一种轿车电动尾门撑杆技术领域
本发明属于汽车尾门撑杆技术领域,更具体地涉及一种轿车电动尾门撑杆。
背景技术
以下对本发明的相关技术背景进行说明,但这些说明并不一定构成本发明的现有
技术。
尾门撑杆是汽车尾门开启和关闭的重要部件,在高档汽车中多采用电动尾门设
计,即通过电机控制撑杆打开和收回实现汽车尾门的自动开启和关闭。
现有的汽车尾门通常采用单侧撑杆,另一侧气动弹簧或者弹簧的设计,以保障尾
门开启时的受力平衡,单撑杆工作无法保证两侧同时到位,或到达的位置不统一,致使尾门
扭曲变形,导致尾门关闭不紧,下雨时会发生尾门漏水;若不共享一个信号源,两侧撑杆也
很难做到同步。
采用电动尾门撑杆的汽车尾门在开启和关闭时候会伴随着撑杆打开和收回产生
噪音。
另外,传统的撑杆的结构设不合理,各活动部件固定部牢固,容易因为强力弹簧作
用造成撑杆的各部件弹开。
发明内容
为解决现有技术中的固有问题,提出一种轿车电动尾门撑杆。
在根据本发明的一种轿车电动尾门撑杆的一个优选的实施例中,包括设置在尾门
内侧的两个结构相同的电动撑杆,所述电动撑杆设有底盖、上盖、壳套和电机上盖,所述底
盖设有一体成型的主底盖和副底盖,上盖设有一体成型的主上盖和副上盖,主底盖外侧安
装有第一球头,壳套外侧安装有第二球头,副底盖安装在副上盖的底侧并构成第一腔体,该
腔体内安装有第一齿轮,电机上盖安装在副上盖的另一侧并构成第二腔体,该第二腔体内
安装有电机,第一齿轮与电机的输出连接,第一齿轮与电机的输出端供轴线,主底盖安装在
主上盖的底端并构成第三腔体,该第三腔体内安装有第二齿轮,第二齿轮的轴线与第一齿
轮的轴线平行,在第一腔体和第三腔体之间设有第四腔体,该第四腔体内安装有同时与第
一齿轮和第二齿轮啮合的第三齿轮,主上盖的另一端设有敞开的插入端,自该插入端插设
有延伸到第三腔体内与第二齿轮传动连接的丝杆,该丝杆与第二齿轮共轴线,插入端插设
有套设于丝杆外侧的导管,丝杆上套设有与导管内壁滑动配合的丝杆螺母,丝杆外侧与导
管内侧之间套设有丝杆套管,丝杆套管的一端与丝杆螺母的固定连接,另一端与壳套固定
连接,导管的外侧套设有弹簧,该弹簧的一端与主上盖的插入端固定连接,另一端与壳套固
定连接。
进一步地,所述第一齿轮朝向副底盖一侧一体成型有第一转轴,该第一转轴上套
设有第一轴向轴承和第一平面轴承,第一平面轴承的一侧抵住第一齿轮的端部,另一端与
第一轴向轴承相抵,在第一腔体内设有用于容纳第一轴向轴承的第一轴承安装腔;所述第
一齿轮朝向电机的一侧设置有与电机的输出端传动连接的第二转轴,该第二转轴的端部设
置有供减速单机的输出插入的第一异形插入孔。
进一步地,所述副上盖设有位于第一腔体和第二腔体之间的隔板,该隔板设置有
供电机的输出端穿过的轴孔,该隔板上还设置有用于固定电机的螺栓孔,所述第二转轴上
套设有轴套,该轴套朝向电机的一侧的端部抵住隔板,轴套的另一端与第一齿轮的端部之
间设有窜动间隙。
进一步地,所述第二齿轮朝向主底盖一侧一体成型有第三转轴,该第三转轴上套
设有第二轴向轴承和第二平面轴承,第二平面的轴承的一侧抵住第二齿轮的端部,另一侧
与第二轴向轴承相抵,在第三腔体内设有用于容纳第二轴向轴承的第二轴承安装腔;所述
第二齿轮朝向丝杆的一端设有供丝杆的端部插入的第二异形插入孔。
进一步地,所述丝杆延伸到第三腔体内的部分设有阶梯轴,该阶梯轴上套设有第
三轴向轴承,第三轴向轴承外侧套设有轴承护套,第三腔体内设有用于容纳轴承护套的护
套安装腔,阶梯轴上安装有卡设在第三轴向轴承外侧的卡簧。
进一步地,所述丝杆螺母朝向壳套的一侧设有插入到丝杆套管内并且与其固定连
接的连接头,丝杆套管的另一端与第二球头固定连接。
进一步地,所述丝杆套管的一端与丝杆螺母的连接头注塑固定,丝杆套管的另一
端与第二球头滚铆固定。
进一步地,所述导管的内壁间隔设置有沿丝杆长度方向延伸的导向槽,所述丝杆
螺母上一体成型有与导管内导向槽配合的导向凸起。
进一步地,所述丝杆插入到丝杆套管内的一端固定安装有导向头,该导向头包括
有垫片、导圈和固定垫圈,丝杆的端部设有用于安装垫片和导圈的阶梯部,所述固定垫圈螺
纹连接在该阶梯部上对垫片和导圈进行限位。
进一步地,所述主上盖和壳套均设置有与弹簧的端部配合的旋接槽。
具体优点为:
1.尾门两侧电动撑杆结构相同,两侧撑杆共享同一个信号来源,控制器控制两侧
撑杆同时工作。保证尾门两侧同时关闭和打开。不会因为尾门受力不均匀导致变形。
2.丝杆螺母与导管之间采用导槽结构,起到导向作用,重要的是导管和丝杆套管
之间不会产生较大的相对旋转。
1当电机带动丝杆转动时,此时丝杆螺母有转动的趋势,但丝杆螺母和丝杆套管注
塑固定在一起,丝杆套管又和第二球头滚铆固定在一起。也就是当丝杆转动时,将旋转力通
过丝杆螺母和丝杆套管向第二球头传递,因丝杆螺母和导管是导槽结构,丝杆螺母只能在
导管上做直线运动。故当电机转动时,丝杆螺母只能在丝杆上做直线运动,从而实现撑杆打
开和收回动作。
2从上所述,丝杆螺母只能在导管上做直线运动,若配合间隙较小,其转动方向相
对滑动就很小。当撑杆装在车上后,连接头与车身铁件的球头柱相连接,当电机转动时,旋
转力施加到连接头和球头柱上,但因导管相对滑动较少,不会产生只有一端受力的情况,而
是将力基本同时施加给两端。保证撑杆不易从车体脱落。
4.因撑杆设有有强力弹簧,关键部采用注塑与滚铆结构,注塑防止旋转,滚铆阻止
推拉力,注塑固定也具有一定的抗拉力,从而撑杆不会应弹簧拉力而损坏,导致撑杆失效或
发生危险。
5.丝杆和轴承固定方式采用卡簧结构固定。安装方式是:先将轴承压合在丝杆轴
内,再将卡簧卡在丝杆凹槽内,最后在轴承外侧套上橡胶护套。丝杆端面可承受最大力为
2200N,其远远超过弹簧最大拉力弹簧最大弹力800N,撑杆不易卡死!
附图说明
通过以下参照附图而提供的具体实施方式部分,本发明的特征和优点将变得更加
容易理解,在附图中:
图1是本发明在撑杆收回状态下的剖视结构示意图;
图2为本发明在撑杆伸出状态下的剖视结构示意图;
图3为本发明中丝杆上第三轴向轴承的安装示意图;
图4为本发明中丝杆套管与丝杆螺母的安装示意图图;
图5为本发明中丝杆套管与第二球头固定件的安装示意图;
图6为本发明中弹簧的安装示意图;
图7为本发明中各传动齿轮上轴承的安装示意图;
附图标记说明:主底盖1,副底盖2,主上盖3,副上盖4,隔板4a,壳套5,电机上盖6,
第一球头7,第二球头8,连接座8a,第一齿轮9,第一转轴9a,第二转轴9b,轴套9c,电机10,第
二齿轮11,第三转轴11a,第三齿轮12,丝杆13,阶梯轴13a,导管14,丝杆螺母15,连接头15a,
凸点15b,导向凸起15c,丝杆套管16,通孔16a,弹簧17,第一轴向轴承18,第一平面轴承19,
第二轴向轴承20,第二平面轴承21,第三轴向轴承22,轴承护套23,卡簧24,导向头25,垫片
25a,导圈25b,固定垫圈25c,旋接槽26。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描
述仅仅是出于示范目的,而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。
根据本发明的所示出的实施例,参照图1至图7所示的一种轿车电动尾门撑杆,包
括设置在尾门内侧的两个结构相同的电动撑杆,电动撑杆设有底盖、上盖、壳套5和电机上
盖6,底盖设有一体成型的主底盖1和副底盖2,上盖设有一体成型的主上盖3和副上盖4,主
底盖1外侧安装有第一球头7,壳套5外侧安装有第二球头8,副底盖2安装在副上盖4的底侧
并构成第一腔体,该腔体内安装有第一齿轮9,电机上盖6安装在副上盖4的另一侧并构成第
二腔体,该第二腔体内安装有电机10,第一齿轮9与电机10的输出连接,第一齿轮9与电机10
的输出端供轴线,主底盖1安装在主上盖3的底端并构成第三腔体,该第三腔体内安装有第
二齿轮11,第二齿轮11的轴线与第一齿轮9的轴线平行,在第一腔体和第三腔体之间设有第
四腔体,该第四腔体内安装有同时与第一齿轮9和第二齿轮11啮合的第三齿轮12,主上盖3
的另一端设有敞开的插入端,自该插入端插设有延伸到第三腔体内与第二齿轮11传动连接
的丝杆13,该丝杆13与第二齿轮11共轴线,插入端插设有套设于丝杆13外侧的导管14,丝杆
13上套设有与导管14内壁滑动配合的丝杆螺母15,丝杆13外侧与导管14内侧之间套设有丝
杆套管16,丝杆套管16的一端与丝杆螺母15的固定连接,另一端与壳套5固定连接,导管14
的外侧套设有弹簧17,该弹簧17的一端与主上盖3的插入端,固定连接,另一端与壳套5固定
连接。
第一齿轮9朝向副底盖2一侧一体成型有第一转轴9a,该第一转轴9a上套设有第一
轴向轴承18和第一平面轴承19,第一平面轴承19的一侧抵住第一齿轮9的端部,另一端与第
一轴向轴承18相抵,在第一腔体内设有用于容纳第一轴向轴承18的第一轴承安装腔;第一
齿轮9朝向电机10的一侧设置有与电机10的输出端传动连接的第二转轴9b,该第二转轴9b
的端部设置有供减速单机的输出插入的第一异形插入孔。
副上盖4设有位于第一腔体和第二腔体之间的隔板4a,该隔板4a设置有供电机10
的输出端穿过的轴孔,该隔板4a上还设置有用于固定电机10的螺栓孔,第二转轴9b上套设
有轴套9c,该轴套9c朝向电机10的一侧的端部抵住隔板4a,轴套9c的另一端与第一齿轮9的
端部之间设有窜动间隙。
第二齿轮11朝向主底盖1一侧一体成型有第三转轴11a,该第三转轴11a上套设有
第二轴向轴承20和第二平面轴承21,第二平面的轴承的一侧抵住第二齿轮11的端部,另一
侧与第二轴向轴承20相抵,在第三腔体内设有用于容纳第二轴向轴承20的第二轴承安装
腔;第二齿轮11朝向丝杆13的一端设有供丝杆13的端部插入的第二异形插入孔。
丝杆13延伸到第三腔体内的部分设有阶梯轴13a,该阶梯轴13a上套设有第三轴向
轴承22,第三轴向轴承22外侧套设有轴承护套23,第三腔体内设有用于容纳轴承护套23的
护套安装腔,阶梯轴13a上安装有卡设在第三轴向轴承22外侧的卡簧24。
丝杆螺母15朝向壳套5的一侧设有插入到丝杆套管16内并且与其固定连接的连接
头15a,丝杆套管16的另一端与第二球头8固定连接。
丝杆套管16的一端与丝杆螺母15的连接头15a注塑固定,丝杆套管16的另一端与
第二球头8滚铆固定。撑杆的长度变化主要体现在丝杆套管16在丝杆螺母15的驱动下相对
于丝杆13伸出或者缩回,因此丝杆套管16两端固定的牢固性尤为重要。本发明中,丝杆套管
16的一端与丝杆螺母15采用注塑固定方式,由于丝杆套管16多为铝件,因此在丝杆套管16
上与丝杆螺母15连接的一端沿周向设在若干通孔16a,丝杆螺母15上插入到丝杆套管16内
的连接头15a上设在有与通孔16a配合的凸点15b,丝杆螺母15注塑成型过程中以丝杆套管
16上设在有通孔16a的一端为镶件,丝杆螺母15注塑成型后,其连接头15a上的凸点15b直接
卡在丝杆套管16上的通孔16a内,连接牢固;丝杆螺母15的另一端与第二球头8的连接座8a
采用滚铆固定方式,具体的是在第二球头8的连接座8a上设置有环形槽,丝杆螺母15与该连
接座8a连接的一端滚铆配合在该环形槽内,连接牢固,抗拉性强。丝杆套管16的两端的连接
都相对牢固,抗拉性强,保证撑杆不会在弹簧17的强作用力下弹开。
导管14的内壁间隔设置有沿丝杆13长度方向延伸的导向槽,丝杆螺母15上一体成
型有与导管14内导向槽配合的导向凸起15c。丝杆螺母15上的导向凸起15c和导管14内壁的
导向槽以较小的间隙进行滑动配合,在保证对丝杆螺母15导向作用的基础上,最大限度避
免丝杆螺母15相对于导管14发生旋转,保证了丝杆13传动的精度,也避免了产生撑杆只有
一端受力的情况,而是将力基本同时施加给撑杆的两端。保证撑杆不易从车体脱落。
丝杆13插入到丝杆套管16内的一端固定安装有导向头25,该导向头25包括有垫片
25a、导圈25b和固定垫圈25c,丝杆13的端部设有用于安装垫片25a和导圈25b的阶梯部,固
定垫圈25c螺纹连接在该阶梯部上对垫片25a和导圈25b进行限位。导向头25对丝杆13和丝
杆套管16之间的相对滑动起到导向作用,同时保证了丝杆13和丝杆套管16之间的同心度要
求。
主上盖3和壳套5均设置有与弹簧17的端部配合的旋接槽26。弹簧17的两端分别于
主上盖3和壳套5通过旋接固定的方式进行固定,旋接固定具有较强的抗拉性,能够有效防
止弹簧17的强弹力造成撑杆内部部件弹开。
综上所述,本发明具有以下优点:
1.尾门两侧电动撑杆结构相同,两侧撑杆共享同一个信号来源,控制器控制两侧
撑杆同时工作。保证尾门两侧同时关闭和打开。不会因为尾门受力不均匀导致变形。
2.丝杆螺母15与导管14之间采用导槽结构,起到导向作用,重要的是导管14和丝
杆套管16之间不会产生较大的相对旋转。
1)当电机10带动丝杆13转动时,此时丝杆螺母15有转动的趋势,但丝杆螺母15和
丝杆套管16注塑固定在一起,丝杆套管16又和第二球头8滚铆固定在一起。也就是当丝杆13
转动时,将旋转力通过丝杆螺母15和丝杆套管16向第二球头8传递,因丝杆螺母15和导管14
是导槽结构,丝杆螺母15只能在导管14上做直线运动。故当电机10转动时,丝杆螺母15只能
在丝杆13上做直线运动,从而实现撑杆打开和收回动作。
2)从上所述,丝杆螺母15只能在导管14上做直线运动,若配合间隙较小,其转动方
向相对滑动就很小。当撑杆装在车上后,连接头15a与车身铁件的球头柱相连接,当电机10
转动时,旋转力施加到连接头15a和球头柱上,但因导管14相对滑动较少,不会产生只有一
端受力的情况,而是将力基本同时施加给两端。保证撑杆不易从车体脱落。
4.因撑杆设有强力弹簧17,关键部采用注塑与滚铆结构,注塑防止旋转,滚铆阻止
推拉力,注塑固定也具有一定的抗拉力,从而撑杆不会应弹簧17拉力而损坏,导致撑杆失效
或发生危险。
5.丝杆13和轴承固定方式采用卡簧24结构固定。安装方式是:先将轴承压合在丝
杆13轴内,再将卡簧24卡在丝杆13凹槽内,最后在轴承外侧套上橡胶护套。丝杆13端面可承
受最大力为2200N,其远远超过弹簧17最大拉力弹簧17最大弹力800N,撑杆不易卡死!
虽然参照示例性实施方式对本发明进行了描述,但是应当理解,本发明并不局限
于文中详细描述和示出的具体实施方式,在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下,本
领域技术人员可以对所述示例性实施方式做出各种改进或变型。