一种车门铰链及其制作方法.pdf

一种车门铰链及其制作方法，车门铰链包括铰链座、铰链支架；其间通过销轴相连接，铰链座与铰链支架间装有由齿板、换档滚轮以及扭簧构成的车门多档自限位机构；车门铰链的制作方法主要包括铰链座的制作流程、销轴的制作流程、铰链支架的制作流程、车门多档自限位机构的制作流程以及装配流程；本发明产品在车门上使用，不需安装限位器，进行105次的耐久性实验后，仍能正常工作，其静态纵向和横向负荷远远大于纵向11110N，横向8890N的要求；铰链开启力矩30±5N·M；以三档位车门铰链为例，初卡档29.5±2°，中间档50±2°，终卡档70±2°；本发明产品在车门上使用时，转动平稳，档位清晰，降低了车门开关时的噪音。

1、  一种车门铰链，它包括一个可固定到车门立柱上的铰链座(1)，一个可固定到车门上的铰链支架(7)，铰链座(1)及铰链支架(7)通过销轴(4)相连接，其特征在于：所述的铰链座(1)、铰链支架(7)间装有由齿板(2)、换档滚轮(5)以及扭簧(3)构成的车门多档自限位机构，齿板(2)与换档滚轮(5)接触连接，齿板(2)固定在铰链支架(7)上，换档滚轮(5)安装在扭簧(3)上，扭簧(3)固定安装在铰链座(1)上。

2、  根据权利要求1所述的车门铰链，其特征在于：所述的齿板(2)上设有2个档位。

3、  根据权利要求2所述的车门铰链，其特征在于：所述的齿板(2)呈“8”字形形状。

4、  根据权利要求1所述的车门铰链，其特征在于：所述的齿板(2)上设有3个档位。

5、  根据权利要求4所述的车门铰链，其特征在于：所述的齿板(2)呈两“8”一端叠合形成的形状。

6、  根据权利要求2或3或4或5所述的车门铰链，其特征在于：所述的齿板(2)的材料为FTG70Cu3-50粉末冶金，密度为6.95g/mm³、断裂应力不小于8KN、表面硬度为650-900HV、TM含油量为0.2-0.8％。

7、  根据权利要求1所述的车门铰链，其特征在于：所述的扭簧(3)为“S”形形状。

8、  根据权利要求1或7所述的车门铰链，其特征在于：所述的换档滚轮(5)与扭簧(3)间装有复合软垫(9)。

9、  根据权利要求1所述的车门铰链，其特征在于：所述的铰链支架(7)可以为截面呈“C”形的锻件。

10、  一种制造权利要求1所述的车门铰链的车门铰链制作方法，其特征在于：它主要包括铰链座(1)的制作流程、销轴(4)的制作流程、铰链支架(7)的制作流程、车门多档自限位机构的制作流程以及装配流程；销轴(4)的制作流程制作一个材料为40Gr、调质处理HB240～280的销轴(4)，以及一个硬质聚四氟乙烯钢背复合衬套(6)；铰链支架(7)的制作流程采用截面为“C”形锻件铰链支架(7)；车门多档自限位机构的制作流程包括扭簧(3)的制作工艺、齿板(2)的制作工艺以及换档滚轮(5)的制作工艺；在扭簧(3)的制作工艺中，扭簧(3)采用65Mn，制作成“S”形形状，表面经喷丸、达克罗处理，热处理硬度HRC40～45；在齿板(2)的制作工艺中，齿板(2)采用FTG70Cu3-50粉末冶金材料烧结成形，表面呈“8”字形形状或两“8”一端叠合形成的形状；在换档滚轮(5)制作工艺中，换档滚轮(5)采用20#钢制作，表面渗碳处理，渗碳层深度不小于0.3mm；在装配流程中，在扭簧(3)上安装换档滚轮(5)，将扭簧(3)安装在铰链座(1)上，齿板(2)安装在铰链支架(7)上，铰链座(1)与铰链支架(7)采用硬质聚四氟乙烯钢背复合衬套(6)与销轴(4)无间隙配合销接，换档滚轮(5)与齿板(2)接触连接。

一种车门铰链及其制作方法
技术领域
本发明技术方案涉及汽车车门铰链的制作。
背景技术
在现有技术中，汽车车门铰链包括一个可固定到车门立柱上的铰链座，一个可固定到车门上的铰链支架，铰链座及铰链支架通过销轴相连接；上述的车门铰链在使用过程中，车门上设有车门限位器，开关时的噪音较大，发出砰砰的响声，不能适应中、高档轿车对车门开关噪音的技术需求。
发明内容
本发明的目的是，发明一种多档自限位的车门铰链，以解决汽车车门多档自限位开关的技术问题，同时解决车门开关时的噪音较大的技术问题。
本发明解决技术问题的技术方案为：一种车门铰链，它包括一个可固定到车门立柱上的铰链座，一个可固定到车门上的铰链支架，铰链座及铰链支架通过销轴相连接，特征是，所述的铰链座、铰链支架间装有由齿板、换档滚轮以及扭簧构成的车门多档自限位机构，齿板与换档滚轮接触连接，齿板固定在铰链支架上，换档滚轮固定安装在扭簧上，扭簧固定安装在铰链座上。
齿板上设有2个档位。
齿板呈“8”字形形状。
齿板上设有3个档位。
齿板呈两“8”一端叠合形成的形状。
齿板的材料为FTG70Cu3-50粉末冶金，密度为6.95g/mm³、断裂应力不小于8KN、表面硬度为650-900HV、TM含油量为0.2-0.8％。
扭簧为“S”形形状。
换档滚轮与扭簧间装有复合软垫，用以进一步降低车门开关的噪音，确保车门换档时的平稳性。
铰链支架可以为截面呈“C”形的锻件，采用本技术方案，铰链支架具有强度高，旋转空间大的优点，能大大增强车门门内板的刚度，有效地防止车门在使用过程中的下垂现象。
一种车门铰链的制作方法，特征是：它主要包括铰链座的制作流程、销轴的制作流程、铰链支架的制作流程、车门多档自限位机构的制作流程以及装配流程；销轴的制作流程包括制作一个材料为40Gr、调质处理HB240～280的销轴，以及一个硬质聚四氟乙烯钢背复合衬套；铰链支架的制作流程采用Q345/16Mn的材料轧制成一个截面为“C”形的铰链支架；车门多档自限位机构的制作流程包括扭簧的制作工艺、齿板的制作工艺以及换档滚轮的制作工艺；在扭簧的制作工艺中，扭簧采用65Mn，制作成“S”形形状，表面经喷丸、达克罗处理，热处理硬度HRC40～45；在齿板的制作工艺中，齿板采用FTG70Cu3-50粉末冶金材料烧结成形，表面呈“8”字形形状或两“8”一端叠合形成的形状；在换档滚轮制作工艺中，换档滚轮采用20#钢制作，表面渗碳处理，渗碳层深度不小于0.3mm；在装配流程中，在扭簧上安装换档滚轮，将扭簧安装在铰链座上，齿板安装在铰链支架上，铰链座与铰链支架采用硬质聚四氟乙烯钢背复合衬套与销轴无间隙配合连接，换档滚轮与齿板接触连接。
由于采用上述技术方案，本发明产品在车门上使用，不需安装限位器，进行105次的耐久性实验后，仍能正常工作，其静态纵向和横向负荷远远大于QC/585-1999实验方法的要求：纵向11110N，横向8890N；铰链开启力矩30±5N·M；以三档位车门铰链为例，初卡档29.5±2°，中间档50±2°，终卡档70±2°；本发明产品在车门上使用时，转动平稳，档位清晰，降低了车门开关时的噪音。
附图说明
图1为铰链座及铰链支架采用冲压工艺制作的具有二档位的实施例结构示意图；
图2为图1的左视结构示意图；
图3为图1中的A-A剖视图；
图4为图2中的B-B剖视图；
图5为铰链座及铰链支架采用冲压工艺制作的具有三档位的实施例结构示意图；
图6为图5的左视结构示意图；
图7为铰链座采用轧制工艺制作的具有二档位的实施例结构示意图；
图8为图7的左视结构示意图；
图9为铰链座采用轧制工艺制作的具有三档位的实施例结构示意图；
图10为图9的左视结构示意图。
在图中：1、铰链座；2、齿板；3扭簧；4、销轴；5、换档滚轮；6、衬套；7、铰链支架；8、开口挡圈；9、复合软垫；10、平垫圈。
具体实施方式
结合图1、图2、图3、图4，一种铰链座及铰链支架采用冲压工艺制作的具有二档位的车门铰链，它包括一个可固定到车门立柱上的铰链座1，一个可固定到车门上的铰链支架7以及在铰链座1、铰链支架7间装有车门多档自限位机构，铰链座1及铰链支架7通过销轴4相连接。车门多档自限位机构由齿板2、换档滚轮5以及扭簧3构成，齿板2与换档滚轮5接触连接，齿板2固定在铰链支架7上，换档滚轮5固定安装在扭簧3(参照图4)上，扭簧3固定安装在铰链座1上。上述的铰链座1、铰链支架7采用汽车专用钢板SAPH400、利用冲压工艺制作。在本实施例中齿板2上设有2个档位。在制作加工上，齿板2采用FTG70Cu3-50粉末冶金材料烧结成形，呈“8”字形形状，其密度为6.95g/mm³、断裂应力不小于8KN、表面硬度为650-900HV、TM含油量为0.2-0.8％。扭簧3为S形形状。在换档滚轮5与扭簧3的安装上(参照图4)，换档滚轮5通过开口挡圈8、复合软垫9、平垫圈10安装在扭簧3上。在铰链座1铰链支架7以及销轴4的连接上，铰链座1与铰链支架7采用硬质聚四氟乙烯钢背复合衬套6与销轴4无间隙配合销接。
本发明实施例产品使用时，换档滚轮5在齿板2上转动，进入“8”字形的凹形区时为初卡档位，转动至“8”的上区位时，由于限位的作用，进入终卡档位；按本实施例制作的产品，初卡档：46.5±2°，终卡档70±2°。
结合图5、图6，一种铰链座及铰链支架采用冲压工艺制作的具有三档位的车门铰链，它的齿板2具有三个档位，表面呈两“8”一端叠合形成的形状，其它结构与对图1、图2所作的说明相同。
本发明实施例产品使用时，换档滚轮5在齿板2上转动，进入第一个凹形区时为初卡档位，进入第二个凹形区时为中间档位，进入上位区时，由于限位的作用，进入终卡档位；按本实施例制作的产品，初卡档：29.5±2°，中间档：50±2°，终卡档70±2°。
结合图7、图8，一种铰链座采用轧制工艺制作的具有二档位车门铰链，其铰链支架为截面呈“C”形的锻件，其它结构与对图1、图2所作的说明相同。
结合图9、图10，一种铰链座采用轧制工艺制作的具有三档位车门铰链，其铰链支架为截面呈“C”形的锻件，其它结构与对图5、图6所作的说明相同。
一种车门铰链的制作方法，它主要包括铰链座1的制作流程、销轴4的制作流程、铰链支架7的制作流程、车门多档自限位机构的制作流程以及装配流程。铰链座1的制作流程可以采用汽车专用钢板SAPH400冲压制作，也可以采用Q135/16Mn轧制的型钢。销轴4的制作流程制作一个材料为40Gr、调质处理HB240～280的销轴4以及一个硬质聚四氟乙烯钢背复合衬套6。铰链支架7的制作流程可以采用汽车专用钢板SAPH400冲压制作，也可以采用一个截面为“C”的锻件铰链支架7。车门多档自限位机构的制作流程包括扭簧3的制作工艺、齿板2的制作工艺以及换档滚轮5的制作工艺。在扭簧3的制作工艺中，扭簧3采用65Mn，制作成“S”形形状，表面经喷丸、达克罗处理，热处理硬度HRC4045。在齿板2的制作工艺中，齿板2采用FTG70Cu3-50粉末冶金材料烧结成形，呈“8”字形形状或两“8”一端叠合形成的形状。在换档滚轮5制作工艺中，换档滚轮5采用20#钢制作，表面渗碳处理，渗碳层深度不小于0.3mm。在装配流程中，在扭簧3上安装换档滚轮5，将扭簧3安装在铰链座1上，齿板2安装在铰链支架7上，铰链座1与铰链支架7采用硬质聚四氟乙烯钢背复合衬套6与销轴4无间隙配合销接，换档滚轮5与齿板2接触连接。