弹簧滚柱式集成铰链技术领域
本实用新型涉及弹簧滚柱式集成铰链，属于有销的铰链技术领域。
背景技术
当前技术方案通常有两类，一类是常规的铰链和限位器，没有集成，另一类是通过安装
在固定座上的扭杆和转动页板上的限位挡块来实现限位功能。车门铰链结构形式，一般由五
部分组成：固定在侧围上的支座、固定在车门上的限位支座、车门铰链轴螺母、车门铰链轴
螺栓和车门铰链轴垫圈。
现有技术如申请公布号为CN102041936 A的实用新型专利“一种集成有限位器的车门铰
链结构”，其主要的缺点有：(1)通过限位挡块上的三个缺口与扭杆配合实现三档限位，三个
缺口大，精度差，不能准确的实现设计的角度限位，而且，随着车门的不断开闭，扭杆和限
位挡块磨损之后，该问题更为突出；(2)限位挡块与扭杆的不断挤压，容易产生异响；(3)
由于开闭车门时扭杆和限位挡块的不易发生变形，产生的车门开闭力很大。
限位器与铰链在生产线上单独安装，装配工序冗长，势必影响驾驶室装配的生产节拍。
而且限位器装配时必须和周围零件留有足够的间隙和装配空间，因而增加布置困难。与此同
时因为无法实现集成，增加一个单独的限位器也会增加成本和驾驶室重量，分开装配的限位
器和铰链还会因为同轴度精度难以保证常出现车门开闭困难，异响等问题。故现有技术的缺
点为装配时间长，成本高，空间布置困难，车门开闭可靠性差。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有限位器与铰链存在的上述缺陷，提出了一种弹簧滚柱式
集成铰链，通过铰链总成内的弹簧限位结构和安装在侧围总成上的固定页板上的凸台结构，
实现车门开启的多档限位和车门开启的最大限位功能，而且铰链内部结构连接强度大，装配
精度高，提高了车门总成开闭的可靠性。
本实用新型是采用以下的技术方案实现的：一种弹簧滚柱式集成铰链，包括固定页板、
固定螺栓和转动页板，固定螺栓与转动页板相连，铰链还包括档位限位的限位装置，限位装
置包括相互垂直设置的限位机构Ⅰ和限位机构Ⅱ，限位机构Ⅰ包括与固定螺栓同轴设置的导
向轴销，限位机构Ⅱ包括集成于固定页板内且依次相连的弹簧、滚柱和导向轴套，导向轴套
设置有档位，导向轴销与滚柱相连；固定页板上设置有与转动页板相接触的限位块。
进一步地，限位机构Ⅰ还包括大垫片、密封圈和小垫片，导向轴销通过大垫片、密封圈
和小垫片与导向轴套紧密套接。
进一步地，限位机构Ⅱ还包括滚柱压槽、弹簧腔体和锁紧螺母，滚柱嵌入滚柱压槽内，
弹簧嵌入弹簧腔体内，弹簧通过锁紧螺母固定于固定页板。
进一步地，导向轴套上的档位至少包括一个限位卡槽。
进一步地，导向轴套上的档位包括初始限位卡槽、一档限位卡槽、二档限位卡槽和三档
限位卡槽。
进一步地，限位卡槽的尺寸与滚柱尺寸相一致。
进一步地，弹簧腔体和导向轴销上均设置有密封圈。
进一步地，固定页板安装在侧围上，转动页板安装在车门上。
进一步地，限位块为凸起状。
本实用新型的使用过程如下：固定页板安装在侧围上，转动页板安装在车门上，在车门
关闭时，滚柱卡在导向轴套的初始限位卡槽内。随着车门的打开，固定在车门上的转动页板
顺时针旋转，通过导向轴销带动与导向轴销过盈配合的导向轴套顺时针旋转。随着导向轴套
顺时针旋转，导向轴套对滚柱施加推力，通过滚柱压槽、弹簧腔体、小垫片来压缩弹簧，将
滚柱逐渐推出导向轴套的初始限位卡槽，车门在惯性作用下逐步打开，滚柱也在导向轴套的
外表面滑动，直到滑动到导向轴套的一档限位卡槽内，如果不继续对车门施加拉力，在弹簧
的作用下，滚柱将卡在导向轴套的一档限位卡槽内，车门保持此开度。当继续拉动车门，同
样原理，通过导向轴套推动滚柱，并最终压缩弹簧，车门继续打开，直到在弹簧的作用下，
滚柱卡在导向轴套的二档限位卡槽内，实现车门的二档限位，滚柱卡在导向轴套的三档限位
卡槽内，实现车门的三档限位。直到转动页板与固定页板的限位块接触，车门将不能继续开
启。车门关闭时原理相同，过程相反。
本实用新型的有益效果是：
(1)本实用新型中所提供的车门铰链，实现了车门铰链与限位器的集成，不需要单独的
限位器，降低了成本，缩短了装配时间，降低空间布置困难；
(2)本实用新型通过车门的转动和铰链内弹簧的压缩，推动铰链内滚柱在导向轴套的表
面和限位卡槽内滑动，实现车门的轻松开闭和三档限位；
(3)本实用新型中所提供的车门铰链，结构简单紧凑，装配精度高，可靠性强。
附图说明
图1(a)是车门下铰链和车门限位器结构示意图之一。
图1(b)是车门下铰链和车门限位器结构示意图之二。
图2是传统技术的结构原理图。
图3(a)是现有技术的结构原理图之一。
图3(b)是现有技术的结构原理图之二。
图4是实用新型的工作原理图。
图5是本实用新型的爆炸原理图。
图6是本实用新型的总成图。
图7是图6的A-A剖面图。
图中：1固定页板；2固定螺栓；3转动页板；4限位装置；5导向轴销；6大垫片；7密
封圈；8导向轴套；80初始限位卡槽；81一档限位卡槽；82二档限位卡槽；83三档限位卡
槽；9小垫片；10滚柱；11滚柱压槽；12弹簧腔体；13弹簧；14锁紧螺母；15限位块。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
当前技术方案通常有两类，一类是常规的铰链和限位器，没有集成，另一类是通过安装
在固定座上的扭杆和转动页板3上的限位挡块来实现限位功能。
1)常规的铰链并没有集成限位器功能，常见的限位器与车门铰链结构如图1(a)和图1(b)
所示：车门铰链，车门限位器。
车门铰链结构形式如图2所示，一般由五部分组成：固定在侧围上的支座，固定在车门
上的限位支座，车门铰链轴螺母，车门铰链轴螺栓，车门铰链轴垫圈。
2)如申请公布号为CN 102041936 A的实用新型专利《一种集成有限位器的车门铰链结
构》，如图3(a)和图3(b)，其主要的缺点有：①通过限位块15上的三个缺口与扭杆配合实
现三档限位，三个缺口大，精度差，不能准确的实现设计的角度限位，而且，随着车门的不
断开闭，扭杆和限位块15磨损之后，该问题更为突出；②限位块15与扭杆的不断挤压，容
易产生异响；③由于开闭车门时扭杆和限位块15的不易发生变形，产生的车门开闭力很大。
限位器与铰链在生产线上单独安装，装配工序冗长，势必影响驾驶室装配的生产节拍。
而且限位器装配时必须和周围零件留有足够的间隙和装配空间，因而增加布置困难。与此同
时因为无法实现集成，增加一个单独的限位器也会增加成本和驾驶室重量，分开装配的限位
器和铰链还会因为同轴度精度难以保证常出现车门开闭困难，异响等问题。
故现有技术的缺点为装配时间长，成本高，空间布置困难，车门开闭可靠性差。
通过限位块15上的三个缺口与扭杆配合实现三档限位，三个缺口大，精度差，不能准确
的实现设计的角度限位，而且，随着车门的不断开闭，扭杆和限位块15磨损之后，该问题更
为突出；限位块15与扭杆的不断挤压，容易产生异响；由于开闭车门时扭杆和限位块15都
不易发生变形，产生的车门开闭力很大。
如图4所示，本实用新型涉及一种商用车车门铰链，包括固定页板1、固定螺栓2、转动
页板3、导向轴销5、大垫片6、密封圈7、导向轴套8、小垫片9、滚柱10、滚柱压槽11、
弹簧腔体12、弹簧13、锁紧螺母14。其中，导向轴销5、大垫片6、密封圈7、导向轴套8、
小垫片9、滚柱10、滚柱压槽11、弹簧腔体12、弹簧13、锁紧螺母14等共同组成车门开闭
的档位限位的限位装置4。
如图5-6所示，固定页板1安装在侧围上，转动页板3安装在车门上，在车门关闭时，
滚柱10卡在导向轴套8的初始限位卡槽80内。随着车门的打开，固定在车门上的转动页板
3顺时针旋转，通过导向轴销5带动与导向轴销5过盈配合的导向轴套8顺时针旋转。随着
导向轴套8顺时针旋转，导向轴套8对滚柱10施加推力，通过滚柱压槽11、弹簧腔体12、
小垫片9来压缩弹簧13，将滚柱10逐渐推出导向轴套8的初始限位卡槽80，车门在惯性作
用下逐步打开，滚柱10也在导向轴套8的外表面滑动，直到滑动到导向轴套8的一档限位卡
槽81内，如果不继续对车门施加拉力，在弹簧13的作用下，滚柱10将卡在导向轴套8的一
档限位卡槽81内，车门保持此开度。当继续拉动车门，同样原理，通过导向轴套8推动滚柱
10，并最终压缩弹簧13，车门继续打开，直到在弹簧13的作用下，滚柱10卡在导向轴套8
的二档限位卡槽82内，实现车门的二档限位，滚柱10卡在导向轴套8的三档限位卡槽83内，
实现车门的三档限位。直到转动页板3与固定页板1的限位块15接触，车门将不能继续开启。
车门关闭时原理相同，过程相反。
如图7所示，该铰链通过滚柱10在导向轴套8的表面以及初始限位卡槽80、一档限位
卡槽81、二档限位卡槽82、三档限位卡槽83内的移动，实现了车门的三档限位(根据设计
要求，可以满足车门的N档限位)，通过固定页板1上的限位块15限制转动页板3来实现车
门的最大开启角度，因此可以取消车门限位器，通过铰链自身的限位功能来满足车门的限位。
由于导向轴套8上面的初始限位卡槽80、一档限位卡槽81、二档限位卡槽82、三档限
位卡槽83尺寸小，与滚柱10配合尺寸精度高，保证车门开闭的准确限位。
在车门开闭过程中，通过转动页板3、导向轴销5、导向轴套8的转动，推到滚柱10、
滚柱压槽11、弹簧腔体12、小垫片9来压缩弹簧13，实现车门的轻松开闭，而且弹簧腔体
12、导向轴销5上都装有密封圈7，一方面起到密封效果，另一方面通过润滑油可以保证固
定页板1内各零件运动顺畅，减小阻力，防止运动时的异响，也大大降低了车门开闭力。
当然，上述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定对本实用新型的实
施例范围。本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的
实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本实用新型的专利涵盖范围内。