用于车辆的车门铰接装置
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2021年12月29日提交的韩国专利申请no.10-2021-0191404的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
技术领域
3.本技术涉及一种用于车辆的车门铰接装置，更具体地，本技术涉及这样一种用于车辆的车门铰接装置，其能够在不具有b柱的车辆中通过朝向车身的外侧推动车门的铰接单元来确保转动轨迹，从而独立地打开或关闭车门。
背景技术：
4.通常，车辆的车门将车辆的内部和外部分隔开，并且执行阻挡外界的噪声、雨水、灰尘和风等，以及在侧面碰撞的事故中通过与侧面结构一同缓冲撞击力来安全地保护乘员的重要功能。
5.存在有包括专用车门的各种类型的车辆车门。然而，铰接类型的摆动车门在小客车中广泛地使用。
6.通常，摆动车门指的是通过围绕布置在摆动车门和车身之间的铰接支架的铰接轴朝向车身的外侧来打开的车门。摆动车门的优点在于：摆动车门容易打开或关闭并且具有简单结构，这使得摆动车门易于维护和修理。
7.同时，对开式摆动车门应用于一些车辆。对开式摆动车门在打开时提供较大的敞开感并且方便乘员上车或下车。
8.对开式摆动车门分为不具有b柱的类型和具有b柱的类型。
9.图1为示例性示出了应用有现有技术的实例的对开式摆动车门的车辆的侧视图，图2为示例性示出了图1中车辆的前车门和后车门彼此紧接的部分的截面图。
10.首先，图1和图2示出了应用于不具有b柱的车辆100的对开式摆动车门的实例。前车门110的铰接单元设置在前车门110的前端部，后车门120的铰接单元设置在后车门120的后端部。
11.在对开式摆动车门的情况下，用于维持锁定状态的锁栓单元lc设置在前车门110或者后车门120的一侧。
12.此外，用于气密性的密封部s设置在前车门110的后端部和后车门120的前端部之间。
13.如上所述，不具有b柱的车辆100的对开式摆动车门具有良好的敞开感，从而使乘员能够容易地上下车或者进行休闲活动。然而，车辆100的对开式摆动车门存在这样的问题：在打开或关闭前车门110和后车门120时，由于随着前车门110的转动轨迹和后车门120的转动轨迹彼此重叠而产生干扰，打开或关闭前车门110和后车门120的次序(例如，先打开前车门110或者后关闭前车门110的次序)是预先设定的。
14.如上所述，由于打开或关闭前车门110和后车门120的次序是预先设定的，因此不
能仅打开或关闭后车门120。
15.图3为示例性示出了应用有根据现有技术的另一实例的对开式摆动车门的车辆的侧视图，图4为示例性示出了图3中车辆的前车门和后车门彼此紧接的部分的截面图。
16.图3和图4示出了应用于具有b柱230的车辆200的对开式摆动车门的实例。此外，前车门210的铰接单元设置在前车门210的前端部，后车门220的铰接单元设置在后车门220的后端部。
17.在对开式摆动车门的情况下，用于维持锁定状态的锁栓单元lc设置在b柱230与前车门210的一侧和后车门220的一侧之间。
18.此外，用于气密性的密封部s设置在b柱230与前车门210面向b柱230的后端部以及b柱230与后车门220面向b柱230的前端部之间。
19.在如上所述的具有b柱的车辆200的对开式摆动车门的情况下，前车门210和后车门220配置为相对于b柱230转动。因此，前车门210和后车门220可以独立地打开或关闭，并且操作次序可以自由地设定。然而，存在这样的问题：当乘员上下车或者进行休闲活动时，b柱230使敞开感变差。
20.如上所述，对开式摆动车门根据b柱的存在与否而彼此在敞开感方面有所差异，并且在打开或关闭前车门和后车门的操作方面也有所差异。
21.同时，为了在维持不具有b柱的车辆100的敞开感的同时解决上述前车门110和后车门120的操作次序的问题，现有技术中存在应用鹅颈类型的铰接装置作为对开式摆动车门的车门铰接装置的实例。然而，由于鹅颈类型的铰接装置的形状特征，鹅颈类型的铰接装置在车身的宽度方向上要求较大的可用空间，这使得难以配置车身的布局。
22.因此，需要一种用于实现新的打开/关闭结构的车门铰接装置，以将对开式摆动车门应用于不具有b柱的车辆。
23.本技术的背景技术部分中所包括的信息仅仅旨在加深对本技术的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现要素：
24.本技术的各个方面致力于提供一种用于车辆的车门铰接装置，其配置为：在不包括b柱的车辆中，由于铰接杆(其通过铰接轴连接至减速单元的行星架)、齿条以及小齿轮(其连接至太阳轮的转动轴)在车门的铰接单元于朝向车身的外侧的斜向方向上沿着轨道移动的过程中设定了车门的转动量，从而在车门的转动轨迹得以确保的状态下，能够便于车门独立地打开或关闭。
25.本技术的各个方面致力于提供一种用于车辆的车门铰接装置，所述车门铰接装置包括：轨道支架，其设置在车身的对应于车门的一个端部的一侧，并且包括轨道，所述轨道形成为朝向车身的外侧定向；滚轮块，其配置为支撑上滚轮和下滚轮的转动，所述上滚轮和下滚轮能够滚动地支撑在轨道支架的上轨道和下轨道；减速单元，其在壳体中包括太阳轮、多个行星轮、齿圈以及行星架，所述行星架配置为可转动地支撑多个行星轮，所述减速单元通过壳体固定至滚轮块；铰接轴，其连接至行星架的转动中心并且包括上端部，所述上端部通过壳体外侧的上铰接杆连接至车门的一个端部；转动轴，其连接至太阳轮的转动中心并
且包括下端部，所述下端部通过壳体外侧的下铰接杆连接至车门的一个端部；齿条，其固定至轨道支架的下部，并且沿其纵向方向布置；小齿轮，其在壳体外侧固定地连接至转动轴的下部的一侧，并且与齿条啮合。
26.车门的一个端部可以为前车门的前端部或者后车门的后端部。
27.轨道支架可以设置为沿朝向车身的前部外侧的斜向方向或者沿朝向车身的后部外侧的斜向方向。
28.滚轮块可以配置为使得上滚轮能够滚动地支撑在上轨道，下滚轮能够滚动地支撑在下轨道。
29.上滚轮和下滚轮中的每一个可以配置为圆形滚轮轴承。
30.上滚轮和下滚轮的滚动支撑表面以及能够滚动地支撑上滚轮和下滚轮的上轨道和下轨道的滚动支撑表面的每一个可以为半圆形接触表面。
31.减速单元可以包括：壳体，所述壳体固定至滚轮块的外表面；太阳轮，所述太阳轮在壳体中布置在中心部，并且包括固定地连接至壳体外侧的小齿轮的转动中心的下端部；三个行星轮，所述三个行星轮以相等的间隔径向地布置，并且配置为与太阳轮的外周外啮合；齿圈，所述齿圈配置为壳体中的圆形内齿轮，并且配置为与三个行星轮内啮合；以及行星架，所述行星架包括固定地连接至铰接轴的转动中心，并且配置为可转动地支撑三个行星轮，以使三个行星轮绕着三个行星轮的中心自转并且围绕太阳轮公转。
32.连接至减速单元的铰接轴和转动轴之间的减速比可以设定为使得与轨道支架的长度成比例地完成车门的摆动操作。
33.铰接轴在壳体中可以固定地连接至行星架的转动中心，铰接轴的上端部可以穿过减速单元的壳体并且固定至上铰接杆。
34.上铰接杆可以具有“u形”形状，上铰接杆的一个端部可以固定至铰接轴的上端部，上铰接杆的另一个端部可以固定地连接至车门的一个端部。
35.此外，下铰接杆可以具有“u形”形状，下铰接杆的一个端部能够可转动地连接至转动轴的下端部，下铰接杆的另一个端部可以固定地连接至车门的一个端部。
36.铰接轴的转动和转动轴的转动可以通过壳体中的轴承来支撑。
37.根据本技术的示例性实施方案，在不包括b柱的车辆中，由于铰接杆(其通过铰接轴连接至减速单元的行星架)、齿条以及小齿轮(其连接至太阳轮的转动轴)在车门的铰接单元于朝向车身的外侧的斜向方向上沿着轨道移动的过程中设定了车门的转动量，从而在车门的转动轨迹得以确保的状态下，能够使车门同时地打开或关闭，或者仅独立地打开或关闭一个车门。
38.也就是说，当车门沿朝向车身的外侧的斜向方向移动时，车门的转动量可以通过齿条、小齿轮以及行星轮组类型的减速单元来限制，防止车门之间的干扰。
39.因此，根据本技术的各个方面的示例性实施方案，在不包括b柱的车辆的对开式摆动车门的情况下，使得打开或关闭车门的步骤不受打开或关闭车门的次序影响，并且在乘员上下车或者进行休闲活动时提供良好的敞开感。
40.此外，本技术的各个方面的示例性实施方案致力于提供这样的优点：所述车门铰接装置相较于现有技术中的鹅颈类型的铰接装置来说是精简的，并且不要求用于确保操作范围的可用空间，为配置车身的布局提供可用空间。
41.通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于解释本技术的某些原理的具体描述，本技术的方法和装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或被更具体地阐明。
附图说明
42.图1为示例性示出了应用有根据现有技术的实例的对开式摆动车门的车辆的侧视图。
43.图2为示例性示出了图1中车辆的前车门和后车门彼此紧接的部分的截面图。
44.图3为示例性示出了应用有根据现有技术的另一实例的对开式摆动车门的车辆的侧视图。
45.图4为示例性示出了图3中车辆的前车门和后车门彼此紧接的部分的截面图。
46.图5为示例性示出了应用有根据本技术的各个示例性实施方案的用于车辆的车门铰接装置的车辆的车门的内侧的立体图。
47.图6为根据本技术的示例性实施方案的用于车辆的车门铰接装置的立体图。
48.图7为应用于根据本技术的示例性实施方案的用于车辆的车门铰接装置的减速单元的截面侧视图。
49.图8为应用于根据本技术的示例性实施方案的用于车辆的车门铰接装置的减速单元的俯视截面图。
50.图9和图10为示例性示出了根据本技术的示例性实施方案的用于车辆的车门铰接装置的操作前和操作后的状态的俯视截面图。
51.应当理解，附图不一定是按照比例绘制，而是呈现各种特征的略微简化表示，以对本技术的基本原理进行说明。本文所包括的本技术的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体目标应用和使用环境决定。
52.在这些图中，贯穿附图的多幅图，相同的附图标记指代本技术的相同或等同的部分。
具体实施方式
53.下面将详细参考本技术的各个实施方案，这些实施方案的示例显示在附图中并描述如下。尽管本技术将结合本技术的示例性实施方案进行描述，但应当理解，本说明书并非旨在将本技术限制为本技术的那些示例性实施方案。另一方面，本技术旨在不但覆盖本技术的示例性实施方案，而且覆盖可以包括在由所附权利要求限定的本技术的精神和范围之内的各种替代实施方案、修改实施方案、等同实施方案及其它实施方案。
54.下文将参考附图对本技术的实施方案进行详细描述。
55.此外，图中所示的每个组件的尺寸和厚度任意显示以便于说明，但是本技术不限于此。为了清楚地描述不同的部分和区域，而将其厚度放大或缩小。此外，将省略与说明无关的部件以清楚地描述本技术的示例性实施方案。
56.在本技术的示例性实施方案的说明中，为了便于说明，基于图5将左上方向定义为前方，右下方向定义为后方。此外，根据本技术的各个示例性实施方案的用于车辆的车门铰接装置可以设置在车辆的驾驶座和副驾驶座的前后方两侧的前车门和后车门。在本技术的示例性实施方案中，将对车门铰接装置应用于副驾驶座的前后方的前车门和后车门的示例
进行描述。
57.图5为示例性示出了应用有根据本技术的各个示例性实施方案的用于车辆的车门铰接装置的车辆的车门的内侧的立体图，图6为根据本技术的示例性实施方案的用于车辆的车门铰接装置的立体图，图7为应用于根据本技术的示例性实施方案的用于车辆的车门铰接装置的减速单元的截面侧视图，并且图8为应用于根据本技术的示例性实施方案的用于车辆的车门铰接装置的减速单元的俯视截面图。
58.根据本技术的各个示例性实施方案的用于车辆的车门铰接装置1可以应用于不包括b柱的小客车的两个前车门fdr和车身bd之间的部分，以及两个后车门rdr和车身bd之间的部分。
59.也就是说，在打开或关闭车门的过程中，前车门fdr从车身bd的前侧或者后车门rdr从车身bd的后侧朝向车身bd的外侧沿斜向方向移动，以确保车门的转动轨迹。在该状态下，两个车门可以同时地打开或关闭，或者可以仅打开或关闭一个车门。
60.在下文中，车门可以同时地指代前车门fdr或者后车门rdr，但是在车门铰接装置1的配置的详细说明中并未区分前车门fdr和后车门rdr。
61.参考图5至图8，根据本技术的示例性实施方案的用于车辆的车门铰接装置1可以包括轨道支架10、滚轮块20，减速单元30、铰接轴40、转动轴45、齿条51和小齿轮53。
62.轨道支架10设置在车身bd的面向车门的一个端部的一侧。上轨道11和下轨道13分别地布置在轨道支架10的上部和下部，并且朝向车身bd的外侧定向。
63.在这种情况下，车门的一个端部可以为前车门fdr的前端部或者后车门rdr的后端部。
64.轨道支架10可以沿朝向车身bd的前部外侧的斜向方向或者沿朝向车身bd的后部外侧的斜向方向设置。
65.滚轮块20设置为块的形式，用于支撑上滚轮21和下滚轮23的转动，所述上滚轮21和下滚轮23分别能够滚动地支撑在轨道支架10的上轨道11和下轨道13。
66.在这种情况下，上滚轮21与上轨道11接触并能够滚动地支撑在上轨道11，下滚轮23与下轨道13接触并能够滚动地支撑在下轨道13。
67.此外，上滚轮21和下滚轮23中的每一个可以配置为圆形滚轮轴承。
68.此外，上滚轮21和下滚轮23的滚动支撑表面以及上轨道11和下轨道13的滚动支撑表面的每一个可以为半圆形接触表面cf，所述上滚轮21和下滚轮23能够滚动地支撑在上轨道11和下轨道13。
69.减速单元30通过壳体31固定至滚轮块20。减速单元30在壳体31中包括太阳轮33、三个行星轮35、齿圈37和行星架39，所述行星架39配置为可转动地支撑三个行星轮35。
70.也就是说，参考图7和图8，减速单元30的四边形壳体31固定至滚轮块20的外表面。转动元件(太阳轮33、三个行星轮35、齿圈37以及行星架39)设置在壳体31中。
71.太阳轮33在壳体31中布置在中心部，向下延伸的转动轴45固定地联结至太阳轮33的转动中心。
72.此外，三个行星轮35以相等的间隔径向地布置，并且与太阳轮33的外周外啮合。
73.在这种情况下，三个行星轮35通过中心轴35a连接至行星架39，并且配置为被可转动地支撑，以围绕太阳轮33的转动中心公转，且绕着中心轴35a自转。
74.齿圈37设置为沿着壳体31中的内周面所形成的圆形内齿轮的形式。齿圈37与三个行星轮35内啮合。
75.此外，三个行星轮35通过中心轴35a连接至行星架39，并且配置为被可转动地支撑，以进行公转和自转。向上延伸的转动中心固定地连接至铰接轴40。
76.也就是说，减速单元30在壳体31中配置为单小齿轮行星轮组。向下延伸的转动轴45固定地连接至太阳轮33的转动中心，并且与太阳轮33一体地转动。向上延伸的铰接轴40固定地连接至行星架39的转动中心，并且与行星架39一体地转动。
77.在这种情况下，减速单元30的行星轮组的减速比可以设定在使得能够与轨道支架10的上轨道11和下轨道13的长度成比例地完成车门的摆动操作的范围内。
78.此外，在铰接轴40于壳体31中固定地连接至行星架39的转动中心的状态下，铰接轴40在壳体31的上侧接合至连接到车门的一个端部的上铰接杆41，所述铰接轴40的上端部设置为穿过壳体31。也就是说，上铰接杆41随着铰接轴40转动而使车门摆动。
79.铰接轴40的一侧在壳体31中被轴承br可转动地支撑。
80.此外，在转动轴45于壳体31中固定地连接至太阳轮33的转动中心的状态下，转动轴45在壳体31的下侧通过轴承br接合至连接到车门的一个端部的下铰接杆43，所述转动轴45的下端部设置为穿过壳体31。
81.在这种情况下，转动轴45进行操作而无需考虑下铰接杆43的转动。转动轴45的一侧在壳体31中被轴承br可转动地支撑。
82.在这种情况下，铰接轴40和转动轴45连接至减速单元30，并且以预设的减速比相对于彼此转动。减速比可以设定为使得与轨道支架10的长度成比例地完成车门的摆动操作。
83.此外，上铰接杆41具有“u形”形状。上铰接杆41的一个端部固定地连接至铰接轴40的上端部，上铰接杆41的另一个端部固定地连接至车门的一个端部。
84.此外，类似于上铰接杆41，下铰接杆43也具有“u形”形状。下铰接杆43的一个端部和转动轴45的下端部通过存在于其间的轴承br进行连接，下铰接杆43的另一个端部固定地连接至车门的一个端部。
85.在这种情况下，当车门为前车门fdr时，上铰接杆41和下铰接杆43中的每一个的另一个端部可以固定地连接至前车门fdr的前端部的一侧。当车门为后车门rdr时，上铰接杆41和下铰接杆43中的每一个的另一个端部可以固定地连接至后车门rdr的后端部的一侧。
86.此外，上铰接杆41的一个端部固定地连接至铰接轴40，下铰接杆43的一个端部通过轴承br连接至转动轴45的下端部，从而使得下铰接杆43的一个端部不会接收铰接轴40的转动力。因此，下铰接杆43为下述的结构，其另一个端部连接至车门的一个端部并且配置为与车门一同简单地转动。
87.此外，齿条51具有齿杆形状。齿条51固定于轨道支架10的下部，并且沿其纵向方向布置。
88.此外，小齿轮53固定至转动轴45的下部的一侧，并且与齿条51啮合。也就是说，小齿轮53可以通过花键结构紧固至转动轴45。小齿轮53在与转动轴45一体地转动的同时沿着齿条51移动，使车门的铰接单元沿朝向车身bd的外侧的斜向方向移动。
89.在下文中，将参考图9和图10对根据本技术的示例性实施方案的用于车辆的车门
铰接装置的具体操作进行说明。
90.图9和图10为示例性示出了根据本技术的示例性实施方案的用于车辆的车门铰接装置的操作前和操作后的状态的俯视截面图。
91.首先，图9示出了车门dr关闭的状态。
92.在这种情况下，铰接轴40与减速单元30一同沿朝向车身3的内部的斜向方向移动，车门dr的一个端部维持车门dr的关闭状态。
93.参考图10，随着车门dr打开，通过上铰接杆41连接至车门dr的铰接轴40在车门dr打开的方向上与车门dr一同转动。
94.相应地，随着固定地连接至铰接轴40的行星架39转动，三个行星轮35绕着它们的中心自转并且沿着太阳轮33的外周公转。
95.也就是说，打开车门dr时所产生的转动力通过铰接轴40沿相同的方向传递至行星架39。行星架39的转动能够使三个行星轮35在沿着齿圈37的内周移动的同时绕着它们的中心自转，所述齿圈37在转动方向上是固定的。
96.在这种情况下，随着三个行星轮35在围绕太阳轮33公转的同时绕着它们的中心自转，太阳轮33转动并同时提高其速度，且沿与行星轮35的公转方向相同的方向转动。
97.相应地，车门dr在摆动的同时打开，固定地连接至太阳轮33的转动轴45使与齿条51啮合的小齿轮53转动。因此，滚轮块20沿着轨道支架10的上轨道11和下轨道13与减速单元30一同在朝向车身的外侧的斜向方向上移动。
98.因此，随着包括铰接轴40的铰接单元在沿朝向车身3的外侧的斜向方向移动的同时确保了转动轨迹，车门dr打开。
99.因此，在不包括b柱的车辆的对开式摆动车门的情况下，根据本技术的示例性实施方案的用于车辆的车门铰接装置1应用在车身3和车门dr的一个端部之间。因此，两个对开式车门dr可以同时地打开或关闭，或者可以仅打开或关闭一个车门。
100.此外，根据本技术的示例性实施方案的用于车辆的车门铰接装置1，齿条51、小齿轮53和行星轮组类型的减速单元30根据车门dr沿朝向车身的外侧的斜向方向的移动量来限制车门dr的转动量，防止车门之间的干扰。
101.也就是说，例如，在打开前车门fdr时，转动轴45的转动速度变得高于铰接轴40的转动速度，转动力传递至小齿轮53。
102.在这种情况下，小齿轮53的转动使铰接轴40沿着齿条51、上轨道11和下轨道13朝向车身的外部前侧移动。前车门fdr的期望的转动量根据铰接轴40的位置来调整。
103.此外，根据本技术的示例性实施方案的用于车辆的车门铰接装置1可以克服现有技术中系统的结构性限制，并且具有简单结构。
104.为了方便解释和准确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“上面”、“下面”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“后部”、“内侧”、“外侧”、“向内”、“向外”、“内部的”、“外部的”、“内侧的”、“外侧的”、“向前”和“向后”被用于参考附图中示出的这些特征的位置来描述示例性实施方案的特征。将进一步理解，术语“连接”或其派生词指代直接连接和间接连接。
105.前面对本技术具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并非旨在详尽的或将本技术限制为所公开的精确形式，并且显然，根据上述教示可
以进行许多修改和变化。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本技术的特定原理及其实际应用，以使本领域的其它技术人员能够实现并利用本技术的各种示例性实施方案及其各种替代形式和修改形式。本技术的范围旨在由所附权利要求及其等同形式所限定。