CN103786796A - 电动控制启闭的加油口盖 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动控制启闭的加油口盖，包括加油口盖口管、加油口盖本体，还包括由车辆ECU控制的用于启闭加油口盖本体的电动启闭装置，该电动启闭装置的工作端与加油口盖本体联动。本发明实现了在电源驱动下、在车辆ECU的控制下，电动启闭装置带动加油口盖本体解锁、开启、关闭及闭锁的自动操作，充分提升加油口盖操作的自动化，且进一步地设置有防错开关，能够实现在忘记关闭或者其他情况下导致的加油口盖未关闭时加油口盖的自动关闭并闭锁。本发明适用于各种车辆，与ECU相连，实现加油口盖解锁、开启、关闭与闭锁的自动控制。

Description

电动控制启闭的加油口盖

技术领域

本发明属于汽车领域，涉及一种车辆用加油口盖，具体地说是一种电动控制启闭的加油口盖。

背景技术

现有的车辆加油口盖均由开启拉线或者电机进行解锁，然后由操作人员进行手动掀起完成开启过程，关闭时由操作人员手动关闭，由拉线或者电机进行闭锁，完成关闭过程。这种方式的加油口盖，除加油口盖解锁动作外，开启过程及关闭过程均由操作人员手动完成，自动化程度低，在操作人员忘记关闭加油口盖或者其他情况下导致加油口盖未关闭时，加油口盖就一直处于开启状态，起不到保护油管及防盗作用。

中国专利数据库中公开有通过电动控制、电磁控制、磁吸力、遥控感应、机械联动等多种方式，来实现控制加油口盖启闭操作的技术方案，如：

专利号为2007201441736的中国发明专利，就公开了一种“轿车自限位电子防盗加油口”，其增加了由伸缩杆和控制机构构成的可伸缩电动拉杆，且其控制机构与控制开关相连，实现电动控制其开启、关闭与锁止。还有专利号为20122020215987的中国发明专利，公开了一种“车内电动控制开启的塑料加油口盖”，其锁止驱动器通过信号线连接有开启按钮，通过按钮可实现盖板的自动开启。但是，上述两产品专利的技术方案，都是采用电动的伸缩杆与内板锁止口的卡接来实现加油口盖的闭锁，只在加油口盖解锁过程中实现电动化，而加油口盖的开启、关闭及闭锁都需要操作人员在车外手动操作，不能实现整个过程的完全电动自动化，而且没有防错功能，不能实现行车过程中加油口盖未关闭时的自动关闭及闭锁功能。

发明内容

本发明要解决的技术问题，是提供一种电动控制启闭的加油口盖，电动控制其解锁、开启、关闭及闭锁操作，充分提升加油口盖操作的自动化，且进一步地设置有防错开关，能够实现在忘记关闭或者其他情况下导致的加油口盖未关闭时加油口盖的自动关闭并闭锁。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种电动控制启闭的加油口盖，包括加油口盖口管、加油口盖本体，还包括由车辆ECU控制的用于启闭加油口盖本体的电动启闭装置，该电动启闭装置的工作端与加油口盖本体联动。这样的方案，实现了在电源驱动下、在车辆ECU的控制下，电动启闭装置带动加油口盖本体开启和关闭。

作为限定，所述电动启闭装置包括与加油口盖本体一体联接且可同轴同步旋转的从动旋转件，还包括于加油口盖口管上固定的由车辆ECU控制的电机、车体上相应于驾驶位前方相应位置处固定的由车辆ECU控制的电机加油口盖开关；

所述电机的输出轴上固联有主动旋转件，主动旋转件经机械传动将电机的转动转化为从动旋转件的水平转动，以加油口的开口端面所在平面水平设置为基准，则所述电动启闭装置还包括设于加油口盖口管上且与之滑动配合故能上下运动而经与从动旋转件的接触实现加油口盖本体关闭及闭锁、经与从动旋转件的分离实现加油口盖本体开启的关闭动作限位装置，以及能于加油口盖本体开启完成瞬间能与所述关闭动作限位装置相接触而使其向上运动的开启动作限位装置；所述关闭动作限位装置能随从动旋转件的顺时针转动而下降、随从动旋转件的逆时针转动而上升。当ECU控制电机转动时，从动旋转件动作，从而带动加油口盖本体转动，实现加油口盖的开启与关闭。

作为本发明的结构的具体化，所述主动旋转件为固联于水平设置的电机输出轴上的齿轮，所述从动旋转件为与加油口盖本体一体固联的扇形齿盘，齿盘的弧形边缘为带齿部，齿轮位于带齿部的上方，所述带齿部所带的齿与所述齿轮能够啮合；以加油口盖本体的顶面中心点为平面直角坐标系的原点、所述齿盘的运动轨迹在一二象限为基准，则所述关闭动作限位装置位于齿盘于加油口盖关闭状态时所在位置的左上角，齿盘的带齿部的周向左方还带有无齿段，加油口盖关闭状态时，齿轮位于无齿段的上方，而此时关闭动作限位装置恰位于齿轮的左方，且关闭动作限位装置右端面的下部恰与齿轮的边缘处于相接触/分离的临界状态，该下部为平面结构，关闭动作限位装置右端面自该平面结构的下部的以上部分带有能与齿轮相啮合的竖向间隔分布的齿呈齿条状。齿条状构件与齿盘的配合关系，能实现开启与关闭动作的电驱化、自动化。

作为进一步限定，齿盘的弧形边缘于所述弧形的逆时针方向的前端带有沿其周向延伸的弧形延伸端，弧形边缘与弧形延伸端的上表面均带齿，所述齿与所述齿轮能够啮合；所述关闭动作限位装置为倒凹字形的块状，即包括上部的带齿的条状部分，以及下部的相隔开的两支腿部分，弧形延伸端可随齿盘的左旋或右旋于两支腿间转动。

作为本发明的开启动作限位装置的结构的具体化，在齿盘的周边还带有沿半径方向外凸的第一凸台，所述第一凸台的顶面所在的高度与加油口盖关闭状态时关闭动作限位装置的底端所在的高度相适配，该第一凸台的右端终止于齿盘外周壁上相应于加油口盖关闭到位瞬间关闭动作限位装置所在的位置处；在齿盘的周边相应于第一凸台右端右方的位置即自第一凸台右端沿顺时针方向往后的部位，还带有沿半径方向外凸的第二凸台，第二凸台的顶面所在的高度高于第一凸台的顶面所在的高度；第一凸台与第二凸台间经斜面连接，该斜面与第一凸台的顶面、第二凸台的顶面间的夹角均为钝角；该斜面即为开启动作限位装置。斜面的设置，实现关闭到位时的自动闭锁。

作为优化，所述电动控制启闭的加油口盖还包括与车辆ECU电连接的防错开关，所述防错开关固定设于加油口盖口管上且带有靠近关闭动作限位装置的背对带齿面的一面的水平延伸的卡臂，关闭动作限位装置的该面上带有“]”状限位凹槽，该槽所处的位置与高度恰能使关闭动作限位装置向上运动到极限位置时槽顶面与卡臂的底面相接触且关闭动作限位装置向下运动到极限位置时槽顶面与卡臂的底面相接触。防错开关的设置，能保证加油口盖的漏关。

作为一种限定：

所述加油口盖口管上设有用于支撑、固定电机的电机支架、关闭动作限位装置支架、弹片支架；

电机固定于电机支架上；

关闭动作限位装置限位于关闭动作限位装置支架上，并可相对于加油口盖本体上下滑动；

所述弹片支架上固定有钩状弹片，加油口盖处于闭锁状态时，弹片的自由端即左端抵于设在齿盘底面的向下的凸起上，且此状态下该弹片受到该凸起向右的压力。

作为常规特征，本发明还包括盖板和铰链臂，所述铰链臂与齿盘同轴固联，且与盖板相固联。本发明的弹片与现有技术中的弹片，作用不同，本发明中用于初始状态时，齿盘与齿轮啮合前瞬间，靠弹片被凸起压缩而施加于凸起上的反作用力启动齿盘的转动。

综上，由于采用了上述的技术方案,本发明与现有技术相比，所取得的技术进步在于：

本发明采用电机驱动齿轮、齿条、齿盘来实现解锁、开启、关闭、闭锁操作，各过程的完全自动化；另外，设置防错结构，在忘记关闭加油口盖或其他原因导致的加油口盖未关闭情况下，可保证加油口盖在行车时自动关闭、锁紧加油口盖，更加安全方便。

本发明适用于各种车辆，与ECU相连，实现加油口盖解锁、开启、关闭与闭锁的自动控制。

本发明下面将结合说明书附图与具体实施例作进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明实施例1的使用状态参考图；

图2、图4—图6分别是是图1的不同角度的结构示意图；

图3是图1所示实施例1的电路部分原理图；

图7是本发明实施例1的整体结构示意图；

图8为本发明实施例1中加油口盖口管1、铰链臂2、盖板3、齿盘10间的位置关系、连接关系的示意图；

图9为本发明实施例1中电机支架20、弹片支架22的位置、结构示意图；

图10为本发明实施例1中电机5的安装位置示意图；

图11为本发明实施例1的弹片23的安装位置及结构示意图；

图12为本发明实施例1的铰链臂2、盖板3、齿盘10的位置关系、联接关系示意图；

图13与图14分别为本发明实施例1中防错开关17与关闭动作限位装置7间于断开、闭合状态下的配合关系示意图。

图中：1—加油口盖口管，2—铰链臂，3—盖板，4—加油口盖本体，5—电机，6—加油口盖开关，7—关闭动作限位装置，8—开启动作限位装置，9—齿轮，10—齿盘，11—带齿部，12—齿，13—弧形延伸端，14—第一凸台，15—第二凸台，16—斜面，17—防错开关，18—卡臂，19—车辆发动机，20—电机支架，22—弹片支架，23—弹片，24—凸起，25—车辆电机。图中所有箭头表示构件的运动方向。

具体实施方式

实施例1

本实施例为一种电动控制启闭的加油口盖，参考图1、图2、图4—图7，它包括加油口盖口管1、铰链臂2、盖板3、加油口盖本体4，还包括由车辆ECU控制的用于启闭加油口盖本体4的电动启闭装置，该电动启闭装置的工作端与加油口盖本体4联动。具体地说：

电动启闭装置包括与加油口盖本体4一体联接且可同轴同步旋转的从动旋转件，还包括于加油口盖口管1上固定的由车辆ECU控制的电机5，以及由车辆ECU控制的加油口盖开关6。加油口盖开关6于车体上相应于驾驶位前方相应位置处，比如仪表板面板、左前门护板，也可以于方便驾驶员操作的其它地方固定。

电机5的输出轴上固联有主动旋转件，主动旋转件经机械传动将电机5的转动转化为从动旋转件的水平转动。以加油口的开口端面所在平面水平设置为基准，则电动启闭装置还包括设于加油口盖口管1上且与加油口盖口管1滑动配合故能上下运动而经与从动旋转件的接触实现加油口盖本体4关闭及闭锁、经与从动旋转件的分离实现加油口盖本体4开启的关闭动作限位装置7，以及能于加油口盖本体4开启完成瞬间能与关闭动作限位装置7相接触而使关闭动作限位装置7向上运动的开启动作限位装置8。关闭动作限位装置7能随从动旋转件的顺时针转动而下降、随从动旋转件的逆时针转动而上升。当ECU控制电机5转动时，从动旋转件动作，从而带动加油口盖本体4转动，实现加油口盖的开启与关闭。

主动旋转件为固联于水平设置的电机5的输出轴上的齿轮9，从动旋转件为与加油口盖本体4一体固联的扇形齿盘10。齿盘10的弧形边缘为带齿部11，齿轮9位于带齿部11的上方，带齿部11所带的齿与齿轮9能够啮合。

假设加油口盖本体4的顶面中心点为平面直角坐标系的原点，且齿盘10的运动轨迹在第一、第二象限，则闭动作限位装置7位于齿盘10于加油口盖关闭状态时所在位置的左上角。

齿盘10的带齿部11的周向左方还带有无齿段，加油口盖关闭状态时，齿轮9位于无齿段的上方，而此时关闭动作限位装置7恰位于齿轮9的左方，且关闭动作限位装置7的右端面的下部恰与齿轮9的边缘处于相接触/分离的临界状态，该下部为平面结构，关闭动作限位装置7的右端面自该平面结构的下部的以上部分带有能与齿轮9相啮合的竖向间隔分布的齿12而使其呈齿条状。

齿盘10的弧形边缘于其弧形的逆时针方向的前端即左端带有沿其周向延伸的弧形延伸端13。弧形边缘与弧形延伸端13的上表面均带齿，它们的齿都能与齿轮9的齿啮合。

关闭动作限位装置7为倒凹字形的块状，即包括上部的带齿的条状部分，以及下部的相隔开的两支腿部分，弧形延伸端13可随齿盘13的左旋或右旋于两支腿间转动。

在齿盘10的周边还带有沿半径方向外凸的第一凸台14，第一凸台14的顶面所在的高度与加油口盖关闭状态时关闭动作限位装置7的底端所在的高度相适配。第一凸台14的右端终止于齿盘10外周壁上相应于加油口盖关闭到位瞬间关闭动作限位装置7所在的位置处。

在齿盘10的周边相应于第一凸台14的右端的右方的位置，即自第一凸台14的右端沿顺时针方向往后的部位，还带有沿半径方向外凸的第二凸台15。第二凸台15的顶面所在的高度，高于第一凸台14的顶面所在的高度。第一凸台14与第二凸台15的外周位于同一弧面上，二者的顶面间经斜面16过渡连接，该斜面16与第一凸台14的顶面、第二凸台15的顶面间的夹角均为钝角。该斜面16即为开启动作限位装置8。

本实施例还包括与车辆ECU电连接的防错开关17。防错开关17固定设于加油口盖口管1上且带有靠近关闭动作限位装置7的背对带齿面的一面的水平延伸的卡臂18。关闭动作限位装置7与卡臂18相接近的一面上带有“]”状的限位凹槽。

该限位凹槽所处的位置与高度，恰能使关闭动作限位装置7向上运动到极限位置时，限位凹槽的顶面与卡臂18的底面相接触，且关闭动作限位装置7向下运动到极限位置时，限位凹槽的顶面与卡臂18的底面相接触。

加油口盖口管1上设有用于支撑、固定电机的电机支架20、关闭动作限位装置支架、弹片支架22。

电机5固定于电机支架上20。

关闭动作限位装置7限位于关闭动作限位装置支架上，并可相对于加油口盖本体4上下滑动。

弹片支架22上固定有钩状弹片23。加油口盖处于闭锁状态时，弹片23的自由端即左端抵于设在齿盘10的底面的向下的凸起24上，且此状态下弹片23受到凸起24向右的压力。

如图8所示，本实施例的铰链臂2与齿盘10同轴固联，且与盖板3相固联。

本实施例的电路原理图如图3所示，防错开关7、加油口盖开关6、车辆电机25、车辆发动机19均由车辆ECU控制。

本实施例的工作原理如下：

I、初始时，加油口盖关闭，防错开关17断开，关闭动作限位装置7卡紧齿盘10，此时为锁止状态；

II、按动加油口盖开关6，车辆ECU首先发出防错信号，防错开关17断开，发出正向操作信号，电机5顺时针正转，带动关闭动作限位装置7向上移动，实现解锁，；

III、齿盘10在弹片23作用下轻微转动，齿轮9和齿盘10的齿啮合，带动齿盘10转动(铰链臂2与盖板3随之转动)，加油口盖逐渐开启；

IV、当加油口盖开启至极限位置时，齿盘10上台阶碰触关闭动作限位装置7向上运动，关闭动作限位装置7接通防错开关17，电机5停转，开启过程完成；

V、关闭加油口盖时，按动加油口盖开关6，车辆ECU首先发出防错信号，防错开关17接通，发出反向操作信号，电机5逆时针反转，与开启过程相反，实现关闭及闭锁；

VI、如忘记关闭油箱门，此时防错开关17接通。汽车发动机启动时，ECU识别发动机启动信号，同时识别出防错信号接通(此时不用按动开关)，执行反操作，电机5反转，将油箱门关闭，以此起到防错作用。

实施例2

本实施例为一种电动控制启闭的加油口盖，其与实施例1的区别在于：

关闭动作限位装置7与卡臂18相接近的一面的截面结构上为拐角是直角的“7”字形（用于替代实施例1中设于关闭动作限位装置7与卡臂18相接近的一面上所带有的“]”状限位凹槽）。

本实施例其它部分的结构与实施例1完全相同。

实施例3

本实施例为一种电动控制启闭的加油口盖，其与实施例1的区别在于：

关闭动作限位装置7为刀形，即包括上部的带齿的条状部分，以及下部的独腿部分，齿盘10的弧形边缘可于条状部分的下方且半径小于独腿所在半径的区域内转动。（即：齿盘10不再带有弧形延伸端13；独腿代替实施例1的两支腿）

本实施例其它部分的结构与实施例1完全相同。

实施例4

本实施例为一种电动控制启闭的加油口盖，其与实施例1的区别在于以下两点：

①关闭动作限位装置7与卡臂18相接近的一面的截面结构上拐角是直角的“7”字形（用于替代实施例1中设于关闭动作限位装置7与卡臂18相接近的一面上所带有的“]”状限位凹槽）。

②关闭动作限位装置7为刀形，即包括上部的带齿的条状部分，以及下部的独腿部分，齿盘10的弧形边缘可于条状部分的下方且半径小于独腿所在半径的区域内转动。（即：齿盘10不再带有弧形延伸端13；独腿代替实施例1的两支腿）

本实施例其它部分的结构与实施例1完全相同。

Claims (9)

1.一种电动控制启闭的加油口盖，包括加油口盖口管、加油口盖本体，其特征在于：它还包括由车辆ECU控制的用于启闭加油口盖本体的电动启闭装置，该电动启闭装置的工作端与加油口盖本体联动。

2.根据权利要求1所述的电动控制启闭的加油口盖，其特征在于：

所述电动启闭装置包括与加油口盖本体一体联接且可同轴同步旋转的从动旋转件，还包括于加油口盖口管上固定的由车辆ECU控制的电机、于车体上相应于驾驶位前方位置处固定的由车辆ECU控制的电机加油口盖开关；

所述电机的输出轴上固联有主动旋转件，主动旋转件经机械传动将电机的转动转化为从动旋转件的水平转动，以加油口的开口端面所在平面水平设置为基准，则所述电动启闭装置还包括设于加油口盖口管上且与之滑动配合故能上下运动而经与从动旋转件的接触实现加油口盖本体关闭及闭锁、经与从动旋转件的分离实现加油口盖本体开启的关闭动作限位装置，以及能于加油口盖本体开启完成瞬间与所述关闭动作限位装置相接触而使其向上运动的开启动作限位装置；所述关闭动作限位装置能随从动旋转件的顺时针转动而下降、随从动旋转件的逆时针转动而上升。

3.根据权利要求2所述的电动控制启闭的加油口盖，其特征在于：所述主动旋转件为固联于水平设置的电机输出轴上的齿轮，所述从动旋转件为与加油口盖本体一体固联的扇形齿盘，齿盘的弧形边缘为带齿部，齿轮位于带齿部的上方，所述带齿部所带的齿与所述齿轮能够啮合；以加油口盖本体的顶面中心点为平面直角坐标系的原点、所述齿盘的运动轨迹在一二象限为基准，则所述关闭动作限位装置位于齿盘于加油口盖关闭状态时所在位置的左上角，齿盘的带齿部的周向左方还带有无齿段，加油口盖关闭状态时，齿轮位于无齿段的上方，而此时关闭动作限位装置恰位于齿轮的左方，且关闭动作限位装置右端面的下部恰与齿轮的边缘处于相接触/分离的临界状态，该下部为平面结构，关闭动作限位装置右端面自该平面结构的下部的以上部分带有能与齿轮相啮合的竖向间隔分布的齿呈齿条状。

4.根据权利要求3所述的电动控制启闭的加油口盖，其特征在于：齿盘的弧形边缘于所述弧形的逆时针方向的前端带有沿其周向延伸的弧形延伸端，弧形边缘与弧形延伸端的上表面均带齿，所述齿与所述齿轮能够啮合；所述关闭动作限位装置为倒凹字形的块状，即包括上部的带齿的条状部分，以及下部的相隔开的两支腿部分，弧形延伸端可随齿盘的左旋或右旋于两支腿间转动。

5.根据权利要求4所述的电动控制启闭的加油口盖，其特征在于：在齿盘的周边还带有沿半径方向外凸的第一凸台，所述第一凸台的顶面所在的高度与加油口盖关闭状态时关闭动作限位装置的底端所在的高度相适配，该第一凸台的右端终止于齿盘外周壁上相应于加油口盖关闭到位瞬间关闭动作限位装置所在的位置处；在齿盘的周边相应于第一凸台右端右方的位置即自第一凸台右端沿顺时针方向往后的部位，还带有沿半径方向外凸的第二凸台，第二凸台的顶面所在的高度高于第一凸台的顶面所在的高度；第一凸台与第二凸台间经斜面连接，该斜面与第一凸台的顶面、第二凸台的顶面间的夹角均为钝角；该斜面即为开启动作限位装置。

6.根据权利要求2—5中任一项所述的电动控制启闭的加油口盖，其特征在于：所述电动控制启闭的加油口盖还包括与车辆ECU电连接的防错开关，所述防错开关固定设于加油口盖口管上且带有靠近关闭动作限位装置的背对带齿面的一面的水平延伸的卡臂，关闭动作限位装置的该面上带有“]”状限位凹槽，该槽所处的位置与高度恰能使关闭动作限位装置向上运动到极限位置时槽顶面与卡臂的底面相接触且关闭动作限位装置向下运动到极限位置时槽顶面与卡臂的底面相接触。

7.根据权利要求6所述的电动控制启闭的加油口盖，其特征在于：

所述加油口盖口管上设有电机支架、关闭动作限位装置支架、弹片支架；

电机固定于电机支架上；

关闭动作限位装置限位于关闭动作限位装置支架上，并可相对于加油口盖本体上下滑动；

所述弹片支架上固定有钩状弹片，加油口盖处于闭锁状态时，弹片的自由端即左端抵于设在齿盘底面的向下的凸起上，且此状态下该弹片受到该凸起向右的压力。

8.根据权利要求3、4、5或7中任一项所述的电动控制启闭的加油口盖，其特征在于：它还包括盖板和铰链臂，所述铰链臂与齿盘同轴固联，且与盖板相固联。

9.根据权利要求6所述的电动控制启闭的加油口盖，其特征在于：它还包括盖板和铰链臂，所述铰链臂与齿盘同轴固联，且与盖板相固联。

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