CN220909460U - 汽车电动侧开门机构及电动汽车门 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种汽车电动侧开门机构及电动汽车门，包括电机、传动组件与内花键轴；电机的输出轴同轴套设有第一齿轮；传动组件包括第二齿轮以及至少一级行星轮系；每级行星轮系均包括太阳齿与至少两个行星齿；太阳齿与第二齿轮同轴设置；每个行星齿的中心均设有行星支架；第二齿轮与第一齿轮啮合；键轴壳体的一侧开设有与行星支架一一对应的固定槽。本实用新型的电机通过传动组件上的至少一级行星轮系与内花键轴连接，经过多级减速实现小体积大输出扭矩，通用性强，零件数量少，机构精简。同时，可通过控制器控制电机进入悬停模式，实现车门的长时间锁止悬停，大坡度不溜门，并且通过电机断电即可实现手动模式。

Description

汽车电动侧开门机构及电动汽车门

【技术领域】

本实用新型涉及汽车门技术领域，尤其涉及一种汽车电动侧开门机构及电动汽车门。

【背景技术】

随着汽车的发展，特是新能源汽车的发展，对车辆轻量化，体积精简化要求越来越高。新的车门开启方式如电动侧开门越来越受主机厂和消费者的青睐，主机厂开发此种开启方式时，车门驱动机构布置往往由于空间有限和门重原因，现有机构不能满足设计需求。例如，作为本申请的前案，申请号为2022223842470的专利申请公开了“一种汽车外摆门的驱动机构”，具体公开了：“第一减速齿轮组与第二减速齿轮组分别与传动齿轮组传动连接，外壳的一端顶部设有传动件，传动件与第二减速齿轮组传动连接，传动件的另一端连接有摆臂”，采用以上设计，通过行星减速箱，实现小体积大扭矩的输出。然而，该设计的零件数量较多，导致机构整体不够精简，且难以实现车门的长时间锁止悬停。

鉴于此，实有必要提供一种汽车电动侧开门机构及电动汽车门以克服上述缺陷。

【实用新型内容】

本实用新型的目的是提供一种汽车电动侧开门机构及电动汽车门，旨在改善现有汽车外摆门机构整体不够精简，且难以实现车门的长时间锁止悬停的问题，达到大扭矩、噪音低、兼并手动模式、悬停通过可控制器匹配不受时间限制。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种汽车电动侧开门机构，包括：

电机，所述电机的输出轴同轴套设有第一齿轮；

传动组件，所述传动组件包括第二齿轮以及至少一级行星轮系；每级所述行星轮系均包括设于中心的太阳齿及与所述太阳齿啮合的至少两个行星齿；所述太阳齿与所述第二齿轮同轴设置；每个所述行星齿的中心均设有行星支架；所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合；

内花键轴，所述内花键轴包括键轴壳体，所述键轴壳体开设有具有花键内壁的驱动槽，所述键轴壳体背离所述驱动槽的一侧开设有与所述行星支架一一对应的固定槽，所述行星支架远离所述行星齿的一端伸入配合对应的所述固定槽；所述驱动槽用于装配具有外花键轴的摆臂；

所述电机用于通过所述第一齿轮驱动所述第二齿轮旋转，以带动所述太阳齿同步旋转，从而驱动每个所述行星齿绕着所述太阳齿转动，进而带动所述键轴壳体同步转动。

在一个优选实施方式中，所述电机上设有相扣合的上壳体与下壳体；所述上壳体与所述下壳体共同围设形成第一收容腔，所述第一齿轮与所述第二齿轮均设于所述第一收容腔内。

在一个优选实施方式中，所述下壳体远离所述第一齿轮的一侧设有第一轴承，所述上壳体远离所述第一齿轮的一侧设有第二轴承，所述第二齿轮的上下两端分别穿设于所述第一轴承与所述第二轴承的中部，所述第二轴承还与最靠近的所述太阳齿同轴连接。

在一个优选实施方式中，所述传动组件包括套设于所述行星轮系上的固定筒；所述固定筒的一端与所述上壳体背离所述第一收容腔的一侧连接，所述固定筒的另一端与所述键轴壳体连接，以共同围设形成用于***述行星轮系上的第二收容腔。

在一个优选实施方式中，所述固定筒的内壁设有齿圈，每个所述行星齿远离对应的所述太阳齿的一侧与齿圈啮合。

在一个优选实施方式中，所述传动组件包括三级行星轮系，可分别定义为第一级行星轮系、第二级行星轮系与第三级行星轮系；所述第一级行星轮系的所述太阳齿与所述第二齿轮同轴设置，所述第三级行星轮系的所述行星支架与所述内花键轴连接，所述第二级行星轮系连接于所述第一级行星轮系与所述第三级行星轮系。

在一个优选实施方式中，所述第一级行星轮系与所述第二级行星轮系之间设有第一圆盘，所述第二级行星轮系与所述第三级行星轮系之间设有第二圆盘；所述第一圆盘的中心与所述第二级行星轮系的所述太阳齿同轴固定连接，所述第一级行星轮系的所述行星支架偏心设于所述第一圆盘上；所述第二圆盘的中心与所述第三级行星轮系的所述太阳齿同轴固定连接，所述第二级行星轮系的所述行星支架偏心设于所述第二圆盘上；所述第三级行星轮系的所述行星支架与所述内花键轴的所述固定槽适配连接。

在一个优选实施方式中，所述键轴壳体远离所述驱动槽的一侧设有转动轴，所述转动轴同时穿设于所述第一圆盘与所述第二圆盘的中部。

在一个优选实施方式中，所述传动组件还包括具有通孔的法兰盘；所述法兰盘的通孔内壁设有第三轴承与第四轴承，所述第三轴承与所述第四轴承的中部与所述键轴壳体的外壁固定连接，以使所述键轴壳体与所述法兰盘可转动连接；所述驱动槽的顶部向外垂直延伸形成翻边；所述第三轴承与所述第四轴承之间设有内卡簧，所述第四轴承与所述翻边之间设有外卡簧。

本实用新型还提供了一种电动汽车门，包括如上述实施方式任一项所述的汽车电动侧开门机构。

本实用新型提供的汽车电动侧开门机构及电动汽车门，电机通过传动组件上的至少一级行星轮系与内花键轴连接，经过多级减速实现小体积大输出扭矩，通用性强，零件数量少，机构精简。同时，可通过控制器控制电机进入悬停模式，实现车门的长时间锁止悬停，大坡度不溜门，并且通过电机断电即可实现手动模式，以解决极端工况，如车辆没电时，车门可以手动开启和关闭。

【附图说明】

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型提供的汽车电动侧开门机构的立体图；

图2为图1所示汽车电动侧开门机构隐去部分外壳的立体图；

图3为图1所示汽车电动侧开门机构的纵剖图；

图4为图1所示汽车电动侧开门机构中固定筒的立体图。

图中标号：100、汽车电动侧开门机构；10、电机；101、第一收容腔；11、第一齿轮；12、上壳体；13、下壳体；14、第一轴承；15、第二轴承；20、传动组件；201、第二收容腔；21、第二齿轮；211、转轴；22、固定筒；221、齿圈；23、第一圆盘；24、第二圆盘；25、法兰盘；26、第三轴承；27、第四轴承；28、内卡簧；29、外卡簧；30、内花键轴；31、键轴壳体；32、驱动槽；321、翻边；33、固定槽；34、转动轴；40、行星轮系；401、太阳齿；402、行星齿；403、行星支架；41、第一级行星轮系；42、第二级行星轮系；43、第三级行星轮系。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并不是为了限定本实用新型。

还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

在本实用新型的实施例中，提供一种汽车电动侧开门机构100，用于与汽车门上的主摆臂外花键轴连接，以实现电动驱动车门的开闭，并兼具手动开关门模式。其中，主摆臂和下摆臂通过铰链分别与车身侧连接，主摆臂和下摆臂通过铰链分别与车门侧连接。电机运行时输出内花键件轴旋转，从而带动主摆臂旋转，主摆臂带动车门旋转从而实现车门的开启与关闭。

如图1-图3所示，汽车电动侧开门机构100包括电机10、传动组件20与内花键轴30。

电机10的输出轴同轴套设有第一齿轮11。具体的，电机10采用高性能电机，可经过多级减速实现大扭矩输出。其中，电机10上设有多级霍尔传感器(图中未示出)，可精准读取位置，且可与电机10合为一体，结构更精简。该电机10无碳刷，寿命更长，能应用于各种环境下使用的车辆，如出租车、网约车等。

传动组件20包括第二齿轮21以及至少一级行星轮系40。每级行星轮系40均包括设于中心的太阳齿401及与太阳齿401啮合的至少两个行星齿402。即，太阳齿401设于一个转动平面的中心，并可自转；行星齿402则偏心设于该转动平面上，并与太阳齿401啮合，从而使得每个行星齿402能够绕着太阳齿401的边缘公转，在公转的同时还会自转，类似于各行星绕太阳的旋转方式，故得此名。

其中，太阳齿401与第二齿轮21同轴设置，即太阳齿401会随着第二齿轮21同步转动。每个行星齿402的中心均设有行星支架403，行星支架403呈圆柱杆状，一端伸入对应的行星齿402内，为行星齿402的旋转提供支撑，另一端则伸入其他部位，以带动其他部位相应的转动。具体地，第二齿轮21与第一齿轮11啮合。在本实施例中，第一齿轮11与第二齿轮21均为斜齿轮，从而提升第一齿轮11与第二齿轮21的接触面积，进而提升电机10对传动组件20输出的稳定性。

进一步的，电机10上设有相扣合的上壳体12与下壳体13。上壳体12与下壳体13共同围设形成第一收容腔101，第一齿轮11与第二齿轮21均设于第一收容腔101内，以避免外部的杂物阻碍第一齿轮11与第二齿轮21的运行。

具体地，下壳体13远离第一齿轮11的一侧设有第一轴承14，上壳体12远离第一齿轮11的一侧设有第二轴承15，第二齿轮21的上下两端分别穿设于第一轴承14与第二轴承15的中部，即第二齿轮21的上下两端均设有转轴211，两个转轴211分别伸入第一轴承14与第二轴承15的中部，从而起到对第二齿轮21的支撑作用。其中，第二轴承15还与最靠近的太阳齿401同轴连接，使得第二轴承15还能为太阳齿401提供支撑，太阳齿401的中心轴还可与第二齿轮21的转轴211一体复用设计，以加强整个结构的牢固性。

具体地，电机10用于通过第一齿轮11驱动第二齿轮21旋转，以带动太阳齿401同步旋转，从而驱动每个行星齿402绕着太阳齿401转动，进而带动内花键轴30同步转动，最终带动主摆臂运行。通过以上设计，专用马达控制上使车门动作更加平顺柔和，噪音更低、用户体验感更好。当需要悬停锁止时，通过位置闭环，控制器可控制电机10进去悬停模式，实现车门的长时间锁止悬停，大坡度不溜门。因此，手动操作时，通过电机10断电即可实现手动模式，内花键轴30可以反向带动每级行星轮系40和电机10的输出轴旋转，齿轮箱和电机10静态阻力巧妙设计，静态阻力较小，可以实现手动。

在本实用新型的实施例中，内花键轴30包括键轴壳体31。键轴壳体31开设有具有花键内壁的驱动槽32，键轴壳体31背离驱动槽32的一侧开设有与行星支架403一一对应的固定槽33，行星支架403远离行星齿402的一端伸入配合对应的固定槽33。驱动槽32用于装配具有外花键轴的摆臂。

进一步的，如图4所示，传动组件20包括套设于行星轮系40上的固定筒22。固定筒22呈中空的圆柱状，两端均开设有开口。固定筒22的一端与上壳体12背离第一收容腔101的一侧连接，固定筒22的另一端与键轴壳体31连接，以共同围设形成用于收容行星轮系40上的第二收容腔201，以保护所有行星轮系40，避免外界杂物造成运行阻碍。

其中，固定筒22的内壁设有齿圈221，每个行星齿402远离对应的太阳齿401的一侧与齿圈221啮合。因此，当行星齿402自转时，其远离太阳齿401的一侧可在固定筒22的齿圈221上啮合转动，以对行星齿402的自转提供侧面支撑以及位置限定。

需要说明的是，行星轮系40的数量可以是一级，也可以是多级，相邻级行星轮系40沿着固定筒22的中轴线上下堆叠设置。在本示例性的实施例中，传动组件20包括三级行星轮系40，可分别定义为第一级行星轮系41、第二级行星轮系42与第三级行星轮系43，且每级行星轮系40包括位于中心的太阳齿401与绕着太阳齿401公转的四个行星齿402。进一步的，电机10与三级行星轮系40通过斜齿轮传递双圆柱排列或错位排列，实现小体积大输出扭矩，通用性强。

具体的，第一级行星轮系41的太阳齿401与第二齿轮21同轴设置，第三级行星轮系43的行星支架403与内花键轴30连接，第二级行星轮系42连接于第一级行星轮系41与第三级行星轮系43之间。

第一级行星轮系41与第二级行星轮系42之间设有第一圆盘23，第二级行星轮系42与第三级行星轮系43之间设有第二圆盘24。其中，第一圆盘23与第二圆盘24能够为太阳齿401与行星支架403提供支撑，同时能够将相邻级行星轮系40有机连接起来。第一圆盘23的中心与第二级行星轮系42的太阳齿401同轴固定连接，第一级行星轮系41的行星支架403偏心设于第一圆盘23上，故第二齿轮21带动第一级行星轮系41的太阳齿401同步旋转，然后第一级行星轮系41的行星齿402公转，行星支架403会带动第一圆盘23旋转，最终第一圆盘23带动第二级行星轮系42的太阳齿401旋转。

第二圆盘24的中心与第三级行星轮系43的太阳齿401同轴固定连接，第二级行星轮系42的行星支架403偏心设于第二圆盘24上。其中，第二级行星轮系42的太阳齿401旋转，带动第二级行星轮系42的行星齿402公转，行星支架403带动第二圆盘24旋转，进而带动第三级行星轮系43的太阳齿401同步旋转。

第三级行星轮系43的行星支架403与内花键轴30的固定槽33适配连接。其中，第三级行星轮系43的太阳齿401旋转会带动同级的行星齿402公转，最终会带动内花键轴30旋转，从而可向外输出扭矩。

进一步的，键轴壳体31远离驱动槽32的一侧设有转动轴34，转动轴34同时穿设于第一圆盘23与第二圆盘24的中部。在此过程中，可参考轴承结构，第一圆盘23与第二圆盘24的旋转不会带动转动轴34旋转，转动轴34在此起到了部分支撑键轴壳体31旋转的作用。

具体的，传动组件20还包括具有通孔的法兰盘25。法兰盘25上设有若干连接孔，用于固定在其他设备上。法兰盘25的通孔内壁设有第三轴承26与第四轴承27，第三轴承26与第四轴承27的中部与键轴壳体31的外壁固定连接，以使键轴壳体31与法兰盘25可转动连接，此时第三轴承26与第四轴承27可对键轴壳体31的旋转提供可靠的支撑。驱动槽32的顶部向外垂直延伸形成翻边321。第三轴承26与第四轴承27之间设有内卡簧28，第四轴承27与翻边321之间设有外卡簧29。因此，可通过调节内卡簧28与外卡簧29的弹力，来调节键轴壳体31旋转时的阻尼系数。

本实用新型还提供了一种电动汽车门，包括如上述实施方式任一项所述的汽车电动侧开门机构100。

综上所述，本实用新型提供的汽车电动侧开门机构100及电动汽车门，电机10通过传动组件20上的至少一级行星轮系40与内花键轴30连接，经过多级减速实现小体积大输出扭矩，通用性强，零件数量少，机构精简。同时，可通过控制器控制电机10进入悬停模式，实现车门的长时间锁止悬停，大坡度不溜门，并且通过电机10断电即可实现手动模式，以解决极端工况，如车辆没电时，车门可以手动开启和关闭。

本实用新型并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本实用新型并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。

Claims (10)

1.一种汽车电动侧开门机构，其特征在于，包括：

电机，所述电机的输出轴同轴套设有第一齿轮；

传动组件，所述传动组件包括第二齿轮以及至少一级行星轮系；每级所述行星轮系均包括设于中心的太阳齿及与所述太阳齿啮合的至少两个行星齿；所述太阳齿与所述第二齿轮同轴设置；每个所述行星齿的中心均设有行星支架；所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合；

内花键轴，所述内花键轴包括键轴壳体，所述键轴壳体开设有具有花键内壁的驱动槽，所述键轴壳体背离所述驱动槽的一侧开设有与所述行星支架一一对应的固定槽，所述行星支架远离所述行星齿的一端伸入配合对应的所述固定槽；所述驱动槽用于装配具有外花键轴的摆臂；

所述电机用于通过所述第一齿轮驱动所述第二齿轮旋转，以带动所述太阳齿同步旋转，从而驱动每个所述行星齿绕着所述太阳齿转动，进而带动所述键轴壳体同步转动。

2.如权利要求1所述的汽车电动侧开门机构，其特征在于，所述电机上设有相扣合的上壳体与下壳体；所述上壳体与所述下壳体共同围设形成第一收容腔，所述第一齿轮与所述第二齿轮均设于所述第一收容腔内。

3.如权利要求2所述的汽车电动侧开门机构，其特征在于，所述下壳体远离所述第一齿轮的一侧设有第一轴承，所述上壳体远离所述第一齿轮的一侧设有第二轴承，所述第二齿轮的上下两端分别穿设于所述第一轴承与所述第二轴承的中部，所述第二轴承还与最靠近的所述太阳齿同轴连接。

4.如权利要求2所述的汽车电动侧开门机构，其特征在于，所述传动组件包括套设于所述行星轮系上的固定筒；所述固定筒的一端与所述上壳体背离所述第一收容腔的一侧连接，所述固定筒的另一端与所述键轴壳体连接，以共同围设形成用于***述行星轮系上的第二收容腔。

5.如权利要求4所述的汽车电动侧开门机构，其特征在于，所述固定筒的内壁设有齿圈，每个所述行星齿远离对应的所述太阳齿的一侧与齿圈啮合。

6.如权利要求1所述的汽车电动侧开门机构，其特征在于，所述传动组件包括三级行星轮系，可分别定义为第一级行星轮系、第二级行星轮系与第三级行星轮系；所述第一级行星轮系的所述太阳齿与所述第二齿轮同轴设置，所述第三级行星轮系的所述行星支架与所述内花键轴连接，所述第二级行星轮系连接于所述第一级行星轮系与所述第三级行星轮系。

7.如权利要求6所述的汽车电动侧开门机构，其特征在于，所述第一级行星轮系与所述第二级行星轮系之间设有第一圆盘，所述第二级行星轮系与所述第三级行星轮系之间设有第二圆盘；所述第一圆盘的中心与所述第二级行星轮系的所述太阳齿同轴固定连接，所述第一级行星轮系的所述行星支架偏心设于所述第一圆盘上；所述第二圆盘的中心与所述第三级行星轮系的所述太阳齿同轴固定连接，所述第二级行星轮系的所述行星支架偏心设于所述第二圆盘上；所述第三级行星轮系的所述行星支架与所述内花键轴的所述固定槽适配连接。

8.如权利要求7所述的汽车电动侧开门机构，其特征在于，所述键轴壳体远离所述驱动槽的一侧设有转动轴，所述转动轴同时穿设于所述第一圆盘与所述第二圆盘的中部。

9.如权利要求7所述的汽车电动侧开门机构，其特征在于，所述传动组件还包括具有通孔的法兰盘；所述法兰盘的通孔内壁设有第三轴承与第四轴承，所述第三轴承与所述第四轴承的中部与所述键轴壳体的外壁固定连接，以使所述键轴壳体与所述法兰盘可转动连接；所述驱动槽的顶部向外垂直延伸形成翻边；所述第三轴承与所述第四轴承之间设有内卡簧，所述第四轴承与所述翻边之间设有外卡簧。

10.一种电动汽车门，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的汽车电动侧开门机构。