CN103114777B - 一种微动开关式汽车中控门锁闭锁器及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种微动开关式汽车中控门锁闭锁器及其生产工艺，包括：轴卡簧、闭锁器动作输出摆杆、密封圈、复位扭簧、蜗轮、上锁缓冲垫、闭锁器输出轴、扇形齿轮、解锁缓冲块、驱动凸轮块、蜗轮转轴、闭锁器下壳体、电机电极、微动开关接线柱、微动开关、电机、小齿轮、蜗杆及闭锁器上壳体。中控门锁闭锁器信号提取机构是以高性能微动开关替代传统闭锁器的簧片和滑片，并对闭锁器相应机构进行适当设计调整。

Description

一种微动开关式汽车中控门锁闭锁器及其生产工艺

技术领域

本发明属于汽车中控门锁领域，具体涉及一种微动开关式汽车中控门锁闭锁器及其生产工艺。

背景技术

一般闭锁器的功能是将车身模块控制器（即ETACS或BCM）输入不同的电信号转化为不同的机械运动以实现电动锁止和解除锁止动作。

汽车中控门锁闭锁器，不仅可将模块控制器输入不同的电信号转化为不同的机械运动以实现电动锁止和解除锁止动作；还可以将输入的机械运动方式转化为车身模块控制器可识别的电信号，以便车身模块控制器对全车其他电动门锁实现锁止和解除锁止动作的控制。

汽车中控门锁闭锁器既是电动锁止和解除锁止动作的执行机构，又是全车电动锁止和解除锁止动作的发出机构。

传统汽车中控门锁闭锁器一般采用滑片式结构，与闭锁器配套使用的车身模块控制器主要控制原理是，以时间作为约束条件，控制线束两根（见图4两线滑片式闭锁器的控制原理），控门锁闭锁器提取的信号就是闭锁器簧片和滑片接触电阻的变化过程，影响闭锁器簧片和滑片接触电阻的因素：

a、车辆颠簸、撞击、振动等工况因素；

b、导电性能、油脂、灰尘、锈蚀、异物等介质因素；

c、簧片和滑片磨损、压合力衰减等耐疲劳属性降低因素；

d、本身零件固定不可靠、运动轨迹不确定等制造和装配因素；

锁机构在正常开启状态，由于上述因素导致闭锁器簧片和滑片接触电阻增大或电阻值不稳定，且电阻值的波动时间过长，BCM将监测到的瞬时异常信号（本应该是小电阻“闭合”状态，却意外变成高电阻“断开”状态），通过BCM固定的逻辑分析，常常将输出上锁的错误指令，导致所有车门上锁，这就是自动落锁。

改前滑片式闭锁器主要原理：滑片使两根线接通时，BCM输出解锁信号，此状态下全车锁位于解锁状态下，当滑片接触期间因电阻或颠簸或锈蚀等原因，导致BCM检测到监测点电压处于非零状态，并且这个电压值达到一定程度，BCM就认为检测到的是“断开”输入，由于滑片式的接触特征，不能一旦检测到“断开”输入，BCM就发出上锁指令，而是给BCM增加一个附加条件，那就是当“断开”输入维持某一个时间长度时，这是BCM就发出上锁指令，这就是上面所说的“以时间作为约束条件”，这个“时间”不可能设定过长，过长可能导致锁系统反应“迟钝”，一般设置为80ms-120ms，但滑片式闭锁器接触特征和制造，工艺紧密相关，通常情况下，不少制造商不能有效控制其接触特征。即使BCM将“时间”增加到180ms仍然会出现自动落锁问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种微动开关式汽车中控门锁闭锁器技术方案，通过本技术方案中的微动开关接触方式和密封特性使接触可靠性大大提高，避免了因为信号波动导致BCM的错误触发，杜绝意外自动落锁，消除安全隐患。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种微动开关式汽车中控门锁闭锁器，包括有轴卡簧、闭锁器动作输出摆杆、密封圈、复位扭簧、蜗轮、上锁缓冲垫、闭锁器输出轴、扇形齿轮、解锁缓冲块、驱动凸轮块、蜗轮转轴、闭锁器下壳体、电机电极、微动开关接线柱、微动开关、电机、小齿轮、蜗杆、闭锁器上壳体；

闭锁器输出轴与驱动凸轮块采用整体注塑保证尺寸稳定，将整体注塑件装入扇形齿轮、闭锁器上壳体、密封圈、闭锁器动作输出摆杆用轴卡簧卡紧后在闭锁器上壳体对应位置装配复位扭簧、蜗轮、上锁缓冲垫、解锁缓冲块，蜗轮处于自然状态即复位扭簧没有压缩现象；在上述已经封装好的闭锁器下壳体内安装已装过蜗杆的电机、并使其与电机电极接触可靠，装入蜗轮转轴、小齿轮；在已经分别组装好的上下壳体整体组装之前，调整扇形齿轮位置，使其与蜗轮的啮合点处在扇形齿轮的中间位置，然后合拢上下壳体，将上下壳体焊接成一个整体。

所述微动开关部分包括有微动开关触点，微动开关，解锁信号控制线、上锁信号控制线、共接地线、上锁动作正极端子、解锁动作正极端子；所述微动开关的端子分别同解锁信号控制线、上锁信号控制线、共接地线、上锁动作正极端子、解锁动作正极端子连接。

所述微动开关各端子连接处用环氧树脂胶密封。

所述环氧树脂胶密封高度同微动开关的高度平齐。

所述解锁信号控制线、上锁信号控制线、共接地线、上锁动作正极端子及解锁动作正极端子以整体嵌件同闭锁器下壳体为一整体。

所述解锁信号控制线、上锁信号控制线、共接地线、上锁动作正极端子及解锁动作正极端子采用0.5mm厚黄铜板结构。

所述微动开关采用压接工艺压入闭锁器下壳体。

所述微动开关式汽车中控门锁闭锁器的生产工艺为，解锁信号控制线、上锁信号控制线、共接地线、上锁动作正极端子及解锁动作正极端子采用0.5mm厚黄铜板通过下料、成型、预注塑及切断加工工艺形成以整体嵌件在汽车中控门锁闭锁器下壳体注塑前放入模腔整体注塑成为汽车中控门锁闭锁器下壳体，将微动开关采用压接工艺准确压入汽车中控门锁闭锁器下壳体，确保解锁信号控制线、上锁信号控制线、共接地线与微动开关端子接触牢固可靠，微动开关与汽车中控门锁闭锁器下壳体外形定位槽接触牢固可靠，用环氧树脂胶封微动开关各端子连接处，密封高度与微动开关高度平齐，环氧树脂胶阴干后装配其他零件，装配前在微动开关触点涂足够润滑脂；

所述闭锁器的整体结构包括：闭锁器输出轴与驱动凸轮块采用整体注塑，将整体注塑件装入扇形齿轮，闭锁器上壳体、密封圈、闭锁器动作输出摆杆用轴卡簧卡紧后在闭锁器上壳体对应位置装配复位扭簧、蜗轮、上锁缓冲垫、解锁缓冲块，蜗轮处于自然状态即复位扭簧没有压缩现象；装配前在各润滑部位涂足够润滑脂；

在上述已经封装好的闭锁器下壳体内安装已装过蜗杆的电机、并使其与电机电极接触可靠，装入蜗轮转轴、小齿轮，装配前在各润滑部位涂足够润滑脂；

在已经分别组装好的上壳体和下壳体整体组装之前，调整扇形齿轮位置，使其与蜗轮的啮合点处在扇形齿轮的中间位置，然后合拢上下壳体，拨动闭锁器输出轴，符合要求后，用超声波焊接设备将上下壳体焊接成一个整体。

本发明同现有技术相比的有益效果是：

a、结构简单：以微动开关代替了三件滑片、取消了簧片等零件。

b、工艺简易：常用塑料件加工和简易压接、胶封、装配、超声波焊接等。

c、信号可靠：稳定可靠、耐侯性和耐疲劳性大幅提高，信号质量大大提高。

d、经济适用：从结构和工艺性方面可知该结构经济适用，不仅结构简单，同时还减少零件、减低产品成本，适合大批量生产。

e、通用性强、微动开关闭锁器可以适合目前普遍存在两种汽车中控门锁BCM的控制方式，即：“以状态作为约束条件”的控制方式和“以时间作为约束条件”的控制方式。

附图说明

图1为闭锁器在锁总成中的安装结构示意图；

图2为闭锁器结构爆炸图；

图3为微动开关的安装及线路设计示意图；

图4为两线滑片式闭锁器的控制原理图；

图5为两线微动开关式闭锁器的控制原理图；

图6为三线滑片式闭锁器的控制原理图；

图7为三线微动开关式闭锁器的控制原理图；

图8为微动开关式闭锁器和滑片式闭锁器不同实验阶段的波形对比图。

具体实施方式

以下通过实施例来详细描述本发明的技术方案，应当理解的是，所述的实施例仅能用来解释和说明本发明的技术方案而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

图1为闭锁器在锁总成中的安装结构示意图，其中，

1、闭锁器总成  2、闭锁器安装支架  3、闭锁器动作输出摆杆  4、锁芯拉杆  5、内保险拉杆  6、锁机构  7、内开拉杆  8、外开拉杆。

图2为闭锁器结构爆炸图，其中，

101、轴卡簧  3、闭锁器动作输出摆杆  102、密封圈  103、复位扭簧104、蜗轮  105、上锁缓冲垫  106、闭锁器输出轴  107、扇形齿轮  108、解锁缓冲块  109、驱动凸轮块  110、蜗轮转轴  111、闭锁器下壳体  112、电机电极  113、微动开关接线柱  114微动开关  115、电机  116、小齿轮117、蜗杆  118、闭锁器上壳体

图3为微动开关的安装及线路设计图，其中，

111、闭锁器下壳体  201、微动开关触点  114微动开关  202、解锁信号控制线  203、上锁信号控制线  204、共接地线  205、上锁动作正极端子  206、解锁动作正极端子

图4为两线滑片式闭锁器的控制原理图，

两根线控制的主要原理：滑片使两根线接通时，BCM输出解锁信号，此状态下全车锁位于解锁状态下，当滑片接触期间因电阻或颠簸或锈蚀等原因，导致BCM检测到监测点电压处于非零状态，并且这个电压值达到一定程度，BCM就认为检测到的是“断开”输入，由于滑片式的接触特征，不能一旦检测到“断开”输入，BCM就发出上锁指令，而是增加一个附加条件，那就是当“断开”输入维持某一个时间长度时，这是BCM就发出上锁指令，这就是上面所说的“以时间作为约束条件”，这个“时间”不可能设计过长，过长可能导致锁系统反应“迟钝”，一般设置为80ms-120ms，但滑片式闭锁器接触特征和制造，工艺紧密相关，通常情况下，不少制造商不能有效控制其接触特征。即使反应时间增加到180ms仍然可能出现自动落锁问题。

图5为两线微动开关式闭锁器的控制原理图，

改为微动开关式闭锁器后，其他因素都不改变，因为微动开关式闭锁器接触特性发生根本性变化，它稳定的接触电阻，在解锁情况下，BCM检测到监测点电压始终处于近似零的状态，所以他输出的电压始终被BCM认为是解锁信号而不会发生自动落锁问题。微动开关式闭锁器和滑片式闭锁器不同实验阶段的波形对比，见附图8所示。

图6为三线滑片式闭锁器的控制原理图，

三线滑片式闭锁器是因为BCM控制内容发生变化：每一个中控锁闭锁器输出端由原来的两脚（一脚接地，一脚检测）改为三脚（一脚接地，一脚上锁监测、一脚解锁监测）。上锁信号的输入脚一但捕获低点平信号即刻上锁，期间不受上锁信号波动的影响，除非解锁信号的输入脚切换成低电平，上锁信号便切换成解锁信号。同样解锁信号的输入脚一但捕到低点平信号即刻解锁；期间不受解锁信号波动的影响，除非上锁信号的输入脚切换成低电平，解锁信号便切换成上锁信号，这就是上面说的“以状态作为约束条件”如果闭锁器“状态”不发生转变，BCM不会触发改变状态，这种控制比“以时间作为约束条件”的控制更有效也更可靠！

图7为三线微动开关式闭锁器的控制原理，

三线微动开关式闭锁器比三线滑片式闭锁器又更稳定和可靠！

图8为微动开关式闭锁器和滑片式闭锁器不同实验阶段的波形对比，

对比试验更能说明微动开关式闭锁器比滑片式闭锁器更可靠，更耐久，更安全。

实施例

一种微动开关式汽车中控门锁闭锁器，包括有轴卡簧、闭锁器动作输出摆杆、密封圈、复位扭簧、蜗轮、上锁缓冲垫、闭锁器输出轴、扇形齿轮、解锁缓冲块、驱动凸轮块、蜗轮转轴、闭锁器下壳体、电机电极、微动开关接线柱、微动开关、电机、小齿轮、蜗杆、闭锁器上壳体；

闭锁器输出轴与驱动凸轮块采用整体注塑保证尺寸稳定，将整体注塑件装入扇形齿轮、闭锁器上壳体、密封圈、闭锁器动作输出摆杆用轴卡簧卡紧后在闭锁器上壳体对应位置装配复位扭簧、蜗轮、上锁缓冲垫、解锁缓冲块，蜗轮处于自然状态即复位扭簧没有压缩现象；在上述已经封装好的闭锁器下壳体内安装已装过蜗杆的电机、并使其与电机电极接触可靠，装入蜗轮转轴、小齿轮；在已经分别组装好的上下壳体整体组装之前，调整扇形齿轮位置，使其与蜗轮的啮合点处在扇形齿轮的中间位置，然后合拢上下壳体，将上下壳体采用超声波焊接成一个整体。

所述微动开关部分包括有微动开关触点，微动开关，解锁信号控制线、上锁信号控制线、共接地线、上锁动作正极端子、解锁动作正极端子；所述微动开关的端子分别同解锁信号控制线、上锁信号控制线、共接地线、上锁动作正极端子、解锁动作正极端子连接。

解锁信号控制线、上锁信号控制线、共接地线、上锁动作正极端子及解锁动作正极端子采用0.5mm厚黄铜板通过下料、成型、预注塑及切断加工工艺形成以整体嵌件在汽车中控门锁闭锁器下壳体注塑前放入模腔整体注塑成为汽车中控门锁闭锁器下壳体，将微动开关采用压接工艺准确压入汽车中控门锁闭锁器下壳体，确保解锁信号控制线、上锁信号控制线、共接地线与微动开关端子接触牢固可靠，微动开关与汽车中控门锁闭锁器下壳体外形定位槽接触牢固可靠，用环氧树脂胶封微动开关各端子连接处，密封高度与微动开关高度平齐，环氧树脂胶阴干后装配其他零件，装配前在微动开关触点涂足够润滑脂；

所述闭锁器的整体结构包括：闭锁器输出轴与驱动凸轮块采用整体注塑，将整体注塑件装入扇形齿轮，闭锁器上壳体、密封圈、闭锁器动作输出摆杆用轴卡簧卡紧后在闭锁器上壳体对应位置装配复位扭簧、蜗轮、上锁缓冲垫、解锁缓冲块，蜗轮处于自然状态即复位扭簧没有压缩现象；装配前在各润滑部位涂足够润滑脂；

在上述已经封装好的闭锁器下壳体内安装已装过蜗杆的电机、并使其与电机电极接触可靠，装入蜗轮转轴、小齿轮，装配前在各润滑部位涂足够润滑脂；

在已经分别组装好的上壳体和下壳体整体组装之前，调整扇形齿轮位置，使其与蜗轮的啮合点处在扇形齿轮的中间位置，然后合拢上下壳体，拨动闭锁器输出轴进行检查，符合要求后，用焊接设备将上下壳体焊接成一个整体，检查焊接密封性。

改为微动开关式闭锁器主要工作原理：因为微动开关式闭锁器接触特性发生根本性变化，它有稳定的较小的接触电阻，在解锁情况下，BCM检测到监测点电压始终处于近似零的状态，所以他输出的电压始终被BCM认为是解锁信号而不会发生自动落锁问题。微动开关式闭锁器和滑片式闭锁器不同实验阶段的波形对比，见附图8，这是在两种结构的闭锁器在同一状态下进行的耐久性和可靠性实验过程中提取的信号波形，两线滑片式闭锁器在5万次左右信号明显处于不正常状态，图中到10万次检测到的这个信号就是一个导致自动落锁的信号，而两线微动开关式闭锁器10万次实验过程信号几乎没有变化，始终可以保持被BCM认为是有效解锁状态，不关如此，微动开关式闭锁器可以保证30万次的耐久性实验，而且不会改变信号质量。本专利选用的是cherry专用微动开关，该微动开关性能实验到75万次信号几乎没有变化，触电磨损也可以接受，一般中控门锁闭锁器微动开关使用寿命达到30万次即认为合格。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (7)

1.一种微动开关式汽车中控门锁闭锁器，其特征在于：包括有轴卡簧、闭锁器动作输出摆杆、密封圈、复位扭簧、蜗轮、上锁缓冲垫、闭锁器输出轴、扇形齿轮、解锁缓冲块、驱动凸轮块、蜗轮转轴、闭锁器下壳体、电机电极、微动开关接线柱、微动开关部分、电机、小齿轮、蜗杆及闭锁器上壳体；

闭锁器输出轴与驱动凸轮块采用整体注塑保证尺寸稳定，将整体注塑件装入扇形齿轮、闭锁器上壳体、密封圈、闭锁器动作输出摆杆，用轴卡簧卡紧后，在闭锁器上壳体对应位置装配复位扭簧、蜗轮、上锁缓冲垫、解锁缓冲块，蜗轮处于自然状态即复位扭簧没有压缩现象；在上述已经封装好的闭锁器下壳体内安装已装过蜗杆的电机、并使其与电机电极接触可靠，装入蜗轮转轴、小齿轮；在已经分别组装好的上下壳体整体组装之前，调整扇形齿轮位置，使其与蜗轮的啮合点处在扇形齿轮的中间位置，然后合拢上下壳体，将上下壳体焊接成一个整体；

所述微动开关部分包括有，微动开关触点，微动开关，解锁信号控制线、上锁信号控制线、共接地线、上锁动作正极端子、解锁动作正极端子；所述微动开关的端子分别同解锁信号控制线、上锁信号控制线、共接地线、上锁动作正极端子、解锁动作正极端子连接。

2.根据权利要求1所述的微动开关式汽车中控门锁闭锁器，其特征在于：所述微动开关的各端子安装连接处采用环氧树脂胶密封。

3.根据权利要求2所述的微动开关式汽车中控门锁闭锁器，其特征在于：环氧树脂胶密封高度同微动开关的高度平齐。

4.根据权利要求1所述的微动开关式汽车中控门锁闭锁器，其特征在于：所述解锁信号控制线、上锁信号控制线、共接地线、上锁动作正极端子及解锁动作正极端子以整体嵌件同闭锁器下壳体为一注塑整体。

5.根据权利要求1或4所述的微动开关式汽车中控门锁闭锁器，其特征在于：所述解锁信号控制线、上锁信号控制线、共接地线、上锁动作正极端子及解锁动作正极端子采用0.5mm厚黄铜板结构。

6.根据权利要求1所述的微动开关式汽车中控门锁闭锁器，其特征在于：所述微动开关采用压接工艺压入闭锁器下壳体，既保证安装后的接触可靠性又有利于安装操作。

7.一种微动开关式汽车中控门锁闭锁器的生产工艺为，其特征在于：解锁信号控制线、上锁信号控制线、共接地线、上锁动作正极端子及解锁动作正极端子采用0.5mm厚黄铜板，通过下料、成型、预注塑及切断加工工艺，形成以整体嵌件在汽车中控门锁闭锁器下壳体注塑前放入模腔，整体注塑成为汽车中控门锁闭锁器下壳体，将微动开关采用压接工艺准确压入汽车中控门锁闭锁器下壳体，确保解锁信号控制线、上锁信号控制线、共接地线与微动开关端子接触牢固可靠，微动开关与汽车中控门锁闭锁器下壳体外形定位槽接触牢固可靠，采用环氧树脂胶封微动开关各端子连接处，使电路接触部分完全封闭，减少外在因素对接触电阻的影响，密封高度与微动开关高度平齐，环氧树脂胶阴干后装配其他零件，装配前在微动开关触点涂足够润滑脂；

所述闭锁器的整体结构包括：闭锁器输出轴与驱动凸轮块采用整体注塑，将整体注塑件装入扇形齿轮，闭锁器上壳体、密封圈、闭锁器动作输出摆杆，用轴卡簧卡紧后，在闭锁器上壳体对应位置装配复位扭簧、蜗轮、上锁缓冲垫、解锁缓冲块，蜗轮处于自然状态即复位扭簧没有压缩现象；装配前在各润滑部位涂足够润滑脂；

在上述已经封装好的闭锁器下壳体内安装已装过蜗杆的电机、并使其与电机电极接触可靠，装入蜗轮转轴、小齿轮，装配前在各润滑部位涂足够润滑脂；

在已经分别组装好的上壳体和下壳体整体组装之前，调整扇形齿轮位置，使其与蜗轮的啮合点处在扇形齿轮的中间位置，然后合拢上下壳体，拨动闭锁器输出轴，符合要求后，用超声波焊接设备将上下壳体焊接成一个整体，使被封闭的空间完全密封。