CN203285212U - 一种铰链装置及具有该铰链装置的汽车行李箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种铰链装置，其包括铰链机构、驱动铰链机构运转的电机丝杠机构和始终处于拉伸状态给铰链机构收缩力的拉簧，其中铰链机构包括铰链主体部、铰链支架和铰链连接板，铰链支架的一端为活动连接端，其另一端与铰链主体部的一端相固定连接在一起，铰链连接板固定连接在铰链主体部的另一端上；铰链支架上位于铰链支架的两个端部之间设置有电机铰链球头支架和弹簧铰链支架，电机丝杠机构的输出端与电机铰链球头支架相活动连接，拉簧的一个端部连接在弹簧铰链支架上。本实用新型还提供了一种具有该铰链装置的汽车行李箱。铰链装置结构简单、紧凑，方便实用。汽车行李箱提高了承载容积，方便了自动开启闭合，提高了整车的舒适性。

Description

一种铰链装置及具有该铰链装置的汽车行李箱

技术领域

本实用新型涉及汽车行李箱盖开启技术领域，尤其涉及一种铰链装置及具有该铰链装置的汽车行李箱。

背景技术

在汽车市场上，自动开闭的行李箱盖通常有摇臂式自动开闭装置，包括安装于行李箱内部的安装盖板6′上的电机1′、蜗轮蜗杆2′、连杆3′以及鹅颈式铰链4′组成。其工作原理为：电机1′通过蜗轮蜗杆2′带动摇臂5′旋转，而摇臂5′通过一根连接杆3′与铰链4′连接，从而使得行李箱盖7′随着电机1′的转动而自动开启或关闭。由于摇臂5′旋转需要较大的运动空间，因此该类型的机构通常都体积偏大，需要占用行李箱内部较多的空间，从而影响行李箱容积和客户使用。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种结构简单、体积紧凑、功能实用的一种铰链装置及具有该铰链装置的汽车行李箱设备。

本实用新型的技术方案提供一种铰链装置，其包括铰链机构、驱动所述铰链机构运转的电机丝杠机构和始终处于拉伸状态给所述铰链机构收缩力的拉簧，其中所述铰链机构包括铰链主体部、铰链支架和铰链连接板，所述铰链支架的一端为活动连接端，其另一端与所述铰链主体部的一端相固定连接在一起，所述铰链连接板固定连接在所述铰链主体部的另一端上；所述铰链支架上位于所述铰链支架的两个端部之间设置有电机铰链球头支架和弹簧铰链支架，所述电机丝杠机构的输出端与所述电机铰链球头支架相活动连接，所述拉簧的一个端部连接在所述弹簧铰链支架上。

进一步地，所述电机丝杠机构包括驱动电机、与所述驱动电机的输出端相配合的齿轮和与所述齿轮的输出端相配合的丝杠，所述丝杆上设置有螺母总成，所述螺母总成包括与所述丝杠相配合并沿着所述丝杠前后移动的螺母和与所述螺母相固定连接的螺母外套筒，所述螺母外套筒的一端与所述螺母相固定连接在一起，其另一端通过球窝结构连接在所述电机铰链球头支架上。

进一步地，所述电机丝杠机构还包括有电机套筒，所述驱动电机、齿轮和丝杠依次排列在所述电机套筒内，所述电机套筒上靠近所述电机铰链球头支架的一端部上设置有用于所述螺母外套筒穿出的电机套筒开口部；所述螺母外套筒上设置有朝向所述电机套筒延伸的凸起部，相应地，所述电机套筒开口部上设置有与所述凸起部相配合的凹口部，所述凸起部配合在所述凹口部内。

进一步地，所述铰链主体部为鹅颈式弯管。

进一步地，所述拉簧与所述铰链主体部位于所述铰链支架的同一侧，所述电机丝杠机构和所述铰链主体部分别位于所述铰链支架的相对侧。

本实用新型的技术方案还提供一种具有上述铰链装置的汽车行李箱，包括安装在行李箱内的铰链装置，其中所述行李箱上设置有行李箱盖板，行李箱内部设置有用于与所述铰链装置相连接的弹簧车身支架、车身球头支架和车身连接板，所述铰链装置包括铰链机构、驱动所述铰链机构运转的电机丝杠机构和始终处于拉伸状态给所述铰链机构收缩力的拉簧，其中所述铰链机构包括铰链主体部、铰链支架和铰链连接板，所述铰链支架的一端为活动连接端，所述活动连接端与所述车身连接板相活动连接在一起，所述铰链支架的另一端与所述铰链主体部的一端相固定连接在一起，所述铰链连接板固定连接在所述铰链主体部的另一端上并与所述行李箱盖板相连接；所述铰链支架上位于所述铰链支架的两个端部之间设置有电机铰链球头支架和弹簧铰链支架；所述电机丝杠机构的一端活动连接在所述车身球头支架上，其输出端与所述电机铰链球头支架相活动连接；所述拉簧的一端连接在所述弹簧铰链支架上，其另一端固定连接在所述弹簧车身支架上。

进一步地，所述电机丝杠机构包括驱动电机、与所述驱动电机的输出端相配合的齿轮和与所述齿轮的输出端相配合的丝杠，所述丝杆上设置有螺母总成，所述螺母总成包括与所述丝杠相配合并沿着所述丝杠前后移动的螺母和与所述螺母相固定连接的螺母外套筒，所述螺母外套筒的一端与所述螺母相固定连接在一起，其另一端通过球窝结构连接在所述电机铰链球头支架上。

进一步地，所述电机丝杠机构还包括有电机套筒，所述驱动电机、齿轮和丝杠依次排列在所述电机套筒内，所述电机套筒上靠近所述电机铰链球头支架的一端部上设置有用于所述螺母外套筒穿出的电机套筒开口部；所述螺母外套筒上设置有朝向所述电机套筒延伸的凸起部，相应地，所述电机套筒开口部上设置有与所述凸起部相配合的凹口部，所述凸起部配合在所述凹口部内。

进一步地，所述铰链主体部为鹅颈式弯管。

进一步地，车身球头支架与所述铰链主体部分别位于所述铰链支架的相对侧，弹簧车身支架与所述铰链主体部位于所述铰链支架的同一侧。

采用上述技术方案，具有如下有益效果：

由于整个铰链装置都布置在行李箱内部，对行李箱开口尺寸没有影响。同时电机丝杠机构通过线形运动带动鹅颈式铰链机构实现行李箱盖的自动开闭，可以最大程度的减小对行李箱盖内部空间的占用。由于拉簧的存在，电机只需要输出较小的功率，就可以保证行李箱盖在整个过程中的电动运行。而电机的功率越小，电机丝杠的直径就可以做得越小，从而得到最大的行李箱内部空间。该铰链装置结构简单、紧凑，方便实用。具有该铰链装置的汽车行李箱提高了承载容积，方便了自动开启闭合，提高了整车的舒适性。

附图说明

图1为现有技术中的铰链的结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种铰链装置处于关闭状态示意图；

图3为本实用新型提供的一种铰链装置处于开启状态示意图；

图4为本实用新型提供的一种铰链装置中电机丝杠机构的结构示意图；

图5为本实用新型提供的一种铰链装置中电机丝杠机构的局部剖视图；

图6为图4所示的电机丝杠结构中丝杠与螺母总成的配合示意图；

图7为电机铰链球头支架与球窝结构相配合示意图；

图8为螺母外套筒的断面示意图；

图9为电机套筒的断面示意图；

图10为螺母外套筒与电机套筒配合示意图；

图11为本实用新型提供的汽车行李箱处于关闭状态示意图；

图12为本实用新型提供的汽车行李箱处于开启状态示意图。

附图标记对照表：

1′-电机；             2′-蜗轮蜗杆；         3′-连杆；

4′-鹅颈式铰链；       5′-摇臂；             6′-安装盖板；

7′-行李箱盖；

1-电机丝杠机构；       11-螺母总成；          12-齿轮；

13-驱动电机；          14-丝杠；              15-电机套筒；

16-球窝结构；          111-螺母；             112-螺母外套筒；

113-球窝结构；         151-电机套筒端部；     152-电机套筒开口部；

1121-凸起部；          1521-凹口部；

2-铰链机构；           21-铰链主体部；        22-铰链支架；

23-铰链连接板；        221-电机铰链球头支架；

222-弹簧铰链支架；     223-活动连接端；

3-拉簧；               4-行李箱盖板；         5-车身连接板；

6-弹簧车身支架；       7-车身球头支架。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。

如图2-3所示，本实用新型提供的一种铰链装置，其包括铰链机构2、驱动铰链机构2运转的电机丝杠机构1和始终处于拉伸状态给铰链机构2收缩力的拉簧3，其中该铰链机构2包括铰链主体部21、铰链支架22和铰链连接板23，铰链支架22的一端为活动连接端223，其另一端与铰链主体部21的一端相固定连接在一起，铰链连接板23固定连接在铰链主体部21的另一端上；铰链支架22上位于铰链支架22的两个端部之间设置有电机铰链球头支架221和弹簧铰链支架222，上述电机丝杠机构1的输出端与电机铰链球头支架221相活动连接，拉簧3的一个端部连接在弹簧铰链支架222上。

本实用新型提供的一种铰链装置，主要用于汽车行李箱内，用于开启或关闭行李箱盖，其当然也可以用于其它装置内。该铰链装置通过电机丝杠机构1驱动铰链机构2运转，并在铰链机构2连接有处于拉伸状态的拉簧3。

该铰链机构2包括铰链主体部21、铰链支架22和铰链连接板23，铰链支架22的一端为活动连接端223，铰链支架22的活动连接端223通过铰链活动连接在外部构件上或者车身上，使得在电机丝杠机构1推动铰链机构2时，铰链机构2能够以活动连接端223与车身的铰接端为中心旋转。铰链机构2与铰链主体部21相焊接在一起，铰链主体部21的另一端与铰链连接板23焊接在一起，铰链连接板23用于支撑连接行李箱盖，以通过铰链机构2的旋转带动行李箱盖开启或关闭。

上述拉簧3其一端连接在弹簧铰链支架222上，其另一端固定在外部构件或车身上，始终处于拉伸状态，使得行铰链机构2开启和关闭过程都受到拉簧3的拉力作用，从而产生一个开启方向的扭矩，平衡重力。

该铰链装置的电机丝杠机构1通过线形运动带动铰链机构2实现铰链的自动开闭，并且配备拉簧3，电机丝杠机构1中电机只需要输出较小的功率，就可以保证铰链机构2运行。而电机的功率越小，电机丝杠的直径就可以做得越小，从而减小了铰链装置的体积，使得该铰链装置结构简单、紧凑，并且方便实用。

如图4-7所示，上述电机丝杠机构1包括驱动电机13、与驱动电机13的输出端相配合的齿轮12和与齿轮12的输出端相配合的丝杠14，其中该丝杆14上设置有螺母总成11，该螺母总成11包括与丝杠14相配合并沿着丝杠14前后移动的螺母111和与螺母111相固定连接的螺母外套筒112，该螺母外套筒112的一端与螺母111相固定连接在一起，其另一端通过球窝结构113连接在电机铰链球头支架221上。

上述齿轮12也可以为齿轮组，驱动电机13通过齿轮12或齿轮组连接到丝杠14，实现驱动电机13和丝杠14之间高低转速和扭矩的匹配。

丝杠14通过齿轮12或齿轮组14连接到驱动电机13的输出端，随着驱动电机13的转动而转动，从而使得螺母总成11沿着丝杠14前后移动。

该螺母总成11包括螺母111和螺母外套筒112，螺母111与螺母外部套筒112的一端固定连接在一起，螺母外套筒112的另一端连接有球窝结构113，用于与电机铰链球头支架221相连接，电机铰链球头支架221中的球头与球窝结构113中的球窝配合，球窝可以绕着球头旋转并确保不脱出。

螺母外套筒112的一端通过电机铰链球头支架221连接于铰链支架22上，在丝杠14旋转时，螺母总成11沿着丝杠14前后移动，即，螺母总成11相对于电机套筒15伸长或缩短，从而铰链支架22绕着铰链活动连接端223与车身相连接处为中心旋转，带动铰链主体部21和铰链连接板23旋转运动。

较佳地，如图8-10所示，上述电机丝杠机构1还包括有电机套筒15，驱动电机13、齿轮12和丝杠14依次排列在电机套筒15内，电机套筒15上靠近电机铰链球头支架221的一端部上设置有用于螺母外套筒112穿出的电机套筒开口部152；该螺母外套筒112上设置有朝向电机套筒15延伸的凸起部1211，相应地，电机套筒开口部152上设置有与凸起部1211相配合的凹口部1521，该凸起部1211配合在凹口部1521内。

电机套筒15上靠近电机铰链球头支架221的一端部，即电机套筒端部151上设置有电机套筒开口部152，该电机套筒开口部152用于螺母外套筒112穿过，螺母外套筒112上与螺母11相连接在一端位于电机套筒15内，螺母外套筒112上设置有球窝结构113的端部位于电机套筒15外，从而使得螺母外套筒112在伸长或缩短时，其主体部穿过电机套筒开口部152，并相对于电机套筒开口部152来回运动。

为了保证螺母外套筒112不相对电机套筒15发生旋转，将螺母外套筒112设计为非圆柱形的断面，电机套筒开口部152也设计为与之匹配的非圆柱形断面。具体地，在螺母外套筒112上设置有朝向电机套筒15延伸的凸起部1211，在电机套筒开口部152上设置有与凸起部1211相配合的凹口部1521，将凸起部1211配合在凹口部1521内，实现螺母外套筒112不相对电机套筒15发生旋转，保证螺母总成11仅沿丝杠14前后方向运动（伸长或缩短）而不会随着丝杠14旋转。

如图2-3所示，上述铰链主体部21为鹅颈式弯管。拉簧3与铰链主体部21位于铰链支架22的同一侧，电机丝杠机构1和铰链主体部21分别位于铰链支架22的相对侧。即拉簧3和电机丝杠机构1分别位于铰链支架22的相异侧，在电机丝杠机构1向右推动铰链支架22时，拉簧3也向右拉动铰链支架22，驱动电机13只需要输出较小的功率，就可以保证行铰链机构2在整个过程中的电动运行，而驱动电机13的功率越小，丝杠14的直径就可以做得越小，从而减小了整个装置的体积。

如图11-12所示，本实用新型提供的一种汽车行李箱，包括安装在行李箱内的铰链装置，其中行李箱上设置有行李箱盖板4，行李箱内部设置有用于与铰链装置相连接的弹簧车身支架6、车身球头支架7和车身连接板5，上述铰链装置包括铰链机构2、驱动该铰链机构2运转的电机丝杠机构1和始终处于拉伸状态给铰链机构2收缩力的拉簧3，其中铰链机构2包括铰链主体部21、铰链支架22和铰链连接板23，铰链支架22的一端为活动连接端223，该活动连接端223与车身连接板5相活动连接在一起，铰链支架22的另一端与铰链主体部21的一端相固定连接在一起，铰链连接板23固定连接在铰链主体部21的另一端上并与行李箱盖板4相连接；铰链支架22上位于铰链支架22的两个端部之间设置有电机铰链球头支架221和弹簧铰链支架222；上述电机丝杠机构1的一端活动连接在车身球头支架7上，其输出端与电机铰链球头支架221相活动连接；拉簧3的一端连接在弹簧铰链支架222上，其另一端固定连接在弹簧车身支架6上。

该铰链装置可以整体安装在行李箱内，对行李箱开口尺寸没有影响，上述行李箱为汽车行李箱，结构构造并无特殊之处。

该铰链机构2包括铰链主体部21、铰链支架22和铰链连接板23，铰链支架22的一端为活动连接端223，铰链支架22的活动连接端223通过铰链活动连接在车身连接板5上，使得在电机丝杠机构1推动铰链机构2时，铰链机构2能够以活动连接端223与车身连接板5的铰接端为中心旋转。铰链机构2与铰链主体部21相焊接在一起，铰链主体部21的另一端与铰链连接板23焊接在一起，铰链连接板23用于支撑连接行李箱盖板4，以通过铰链机构2的旋转带动行李箱盖板4开启或关闭。

该铰链装置通过电机丝杠机构1的线形运动带动铰链机构2以活动连接端223与车身连接板5的铰接端为中心旋转。

上述拉簧3其一端连接在弹簧铰链支架222上，其另一端固定在弹簧车身支架6上，始终处于拉伸状态，使得行铰链机构2开启和关闭过程都受到拉簧3的拉力作用，从而产生一个开启方向的扭矩，平衡重力。

拉簧3在任意时刻的长度由行李箱盖板4处于当前开门角度时弹簧车身支架6相对于弹簧铰链支架222的相对位置决定。在行李箱盖重量、重心已知，铰链中心位置（活动连接端223与车身连接板5的铰接处）一定的情况下，通过计算整个运动过程中的重力扭矩，可以确定出比较合适的弹簧力值特性和拉簧安装点位置，从而最大程度的保证弹簧力矩基本上与重力扭矩抵消。

上述电机丝杠机构1的一端活动连接在车身球头支架7上，其输出端与电机铰链球头支架221相活动连接。上述电机丝杠机构1的一端设置有球窝结构，通过球窝结构与车身球头支架7相连接在一起，电机丝杠机构1的另一端也设置有球窝结构，通过球窝结构与电机铰链球头支架221相连接在一起，可以使得电机丝杠机构1在需要时旋转一定角度。

由于整个铰链装置都可以布置在行李箱内部，对行李箱开口尺寸没有影响。同时电机丝杠机构1通过线形运动带动铰链机构2实现行李箱盖板4的自动开闭，可以最大程度的减小对行李箱内部空间的占用。由于拉簧3的存在，驱动电机只需要输出较小的功率，就可以保证行李箱盖4在整个过程中的电动运行。而电机的功率越小，电机丝杠的直径就可以做得越小，从而得到最大的行李箱内部空间，提高了整车的舒适性。

结合图2-10所示，该汽车行李箱中的行李箱盖板4开启和关闭原理如下：

1、行李箱盖板4开启：

根据需要开启驱动电机13，驱动电机13通过齿轮12带动丝杠14旋转，丝杠14的旋转式的螺母总成11沿着丝杆14向图12所示的右侧方向移动，进而通过球窝结构13和电机铰链球头支架221推动铰链支架22以活动连接端223与车身连接板5的铰接处为中心逆时针方向旋转，拉簧3同时收缩，铰链支架22同时带动铰链主体部21和铰链连接板23逆时针方向旋转，直至将行李箱盖板4开启。

2、行李箱盖板4关闭：

根据需要开启驱动电机13，驱动电机13通过齿轮12带动丝杠14旋转，丝杠14的旋转式的螺母总成11沿着丝杆14向图12所示的左侧方向移动，进而通过球窝结构13和电机铰链球头支架221拉动铰链支架22以活动连接端223与车身连接板5的铰接处为中心顺时针方向旋转，拉簧3同时进行拉开，铰链支架22同时带动铰链主体部21和铰链连接板23顺时针方向旋转，直至将行李箱盖板4关闭。

以上所述的仅是本实用新型的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本实用新型原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种铰链装置，其特征在于，其包括铰链机构、驱动所述铰链机构运转的电机丝杠机构和始终处于拉伸状态给所述铰链机构收缩力的拉簧，

其中所述铰链机构包括铰链主体部、铰链支架和铰链连接板，所述铰链支架的一端为活动连接端，其另一端与所述铰链主体部的一端相固定连接在一起，所述铰链连接板固定连接在所述铰链主体部的另一端上；

所述铰链支架上位于所述铰链支架的两个端部之间设置有电机铰链球头支架和弹簧铰链支架，

所述电机丝杠机构的输出端与所述电机铰链球头支架相活动连接，所述拉簧的一个端部连接在所述弹簧铰链支架上。

2.根据权利要求1所述的一种铰链装置，其特征在于，所述电机丝杠机构包括驱动电机、与所述驱动电机的输出端相配合的齿轮和与所述齿轮的输出端相配合的丝杠，

所述丝杆上设置有螺母总成，所述螺母总成包括与所述丝杠相配合并沿着所述丝杠前后移动的螺母和与所述螺母相固定连接的螺母外套筒，所述螺母外套筒的一端与所述螺母相固定连接在一起，其另一端通过球窝结构连接在所述电机铰链球头支架上。

3.根据权利要求2所述的一种铰链装置，其特征在于，所述电机丝杠机构还包括有电机套筒，所述驱动电机、齿轮和丝杠依次排列在所述电机套筒内，所述电机套筒上靠近所述电机铰链球头支架的一端部上设置有用于所述螺母外套筒穿出的电机套筒开口部；

所述螺母外套筒上设置有朝向所述电机套筒延伸的凸起部，相应地，所述电机套筒开口部上设置有与所述凸起相配合的凹口部，所述凸起部部配合在所述凹口部内。

4.根据权利要求1所述的一种铰链装置，其特征在于，所述铰链主体部为鹅颈式弯管。

5.根据权利要求1所述的一种铰链装置，其特征在于，所述拉簧与所述铰链主体部位于所述铰链支架的同一侧，所述电机丝杠机构和所述铰链主体部分别位于所述铰链支架的相对侧。

6.一种具有权利要求1所述的铰链装置的汽车行李箱，其特征在于，包括安装在行李箱内的铰链装置，其中所述行李箱上设置有行李箱盖板，行李箱内部设置有用于与所述铰链装置相连接的弹簧车身支架、车身球头支架和车身连接板，

所述铰链装置包括铰链机构、驱动所述铰链机构运转的电机丝杠机构和始终处于拉伸状态给所述铰链机构收缩力的拉簧，

其中所述铰链机构包括铰链主体部、铰链支架和铰链连接板，所述铰链支架的一端为活动连接端，所述活动连接端与所述车身连接板相活动连接在一起，述铰链支架的另一端与所述铰链主体部的一端相固定连接在一起，所述铰链连接板固定连接在所述铰链主体部的另一端上并与所述行李箱盖板相连接；

所述铰链支架上位于所述铰链支架的两个端部之间设置有电机铰链球头支架和弹簧铰链支架；

所述电机丝杠机构的一端活动连接在所述车身球头支架上，其输出端与所述电机铰链球头支架相活动连接；

所述拉簧的一端连接在所述弹簧铰链支架上，其另一端固定连接在所述弹簧车身支架上。

7.根据权利要求6所述的一种汽车行李箱，其特征在于，所述电机丝杠机构包括驱动电机、与所述驱动电机的输出端相配合的齿轮和与所述齿轮的输出端相配合的丝杠，

所述丝杆上设置有螺母总成，所述螺母总成包括与所述丝杠相配合并沿着所述丝杠前后移动的螺母和与所述螺母相固定连接的螺母外套筒，所述螺母外套筒的一端与所述螺母相固定连接在一起，其另一端通过球窝结构连接在所述电机铰链球头支架上。

8.根据权利要求7所述的一种汽车行李箱，其特征在于，所述电机丝杠机构还包括有电机套筒，所述驱动电机、齿轮和丝杠依次排列在所述电机套筒内，所述电机套筒上靠近所述电机铰链球头支架的一端部上设置有用于所述螺母外套筒穿出的电机套筒开口部；

所述螺母外套筒上设置有朝向所述电机套筒延伸的凸起部，相应地，所述电机套筒开口部上设置有与所述凸起部相配合的凹口部，所述凸起部配合在所述凹口部内。

9.根据权利要求6所述的一种汽车行李箱，其特征在于，所述铰链主体部为鹅颈式弯管。

10.根据权利要求6所述的一种汽车行李箱，其特征在于，车身球头支架与所述铰链主体部分别位于所述铰链支架的相对侧，弹簧车身支架与所述铰链主体部位于所述铰链支架的同一侧。

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