CN102022045B - 一种车门自动锁紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车门自动锁紧装置，包括锁体、安装在锁体中的锁扣、拉索、控制单元、安装板、滑动触块、分别安装在安装板上不同位置的电磁铁和微动开关；电磁铁包括驱动轴，拉索的一端与驱动轴相连，拉索的另一端与锁扣相连且可拉动锁扣向锁紧方向转动，滑动触块安装在驱动轴和拉索的与驱动轴相连的端部之间且可随驱动轴移动，滑动触块随驱动轴移动的过程中可触动微动开关，控制单元与微动开关及电磁铁电连接；当滑动触块触动微动开关的时间超过控制单元设定的时间时，控制单元发出控制信号使电磁铁得电，驱动轴在缩回的过程中通过拉索使锁扣向锁紧方向转动。该车门自动锁紧装置的结构简单，且可在车门内灵活布置。

Description

一种车门自动锁紧装置

技术领域

本发明属于车身附件领域，尤其涉及一种车门自动锁紧装置。

背景技术

在现在的轿车上，车门一般都是靠人手动关闭的。在车门关闭的过程中，车门上的锁扣通过自身的转动与车身上的锁环卡合，车门关闭到位后，锁扣与锁环完全卡合，车门锁紧。车门关闭动作因人而异，比如说有的人力量较大，可以一次性将车门关闭到位，使车门锁紧；而有的人力量小一些，在关门的过程中可能没有将车门关闭到位，此时虽然车门看上去是关闭的，但实际上锁扣处在与锁环并未完全卡合的一个中间位置。通常我们称这种锁扣处在上述中间位置时的状态为车门半锁紧，而车门半锁紧在车辆行驶中是非常危险的，当车辆处于高速转弯状态时，车门可能打开，车内人员可能被甩出车外，危及生命安全。

目前，针对这种情况已有一些车门自动锁紧装置，在车门半锁紧的情况下能自动完成车门的锁紧。不过，现有的车门自动锁紧装置都是与车门锁做成一体的，导致整体体积较大，增加在车门上布置的难度；而且，现有的车门自动锁紧装置大多采用马达、齿轮、涡轮蜗杆、棘轮和连杆等机构，导致结构复杂，且零件的加工精度要求较高，增加成本。

发明内容

本发明为解决上述的技术问题，提供一种车门自动锁紧装置，该车门自动锁紧装置的结构简单，且可在车门内灵活布置。

本发明的车门自动锁紧装置，包括锁体和安装在锁体中的锁扣，所述锁扣可向锁紧方向转动以使车门锁紧；其中，所述车门自动锁紧装置还包括辅助驱动机构、拉索和控制单元；所述锁体和辅助驱动机构分别独立地设置在车门内；所述辅助驱动机构包括：安装板、滑动触块、微动开关和安装在安装板上的电磁铁；所述电磁铁包括驱动轴，所述驱动轴可在电磁铁得电后相对电磁铁缩回；所述拉索的一端与所述驱动轴相连，所述拉索的另一端与锁扣相连且可拉动锁扣向锁紧方向转动；所述滑动触块安装在驱动轴和拉索的与驱动轴相连的端部之间且可随驱动轴移动；所述微动开关安装在安装板上，且在滑动触块随驱动轴移动的过程中微动开关可被滑动触块触动；所述控制单元与微动开关及电磁铁电连接；当所述滑动触块触动微动开关的时间超过控制单元设定的时间时，控制单元发出控制信号使电磁铁得电，所述驱动轴在缩回的过程中通过拉索使锁扣向锁紧方向转动。

本发明的有益效果是：控制单元通过滑动触块触动微动开关的时间长短来检测车门是否半锁紧，若检测到车门半锁紧，则发出控制信号使电磁铁得电，电磁铁得电后其驱动轴缩回，驱动轴在缩回的过程中拉动拉索，拉索拉动锁扣向锁紧方向转动，锁扣转动的过程中实现车门的锁紧。本发明中通过电磁铁直接拉动拉索，通过拉索使锁扣转动以锁紧车门，与现有技术中的各种自动锁紧装置相比，本发明的结构简单；同时，本发明中检测车门半锁紧的方式也很简单。另外，由于锁体和辅助驱动机构分别独立地设置在车门内，且锁扣和驱动轴之间通过拉索相连，而拉索是有一定刚度的柔性件，因此辅助驱动机构可设置在车门内任何适当的地方，增加了辅助驱动机构在车门内设置的灵活性，可充分利用车门内部的空间。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的车门自动锁紧装置的爆炸图；

图2是本发明的一个实施例的车门自动锁紧装置中辅助驱动机构的结构示意图；

图3是本发明的一个实施例的车门自动锁紧装置在车门打开时的状态示意图；

图4是本发明的一个实施例的车门自动锁紧装置在车门锁紧时的状态示意图；

图5是本发明的一个实施例的车门自动锁紧装置在车门半锁紧时的状态示意图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的下面描述中，许多零件之间均采用固定连接或安装，所述固定连接或安装可采用螺栓连接、螺钉连接、焊接或其它方式，由于这些连接或安装方式是现有技术中的公知技术，因此在下面的描述中不一一进行详细说明。

如图1至图5所示，本发明的第一实施例的车门自动锁紧装置，包括：锁体7、锁扣13、辅助驱动机构、拉索11和控制单元。锁体7和辅助驱动机构分别独立地设置在车门内。

锁扣13安装在锁体7中且可相对锁体7转动，锁扣13上设置有第一凹槽13a、第二凹槽13b和突出部13c。本实施例的车门自动锁紧装置还包括第一弹簧(图中未示出)和锁紧件17，第一弹簧安装在锁体7中且对锁扣13产生逆时针方向的作用，锁紧件17可转动地安装在锁体7中，锁紧件17可卡入第一凹槽13a或第二凹槽13b中。在车门关闭的过程中，车门上的锁扣13与车身上的锁环(图中未示出)相互作用并使锁扣13顺时针转动，锁扣13转动的过程中与车身上的锁环卡合，具体说是锁环与锁扣13的突出部13c卡合，车门关闭到位后，锁紧件17卡在第二凹槽13b处，防止锁扣13的逆时针转动。在本实施例中，锁扣13向顺时针方向的转动即是向锁紧方向的转动。当需要打开车门时，操作人员操作车内或车外的开关，通过传动机构使锁紧件17与第二凹槽13b脱离卡合，在车辆上其它部件的作用下车门开启，锁扣13逆时针转动并与车身上的锁环分开。当车门半锁紧时，锁扣13处在图5所示的中间位置，锁紧件17卡在第一凹槽13a处，此时锁紧件17处在一种不稳定的状态，在车辆行驶的过程中，锁紧件17可能与第一凹槽13a脱离卡合，导致锁扣13逆时针转动，车门可能开启。由于上述这些结构是现有技术，因此本实施例中不进行更详细的说明。

辅助驱动机构包括：电磁铁1、微动开关2、滑动触块4、第二弹簧5、安装板6、导向杆9。安装板6包括底板601和与底板601的一端垂直相连的竖板602，电磁铁1固定安装在底板601上，竖板602上设置有卡槽603和第一定位孔604。电磁铁1包括可相对电磁铁1伸缩的驱动轴101，驱动轴101上设置有第一螺纹孔102，在电磁铁1上位于驱动轴101的侧下方处还设有第二螺纹孔103。本实施例的车门自动锁紧装置还包括拉索套11a，拉索套11a的一端卡入到卡槽603中，拉索套11a的另一端固定安装到锁体7上，拉索11从拉索套11a中穿过。拉索11的位于辅助驱动机构处的端部形成有螺帽部11b和从螺帽部11b延伸出的螺纹部11c，螺帽部11b和螺纹部11c可通过对拉索11的这一端部进行铸造成型，也可先加工出螺帽部11b和螺纹部11c，然后将它们焊接到拉索11上，本实施例中优选用铸造成型。

滑动触块4上设置有支撑孔401和第二定位孔402。螺纹部11c从滑动触块4的支撑孔401中穿过，并拧入第一螺纹孔102中，即滑动触块4被夹持在驱动轴101和螺帽部11b之间，在驱动轴101来回运动的过程中，滑动触块4随驱动轴101来回运动。第二弹簧5套设在拉索11上，第二弹簧5的一端与螺帽部11b抵接，第二弹簧5的另一端与拉索套11a的位于竖板602处的端部抵接，第二弹簧5是压缩弹簧，在其被安装到上述位置后，其处于压缩状态，因此第二弹簧5持续对拉索11产生向左的力的作用，使拉索11一直保持绷直状态，使拉索11的来回运动与驱动轴101的来回运动保持同步。拉索11的位于锁体7中的一端与锁扣13焊接相连。

导向杆9包括光轴901和螺纹端部902。导向杆9从第一定位孔604中穿过，螺纹端部902伸入到第二螺纹孔103中，二者之间通过内外螺纹固定连接。导向杆9与拉索11位于辅助驱动机构中的部分平行设置，光轴901穿过滑动触块4的第二定位孔402，且滑动触块4可相对光轴901滑动。导向杆9的作用是防止滑动触块4的转动，使滑动触块4只能随驱动轴101来回移动。微动开关2固定安装在底板601上，滑动触块4上还设置有折弯部403，在滑动触块4随驱动轴101来回移动的过程中，折弯部403可短时间触动微动开关2，当车门处在图5所示的半锁紧状态时，滑动触块4处在与微动开关2相对的位置，折弯部403一直触动微动开关2。

控制单元和微动开关2电连接，控制单元同时与电磁铁1电连接，控制单元可安装在车门内，也可安装在车辆的其它地方。本实施例中的控制单元为单片机，具体选用飞思卡尔MC9908DZ60型单片机。

当车门处在打开状态时，本实施例的车门自动锁紧装置的状态如图3所示。第一弹簧对锁扣13产生逆时针方向的作用，即第一弹簧对拉索11产生向右的力的作用，同时第二弹簧5对拉索11产生向左的力的作用，在本实施例中，第一弹簧对拉索11的作用力大于第二弹簧5对拉索11的作用力，因此第二弹簧5被压缩。此时，电磁铁1的驱动轴101处于伸出状态，折弯部403不触动微动开关2。当关车门时，随着车门的关闭，锁扣13转动并与车身上的锁环相卡合，锁扣13转动到图4所示位置时，车门锁紧。在锁扣13转动的过程中，拉索11向左移动，在第二弹簧5的作用下，滑动触块4和驱动轴101向左移动，在滑动触块4移动的过程中其折弯部403触动微动开关2。由于车门一次性关闭到位，折弯部403并不是一直停留在触动微动开关2的位置，即折弯部403只触动微动开关2很短的时间T1，由于T1小于控制单元设定的时间T0，因此控制单元不发出控制信号给电磁铁1，电磁铁1不动作。

当车门处在关闭状态时，本实施例的车门自动锁紧装置处在如图4所示状态。此时，电磁铁1的驱动轴101处于缩回状态，折弯部403不触动微动开关2。当需要打开车门时，操作人员触动车内或车外的开关，由上面的描述可知，锁扣13逆时针转动并与车身上的锁环分开。锁扣13转动的过程中拉动拉索11，拉索11带动滑动触块4和驱动轴101向右移动，第二弹簧5被压缩，车门打开。在滑动触块4向右移动的过程中其折弯部403触动微动开关2。由于车门开启的时间很短，滑动触块4只是在滑动的过程中触动微动开关2很短的时间T2，由于T2小于控制单元设定的时间T0，因此控制单元不发出控制信号给电磁铁1，电磁铁1不动作。

在关闭车门的过程中，如果车门未关闭到位，即车门处在半锁紧状态，如图5所示。由于锁扣13处在图5所示的中间位置，因此滑动触块4处在与微动开关2相对的位置，此时折弯部403触动微动开关2，如果车门一直保持这种半锁紧状态，则折弯部403一直触动微动开关2，当折弯部403触动微动开关2的时间超过控制单元设定的时间T0时，控制单元向电磁铁1发出控制信号，电磁铁1得电，其驱动轴101向左缩回，驱动轴101带动拉索11向左移动(本实施例中，第一弹簧对拉索11的作用力小于电磁铁1得电后驱动轴101对拉索11的作用力)，同时滑动触块4在第二弹簧5的作用下也向左移动，拉索11拉动锁扣13顺时针转动，锁扣13在转动的过程中实现与车身上的锁环的完全卡合，使车门锁紧。电磁铁1在得电超过控制单元设定的另一时间T3后，控制单元使电磁铁1失电。时间T3的设定必须保证滑动触块4能够滑动到图4所示位置。

本实施例中，时间T1和T2可通过试验进行测定并结合实际使用的经验来确定，在时间T1和T2确定后，即可根据时间T1和T2设定时间T0，使T0为大于T1和T2的某一数值，比如说，T1和T2通常为0.5秒左右，则可将T0设置为2秒。时间T3也可通过试验进行测定并结合实际使用的经验来确定，然后在控制单元中设定，本实施例中T3可设置为2秒。

在本实施例的车门自动锁紧装置中，由于辅助驱动机构中的驱动轴101与安装在锁体7中的锁扣13通过拉索11相连，而拉索11是柔性件，因此辅助驱动机构不用与锁体7设置在同一位置，辅助驱动机构可设置在车门内部的任意位置，增加了在车门内设置的灵活性。由于控制单元与微动开关10和电磁铁1均是电连接，因此控制单元可设置在车门内部的任意位置，或是设置在车辆的其它地方，增加了设置的灵活性。

本实施例的车门自动锁紧装置，在车门正常开关的过程中，电磁铁1并不动作；当车门处在半锁紧状态时，电磁铁1根据控制单元的信号得电动作，拉动拉索11移动，拉索11拉动锁扣13转动，实现车门的锁紧。本实施例中只需采用电磁铁1、微动开关2、滑动触块4、第二弹簧5、拉索11、控制单元及其它相关附件即可完成车门半锁紧的检测并自动锁紧车门，相比现有技术中的各种自动锁紧装置，本实施例的结构和控制简单，且各零件的制造或选用都很容易。在锁紧车门的过程中，通过电磁铁1拉动拉索11，拉索11拉动锁扣13转动实现车门的锁紧，相比现有技术中的各种自动锁紧装置，本实施例以一种简单的结构完成车门的锁紧。

在本发明的第二实施例中，不设置第二弹簧5，拉索11选用具有一定硬度的拉索。在拉索11向左移动的过程中，拉索11驱动驱动轴101和滑动触块4向左移动。其它部分与第一实施例相同。

在本发明的第三实施例中，不设置导向杆9，而是改变滑动触块4的形状，使滑动触块4的下边沿404与底板601接触，由于下边沿404为平面，因此下边沿404与底板601接触可防止滑动触块4的转动。其它部分与第一实施例相同。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种车门自动锁紧装置，包括锁体和安装在锁体中的锁扣，所述锁扣可向锁紧方向转动以使车门锁紧；其特征在于，所述车门自动锁紧装置还包括辅助驱动机构、拉索和控制单元；所述锁体和辅助驱动机构分别独立地设置在车门内；所述辅助驱动机构包括：安装板、滑动触块、微动开关和安装在安装板上的电磁铁；所述电磁铁包括驱动轴，所述驱动轴可在电磁铁得电后相对电磁铁缩回；所述拉索的一端与所述驱动轴相连，所述拉索的另一端与锁扣相连且可拉动锁扣向锁紧方向转动；所述滑动触块安装在驱动轴和拉索的与驱动轴相连的端部之间且可随驱动轴移动；所述微动开关安装在安装板上，且在滑动触块随驱动轴移动的过程中微动开关可被滑动触块触动；所述控制单元与微动开关及电磁铁电连接；当所述滑动触块触动微动开关的时间超过控制单元设定的时间时，控制单元发出控制信号使电磁铁得电，所述驱动轴在缩回的过程中通过拉索使锁扣向锁紧方向转动。

2.如权利要求1所述的车门自动锁紧装置，其特征在于，所述安装板包括底板和与底板的一端垂直相连的竖板，所述电磁铁和微动开关安装在底板上，所述竖板上设有卡槽，所述拉索从卡槽中穿过；所述辅助驱动机构还包括第二弹簧，所述第二弹簧套设在拉索上，其一端与拉索的与驱动轴相连的端部抵接，其另一端与竖板抵接。

3.如权利要求2所述的车门自动锁紧装置，其特征在于，所述辅助驱动机构还包括导向杆，所述滑动触块上设有第二定位孔，所述导向杆与拉索位于辅助驱动机构中的部分平行设置，所述导向杆从第二定位孔中穿过且二者可相对滑动，所述导向杆的两端分别与驱动轴和竖板固定连接。

4.如权利要求2所述的车门自动锁紧装置，其特征在于，所述锁扣上设有第一凹槽和第二凹槽，所述车门自动锁紧装置还包括可转动地安装在锁体中的锁紧件，所述锁紧件可卡入第一凹槽或第二凹槽，当车门锁紧时，锁紧件卡入第二凹槽，当车门半锁紧时，锁紧件卡入第一凹槽。

5.如权利要求4所述的车门自动锁紧装置，其特征在于，所述微动开关安装在底板上，当车门半锁紧时滑动触块处在与微动开关相对的位置，且滑动触块一直触动微动开关。

6.如权利要求5所述的车门自动锁紧装置，其特征在于，所述滑动触块上还设有可触动微动开关的折弯部，当车门半锁紧时折弯部一直触动微动开关。

7.如权利要求1所述的车门自动锁紧装置，其特征在于，所述控制单元为单片机。

8.如权利要求2所述的车门自动锁紧装置，其特征在于，所述滑动触块的下边沿与所述底板接触。

9.如权利要求2所述的车门自动锁紧装置，其特征在于，还包括拉索套，拉索套的一端卡入到所述卡槽中，拉索套的另一端固定安装到锁体上，所述拉索从拉索套中穿过；所述第二弹簧的一端与拉索的与驱动轴相连的端部抵接，其另一端与拉索套的位于卡槽处的端部抵接。

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