一种下背门开关装置及汽车的制作方法

1.本实用新型涉及汽车背门技术领域，特别是涉及一种下背门开关装置及汽车。


背景技术：

2.随着汽车智能化的发展，消费者对汽车提升的自动化程度要求也越来越高，对过往汽车背门需手动开启或者关闭的方式，已经不能满足目前消费者对于汽车功能的需求。
3.市面上的车型大多是常规掀背式背门，静态开启后部空间较小，不适合户外休闲应用场景；现已量产上下开启背门中采用手动开启的居多，操作不够便利需要消耗一定体力；目前，已实现电动开启下背门部分现有车型中，均采用钣金内腔布置电撑杆，电撑杆驱动转换机构再驱动铰链转动，实现背门开闭功能，此方案实现起来较复杂。
4.所述，现有技术中的汽车下背门电动开关装置存在待改进之处。


技术实现要素：

5.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种下背门开关装置及汽车，用于解决现有技术中的汽车下背门电动开关装置结构复杂，成本较高的问题。
6.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种下背门开关装置，包括：安装支架，与车身骨架固定连接；转动臂，安装在下背门内部，并与所述安装支架转动连接；驱动部件，设置在下背门内部，与所述转动臂传动连接，并包括电机和连接在所述电机与所述转动臂之间的传动结构，所述传动结构用于将所述电机输出的旋转运动转换为所述转动臂的开合运动，实现下背门的往复运动。
7.于本实用新型的一实施例中，所述下背门内部固定有安装盒，所述转动臂和所述驱动部件通过所述安装盒固定在所述下背门内部。
8.于本实用新型的一实施例中，所述传动结构包括：蜗杆，同轴穿设在所述转动臂内，所述蜗杆与所述转动臂通过轴承转动连接；蜗轮，与所述电机的输出轴同轴固定，并与所述蜗杆啮合。
9.于本实用新型的一实施例中，所述驱动部件包括：减速器，固定在所述安装盒上，其输入轴与所述蜗杆同轴固定。
10.于本实用新型的一实施例中，所述减速器的输出轴穿设在所述下背门外侧，并与安装支架转动连接。
11.于本实用新型的一实施例中，所述安装支架上形成有一安装槽位，所述减速器的输出轴置于所述安装槽位内，并通过销轴转动连接。
12.本实用新型还提供一种汽车，包括车身结构以及安装在车身结构上如上所述的下背门开关装置。
13.于本实用新型的一实施例中，所述车身结构包括：车身骨架；上背门，转动连接在所述车身骨架上，并位于车尾的位置；下背门，通过所述下背门开关装置转动连接在所述车身骨架上，并与所述上背门结合，实现汽车背箱的封闭。
14.于本实用新型的一实施例中，所述下背门开关装置在所述车身骨架上设置有两个，且两个所述下背门开关装置分别对应所述下背门的两端。
15.于本实用新型的一实施例中，所述下背门开启角度在5～90度之间，所述电机的输出力矩随着所述下背门开启角度的增加逐步增大；所述转动壁的力臂值随着所述下背门开启角度的增加变化幅度较小。
16.如上所述，本实用新型的一种下背门开关装置及汽车，具有以下有益效果：
17.1、通过采用直接用转动臂驱动的方式，简化了常规开关装置的结构、降低重量、使得制造成本降低。
18.2、通过将转动臂与驱动部件设置下背门内部，可有效释放背箱的内部空间，提升汽车下背门零部件之间的集成化。
附图说明
19.图1显示为本实用新型一种下背门开关装置于一实施例的轴测图；
20.图2显示为本实用新型一种下背门开关装置于一实施例中转动臂处于关闭状态下的示意图；
21.图3显示为本实用新型一种下背门开关装置于一实施例中转动臂处于开启状态下的示意图；
22.图4显示为本实用新型一种汽车于一实施例的局部侧视图；
23.图5显示为本实用新型一种汽车于一实施例中转动臂力臂值、电机输出力矩与下背门开启角度的关系图；
24.图6显示为本实用新型一种汽车于一实施例中下背门控制原理图。
25.元件标号说明
26.100、下背门开关装置；110安装支架；111、安装槽位；120、转动臂；121、蜗杆；130、驱动部件；131、电机；132、蜗轮；133、减速器；140、安装盒；150、销轴；200、车身结构；210、车身骨架；220、上背门；230、下背门。
具体实施方式
27.以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本实用新型实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本实用新型的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
28.请参阅图1至图6。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
29.请参阅图1、图2和图3，本实用新型提供一种下背门开关装置，包括安装支架110、转动臂120和驱动部件130。其中，安装支架110固定在车身骨架210的尾部，用于安装下背门230；转动臂120安装在下背门230内部，并与安装支架110转动连接；驱动部件130设置在下背门230内部，并与转动臂120传动连接，实现下背门230的往复运动。
30.请参阅图1、图2和图3，下背门230的内部固定有安装盒140，且转动臂120和驱动部件130均与安装盒140固定连接，并置于下背门230内部，安装盒140为转动臂120和驱动部件130的安装提供条件并保证了转动臂120和驱动部件130安装的稳固性。此外，转动臂120的内同轴穿设有蜗杆121，且蜗杆121与转动臂120之间通过轴承转动连接，蜗杆121伸出在转动臂120外侧的一端与驱动部件130传动连接。
31.请参阅图1、图2和图3，在本实施例中，驱动部件130包括电机131和传动结构。其中，传动结构用于将电机131输出的旋转运动转换为转动臂120的开合运动，并包括蜗杆121、蜗轮132和减速器133；电机131固定在安装盒140上，且电机131的输出轴与蜗轮132同轴固定，且蜗轮132和转动臂120中的蜗杆121啮合；此外，减速器133固定在安装盒140上，且减速器133的输入轴与蜗杆121伸出转动臂120的一端同轴固定，减速器133的输出轴与安装支架110转动连接，以实现转动臂120相对于安装支架110转动。需要说明的是，本实用新型中的电机131上的蜗轮132驱动蜗杆121转动，蜗杆121将驱动力传递至减速器133中，减速器133通过内部的传动结构改变动力的旋转方向，使得减速器133的输出轴的旋转方向与蜗杆121的旋转方向相互垂直。
32.请参阅图1、图2和图3，在本实施例中，减速器133的输出轴穿过下背门230并位于下背门230的外侧，且减速器133的输出轴与安装支架110转动连接；需要说明的是，安装支架110上形成有一安装槽位111，减速器133的输出轴置于安装槽位111内，并通过销轴150与安装支架110转动连接。采用销轴150的连接方式，一方面可保证转动臂120有一定的自由度，另一方面可保证连接的稳固性。
33.请参阅图4，本实用新型还提供一种汽车，包括车身结构200以及安装在车身结构200上如上文所述的下背门开关装置100。其中，车身结构200包括车身骨架210、上背门220和下背门230。上背门220转动连接在车身骨架210上，并位于车尾的位置，需要说明的是，上背门220的开启或者关闭采用电动控制的方式实现，并与下背门230的开启同步执行；下背门230通过下背门开关装置100转动连接在车身骨架210上，并与上背门220结合，实现汽车背箱的封闭。
34.请参阅图4，在本实施例中，下背门开关装置100在车身骨架210上设置有两个，且两个下背门开关装置100分别对应下背门230长度方向上的两端，并位于下背门230与车身骨架210的连接处，实现下背门230与车身骨架210的转动连接；需要说明的是，下背门230的转动角度在0～90度之间，且随着下背门230开启角度的增加，电机131所输出的力矩整体在逐步增加，在下背门230的转动角度达到90度时，电机131所输出的力矩达到峰值。
35.实际操作中，用户可通过车载ecu控制上背门220和下背门230的开启或者关闭，在用户需打开上背门220和下背门230时，可以通过中控触屏、手机或者背门微动开关发送指
令至车载ecu，车载ecu接收到指令后向下背门开关装置100发送控制指令，使得下背门开关装置100带动上背门220和下背门230运动，从而可以根据用户的需求自由的开启或者关闭背门。
36.请参阅图5，在本实施例中，随着下背门230的开启角度的变化，对应的转动臂120力臂值和电机131的输出力矩也随之变化；其中，在电机131启动时，电机131输出的力矩在40～45n之间，但当下背门230开启角度在5度左右时，对应的电机131输出力矩在5～10n之间；之后，随着下背门230开启角度的不断增加，对应的电机131输出力矩呈线性增大。
37.作为示例，当下背门230开启角度在10度左右时，对应的电机131输出力矩在20～25n之间；当下背门230开启角度在15度左右时，对应的电机131输出力矩在45～55n之间；当下背门230开启角度在20度左右时，对应的电机131输出力矩在70～80n之间；当下背门230开启角度在25度左右时，对应的电机131输出力矩在90～100n之间；当下背门230开启角度在30度左右时，对应的电机131输出力矩在115～125n之间；当下背门230开启角度在35度左右时，对应的电机131输出力矩在135～145n之间；当下背门230开启角度在40度左右时，对应的电机131输出力矩在155～165n之间；当下背门230开启角度在45度左右时，对应的电机131输出力矩在180～185n之间；当下背门230开启角度在50度左右时，对应的电机131输出力矩在220～225n之间；当下背门230开启角度在55度左右时，对应的电机131输出力矩在235～245n之间；当下背门230开启角度在60度左右时，对应的电机131输出力矩在245～255n之间；当下背门230开启角度在65度左右时，对应的电机131输出力矩在270～280n之间；当下背门230开启角度在70度左右时，对应的电机131输出力矩在295～305n之间；当下背门230开启角度在75度左右时，对应的电机131输出力矩在320～330n之间；当下背门230开启角度在80度左右时，对应的电机131输出力矩在350～360n之间；当下背门230开启角度在85度左右时，对应的电机131输出力矩在380～390n之间；当下背门230开启角度在90度左右时，对应的电机131输出力矩在415～425n之间。
38.但转动臂120力臂值在下背门230开启过程中数值变化较小，具体的，在下背门230开启初始和下背门230开启完成时的数值基本相同，当下背门230开启角度在40～45之间，转动臂120力臂值的数值将达到峰值。
39.请参阅图6，在实际操作过程中，驾驶员可在车内的中央控制台上按压下背门230开关，下背门230开关将启动信号传输至处理器(ecu)，使得处理器控制驱动部件中电机的输出轴正转或者反转，从而实现下背门230的开启或者关闭运动。
40.综上所述，本实用新型通过将转动臂120置于下背门230内部，在通过电机131和减速器133的驱动，从而使得转动臂120可沿垂直于销轴150的轴向转动，实现下背门230的往复开关；本实用新型通过采用直接用转动臂120驱动的方式，简化了常规下背门开关装置100的结构、降低重量、使得制造成本降低；此外，将转动臂120与驱动部件130设置下背门230内部，可有效释放背箱的内部空间，提升汽车各零部件之间的集成化。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
41.上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。