CN115961854A - 车辆铰链驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆铰链驱动装置，其用于驱动安装在门组件和车身之间的车辆铰链，所述车辆铰链驱动装置包括致动器、壳体、输出轴以及传动机构，壳体连接到所述致动器，输出轴的轴线与所述壳体的轴线对齐，传动机构配置为改变由所述致动器产生的扭矩并将扭矩传递到所述输出轴。

Description

车辆铰链驱动装置

相关申请的交叉引用

本申请要求享有2021年10月12日提交的韩国专利申请第10-2021-0135105号的权益，该申请在此以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及一种车辆铰链驱动装置。

背景技术

车辆包括诸如尾门、车门或行李箱盖之类的门组件、以及安装在门组件和车身之间的车辆铰链。门组件可以在车辆铰链上枢转。

车辆铰链包括铰链支架以及通过铰链销围绕铰链支架枢转的铰链臂。铰链支架可以通过紧固件和/或类似方式安装在车身上，铰链臂可以通过紧固件和/或类似方式安装在门组件上。随着铰链臂围绕铰链销枢转，门组件可以打开和关闭。

门组件可以分为由用户手动驱动的手动门组件以及由诸如电机之类的致动器驱动的电动门组件。特别地，电动门组件包括用于驱动车辆铰链的铰链臂的车辆铰链驱动装置，并且车辆铰链驱动装置可以直接连接到铰链臂。随着铰链臂通过车辆铰链驱动装置枢转，电动门组件可以打开和关闭。

根据相关技术的车辆铰链驱动装置可以配置为通过包括斜齿轮、蜗杆和轮齿轮的齿轮系将驱动电机的扭矩传递到车辆铰链。特别地，由于相关技术的车辆铰链驱动装置中的齿轮系具有包括斜齿轮、蜗杆和轮齿轮的复杂结构，因此可能会有多个彼此垂直的转动轴，相应地，动力(或扭矩)的传递方向可能会多次改变(例如，四次)，车辆铰链驱动装置的体积或尺寸可能会相对增加。由于车辆铰链驱动装置具有相对较大的体积或尺寸，因此它可能会占据车辆铰链附近相对较大的车辆空间，从而导致邻近门组件的舱室中显著的空间损失。例如，当相关技术的车辆铰链驱动装置连接到行李箱盖的车辆铰链时，具有相对较大体积的车辆铰链驱动装置可能会延伸到邻近行李箱盖的车辆铰链的行李箱舱室中。当相关技术的车辆铰链驱动装置连接到尾门的车辆铰链时，具有相对较大体积的车辆铰链驱动装置可能会延伸到顶部空间中。当相关技术的车辆铰链驱动装置连接到车门的车辆铰链时，具有相对较大体积的车辆铰链驱动装置可能会占据车门中相对较大的空间，并干扰车门中的玻璃运动路径。

此外，相关技术的车辆铰链驱动装置的正向驱动可以使用齿轮之间的摩擦力平稳地执行，但其反向驱动可能不会平稳地执行。相关技术的车辆铰链驱动装置的正向驱动可以通过驱动电机的正向转动来执行，并且其反向驱动可以通过驱动电机的反向转动来执行。

相关技术的车辆铰链驱动装置可能具有相对较低的输出扭矩(例如20N.m)，原因在于由于齿轮系的布置可能难以增加整体传动比，并且由于齿轮之间的相对较高的摩擦可能会降低齿轮系的效率。由于相关技术的车辆铰链驱动装置具有如此相对较低的输出扭矩，因此需要两个车辆铰链驱动装置来驱动安装在相对较重的门组件和车身之间的铰链，这可能会增加整体制造成本。

本背景部分中描述的上述信息是为了帮助理解本发明构思的背景而提供的，并且可以包括不被认为是本领域技术人员已知的现有技术的任何技术构思。

发明内容

本发明涉及一种车辆铰链驱动装置。具体实施方案涉及一种用于驱动安装在门组件(尾门、车门、行李箱盖等)和车身之间的车辆铰链的车辆铰链驱动装置，更具体地，涉及一种这样的车辆铰链驱动装置，其具有紧凑的尺寸以使邻近车辆铰链的车辆空间中的损失最小化。

本发明的实施方案可以解决现有技术中出现的问题，同时完整地保持由现有技术所实现的优点。

本发明的实施方案提供了一种车辆铰链驱动装置，其具有紧凑的尺寸以使邻近车辆铰链的车辆空间中的损失最小化。

根据本发明的实施方案，用于驱动安装在门组件和车身之间的车辆铰链的车辆铰链驱动装置可以包括致动器、壳体、输出轴以及传动机构，壳体连接到所述致动器，输出轴的轴线与所述壳体的轴线对齐，传动机构将由致动器产生的扭矩传递到所述输出轴。传动机构可以配置为改变要传递到输出轴的扭矩。

所述传动机构可以包括多个齿轮组和隔板，多个齿轮组沿着所述输出轴的轴线排成一列布置，隔板可拆卸地设置以取代多个齿轮组中的至少一个齿轮组。多个齿轮组可以包括与所述致动器邻近连接的近端齿轮组、以及远离所述致动器定位的远端齿轮组。

可以选择性地设置隔板以取代多个齿轮组中的至少一个齿轮组，使得可以调整传动机构的整体传动比。因此，车辆铰链驱动装置的输出扭矩可以根据门组件的重量进行调整或改变。例如，可能需要大约80N.m的输出扭矩来驱动相对较重的门组件(例如，15kg或更多)，例如行李箱盖或中型/大型车辆的门，传动机构能够通过四个齿轮组将相对较高的输出扭矩(最大80N.m)传递到输出轴。与此同时，可能需要大约20N.m的输出扭矩来驱动相对较轻的门组件(例如，小于15kg)，例如行李箱盖或小型车辆的门，传动机构能够通过三个齿轮组和隔板将相对较低的输出扭矩(最大20N.m)传递到输出轴。

所述近端齿轮组可以包括近端太阳齿轮、多个近端行星齿轮、近端托架以及近端齿圈，所述近端太阳齿轮固定到所述致动器的致动器轴，多个近端行星齿轮围绕近端太阳齿轮布置，所述近端托架具有用于可转动地安装近端行星齿轮的多个销，所述近端齿圈具有与多个近端行星齿轮啮合的内齿。

由于近端齿轮组直接连接到致动器，因此可以最小化从致动器传递到输出轴的扭矩损失。

所述隔板可以取代多个近端行星齿轮。

当隔板取代多个近端行星齿轮时，从致动器传递到输出轴的扭矩可以相对减小。

所述隔板可以包括第一孔和多个第二孔，所述近端太阳齿轮装配到所述第一孔中，多个销装配到多个第二孔中。

隔板可以连接近端太阳齿轮和具有多个销的近端托架。随着致动器的致动器轴转动，隔板可以与近端太阳齿轮一起沿相同方向转动。隔板可以在扭矩和转数没有任何变化的情况下，将由致动器产生的扭矩以1:1的比率从致动器的致动器轴传递到相邻的齿轮组。由于近端齿轮组被移除，因此输出扭矩可能会相对减少。即，通过隔板的选择性安装调整齿轮组的数量，可以改变输出扭矩。

所述壳体的轴线可以与所述致动器的轴线对齐。

由于壳体与致动器对齐，因此车辆铰链驱动装置可以具有紧凑的结构。因此，可以减少车辆铰链驱动装置的安装空间。

多个齿轮组可以在所述致动器和所述输出轴之间排成一列连接，并且每个齿轮组的轴线可以与所述壳体的轴线对齐。

由于每个齿轮组的轴线与壳体的轴线对齐，因此扭矩可以沿着壳体的轴线在排成一列的多个齿轮组之间传递，由此可以使扭矩损失最小化。

每个齿轮组可以包括太阳齿轮、多个行星齿轮、托架以及齿圈，多个行星齿轮围绕所述太阳齿轮布置，所述托架可转动地保持多个行星齿轮，所述齿圈具有与多个行星齿轮啮合的内齿。多个齿轮组中的至少一个齿轮组的太阳齿轮可以一体地连接到相邻齿轮组的托架。

由于至少一个齿轮组的太阳齿轮一体地连接到其相邻齿轮组的托架，因此相邻齿轮组可以排成一列牢固地连接，这减少了相邻齿轮组之间的间隙。因此，可以减少壳体的长度和体积。

多个齿轮组中的至少两个相邻齿轮组的行星齿轮可以被容纳在共用齿圈中，并且所述至少两个相邻齿轮组的行星齿轮可以沿着所述共用齿圈的内齿围绕所述壳体的轴线公转。

由于相邻齿轮组共用一个共用齿圈，因此可以减少组件的数量并且可以减轻重量。特别地，通过减少相邻齿轮组之间的间隙，可以减少壳体的长度和体积。

所述远端齿轮组可以包括远端太阳齿轮、多个远端行星齿轮以及远端齿圈，多个远端行星齿轮围绕所述远端太阳齿轮布置，所述远端齿圈具有与多个远端行星齿轮啮合的内齿。所述输出轴可以具有多个销，多个远端行星齿轮可以可转动地安装在输出轴的多个销上。

由于远端齿轮组直接连接到输出轴，因此可以最小化从致动器传递到输出轴的扭矩损失。

所述输出轴可以包括朝向所述致动器延伸的支撑销，并且所述支撑销可以使所述传动机构的轴线与所述壳体的轴线对齐。

所述近端齿轮组可以是直齿轮组，其包括安装在所述致动器的致动器轴上的第一直齿轮以及与所述第一直齿轮啮合的第二直齿轮。第二直齿轮的直径可以大于第一直齿轮的直径。

所述壳体的轴线可以通过所述直齿轮组相对于致动器的轴线偏移。

传动机构可以包括多个行星齿轮组和直齿轮组，并且壳体的轴线可以相对于致动器的轴线偏移，使得可以调整或改变由传动机构传递的扭矩。

附图说明

通过随后结合附图所呈现的具体描述将更为清楚地理解本发明的各个实施方案的以上和其它目的、特征以及优点，其中：

图1示出了根据本发明的示例性实施方案的车辆铰链驱动装置；

图2示出了图1所示的车辆铰链驱动装置的传动机构和制动单元的放大示意图；

图3示出了在根据本发明的示例性实施方案的车辆铰链驱动装置中致动器、传动机构以及输出轴的分解立体图；

图4示出了在根据本发明的示例性实施方案的车辆铰链驱动装置中致动器和近端太阳齿轮的分解立体图；

图5示出了根据本发明的示例性实施方案的车辆铰链驱动装置的传动机构的放大分解立体图；

图6示出了根据本发明的示例性实施方案的车辆铰链驱动装置的输出轴的立体图；

图7示出了图6所示的输出轴的凸缘；

图8示出了根据本发明的另一个示例性实施方案的车辆铰链驱动装置的传动机构；

图9示出了根据本发明的另一个示例性实施方案的车辆铰链驱动装置的传动机构中隔板、近端太阳齿轮以及近端托架的分解立体图；

图10示出了图9所示的隔板；

图11示出了根据本发明的另一个示例性实施方案的车辆铰链驱动装置的传动机构；

图12示出了图11所示的传动机构的直齿轮组；

图13示出了根据本发明的示例性实施方案的车辆铰链驱动装置的壳体的平面图；

图14示出了根据本发明的示例性实施方案的车辆铰链驱动装置的壳体的侧视图；

图15示出了在根据本发明的示例性实施方案的车辆铰链驱动装置中的输出轴、铰链杆以及铰链适配器的立体图；

图16示出了在根据本发明的示例性实施方案的车辆铰链驱动装置中输出轴接合到铰链杆的状态的局部立体图；以及

图17示出了在根据本发明的示例性实施方案的车辆铰链驱动装置中输出轴通过卡环接合到铰链杆的状态。

附图标记说明：

1：车辆铰链

2：铰链支架

3：铰链臂

4：铰链销

10：车辆铰链驱动装置

11：致动器

12：壳体

12a：内凹部

13：罩

14：输出轴

15：传动机构

16：制动单元

21：近端太阳齿轮

22：近端行星齿轮

23：近端托架

25：共用齿圈

31：第一中间太阳齿轮

32：第一中间行星齿轮

33：第一中间托架

41：第二中间太阳齿轮

42：第二中间行星齿轮

43：第二中间托架

45：第二中间齿圈

51：远端太阳齿轮

52：远端行星齿轮

55：远端齿圈

61：第一轴

62：第二轴

63：凸缘

64：支撑销

67：铰链杆

69：铰链适配器

71：第一弹簧保持器

72：第二弹簧保持器

73：弹簧

81：第一摩擦片

82：第二摩擦片

91：第一端安装凸耳

92：第二端安装凸耳

93：侧安装凸耳

124：隔板。

具体实施方式

下文将参考附图对本公开的示例性实施方案进行详细描述。在附图中，相同的附图标记将被用来始终表示相同或等同的元件。此外，将省略对与本发明相关联的公知技术的详细描述，以避免不必要地使本发明的要旨模糊不清。

例如第一、第二、A、B、(a)和(b)的术语可以用于描述本发明示例性实施方案中的元件。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开，相应元件的本质特征、顺序或次序等不受这些术语的限制。除非另有定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术或科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。在通用词典中定义的术语应解释为具有与相关技术领域中的上下文含义相同的含义，除非本申请中明确定义，否则不应将其解释为具有理想或过度形式的含义。

参照图1，根据本发明的示例性实施方案的车辆铰链驱动装置10可以直接连接到车辆铰链1以驱动车辆铰链1。车辆铰链1可以包括铰链支架2以及通过铰链销4枢转地连接到铰链支架2的铰链臂3。铰链支架2可以通过紧固件和/或类似方式安装在车身的邻近车身开口的部分上，铰链臂3可以通过紧固件和/或类似方式安装在门组件上。铰链臂3可以绕铰链销4的轴线X枢转(转动)。

参照图1，根据本发明的示例性实施方案的车辆铰链驱动装置10可以包括致动器11、壳体12、输出轴14以及传动机构15，其中，壳体12连接到致动器11，输出轴14的轴线与壳体12的轴线X2对齐，传动机构15将扭矩从致动器11传递到输出轴14。

致动器11可以通过传动机构15和输出轴14与车辆铰链1连接。致动器11可以是驱动电机。特别地，致动器11可以是可双向转动的双向电机。

致动器11可以包括可操作地连接到传动机构15的致动器轴11a。致动器11可以产生围绕致动器轴11a的轴线X1的扭矩。参照图2，作为驱动齿轮的近端太阳齿轮21可以固定到致动器11的致动器轴11a，并且致动器11的扭矩可以通过致动器轴11a和近端太阳齿轮21传递到传动机构15。

壳体12可以包括在其中限定的空腔，传动机构15和输出轴14可以容纳在壳体12的空腔中。壳体12可以具有安装致动器11的第一开口端以及安装罩13的第二开口端。罩13可以具有通孔，输出轴14延伸穿过该通孔，并且输出轴14的外端部可以通过罩13的通孔从罩13朝向车辆铰链1突出。例如，壳体12可以通过压铸制造。

参照图2和图13，壳体12可以在其内周面中具有多个内凹部12a，并且多个内凹部12a可以在圆周方向上彼此间隔开。多个内凹部12a可以沿径向方向从壳体12的内周面朝向壳体12的外周面凹陷，并且每个内凹部12a可以在壳体12的纵向方向上延伸。

参照图14，壳体12可以包括邻近其第一开口端的多个第一端安装凸耳91、邻近其第二开口端的多个第二端安装凸耳92以及设置在其侧面上的多个侧安装凸耳93。

参照图1，致动器11可以通过紧固件与壳体12的第一端安装凸耳91结合，罩13可以通过紧固件与壳体12的第二端安装凸耳92结合。壳体12的侧安装凸耳93可以通过紧固件安装在车身或门组件上。

输出轴14可以从壳体12中的传动机构15延伸，并且输出轴14可以延伸穿过罩13。输出轴14的轴线可以与壳体12的轴线X2对齐，并且输出轴14可以连接传动机构15和车辆铰链1的铰链臂3。因此，输出轴14可以将从传动机构15接收的扭矩传递到车辆铰链1。

参照图6，输出轴14可以包括第一轴61以及连接到第一轴61的第二轴62。第一轴61的外径可以大于第二轴62的外径，并且凸缘63可以固定到第一轴61。

第一轴61可以包括沿圆周方向交替布置的多个第一突出部61a和多个第一凹部61b，并且每个第一突出部61a和每个第一凹部61b可以在第一轴61的纵向方向上延伸。

第二轴62可以包括沿圆周方向交替布置的多个第二突出部62a和多个第二凹部62b，并且每个第二突出部62a和每个第二凹部62b可以在第二轴62的纵向方向上延伸。

固定到第一轴61的凸缘63可以面向传动机构15。第二轴62可以延伸穿过罩13，并且第二轴62的外端部可以从罩13突出。

参照图7，凸缘63可以包括设置在其中心的中心孔63a、围绕中心孔63a布置的多个第一安装孔63b、以及与多个第一安装孔63b交替的多个第二安装孔66。支撑销64可以装配到中心孔63a中，并且远端齿轮组的多个销65可以装配到多个第一安装孔63b中。随着多个紧固件分别紧固到多个第二安装孔66，凸缘63可以固定到输出轴14的第一轴61。

参照图1和图15，铰链杆67可以通过卡环68接合到输出轴14的第二轴62的外端部，并且铰链杆67可以在与输出轴14的第二轴62的轴线垂直的方向上延伸。铰链适配器69可以固定到铰链杆67，并且铰链适配器69可以在与铰链杆67的轴线垂直的方向上延伸。铰链适配器69与车辆铰链1的铰链臂3可以通过紧固件和/或类似方式结合。

参照图16，铰链杆67可以具有通孔，输出轴14的第二轴62的端部延伸穿过所述通孔，铰链杆67可以包括在通孔的内周面上沿圆周方向交替布置的多个凹部67a和多个突出部67b。输出轴14的第二轴62的第二突出部62a可以分别装配到铰链杆67的凹部67a中，并且铰链杆67的突出部67b可以分别装配到输出轴14的第二轴62的第二凹部62b中。由于铰链杆67和输出轴14的第二轴62通过花键接合而接合，因此可以防止输出轴14的第二轴62在铰链杆67的通孔中沿转动方向滑动。

参照图16，输出轴14的第二轴62可以包括沿圆周方向延伸的多个环形凹槽62c。环形凹槽62c可以形成于第二轴62的第二突出部62a，并且多个环形凹槽62c可以在第二轴62的轴向方向上彼此间隔开。参照图17，卡环68可以装配到多个环形凹槽62c中的任何一个，使得铰链杆67可以固定地安装到输出轴14的第二轴62。

参照图1，根据本发明的示例性实施方案的车辆铰链驱动装置10可以进一步包括安装在罩13中的限制杆19，限制杆19可以安装在罩13的预定位置以限制铰链适配器69的转动位置。

参照图2，根据本发明的示例性实施方案的车辆铰链驱动装置10可以进一步包括制动单元16，所述制动单元16安装于输出轴14以提供相对于输出轴14的制动扭矩。

根据示例性实施方案，制动单元16可以安装于输出轴14的第一轴61。特别地，制动单元16可以与输出轴14的第一轴61上的凸缘63紧密接合。

具体地，制动单元16可以包括彼此接触的多个摩擦片81和82以及向多个摩擦片81和82提供弹力的弹簧73。

多个摩擦片81和82可以包括安装在输出轴14的第一轴61上的一个或更多个第一摩擦片81、以及安装在壳体12上的一个或更多个第二摩擦片82。

根据示例性实施方案，由于第一摩擦片81和第二摩擦片82由不同材料制成，因此第一摩擦片81和第二摩擦片82之间可能会产生相对较大的摩擦力。例如，第一摩擦片81可以由诸如塑料等合成树脂材料制成，第二摩擦片82可以由诸如钢等金属材料制成。

根据示例性实施方案，多个第一摩擦片81和多个第二摩擦片82可以交替布置，从而可以增加它们的摩擦面积，并因此可以增加摩擦力。参照图2，两个第一摩擦片81和两个第二摩擦片82可以交替布置。

弹簧73可以提供弹力以朝向输出轴14的凸缘63推动多个摩擦片81和82。参照图2，弹簧73可以通过第一弹簧保持器71和第二弹簧保持器72支撑。第一弹簧保持器71可以布置为接触多个摩擦片81和82中的第一摩擦片81，并且第二弹簧保持器72可以在输出轴14的纵向方向上与第一弹簧保持器71间隔开。

第一弹簧保持器71和第二弹簧保持器72可以具有与输出轴14的第一轴61的外径对应的内径。

第一弹簧保持器71可以具有设置在其外周面上的多个第一突出部71a，并且多个第一突出部71a可以在第一弹簧保持器71的外周面上沿圆周方向彼此间隔开。多个第一突出部71a可以从第一弹簧保持器71的外周面向外突出，并且第一弹簧保持器71的第一突出部71a可以装配到壳体12的内凹部12a中。

第二弹簧保持器72可以具有设置在其外周面上的多个第二突出部72a，并且多个第二突出部72a可以在第二弹簧保持器72的外周面上沿圆周方向彼此间隔开。多个第二突出部72a可以从第二弹簧保持器72的外周面向外突出，并且第二弹簧保持器72的第二突出部72a可以装配到壳体12的内凹部12a中。

根据图2至图5所示的示例性实施方案的传动机构15可以包括沿着壳体12的轴线X2排成一列布置的多个齿轮组。多个齿轮组可以包括与致动器11邻近连接的近端齿轮组、以及定位成距离致动器11最远的远端齿轮组。此外，多个齿轮组可以进一步包括在近端齿轮组和远端齿轮组之间的一个或更多个中间齿轮组。图2、图3以及图5示出了布置在近端齿轮组和远端齿轮组之间的两个中间齿轮组。根据需要，可以改变中间齿轮组的数量或者可以移除中间齿轮组。

参照图2、图3以及图5，近端齿轮组可以是靠近致动器11的行星齿轮组，远端齿轮组可以是距离致动器11最远的行星齿轮组。第一中间齿轮组和第二中间齿轮组可以布置在近端齿轮组和远端齿轮组之间。远端齿轮组可以靠近输出轴14，并且远端齿轮组可以连接输出轴14和第二中间齿轮组。

参照图2、图3以及图5，传动机构15可以包括近端齿轮组、第一中间齿轮组、第二中间齿轮组以及远端齿轮组，其中，近端齿轮组可操作地连接到致动器11；第一中间齿轮组可操作地连接到近端齿轮组；第二中间齿轮组可操作地连接到第一中间齿轮组；远端齿轮组可操作地连接到第二中间齿轮组。近端齿轮组的轴线、第一中间齿轮组的轴线、第二中间齿轮组的轴线以及远端齿轮组的轴线可以与壳体12的轴线X2对齐。

近端齿轮组可以是行星齿轮组，所述行星齿轮组包括近端太阳齿轮21、多个近端行星齿轮22以及近端托架23，其中，近端太阳齿轮21固定到致动器11的致动器轴11a；多个近端行星齿轮22围绕近端太阳齿轮21布置；近端托架23保持多个近端行星齿轮22。多个近端行星齿轮22可以与近端太阳齿轮21啮合，并且多个销22a可以固定到近端托架23。每个近端行星齿轮22可以可转动地安装在对应的销22a上，使得多个近端行星齿轮22可以通过近端托架23可转动地保持。

近端托架23的轴线可以与壳体12的轴线X2对齐。近端托架23可以具有面向壳体12的第一开口端的第一表面以及面向壳体12的第二开口端的第二表面。因此，近端托架23的第一表面可以面向致动器11，近端托架23的第二表面可以面向罩13。多个近端行星齿轮22可以可转动地安装在近端托架23的第一表面上，并且第一中间太阳齿轮31可以固定地安装在近端托架23的第二表面上。

第一中间齿轮组可以是行星齿轮组，所述行星齿轮组包括第一中间太阳齿轮31、多个第一中间行星齿轮32以及第一中间托架33，其中，第一中间太阳齿轮31从近端托架23朝向输出轴14突出；多个第一中间行星齿轮32围绕第一中间太阳齿轮31布置；第一中间托架33保持多个第一中间行星齿轮32。

第一中间太阳齿轮31的轴线可以与近端托架23的轴线对齐，并且第一中间太阳齿轮31可以一体地连接到近端托架23。根据示例性实施方案，第一中间太阳齿轮31和近端托架23可以单独制造，第一中间太阳齿轮31可以装配到近端托架23的通孔中，使得第一中间太阳齿轮31和近端托架23可以一起转动。根据示例性实施方案，第一中间太阳齿轮31和近端托架23可以通过铸造等制造为一体的单件式结构。由于第一中间太阳齿轮31和近端托架23形成一体的单件式结构，因此第一中间太阳齿轮31和近端托架23可以一起转动。

多个第一中间行星齿轮32可以与第一中间太阳齿轮31啮合，并且多个销32a可以固定到第一中间托架33。每个第一中间行星齿轮32可以可转动地安装在对应的销32a上，使得多个第一中间行星齿轮32可以通过第一中间托架33可转动地保持。

多个近端行星齿轮22和多个第一中间行星齿轮32可以与共用齿圈25的内齿啮合。共用齿圈25可以具有足够的长度以容纳多个近端行星齿轮22、近端托架23以及多个第一中间行星齿轮32。此外，共用齿圈25也可以容纳第一中间托架33。多个近端行星齿轮22和多个第一中间行星齿轮32可以在共用齿圈25内沿其纵向方向彼此充分间隔开。因此，近端太阳齿轮21、多个近端行星齿轮22、近端托架23以及共用齿圈25的一部分可以形成近端齿轮组，第一中间太阳齿轮31、多个第一中间行星齿轮32、第一中间托架33以及共用齿圈25的剩余部分可以形成第一中间齿轮组。

共用齿圈25的轴线可以与壳体12的轴线X2对齐，并且共用齿圈25的外周面可以固定地安装在壳体12的内周面上。具体地，共用齿圈25可以在其外周面上具有多个突出部25a，并且多个突出部25a可以在共用齿圈25的外周面上沿圆周方向彼此间隔开。共用齿圈25的突出部25a可以分别装配到壳体12的内凹部12a中，使得可以防止共用齿圈25在壳体12中转动。因此，共用齿圈25可以固定到壳体12的内周面，多个近端行星齿轮22和多个第一中间行星齿轮32可以沿着共用齿圈25的内齿围绕壳体12的轴线X2公转。由于近端齿轮组和第一中间齿轮组共用一个共用齿圈25，因此可以减少组件的数量并且可以减轻重量。特别地，通过减少近端齿轮组和第一中间齿轮组之间的间隙，可以减少壳体12的长度和体积。

第一中间托架33的轴线可以与壳体12的轴线X2对齐。第一中间托架33可以具有面向壳体12的第一开口端的第一表面以及面向壳体12的第二开口端的第二表面。因此，第一中间托架33的第一表面可以面向致动器11，第一中间托架33的第二表面可以面向罩13。多个第一中间行星齿轮32可以可转动地安装在第一中间托架33的第一表面上，第二中间太阳齿轮41可以固定地安装在第一中间托架33的第二表面上。

第二中间齿轮组可以是行星齿轮组，所述行星齿轮组包括第二中间太阳齿轮41、多个第二中间行星齿轮42、第二中间托架43以及第二中间齿圈45，其中，第二中间太阳齿轮41从第一中间托架33朝向输出轴14突出；多个第二中间行星齿轮42围绕第二中间太阳齿轮41布置；第二中间托架43保持多个第二中间行星齿轮42；第二中间齿圈45与多个第二中间行星齿轮42啮合。多个第二中间行星齿轮42可以与第二中间太阳齿轮41啮合，并且多个销42a可以固定到第二中间托架43。每个第二中间行星齿轮42可以可转动地安装在对应的销42a上，使得多个第二中间行星齿轮42可以通过第二中间托架43可转动地保持。多个第二中间行星齿轮42可以与第二中间齿圈45的内齿啮合，多个第二中间行星齿轮42可以围绕壳体12的轴线X2公转。

第二中间太阳齿轮41的轴线可以与第一中间托架33的轴线对齐，并且第二中间太阳齿轮41可以一体地连接到第一中间托架33。根据示例性实施方案，第二中间太阳齿轮41和第一中间托架33可以单独制造，第二中间太阳齿轮41可以装配到第一中间托架33的通孔中，使得第二中间太阳齿轮41和第一中间托架33可以一起转动。根据示例性实施方案，第二中间太阳齿轮41和第一中间托架33可以通过铸造等制造为一体的单件式结构。由于第二中间太阳齿轮41和第一中间托架33形成一体的单件式结构，因此第二中间太阳齿轮41和第一中间托架33可以一起转动。

第二中间齿圈45的外周面可以固定地安装在壳体12的内周面上。具体地，第二中间齿圈45可以在其外周面上具有多个突出部45a，并且多个突出部45a可以在第二中间齿圈45的外周面上沿圆周方向彼此间隔开。第二中间齿圈45的突出部45a可以分别装配到壳体12的内凹部12a中，使得可以防止第二中间齿圈45在壳体12中转动。因此，第二中间齿圈45可以固定到壳体12的内周面，多个第二中间行星齿轮42可以沿着第二中间齿圈45的内齿围绕壳体12的轴线X2公转。

远端齿轮组可以是行星齿轮组，所述行星齿轮组包括远端太阳齿轮51、多个远端行星齿轮52以及远端齿圈55，其中，远端太阳齿轮51从第二中间托架43朝向输出轴14突出；多个远端行星齿轮52围绕远端太阳齿轮51布置；远端齿圈55与多个远端行星齿轮52啮合。多个远端行星齿轮52可以与远端太阳齿轮51啮合，并且多个远端行星齿轮52可以与远端齿圈55的内齿啮合。多个远端行星齿轮52可以围绕壳体12的轴线X2公转。

远端太阳齿轮51的轴线可以与第二中间托架43的轴线对齐，并且远端太阳齿轮51可以一体地连接到第二中间托架43。根据示例性实施方案，远端太阳齿轮51和第二中间托架43可以单独制造，远端太阳齿轮51可以装配到第二中间托架43的通孔中，使得远端太阳齿轮51和第二中间托架43可以一起转动。根据示例性实施方案，远端太阳齿轮51和第二中间托架43可以通过铸造等制造为一体的单件式结构。由于远端太阳齿轮51和第二中间托架43形成一体的单件式结构，因此远端太阳齿轮51和第二中间托架43可以一起转动。

远端齿圈55的外周面可以固定地安装在壳体12的内周面上。具体地，远端齿圈55可以在其外周面上具有多个突出部55a，并且多个突出部55a可以在远端齿圈55的外周面上沿圆周方向彼此间隔开。远端齿圈55的突出部55a可以分别装配到壳体12的内凹部12a中，使得可以防止远端齿圈55在壳体12中转动。因此，远端齿圈55可以固定到壳体12的内周面，多个远端行星齿轮52可以沿着远端齿圈55的内齿围绕壳体12的轴线X2公转。

如上所述，共用齿圈25的突出部25a、第二中间齿圈45的突出部45a以及远端齿圈55的突出部55a可以固定地安装在壳体12的内凹部12a中，并且每个齿圈25、45和55的轴线可以与壳体12的轴线X2精确地对齐。

输出轴14可以包括面向远端齿轮组的远端行星齿轮52的凸缘63，并且多个销65可以固定到输出轴14的凸缘63。每个远端行星齿轮52可以可转动地安装在对应的销65上，使得多个远端行星齿轮52可以通过输出轴14的凸缘63可转动地保持。因此，远端齿轮组可以直接连接到输出轴14，并且可以使要传递到输出轴的扭矩的损失最小化。

随着致动器11被驱动，近端太阳齿轮21可以转动。与近端太阳齿轮21啮合的多个近端行星齿轮22可以沿着共用齿圈25的内齿围绕壳体12的轴线X2公转，使得近端托架23和第一中间太阳齿轮31可以一起围绕壳体12的轴线X2转动。例如，近端齿轮组的传动比可以是4.64:1。近端托架23和第一中间太阳齿轮31可以基于近端齿轮组的传动比来增加从致动器11接收的扭矩。

随着第一中间太阳齿轮31转动，与第一中间太阳齿轮31啮合的多个第一中间行星齿轮32可以沿着共用齿圈25的内齿围绕壳体12的轴线X2公转，使得第一中间托架33和第二中间太阳齿轮41可以围绕壳体12的轴线X2一起转动。例如，第一中间齿轮组的传动比可以是4.64:1。第一中间托架33和第二中间太阳齿轮41可以基于近端齿轮组的传动比和第一中间齿轮组的传动比来增加从致动器11接收的扭矩。

随着第二中间太阳齿轮41转动，与第二中间太阳齿轮41啮合的多个第二中间行星齿轮42可以沿着第二中间齿圈45的内齿围绕壳体12的轴线X2公转，使得第二中间托架43和远端太阳齿轮51可以一起围绕壳体12的轴线X2转动。例如，第二中间齿轮组的传动比可以是4.64:1。第二中间托架43和远端太阳齿轮51可以基于近端齿轮组的传动比、第一中间齿轮组的传动比以及第二中间齿轮组的传动比来增加从致动器11接收的扭矩。

随着远端太阳齿轮51转动，与远端太阳齿轮51啮合的多个远端行星齿轮52可以沿着远端齿圈55的内齿围绕壳体12的轴线X2公转，并因此输出轴14的凸缘63可以围绕壳体12的轴线X2转动。例如，远端齿轮组的传动比可以是3.71:1。输出轴14的凸缘63可以基于近端齿轮组的传动比、第一中间齿轮组的传动比、第二中间齿轮组的传动比以及远端齿轮组的传动比来增加扭矩。

由于多个齿轮组沿着壳体12的轴线X2串联连接，因此从致动器11传递到输出轴14的扭矩可以通过多个齿轮组增加。

参照图3和图5，输出轴14可以包括朝向致动器11延伸的支撑销64。支撑销64的轴线可以与输出轴14的轴线和壳体12的轴线X2对齐，并且支撑销64可以使传动机构15的轴线与壳体12的轴线X2对齐。多个托架23、33和43以及多个太阳齿轮31、41和51可以通过支撑销64可转动地支撑，因此，每个托架23、33和43的轴线以及每个太阳齿轮31、41和51的轴线可以通过支撑销64与壳体12的轴线X2精确地对齐。因此，可以确保托架23、33和43与太阳齿轮31、41和51的同心度，并且可以获得齿轮组的减振和降噪。具体地，支撑销64可以延伸穿过近端托架23的中心通孔、第一中间太阳齿轮31的中心通孔、第一中间托架33的中心通孔、第二中间太阳齿轮41的中心通孔、第二中间托架43的中心通孔以及远端太阳齿轮51的中心通孔，因此，近端托架23、第一中间太阳齿轮31、第一中间托架33、第二中间太阳齿轮41、第二中间托架43以及远端太阳齿轮51可以通过支撑销64可转动地支撑。

参照图1，车辆铰链1的铰链销4的轴线X可以与壳体12的轴线X2对齐，致动器11的轴线X1可以与壳体12的轴线X2对齐。根据示例性实施方案，壳体12的轴线X2和致动器11的轴线X1可以对齐，使得车辆铰链驱动装置10可以形成同轴结构。车辆铰链驱动装置10可以与车辆铰链1的铰链销4的轴线X同轴对齐。

图8示出了根据本发明的另一个示例性实施方案的车辆铰链驱动装置的传动机构15a。参照图8，在根据另一个示例性实施方案的车辆铰链驱动装置中传动机构15a可以包括隔板124，所述隔板124可拆卸地设置以取代多个齿轮组中的至少一个齿轮组。

参照图8，与根据图1至图5所示的示例性实施方案的传动机构15相比，可以从近端齿轮组的近端托架23将多个近端行星齿轮22拆卸下来，并且隔板124可以可拆卸地接合到近端托架23和近端太阳齿轮21。此外，传动机构15中的第一中间齿轮组、第二中间齿轮组以及远端齿轮组可以保持为它们在传动机构15a中的状态。

隔板124可以布置在致动器11和多个齿轮组之间，并且隔板124可以将由致动器11产生的扭矩(动力)以1:1的比率传递到相邻的齿轮组，因此，包括根据图8所示的示例性实施方案的传动机构15a在内的车辆铰链驱动装置的输出扭矩与包括根据图1至图5所示的示例性实施方案的传动机构15在内的车辆铰链驱动装置的输出扭矩相比可能会相对减少。例如，可能需要大约80N.m的输出扭矩来驱动相对较重的门组件(例如，15kg或更多)，例如行李箱盖或中型/大型车辆的门，根据图1至图5所示的示例性实施方案的传动机构15能够通过四个齿轮组将相对较高的输出扭矩(最大80N.m)传递到输出轴14。与此同时，可能需要大约20N.m的输出扭矩来驱动相对较轻的门组件(例如，小于15kg)，例如行李箱盖或小型车辆的门，根据图8所示的示例性实施方案的传动机构15a能够通过三个齿轮组和隔板124将相对较低的输出扭矩(最大20N.m)传递到输出轴14。

由于选择性地安装隔板124，因此可以调整齿轮组的数量，由此车辆铰链驱动装置的输出扭矩可以相应地改变。

参照图9和图10，隔板124可以包括第一孔124a和多个第二孔124b，近端太阳齿轮21装配到第一孔124a中，多个销22a分别装配到多个第二孔124b中。

第一孔124a可以具有与近端太阳齿轮21的外齿互补的内齿，因此近端太阳齿轮21可以牢固地装配到第一孔124a中。

每个第二孔124b的内径可以与销22a的外径相同，因此每个销22a可以牢固地装配到对应的第二孔124b中。

隔板124可以连接近端太阳齿轮21和多个销22a。随着致动器11的致动器轴11a转动，隔板124可以与近端太阳齿轮21一起沿相同方向转动。即，隔板124可以在扭矩和转数没有任何变化的情况下，在致动器11的致动器轴11a和第一中间齿轮组之间将由致动器11产生的扭矩以1:1的比率传递到第一中间齿轮组。由于近端齿轮组被移除，因此包括根据图8所示的示例性实施方案的传动机构15a在内的车辆铰链驱动装置的输出扭矩与包括根据图1至图5所示的示例性实施方案的传动机构15在内的车辆铰链驱动装置的输出扭矩相比可能会相对减少。即，输出扭矩可以通过隔板124的选择性安装来改变。

图11示出了根据本发明的另一个示例性实施方案的车辆铰链驱动装置的传动机构15b。参照图11，车辆铰链1的铰链销4的轴线X可以与壳体12的轴线X2对齐，致动器11的轴线X1可以平行于壳体12的轴线X2并且相对于壳体12的轴线X2偏移。由于壳体12的轴线X2相对于致动器11的轴线X1偏移，因此车辆铰链驱动装置可以形成多轴结构。

参照图11，根据另一个示例性实施方案的传动机构15b可以包括近端齿轮组、第一中间齿轮组、第二中间齿轮组以及远端齿轮组，其中，近端齿轮组可操作地连接到致动器11；第一中间齿轮组可操作地连接到近端齿轮组；第二中间齿轮组可操作地连接到第一中间齿轮组；远端齿轮组可操作地连接到第二中间齿轮组。

参照图12，近端齿轮组可以是直齿轮组，所述直齿轮组包括安装在致动器11的致动器轴11a上的第一直齿轮21a以及与第一直齿轮21a啮合的第二直齿轮24。第一直齿轮21a可以是驱动齿轮，第二直齿轮24可以是通过第一直齿轮21a转动的从动齿轮。第二直齿轮24的直径可以大于第一直齿轮21a的直径。此外，第二直齿轮24的齿数可以大于第一直齿轮21a的齿数。直齿轮组可以具有预定的传动比，并且从致动器11传递到输出轴14的扭矩可以基于直齿轮组的传动比而增加。第一直齿轮21a的轴线可以与致动器11的轴线X1对齐，第二直齿轮24的轴线可以与壳体12的轴线X2对齐。由于第一直齿轮21a的轴线相对于第二直齿轮24的轴线偏移，因此致动器11的轴线X1可以相对于壳体12的轴线X2偏移。

输出轴14的支撑销64可以延伸穿过第二直齿轮24的中心通孔，并且从第二直齿轮24突出的支撑销64的端部可以由轴承或衬套64a支撑。

第一中间齿轮组可以包括第一中间太阳齿轮26、多个第一中间行星齿轮27、第一中间托架28以及第一中间齿圈29，其中，第一中间太阳齿轮26从第二直齿轮24突出；多个第一中间行星齿轮27围绕第一中间太阳齿轮26布置；第一中间托架28保持多个第一中间行星齿轮27；第一中间齿圈29与多个第一中间行星齿轮27啮合。多个第一中间行星齿轮27可以与第一中间太阳齿轮26啮合，并且多个第一中间行星齿轮27可以通过第一中间托架28可转动地保持。多个第一中间行星齿轮27可以与第一中间齿圈29的内齿啮合，并且多个第一中间行星齿轮27可以围绕壳体12的轴线X2公转。

第一中间齿圈29的外周面可以固定地安装在壳体12的内周面上。具体地，第一中间齿圈29可以在其外周面上具有多个突出部29a，并且多个突出部29a可以在第一中间齿圈29的外周面上沿圆周方向彼此间隔开。第一中间齿圈29的突出部29a可以分别装配到壳体12的内凹部12a中，使得可以防止第一中间齿圈29在壳体12中转动。因此，第一中间齿圈29可以固定到壳体12的内周面，多个第一中间行星齿轮27可以沿着第一中间齿圈29的内齿围绕壳体12的轴线X2公转。

第二中间齿轮组可以包括第二中间太阳齿轮36、多个第二中间行星齿轮37、第二中间托架38以及第二中间齿圈39，其中，第二中间太阳齿轮36从第一中间托架28突出；多个第二中间行星齿轮37围绕第二中间太阳齿轮36布置；第二中间托架38保持多个第二中间行星齿轮37；第二中间齿圈39与多个第二中间行星齿轮37啮合。多个第二中间行星齿轮37可以与第二中间太阳齿轮36啮合，并且多个第二中间行星齿轮37可以通过第二中间托架38可转动地保持。多个第二中间行星齿轮37可以与第二中间齿圈39的内齿啮合，并且多个第二中间行星齿轮37可以围绕壳体12的轴线X2公转。

第二中间齿圈39的外周面可以固定地安装在壳体12的内周面上。具体地，第二中间齿圈39可以在其外周面上具有多个突出部39a，并且多个突出部39a可以在第二中间齿圈39的外周面上沿圆周方向彼此间隔开。第二中间齿圈39的突出部39a可以分别装配到壳体12的内凹部12a中，使得可以防止第二中间齿圈39在壳体12中转动。因此，第二中间齿圈39可以固定到壳体12的内周面，多个第二中间行星齿轮37可以沿着第二中间齿圈39的内齿围绕壳体12的轴线X2公转。

远端齿轮组可以包括远端太阳齿轮46、多个远端行星齿轮47以及远端齿圈49，其中，远端太阳齿轮46从第二中间托架38突出；多个远端行星齿轮47围绕远端太阳齿轮46布置；远端齿圈49与多个远端行星齿轮47啮合。多个远端行星齿轮47可以与远端太阳齿轮46啮合，并且多个远端行星齿轮47可以通过多个销(未示出)由输出轴14的凸缘63可转动地保持。多个远端行星齿轮47可以与远端齿圈49的内齿啮合，并且多个远端行星齿轮47可以围绕壳体12的轴线X2公转。

远端齿圈49的外周面可以固定地安装在壳体12的内周面上。具体地，远端齿圈49可以在其外周面上具有多个突出部49a，并且多个突出部49a可以在远端齿圈49的外周面上沿圆周方向彼此间隔开。远端齿圈49的突出部49a可以分别装配到壳体12的内凹部12a中，使得可以防止远端齿圈49在壳体12中转动。因此，远端齿圈49可以固定到壳体12的内周面，多个远端行星齿轮47可以沿着远端齿圈49的内齿围绕壳体12的轴线X2公转。

输出轴14的支撑销64可以延伸穿过第二直齿轮24的中心通孔、第一中间太阳齿轮26的中心通孔、第一中间托架28的中心通孔、第二中间太阳齿轮36的中心通孔、第二中间托架38的中心通孔以及远端太阳齿轮46的中心通孔，因此，第二直齿轮24、第一中间太阳齿轮26、第一中间托架28、第二中间太阳齿轮36、第二中间托架38以及远端太阳齿轮46可以通过支撑销64可转动地支撑。

如上所述，根据本发明的示例性实施方案的车辆铰链驱动装置可以具有紧凑的尺寸以使邻近车辆铰链的车辆空间中的损失最小化。

根据本发明的示例性实施方案，可以选择性地设置隔板以取代多个齿轮组中的至少一个齿轮组，使得可以调整传动机构的整体传动比。因此，车辆铰链驱动装置的输出扭矩可以根据门组件的重量进行调整或改变。

尽管本发明已经在上文参考示例性实施方案和附图进行描述，但是本发明并不限于此，本领域技术人显然可以对本发明进行各种不同方式的改变和修改，而不会脱离由如下权利要求书所提供的本发明的精神和范围。

Claims (12)

1.一种车辆铰链驱动装置，其用于驱动安装在门组件和车身之间的车辆铰链，所述车辆铰链驱动装置包括：

致动器；

壳体，其连接到所述致动器；

输出轴，其轴线与所述壳体的轴线对齐；以及

传动机构，其配置为改变由所述致动器产生的扭矩并将扭矩传递到所述输出轴。

2.根据权利要求1所述的车辆铰链驱动装置，其中，所述壳体的轴线与所述致动器的轴线对齐。

3.根据权利要求1所述的车辆铰链驱动装置，其中：

所述输出轴包括朝向所述致动器延伸的支撑销；

所述支撑销配置为使所述传动机构的轴线与所述壳体的轴线对齐。

4.根据权利要求1所述的车辆铰链驱动装置，其中，所述传动机构包括：

多个齿轮组，其沿着所述输出轴的轴线排成一列布置，多个齿轮组包括与所述致动器邻近连接的近端齿轮组、以及远离所述致动器定位的远端齿轮组；以及

隔板，其能够拆卸地设置以取代多个齿轮组中的至少一个齿轮组。

5.根据权利要求4所述的车辆铰链驱动装置，其中，所述近端齿轮组包括近端太阳齿轮、多个近端行星齿轮、近端托架以及近端齿圈，所述近端太阳齿轮固定到所述致动器的致动器轴，多个近端行星齿轮围绕近端太阳齿轮布置，所述近端托架具有用于能够转动地安装近端行星齿轮的多个销，所述近端齿圈具有与近端行星齿轮啮合的内齿。

6.根据权利要求5所述的车辆铰链驱动装置，其中，所述隔板配置为取代多个近端行星齿轮。

7.根据权利要求5所述的车辆铰链驱动装置，其中，所述隔板包括：

第一孔，所述近端太阳齿轮装配到所述第一孔中；以及

用于装配所述销的多个第二孔。

8.根据权利要求4所述的车辆铰链驱动装置，其中：

多个齿轮组在所述致动器和所述输出轴之间排成一列连接；

每个齿轮组的轴线与所述壳体的轴线对齐。

9.根据权利要求4所述的车辆铰链驱动装置，其中：

每个齿轮组包括太阳齿轮、多个行星齿轮、托架以及齿圈，多个行星齿轮围绕所述太阳齿轮布置，所述托架能够转动地保持多个行星齿轮，所述齿圈具有与多个行星齿轮啮合的内齿；

多个齿轮组中的至少一个齿轮组的太阳齿轮一体地连接到相邻齿轮组的托架。

10.根据权利要求9所述的车辆铰链驱动装置，其中：

多个齿轮组中的至少两个相邻齿轮组的行星齿轮被容纳在共用齿圈中；

所述至少两个相邻齿轮组的行星齿轮配置为沿着所述共用齿圈的内齿围绕所述壳体的轴线公转。

11.根据权利要求4所述的车辆铰链驱动装置，其中：

所述远端齿轮组包括远端太阳齿轮、多个远端行星齿轮以及远端齿圈，多个远端行星齿轮围绕所述远端太阳齿轮布置，所述远端齿圈具有与远端行星齿轮啮合的内齿；

所述输出轴包括多个销；

所述远端行星齿轮能够转动地安装在所述销上。

12.根据权利要求4所述的车辆铰链驱动装置，其中：

所述近端齿轮组是直齿轮组，其包括安装在所述致动器的致动器轴上的第一直齿轮以及与所述第一直齿轮啮合的第二直齿轮；

所述壳体的轴线通过所述直齿轮组相对于致动器的轴线偏移。

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