一种电动门电控限位器

技术领域

本发明涉及一种汽车配件领域，特别涉及一种电动门电控限位器。

背景技术

鉴于消费者对配备有先进的舒适性及便利性特征的机动车辆的需求增加，许多现代机动车辆现在配备有无源门禁系统以允许在不使用传统的钥匙型手动门禁系统的情况下锁定及释放车门。但这类的控制系统尚未对应匹配合适的电动门系统，其电动门通常由独立的动力操作的门开启器组件提供，该门开启器组件能够与闩锁组件协调地操作，以使门从关闭位置移动至部分打开位置，从而随后允许使用者手动地使门彻底地移动至完全打开位置。但未能完全实现自动完全打开与自动闭合，且也未解决当车辆位于倾斜表面上并且摆门由于门的重量不平衡而打开得太大或者摆动关闭的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种传动快，运行稳定、能实时悬停的电动门电控限位器。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种电动门电控限位器，包括壳体、设置在壳体内的ECU与ECU通讯连接的驱动电机总成以及穿过壳体的螺杆，其特征在于：所述壳体一端固定设有用于安装在车门上的铰链，所述螺杆穿过铰链，且其一末端设有用于安装在车身上的安装架，所述安装架一端与车身固定连接，另一端设有与螺杆活动连接的安装座，所述安装座通过第一销轴与安装架铰接，所述螺杆与驱动电机总成之间设有驱动螺杆在壳体内轴向移动的齿轮传动结构，所述驱动电机总成通过齿轮传动结构调节安装架与铰链之间的间距实现开合车门。

采用上述技术方案，通过在壳体上设置与车门安装的铰链，在螺杆上设置与车身安装的安装架，安装座通过第一销轴与安装架铰接，螺杆一端插入到安装座能活动连接，使螺杆在伸缩过程中抵住安装座，而安装座能以安装架为支点周向转动，即驱动电机总成通过齿轮传动结构带动螺杆轴向移动（相对于车身与车门为径向运动，开关车门），螺杆在伸缩过程中推动铰链与安装架之间的间距，而铰链与安装架的设置又使车门和车身角度发生偏移，使的螺杆在伸缩过程中，能推动车门以安装架为原点开关，实现电动开闭车门，而更加驱动电机总成的输出量就能稳定控制车门的打开角度，使车门能在任一角度悬停，且在车门上加装防夹装置与障碍物检测装置就能保证智能开关车门。

上述的一种电动门电控限位器，可进一步设置为：所述齿轮传动结构包括设置在驱动电机总成输出端的蜗杆以及套设在螺杆外周面上蜗轮，所述蜗轮外壁与蜗杆啮合，其内壁与螺杆螺纹旋接，所述驱动电机总成通过蜗轮带动螺杆轴向移动。

采用上述技术方案，驱动电机总成通过蜗轮蜗杆传动带动螺杆轴向运动，蜗轮蜗杆能提高更高的传动比，使传动过程更加平稳且无噪音，且蜗杆传动具有自锁性，即蜗杆只能带动蜗轮传动，而蜗轮不能带动蜗杆转动，防止驱动电机损坏。

上述的一种电动门电控限位器，可进一步设置为：所述铰链包括安装在壳体上的固定页和安装在车门上的活动页，所述固定页通过第二销轴与活动页铰接。

采用上述技术方案，活动页通过压铆螺栓与车门固定，固定页通过螺丝与壳体安装，通过设置第二销轴，适配车门开关过程中产生的开合角度。

上述的一种电动门电控限位器，可进一步设置为：所述驱动电机总成包括驱动电机、设置在驱动电机输出端的刹车器以及设置在驱动电机内的霍尔传感器，所述ECU通过霍尔传感器控制驱动电机转动周期，通过刹车器使车门悬停。

采用上述技术方案，通过驱动电机带动螺杆运动，实现车门开关，通过设置刹车器（永磁制动器），使车门在打开时，不会因车辆倾斜或刮风将车门关上，即车门静止时，刹车器处于锁紧状态，产生摩擦力，禁止驱动电机转动；当车门需要打开时（手动开门、电动开门），刹车器通电工作，取消摩擦力，驱动电机驱动，控制螺杆转动，打开车门，当车门在开启状态时，刹车器不工作，产生摩擦力，即车门的重力距小于主力距（倾斜与风力），满足车门悬停需求，当需要关闭车门时，只需通过电动钥匙控制车辆馈电，刹车器无法工作，就能控制螺杆关门，同时也能通过手动关门，即手工推门的动力大于阻力距，就能激活刹车器通电，取消摩擦力，驱动电机自动启动关闭车门。

制动器摩擦力通过减速比后，扭矩必须大于30Nm，以满足车门悬停需求

上述的一种电动门电控限位器，可进一步设置为：所述螺杆远离安装架的末端设有限位垫片，所述壳体对应限位垫片的一端设有安装板，所述安装板设有供螺杆通过的通孔，所述安装板上设有防尘罩，所述防尘罩内设有供螺杆容置的容置腔，所述限位垫片的外径大于通孔的内径。

采用上述技术方案，通过在螺杆末端设置一个限位垫片，并在壳体远离安装架的一端设置安装板，安装板上设置使螺杆穿过的通孔，螺杆在通孔内轴向运动（相对于车身与车门为径向运动，开关车门），当车门打开时，螺杆运动带动安装板活动，安装板与安装架间距逐步增大，直至将限位垫片与安装板相抵，此时车门为最大打开角度，而限位垫片可以通过螺母与螺杆拆卸连接，方便更换，同时限位垫片的设置也能保证螺杆不脱出壳体，而防尘罩也能保护螺杆不受到外部环境（灰尘、水汽）的影响。

上述的一种电动门电控限位器，可进一步设置为：所述螺杆朝向安装架的一端套设有波纹管，所述波纹管一端与安装座连接，另一端与壳体连接。

采用上述技术方案，通过设置波纹管，吸收车辆在行驶过程中对应螺杆的影响，且安装座与壳体之间间距在变化时，波纹管也不会因为拉伸或压缩损坏，保护螺杆不受到外部环境（灰尘、水汽）的影响。

上述的一种电动门电控限位器，可进一步设置为：所述蜗杆两端均设有第一轴承，所述蜗轮两端均设有第二轴承。

采用上述技术方案，设置第一、第二轴承，即支撑住蜗杆与蜗轮，提高蜗杆与蜗轮的传动效率，降低摩擦系数。

上述的一种电动门电控限位器，可进一步设置为：所述第二销轴外套设有衬套，所述第二销轴穿过活动页和固定页后设置铰链垫片。

采用上述技术方案，，因为长期的磨擦而造成活动页、固定页、第二轴销的磨损，当第二轴销与活动页和固定页的间隙磨损到一定程度的时候必须要更换零件，因此选用硬度较低、耐磨性较好的材料为衬套，第二轴销与活动页和固定页的磨损，当衬套磨损到一定程度进行更换，这样可以节约因更换第二轴销与活动页和固定页的成本，同时通过设置铰链垫片，增大接触面积,减小压力,防止松动,保护第二轴销。

上述的一种电动门电控限位器，可进一步设置为：所述容置腔内设有与限位垫片相适配的限位凸台，所述限位凸台与安装板之间的间距为车门的开合角度，避免关门后驱动电机总成仍旧驱动螺杆，造成驱动电机无效工作，降低产品使用寿命。

采用上述技术方案，通过设置限位凸台，车门在闭合时限位垫片正好停留在限位凸台上，而限位凸台与安装板之间的间距就是车门的最大打开范围。

上述的一种电动门电控限位器，可进一步设置为：所述壳体内设有供ECU与驱动电机总成安装的安装槽，所述壳体对应螺杆的一端设有供蜗轮及第二轴承安装的蜗轮安装腔，所述壳体对应蜗轮安装腔的一侧设有供蜗杆以及第一轴承安装的蜗杆安装腔。

采用上述技术方案，通过设置安装槽、蜗轮安装腔与蜗杆安装腔，使ECU、驱动电机总成、蜗轮、蜗杆、第一轴承与第二轴承都能在壳体内定位，保证限位器在工作过程中，内部零件不发生偏移，提高产品的稳定性。

下面结合附图对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明实施例的立体示意图。

图2为图1的爆炸图。

图3为本发明实施例的内部结构示意图。

图4为本发明实施例铰链的结构示意图。

图5为本发明实施例壳体的结构示意图。

图6为本发明实施例的剖视图。

具体实施方式

如图1-图6所示，一种电动门电控限位器，包括壳体1、设置在壳体1内的ECU2与ECU2通讯连接的驱动电机总成3以及穿过壳体1的螺杆4，所述壳体1一端固定设有用于安装在车门上的铰链5，所述螺杆4穿过铰链5，且其一末端设有用于安装在车身上的安装架6，所述安装架6一端与车身固定连接，另一端设有与螺杆4活动连接的安装座61，所述安装座61通过第一销轴62与安装架6铰接，所述螺杆4与驱动电机总成3之间设有驱动螺杆4在壳体1内轴向移动的齿轮传动结构，所述驱动电机总成3通过齿轮传动结构调节安装架6与铰链5之间的间距实现开合车门，所述齿轮传动结构包括设置在驱动电机总成3输出端的蜗杆7以及套设在螺杆4外周面上蜗轮8，所述蜗轮8外壁与蜗杆7啮合，其内壁与螺杆4螺纹旋接，所述驱动电机总成3通过蜗轮8带动螺杆4轴向移动，所述铰链5包括安装在壳体1上的固定页51和安装在车门上的活动页52，所述固定页51通过第二销轴53与活动页52铰接，所述驱动电机总成3包括驱动电机31、设置在驱动电机31输出端的刹车器32以及设置在驱动电机31内的霍尔传感器33，所述ECU2通过霍尔传感器33控制驱动电机31转动周期，通过刹车器32使车门悬停，所述螺杆4远离安装架6的末端设有限位垫片41，所述壳体1对应限位垫片41的一端设有安装板11，所述安装板11设有供螺杆4通过的通孔111，所述安装板11上设有防尘罩12，所述防尘罩12内设有供螺杆4容置的容置腔121，所述限位垫片41的外径大于通孔111的内径，所述螺杆4朝向安装架5的一端套设有波纹管9，所述波纹管9一端与安装座61连接，另一端与壳体1连接，所述蜗杆7两端均设有第一轴承71，所述蜗轮8两端均设有第二轴承81，所述第二销轴53外套设有衬套54，所述第二销轴53穿过活动页52和固定页51后设置铰链垫片55，所述容置腔121内设有与限位垫片41相适配的限位凸台122，所述限位凸台122与安装板11之间的间距为车门的开合角度a，所述壳体1内设有供ECU2与驱动电机总成3安装的安装槽13，所述壳体1对应螺杆4的一端设有供蜗轮8及第二轴承81安装的蜗轮安装腔14，所述壳体1对应蜗轮安装腔14的一侧设有供蜗杆7以及第一轴承71安装的蜗杆安装腔15。

本发明的电动门电控限位器在电动门控制系统内使用时，只需将电动门电控限位器作为驱动装置安装在车门内，而螺杆4上的安装架穿出车门安装在车身上，并在控制系统内配备防夹装置、障碍物探测装置、主控单元与门锁装置，就能实现以下功能：

1、在这一系统中，汽车通过特定方式（如扫码、手势、指纹、无钥匙控制、手机等）识别驾驶员即可自动开门。如果车辆使用者在下车后未能正确关闭车门，车辆会在停车后或下一次行驶前通过电动门电控限位器自动关门。

2、任意位置悬停，例如在斜坡上，车门静止时，刹车器处于锁紧状态，产生摩擦力，禁止驱动电机转动；当车门需要打开时（手动开门、电动开门），刹车器通电工作，取消摩擦力，驱动电机驱动，控制螺杆转动，打开车门，当车门在开启状态时，刹车器不工作，产生摩擦力，即车门的重力距小于主力距（倾斜与风力），满足车门悬停需求，当需要关闭车门时，只需通过电动钥匙控制车辆馈电，刹车器无法工作，就能控制螺杆关门，同时也能通过手动关门，即手工推门的动力大于阻力距，就能激活刹车器通电，取消摩擦力，驱动电机自动启动关闭车门，实现车门限位悬停。

通过设置防夹装置、障碍物探测装置，使车门在闭合或打开过程中都能实时检测车门周遭环境，避免车门打开时碰撞或关门时夹手。