。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例使用第一连杆两端设有关节轴承的剪刀门铰链关闭状态示意图；
图2为本申请实施例使用第一连杆两端设有关节轴承的剪刀门铰链展开状态示意图；
图3为本申请实施例使用第一连杆上端设有关节轴承的剪刀门铰链关闭状态示意图；
图4为本申请实施例使用第一连杆上端设有关节轴承的剪刀门铰链展开状态示意图；
图5为本申请实施例使用第一连杆下端设有关节轴承的剪刀门铰链关闭状态示意图；
图6为本申请实施例使用第一连杆下端设有关节轴承的剪刀门铰链展开状态示意图；
图7为本申请实施例铰链臂的结构示意图；
图8为本申请实施例铰链底座的结构示意图；
图9为本申请实施例主连接轴块的结构示意图；
图10为本申请实施例两端设有关节轴承的第一连杆的结构示意图；
图11为本申请实施例上端设有关节轴承的第一连杆的结构示意图。
图12为本申请实施例下端设有关节轴承的第一连杆的结构示意图。
图13为本申请实施例的车身侧围支架的结构示意图；
图14为本申请实施例剪刀门铰链在车身侧围上的关闭状态示意图；
图15为本申请实施例剪刀门铰链在车身侧围上的展开状态示意图；
图16为本申请实施例的车辆第一视角结构示意图；
图17为本申请实施例的车辆第二视角结构示意图。
附图标记：
100、剪刀门铰链；L1、第一转动轴线；L2、第二转动轴线；L3、第三转动轴线；L4、第四转动轴线；
10、铰链底座；11、底座安装孔；12、主连接轴块安装座；13、连接组件安装座；14、调节器安装座；121、主连接轴块安装座限位筋；131、销轴；141、开度调节器安装孔；
20、铰链臂；20a、铰链内连臂；20b、铰链外连臂；21、车门安装孔；22、上撑杆安装销；23、主连接轴块安装部；24、连接组件安装部；25、开度调节器限位凸台；26、上限位块安装孔；27、铰链下限位凸块；
31、主连接轴块；311、套管；312、主连接轴块连接轴；313、限位凸台；
41、第一连杆；412、第一关节轴承；413、第一关节轴承连接孔；415、第二关节轴承；416、第二关节轴承连接孔；417、第一连杆安装孔；
51、顶杆；52、上限位块；53、下限位块；54、限位螺杆；55、缓冲块；60、驱动件；
70、车身侧围支架；71、下撑杆安装销；72、车身侧围安装孔；73、缓冲块支架；74、下限位块安装孔；
81、第一卡簧；82、第二卡簧；
200、车身侧围；300、车门。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种剪刀门铰链及车辆，其能解决现有技术中车门铰链结构对制造及装配精度都要求极高，且机构容易出现运动不顺畅、卡死等不良现象，产品不良率较高的问题。
参见图1至图7所示，本申请实施例第一方面提供了一种剪刀门铰链，该剪刀门铰链100包括：
铰链底座10，该铰链底座10用于将剪刀门铰链100固定在车身侧围200上，该剪刀门铰链100上设有主连接轴块安装座12和连接组件安装座13，主连接轴块安装座12和连接组件安装座13均用于转动连接铰链臂20，连接组件安装座13上设有安装连接组件的销轴131，在销轴131的端部设有第一卡簧81。
铰链臂20，该铰链臂20包括用于连接车门300的铰链外连臂20b和铰链内连臂20a，铰链外连臂20b和铰链内连臂20a相互连接大致呈“Y”字形结构。在铰链内连臂20a上设有主连接轴块安装部23和连接组件安装部24，连接组件安装部24为圆柱销，在连接组件安装部24的端部设有第二卡簧82。
主连接轴块31，该主连接轴块31的一端与主连接轴块安装座12转动连接且配合形成第一转动轴线L1，主连接轴块31的另一端与主连接轴块安装部23转动连接且配合形成第二转动轴线L2。主连接轴块31的一端在主连接轴块安装座12上绕第一转动轴线L1转动，主连接轴块安装部23在主连接轴块安装座12上绕第二转动轴线L2转动。
连接组件，该连接组件包括至少一端设有关节轴承的第一连杆41，第一连杆41绕关节轴承转动，第一连杆41的一端与连接组件安装部24转动连接，第一连杆41的另一端与连接组件安装座13转动连接。
本申请实施例的剪刀门铰链100在主连接轴块安装部23和主连接轴块安装座12之间通过主连接轴块31转动连接，连接组件安装部24与连接组件安装座13之间通过至少一端设有关节轴承的第一连杆41转动连接。可使得车门300在开启或关闭时，将车门300沿X、Y、Z三个方向的运动简化为绕三根交于一点的转动轴线和一个关节轴承旋转的协同运动、或者绕一对空间交叉轴和二个关节轴承旋转的协同运动、或者绕三根不交于一点的转动轴线和一个关节轴承的旋转及沿一直线滑动的协同运动，实现了沿弧线斜向上开启车门300及斜向下关闭车门300的功能，运动过程连续顺畅且稳定可靠，更符合人机操纵性。
另外，本申请实施例的剪刀门铰链100，采用了最多三根转动轴线相交于一点以及最少一个关节轴承的剪刀门铰链100，设计布置上更灵活，调整起来更快且容易，且对车门的结构影响较小，提升了剪刀门的美观性和实用性。同时，安装方便，对制造、装配精度要求较低，极大提高了产品的合格率，能应用于批量生产。
在一些可选实施例中：参见图1和图2和图10所示，本申请实施例提供了一种剪刀门铰链，该剪刀门铰链100的第一连杆41的两端均设有关节轴承，第一连杆41绕两端的关节轴承转动。本申请在第一连杆41通过两端的关节轴承分别与连接组件安装座13和连接组件安装部24连接，第一转动轴线L1和第二转动轴线L2为一对空间交叉轴，可相交于一点，也可不相交于一点。同时第一连杆41绕两端的关节轴承转动，使整个铰链机构也能实现预设的运动轨迹且运动顺畅；降低了铰链底座10、铰链臂20、主连接轴块31和连接组件之间的制造、装配精度。
为了便于表述本申请实施例将第一连杆41两端的关节轴承，本实施例将第一连杆41两端的关节轴承区分为第一关节轴承412和第二关节轴承415。在第一连杆41的一端设有可转动的第一关节轴承412，第一连杆41绕第一关节轴承412转动，在第一关节轴承412上开设有安装于连接组件安装座13的第一关节轴承连接孔413。在第一连杆41的另一端设有可转动的第二关节轴承415，第一连杆41绕第二关节轴承415转动，在第二关节轴承415上开设有安装于连接组件安装部24的第二关节轴承连接孔416。
第一关节轴承412与铰链底座10上的连接组件安装座13连接，第二关节轴承415与连接组件安装部24连接。第一连杆41相对第一关节轴承412可以做球面运动，第一连杆41相对第二关节轴承415也可以做球面运动。第一转动轴线L1和第二转动轴线L2为一对空间交叉轴，可相交于一点也可不相交于一点。
本申请实施例的铰链臂20通过主连接轴块31和连接组件能够实现与铰链底座10的相对运动，剪刀门铰链100开启时，主连接轴块31绕第一转动轴线L1转动，铰链臂20绕第二转动轴线L2转动，第一连杆41可以绕两端的第一关节轴承412和第二关节轴承415转动，铰链臂20通过主连接轴块31和连接组件使车门300在X、Y、Z三个方向上的开闭运动简化为绕两根转动轴线(即第一转动轴线L1、第二转动轴线L2)以及两个关节轴承(即第一关节轴承412和第二关节轴承415)旋转的协同运动。
本申请实施例实现了铰链臂20沿一条预设弧线斜向上开启车门300及斜向下关闭车门300的功能，运动过程连续顺畅且稳定可靠，更符合人机操纵性。而且本申请实施例的剪刀门铰链100结构简单，占用空间小，且可实现与普通铰链共用车身及车门。另外，本申请实施例的剪刀门铰链结构，设计布置上更灵活，调整起来更快且容易，且对车门300的结构影响较小，提升了剪刀门的美观性和实用性。同时，安装方便，对制造、装配精度要求较低，极大提高了产品的合格率，能应用于批量生产。本申请实施例的剪刀门铰链100用户可以根据自身的实际使用需求很容易调整车门300的开度。
在一些可选实施例中：参见图3、图4和图11所示，本申请实施例提供了一种剪刀门铰链，该剪刀门铰链100的第一连杆41的上端设有关节轴承，第一连杆41绕关节轴承转动。第一连杆41上端的关节轴承与连接组件安装座13连接，第一连杆41另一端与连接组件安装部24转动连接且配合形成第三转动轴线L3。第一转动轴线L1、第二转动轴线L2、第三转动轴线L3相交于一点。
本申请实施例第一连杆41上端的关节轴承与连接组件安装座13连接，第一转动轴线L1、第二转动轴线L2、第三转动轴线相交于一点，同时第一连杆41绕上端的关节轴承转动，使整个铰链机构也能实现预设的运动轨迹且运动顺畅；降低了铰链底座10、铰链臂20、主连接轴块31和连接组件之间的制造、装配精度。
为了便于表述本申请实施例第一连杆41上端的关节轴承，本实施例将第一连杆41上端的关节轴承称为第一关节轴承412。在第一连杆41的上端设有可转动的第一关节轴承412，第一连杆41绕第一关节轴承412转动，在第一关节轴承412上开设有安装于连接组件安装座13的第一关节轴承连接孔413。在第一连杆41的另一端设有安装连接组件安装部24的第一连杆安装孔417。
第一连杆41一端的第一关节轴承412与连接组件安装座13连接，第一连杆41另一端的第一连杆安装孔417与连接组件安装部24转动连接。第一连杆41相对第一关节轴承412可以做球面运动，第一连杆安装孔417相对连接组件安装部24轴向转动且配合形成第三转动轴线L3。
铰链臂20通过主连接轴块31和连接组件能够实现与铰链底座10的相对运动，剪刀门铰链100开启时，主连接轴块31绕第一转动轴线L1转动，铰链臂20绕第二转动轴线L2转动，铰链臂20绕第三转动轴线L3转动，连接组件的第一连杆41可以绕第一关节轴承412转动。铰链臂20通过主连接轴块31和连接组件使车门300在X、Y、Z三个方向上的开闭运动简化为绕三根转动轴线(即第一转动轴线L1、第二转动轴线L2和第三转动轴线L3)以及一个关节轴承(即第一关节轴承412)旋转的协同运动。
本申请实施例实现了铰链臂20沿一条预设弧线斜向上开启车门300及斜向下关闭车门300的功能，运动过程连续顺畅且稳定可靠，更符合人机操纵性，而且本申请实施例的剪刀门铰链100结构简单，占用空间小，且可实现与普通铰链共用车身及车门。另外，本申请实施例的剪刀门铰链100结构设计布置上更灵活，调整起来更快且容易，且对车门300的结构影响较小，提升了剪刀门的美观性和实用性。同时，安装方便，对制造、装配精度要求较低，极大提高了产品的合格率，能应用于批量生产。本申请实施例的剪刀门铰链100用户可以根据自身的实际使用需求很容易调整车门的开度。
在一些可选实施例中：参见图3、图4和图11所示，本申请实施例提供了一种剪刀门铰链，该剪刀门铰链100的第一连杆41的上端设有关节轴承，第一连杆41绕关节轴承转动。第一连杆41上端的关节轴承与连接组件安装座13连接，第一连杆41另一端与连接组件安装部24转动连接且配合形成第三转动轴线L3。第一转动轴线L1、第二转动轴线L2、第三转动轴线L3中至少有两条轴线相交于一点或均不相交于一点。所述连接组件安装座13上设有连接第一连杆41上关节轴承的销轴131，所述第一连杆41上端的关节轴承沿销轴131的长度方向往复运动或者所述第一连杆41下端沿第三转动轴线L3的长度方向往复运动。
本申请实施例第一连杆41上端的关节轴承与连接组件安装座13连接，第一连杆41的下端与连接组件安装部24转动连接。第一连杆41绕上端的关节轴承转动,且第一连杆41上端的关节轴承沿销轴131的长度方向往复运动或者所述第一连杆41下端沿第三转动轴线L3的长度方向往复运动，以便第一转动轴线L1、第二转动轴线L2、第三转动轴线L3在不相交于一点的情况下，整个铰链机构也能实现预设的运动轨迹且运动顺畅；降低了铰链底座10、铰链臂20、主连接轴块31和连接组件之间的制造、装配精度。
本申请铰链臂20通过主连接轴块31和连接组件能够实现与铰链底座10的相对运动，剪刀门铰链100开启时，主连接轴块31绕第一转动轴线L1转动，铰链臂20绕第二转动轴线L2转动，铰链臂20绕第三转动轴线L3转动，连接组件的第一连杆41可以绕第一关节轴承412转动，第一连杆41上端的关节轴承沿销轴131的长度方向往复运动或者所述第一连杆41下端沿第三转动轴线L3的长度方向往复运动。铰链臂20通过主连接轴块31和连接组件使车门300在X、Y、Z三个方向上的开闭运动简化为绕三根不交于一点的转动轴线(即第一转动轴线L1、第二转动轴线L2、第三转动轴线L3)、一个关节轴承(即第一关节轴承412)旋转和第一连杆41上端的关节轴承沿销轴131的长度方向往复运动或者所述第一连杆41下端沿第三转动轴线L3的长度方向往复运动的协同运动。
在一些可选实施例中：参见图5、图6和图12所示，本申请实施例提供了一种剪刀门铰链，该剪刀门铰链100的第一连杆41的下端设有关节轴承，第一连杆41绕关节轴承转动。第一连杆41下端的关节轴承与连接组件安装部24连接，第一连杆41上端与连接组件安装座13转动连接且配合形成第四转动轴线L4，第一转动轴线L1、第二转动轴线L2、第四转动轴线L4相交于一点。
本申请实施例第一连杆41下端的关节轴承与连接组件安装部24连接，第一连杆41的上端与连接组件安装座13转动连接。第一连杆41绕下端的关节轴承转动,以使第一转动轴线L1、第二转动轴线L2、第四转动轴线L4相交于一点的情况下，整个铰链机构也能实现预设的运动轨迹且运动顺畅；降低了铰链底座10、铰链臂20、主连接轴块31和连接组件之间的制造、装配精度。
为了便于表述本申请实施例第一连杆41下端的关节轴承，本实施例将第一连杆41下端的关节轴承称为第一关节轴承412。在第一关节轴承412上开设有安装于连接组件安装部24的第一关节轴承连接孔413。在第一连杆41的上端设有安装连接组件安装座13的第一连杆安装孔417。
第一连杆41一端的第一关节轴承412与连接组件安装部24连接，第一连杆41另一端的第一连杆安装孔417与连接组件安装座13转动连接。第一关节轴承412与铰链臂20上的连接组件安装部24连接，第一连杆41另一端的第一连杆安装孔417与铰链底座10上的连接组件安装座13转动连接。第一连杆41绕第一关节轴承412可以做球面运动，第一连杆安装孔417相对连接组件安装座13轴向转动且配合形成第四转动轴线L4。
铰链臂20通过主连接轴块31和连接组件能够实现与铰链底座10的相对运动，剪刀门铰链100开启时，主连接轴块31绕第一转动轴线L1转动，铰链臂20绕第二转动轴线L2转动，铰链臂20绕第四转动轴线L4转动，连接组件的第一连杆41可以绕第一关节轴承412转动。铰链臂20通过主连接轴块31和连接组件使车门300在X、Y、Z三个方向上的开闭运动简化为绕三根转动轴线(即第一转动轴线L1、第二转动轴线L2和第四转动轴线L4)以及一个关节轴承(即第一关节轴承412)旋转的协同运动。
本申请实施例实现了铰链臂20沿一条预设弧线斜向上开启车门300及斜向下关闭车门300的功能，运动过程连续顺畅且稳定可靠，更符合人机操纵性，而且本申请实施例的剪刀门铰链100结构简单，占用空间小，且可实现与普通铰链共用车身及车门。另外，本申请实施例的剪刀门铰链100结构设计布置上更灵活，调整起来更快且容易，且对车门300的结构影响较小，提升了剪刀门的美观性和实用性。同时，安装方便，对制造、装配精度要求较低，极大提高了产品的合格率，能应用于批量生产。本申请实施例的剪刀门铰链100用户可以根据自身的实际使用需求很容易调整车门的开度。
在一些可选实施例中：参见图5、图6、图8和图11所示，本申请实施例提供了一种剪刀门铰链，该剪刀门铰链100的第一连杆41的下端设有关节轴承，第一连杆41绕关节轴承转动。第一连杆41下端的关节轴承与连接组件安装部24连接，第一连杆41上端与连接组件安装座13转动连接。第一转动轴线L1、第二转动轴线L2、第四转动轴线L4中至少有两条轴线相交于一点或均不相交于一点。所述连接组件安装部24上设有连接第一连杆41下端关节轴承的销轴131，所述第一连杆41下端的关节轴承沿销轴131的长度方向往复运动或者所述第一连杆41上端沿第四转动轴线L4的长度方向往复运动。
本申请实施例第一连杆41下端的关节轴承与连接组件安装部24连接，第一连杆41的上端与连接组件安装座13转动连接。第一连杆41绕下端的关节轴承转动,且第一连杆41下端的关节轴承沿销轴131的长度方向往复运动或者第一连杆41上端沿第四转动轴线L4的长度方向往复运动，以使第一转动轴线L1、第二转动轴线L2、第四转动轴线L4在不相交于一点的情况下，整个铰链机构也能实现预设的运动轨迹且运动顺畅；降低了铰链底座10、铰链臂20、主连接轴块31和连接组件之间的制造、装配精度。
本申请铰链臂20通过主连接轴块31和连接组件能够实现与铰链底座10的相对运动，剪刀门铰链100开启时，主连接轴块31绕第一转动轴线L1转动，铰链臂20绕第二转动轴线L2转动，连接组件的第一连杆41可以绕第四转动轴线L4和第一关节轴承412转动，第一连杆41下端的关节轴承沿销轴131的长度方向直线运动者第一连杆41上端沿第四转动轴线L4的长度方向直线运动。铰链臂20通过主连接轴块31和连接组件使车门300在X、Y、Z三个方向上的开闭运动简化为绕三根不相交于一点的转动轴线(即第一转动轴线L1、第二转动轴线L2、第四转动轴线L4)、一个关节轴承(即第一关节轴承412)旋转和第一连杆41下端的关节轴承沿销轴131的长度方向直线运动者第一连杆41上端沿第四转动轴线L4的长度方向直线运动的协同运动。
在一些可选实施例中：参见图8和图9所示，本申请实施例提供了一种剪刀门铰链，该剪刀门铰链100的铰链底座10上开设有将铰链底座10固定在车身侧围200上的多个底座安装孔11，铰链底座10通过多个底座安装孔11与车身侧围200螺栓连接。铰链底座10上的主连接轴块安装座12包括两块垂直固定在铰链底座10上的耳板，在两块耳板上均开设有用于连接主连接轴块31的轴孔。主连接轴块31包括位于两块耳板之间并与耳板通过圆柱销转动连接的套管311，在套管311的侧壁上设有主连接轴块连接轴312，主连接轴块连接轴312与主连接轴块安装部23转动连接。
在套管311的侧壁上还设有限制套管311在主连接轴块安装座12上转动角度的限位凸台313，在两块耳板之间连接有与限位凸台313抵接的主连接轴块安装座限位筋121，以限制主连接轴块31在主连接轴块安装座12上的旋转角度，进而限制车门300的最大开度。铰链底座10上还设有开度调节器，该开度调节器包括固定在铰链底座10上的调节器安装座14，调节器安装座14上开设有开度调节器安装孔141，调节器安装座14上螺纹连接有与铰链臂20抵接的顶杆51。在铰链臂20上固定设有与顶杆51接触的开度调节器限位凸台25，开度调节器限位凸台25为软质耐磨材质，当车门300随铰链臂20开启到设定的开度时，顶杆51与铰链臂20上的开度调节器限位凸台25抵接以限制铰链臂20的开度，顶杆51在调节器安装座14上可伸缩调节，从而起到调节铰链臂20和车门300的开度的作用。
在一些可选实施例中：参见图1至图7和图13所示，本申请实施例提供了一种剪刀门铰链，该剪刀门铰链100还包括限位组件和驱动件60，限位组件包括位于铰链外连臂20b顶部与车身侧围200抵接的上限位块52，在铰链外连臂20b顶部设有固定上限位块52的上限位块安装孔26。上限位块52为软质材质，且在上限位块安装孔26的轴向可以伸缩调整，进一步的，上限位块52在车门300关闭时与车身侧围200相接触，可以限制铰链臂20上部和车门300上部的Y向位移。
限位组件还包括位于铰链外连臂20b底部并与车身侧围200固定连接的车身侧围支架70，车身侧围支架70上设有缓冲块支架73和下限位块安装孔74。在铰链外连臂20b底部设有铰链下限位凸块27，下限位块安装孔74上固定设有与铰链下限位凸块27抵接的下限位块53。下限位块53设于车身侧围支架70上，下限位块53为软质材质，且在下限位块安装孔74的轴向可以伸缩调整，进一步的，下限位块53在车门300关闭时与铰链下限位凸块27的侧壁相接触，可以限制铰链臂20下部和车门300下部的Y向位移。
缓冲块支架73上设有与铰链下限位凸块27抵接的缓冲块55，铰链下限位凸块27上固定设有与缓冲块55抵接的限位螺杆54。限位螺杆54的一端设有球头，另一端设有螺纹和螺母，限位螺杆54通过自带的螺纹和螺母安装紧固于铰链下限位凸块27的安装孔中，限位螺杆54可以沿铰链下限位凸块27安装孔的轴向伸缩调节，限位螺杆54的球头在车门300关闭时与安装于车身侧围支架70上的缓冲块55接触，限制铰链臂20和车门300下端X向的位移，使车门300在关闭及行驶过程中更稳固。
驱动件60包括伸缩撑杆，在伸缩撑杆的底部通过下撑杆安装销71与车身侧围支架70转动连接，伸缩撑杆的顶部通过上撑杆安装销22与铰链外连臂20b转动连接。驱动件60用于提供助力，使车门300容易开启和关闭，且可以使剪刀门铰链100保持在设定的开启位置，驱动件60为气弹簧或液压杆或电撑杆或平衡杆。
参见图14至图17所示，本申请实施例第二方面提供了一种车辆，该车辆包括上述任一实施例的剪刀门铰链100，以及与剪刀门铰链100连接的车身侧围200和车门300。剪刀门铰链100的铰链外连臂20b的顶部和和底部均开设有连接车门300的车门安装孔21，铰链外连臂20b通过车门安装孔21与车门螺栓连接。剪刀门铰链100的铰链底座10上开设有底座安装孔11，在车身侧围支架70上开设有车身侧围安装孔72。铰链底座10的底座安装孔11和车身侧围支架70的车身侧围安装孔72将剪刀门铰链100铆接或螺栓连接在车身侧围200上。
工作原理
本申请实施例提供了一种剪刀门铰链及车辆，由于申请的剪刀门铰链100设置了铰链底座10，该铰链底座10上设有主连接轴块安装座12和连接组件安装座13，主连接轴块安装座12和连接组件安装座13均用于连接铰链臂20；铰链臂20，该铰链臂20包括用于连接车门300的铰链外连臂20b和铰链内连臂20a，铰链内连臂20a上设有主连接轴块安装部23和连接组件安装部24。
主连接轴块31，该主连接轴块31一端与主连接轴块安装座12转动连接且配合形成第一转动轴线L1，主连接轴块31另一端与主连接轴块安装部23转动连接且配合形成第二转动轴线L2；连接组件，该连接组件包括至少一端设有关节轴承的第一连杆41，第一连杆41的一端与连接组件安装部24连接，第一连杆41的另一端与连接组件安装座13连接，第一连杆41绕关节轴承转动。
因此，本申请的剪刀门铰链100在主连接轴块安装部23和主连接轴块安装座12之间通过主连接轴块31转动连接，连接组件安装部24与连接组件安装座13之间通过至少一端设有关节轴承的第一连杆41连接，第一连杆41绕关节轴承转动。可使得车门300在开启或关闭时，将车门沿X、Y、Z三个方向的运动简化为绕三根交于一点的转动轴线和一个关节轴承旋转的协同运动、或者绕一对空间交叉轴和二个关节轴承旋转的协同运动、或者绕三根不交于一点的转动轴线和一个关节轴承的旋转及沿一直线滑动的协同运动，实现了沿弧线斜向上开启车门300及斜向下关闭车门300的功能，运动过程连续顺畅且稳定可靠，更符合人机操纵性。
另外，本申请实施例的剪刀门铰链100，采用了最多三根转动轴线相交于一点以及最少一个关节轴承的剪刀门铰链100，设计布置上更灵活，调整起来更快且容易，且对车门的结构影响较小，提升了剪刀门的美观性和实用性。同时，安装方便，对制造、装配精度要求较低，极大提高了产品的合格率，能应用于批量生产。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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申请和简化描述，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申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。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申请中的具体含义。
需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种剪刀门铰链，其特征在于，所述剪刀门铰链(100)包括：
铰链底座(10)，所述铰链底座(10)上设有主连接轴块安装座(12)和连接组件安装座(13)，所述主连接轴块安装座(12)和连接组件安装座(13)均与铰链臂(20)转动连接；
铰链臂(20)，所述铰链臂(20)包括用于连接车门(300)的铰链外连臂(20b)和铰链内连臂(20a)，所述铰链内连臂(20a)上设有主连接轴块安装部(23)和连接组件安装部(24)；
主连接轴块(31)，所述主连接轴块(31)一端与主连接轴块安装座(12)转动连接且配合形成第一转动轴线(L1)，所述主连接轴块(31)另一端与主连接轴块安装部(23)转动连接且配合形成第二转动轴线(L2)；
连接组件，所述连接组件包括至少一端设有关节轴承的第一连杆(41)，所述第一连杆(41)绕关节轴承转动，所述第一连杆(41)的一端与连接组件安装部(24)连接，所述第一连杆(41)的另一端与连接组件安装座(13)连接。
2.如权利要求1所述的一种剪刀门铰链，其特征在于：
所述第一连杆(41)的两端均设有所述关节轴承，所述第一连杆(41)一端的关节轴承与连接组件安装座(13)连接，所述第一连杆(41)另一端的关节轴承与连接组件安装部(24)连接，所述第一连杆(41)绕两端的关节轴承转动；
所述第一转动轴线(L1)、第二转动轴线(L2)为一对空间交叉轴，所述第一转动轴线(L1)、第二转动轴线(L2)可交相交于一点或不相交于一点。
3.如权利要求1所述的一种剪刀门铰链，其特征在于：
所述第一连杆(41)的一端设有所述关节轴承，所述第一连杆(41)绕关节轴承转动，所述第一连杆(41)一端的关节轴承与连接组件安装座(13)连接，所述第一连杆(41)另一端与连接组件安装部(24)转动连接且配合形成第三转动轴线(L3)；
所述第一转动轴线(L1)、第二转动轴线(L2)、第三转动轴线(L3)相交于一点。
4.如权利要求1所述的一种剪刀门铰链，其特征在于：
所述第一连杆(41)的一端设有所述关节轴承，所述第一连杆(41)绕关节轴承转动，所述第一连杆一端的关节轴承与连接组件安装座(13)连接，所述第一连杆(41)另一端与连接组件安装部(24)转动连接且配合形成第三转动轴线(L3)；
第一转动轴线(L1)、第二转动轴线(L2)、第三转动轴线(L3)中至少有两条轴线相交于一点或均不相交于一点，所述连接组件安装座(13)上设有连接第一连杆(41)关节轴承的销轴(131)，所述第一连杆(41)一端的关节轴承沿销轴(131)的长度方向往复运动或所述第一连杆(41)另一端沿第三转动轴线(L3)的长度方向往复运动。
5.如权利要求1所述的一种剪刀门铰链，其特征在于：
所述第一连杆(41)的一端设有所述关节轴承，所述第一连杆(41)绕关节轴承转动，所述第一连杆(41)一端的关节轴承与连接组件安装部(24)连接，所述第一连杆(41)另一端与连接组件安装座(13)转动连接且配合形成第四转动轴线(L4)；
所述第一转动轴线(L1)、第二转动轴线(L2)、第四转动轴线(L4)相交于一点。
6.如权利要求1所述的一种剪刀门铰链，其特征在于：
所述第一连杆(41)的一端设有所述关节轴承，所述第一连杆(41)绕关节轴承转动，所述第一连杆(41)一端的关节轴承与连接组件安装部(24)连接，所述第一连杆(41)另一端与连接组件安装座(13)转动连接且配合形成第四转动轴线(L4)；
第一转动轴线(L1)、第二转动轴线(L2)、第四转动轴线(L4)中至少有两条轴线相交于一点或均不相交于一点，所述连接组件安装部(24)上设有连接第一连杆(41)关节轴承的销轴(131)，所述第一连杆(41)一端的关节轴承沿销轴(131)的长度方向往复运动或所述第一连杆(41)另一端沿第四转动轴线(L4)的长度方向往复运动。
7.如权利要求1所述的一种剪刀门铰链，其特征在于：
所述铰链底座(10)上开设有将所述铰链底座(10)固定在车身侧围(200)上的底座安装孔(11)，所述主连接轴块安装座(12)包括两块垂直固定在所述铰链底座(10)上的耳板，两块所述耳板上开设有用于连接所述主连接轴块(31)的轴孔；
所述主连接轴块(31)包括位于两块所述耳板之间并与耳板通过圆柱销转动连接的套管(311)，所述套管(311)的侧壁上设有主连接轴块连接轴(312)，所述主连接轴块连接轴(312)与主连接轴块安装部(23)转动连接。
8.如权利要求7所述的一种剪刀门铰链，其特征在于：
所述套管(311)的侧壁上还设有限制所述套管(311)在主连接轴块安装座(12)上转动角度的限位凸台(313)，在两块所述耳板之间连接有与所述限位凸台(313)抵接的主连接轴块安装座限位筋(121)，以限制所述铰链臂(20)和所述车门(300)的最大开度；
所述铰链底座(10)上还设有开度调节器，所述开度调节器包括固定在铰链底座(10)上的调节器安装座(14)，调节器安装座(14)上螺纹连接有与所述铰链臂(20)抵接的顶杆(51)，当所述车门(300)随所述铰链臂(20)开启到设定开度时，所述顶杆(51)与所述铰链臂(20)抵接以限制铰链臂(20)的开度，所述顶杆(51)在所述调节器安装座(14)上长度可调，以调节所述铰链臂(20)和所述车门(300)的开度。
9.如权利要求1所述的一种剪刀门铰链，其特征在于：
所述剪刀门铰链(100)还包括限位组件和驱动件(60)，所述限位组件包括位于所述铰链外连臂(20b)顶部与车身侧围(200)抵接的上限位块(52)，所述上限位块(52)的长度沿抵接方向伸缩，以及位于所述铰链外连臂(20b)底部并与车身侧围(200)固定连接的车身侧围支架(70)，所述车身侧围支架(70)上设有缓冲块支架(73)和下限位块安装孔(74)；
所述铰链外连臂(20b)底部设有铰链下限位凸块(27)，所述下限位块安装孔(74)上固定设有与铰链下限位凸块(27)抵接的下限位块(53)，所述下限位块(53)的长度沿抵接方向伸缩，所述缓冲块支架(73)上设有与铰链下限位凸块(27)抵接的缓冲块(55)，所述铰链下限位凸块(27)上连接有与缓冲块(55)抵接的限位螺杆(54)，所述限位螺杆(54)的长度可调；
所述驱动件(60)包括伸缩撑杆，所述伸缩撑杆的底部通过下撑杆安装销(71)与车身侧围支架(70)转动连接，所述伸缩撑杆的顶部通过上撑杆安装销(22)与铰链外连臂(20b)转动连接。
10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求1至9任一项所述的剪刀门铰链(100)，以及与剪刀门铰链(100)连接的车身侧围(200)和车门(300)。
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