CN105804535B - 车辆门锁单元的驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够提高开关的耐久性的门锁单元的驱动装置。上述门锁单元的驱动装置包括：中立开关，在利用电机使自动关闭功能动作时，所述中立开关脱离第一凸轮面而从导通切换成断开；以及齿轮检测开关，在利用电机使自动关闭功能动作时，所述齿轮检测开关脱离第二凸轮面而从导通切换成断开。此外，门锁单元的驱动装置构成为，使利用所述电机的自动关闭功能以所述门锁单元的棘轮开关从断开向导通切换为起点而动作，使利用所述电机的自动关闭功能基于所述中立开关从断开向导通切换而结束，并且在利用所述电机使自动释放功能动作时，使所述齿轮检测开关再次与所述第二凸轮面抵接而从断开切换成导通。

Description

车辆门锁单元的驱动装置
技术领域
本发明涉及一种车辆门锁单元，特别是涉及一种锁单元的驱动装置。
背景技术
以往公知的锁单元包括：卡锁，与锁止销卡合；棘轮，与所述卡锁卡合并保持所述卡锁和所述锁止销的卡合。此外，所述卡锁与驱动装置(具有自动关闭功能的装置；以下也称为自动关闭机构)相关联地连接，该驱动装置利用电机动力使所述卡锁从半锁位置转动至全锁位置，所述棘轮与驱动装置(具有自动释放功能的装置；以下也称为自动释放机构)相关联地连接，该驱动装置利用电机动力使所述棘轮向开门方向(解除所述棘轮与所述卡锁的卡合的方向)转动而使门成为能够开门的状态(例如参照专利文献1。具有自动关闭机构的锁单元参照专利文献2)。
所述驱动装置的控制过程中利用了来自多个开关的信号。所述多个开关大体分为：被驱动侧开关组，检测锁单元的卡锁和棘轮的状态(位置)；以及驱动侧开关组，检测利用电机动力使卡锁和棘轮转动的驱动机构的状态(位置)。
被驱动侧开关组相当于锁开关和棘轮开关，该锁开关检测卡锁的解锁位置、半锁位置和全锁位置等，该棘轮开关检测棘轮是否转动至能与卡锁啮合的位置等。驱动侧开关组相当于齿轮开关等，该齿轮开关检测利用电机动力而转动的扇形齿轮等驱动机构是位于中立位置(初始位置)、还是位于动作结束位置等。
专利文献1：日本专利公开公报特开2014-9477号
专利文献2：日本专利公开公报特开2005-248485号
基于锁单元/驱动机构的设计构思所使用的所述多个开关的种类和数量不同，来自所述多个开关的信号的处理方法也各种各样，但是在任何情况下，开关的耐久性、使开关导通或断开的凸轮件的小型化是设计上需要不断完善的课题。
发明内容
因此，本发明提供一种门锁单元的驱动装置，其包括：中立开关，在利用电机使自动关闭功能动作时，所述中立开关脱离第一凸轮面而从导通切换成断开；以及齿轮检测开关，在利用所述电机使自动关闭功能动作时，所述齿轮检测开关脱离第二凸轮面而从导通切换成断开，所述门锁单元的驱动装置构成为，使利用所述电机的自动关闭功能以所述门锁单元的棘轮开关从断开向导通切换为起点而动作，使利用所述电机的自动关闭功能基于所述中立开关从断开向导通切换而结束，并且在利用所述电机使自动释放功能动作时，使所述齿轮检测开关再次与所述第二凸轮面抵接而从断开切换成导通。
本发明在上述门锁单元的驱动装置的基础上，优选所述第二凸轮面设定在不与所述中立开关抵接的高度，并且以所述第一凸轮面的端部为起点连接于所述第一凸轮面。
按照本发明，由于以棘轮开关从断开向导通切换为起点，使自动关闭机构动作，所以自动关闭机构的动作开始时机被明确化，其结果，在使自动关闭机构动作之后，可以在短时间内使齿轮检测开关离开第二凸轮面而从导通切换成断开，可以将齿轮检测开关的导通时间设定为较短，从而可以提高耐久性。
此外，由于使不与中立开关抵接的第二凸轮面与第一凸轮面的末端连接，所以可以使齿轮联动凸轮件小型化。
附图说明
图1是本发明实施方式的驱动装置所适用的门锁装置的锁单元的主视图。
图2是图1的锁单元的局部省略后视图。
图3是表示将被驱动侧开关组的开关组件安装于锁单元的锁身的状态的后视图。
图4是锁单元的背面侧的分解图。
图5是安装有齿轮联动凸轮件的驱动装置的扇形齿轮的主视图。
图6是表示齿轮联动凸轮件和驱动侧开关组的开关组件的主视图。
图7是表示驱动侧开关组的开关组件的主视图。
图8是齿轮联动凸轮件的放大图。
图9是时序图。
附图标记说明
10…锁身
11…锁轴
12…卡锁
13…棘轮轴
14…棘轮
14a…爪部
15…锁止销
16…进入通道
17…卡合槽
18…半锁卡合部
19…全锁卡合部
20…锁开关杆
21…自动关闭杆
22…连接销
23…自动关闭机构
24…棘轮杆
25…自动释放机构
26…开关组件
27…开关盒
28…固定构件
29～31…开关收纳部
32…棘轮开关
33…半锁开关
34…全锁开关
35…凸轮面
36…棘轮开关杆
37…背面侧鼓出部
38…电机
39…扇形齿轮
39a…齿
40…齿轮联动凸轮件
41…开关组件
42…开关盒
43…开关收纳部
44…开关收纳部
45…中立开关
46…齿轮检测开关
47…第一凸轮面
47a…右侧面
47b…左侧面
48…第二凸轮面
50…扇形齿轮轴
具体实施方式
对本发明的实施例进行说明。如图1所示，在锁单元(锁装置)的由合成树脂等形成的锁身10上利用锁轴11支承卡锁12，并且利用棘轮轴13支承棘轮14。卡锁12具有卡合槽17、半锁卡合部18和全锁卡合部19。卡合槽17从卡锁12的外周面朝向锁轴11形成，具有能够收容锁止销15的宽度。如图1所示，半锁卡合部18形成于卡合槽17中的位于卡锁12的开口边缘部左侧的部分。当使卡锁12向顺时针转动方向转动而到达半锁位置时，上述半锁卡合部18与棘轮14卡合而将卡锁12卡止。全锁卡合部19在卡锁12的外周面上形成为凹部。当使卡锁12向顺时针转动方向转动而到达全锁位置时，上述全锁卡合部19与棘轮14卡合而将卡锁12卡止。
棘轮14具有爪部14a。爪部14a在棘轮14的径向前端部形成为朝向卡锁12突出。当棘轮14向顺时针转动方向转动时，能够利用上述突出的部分与卡锁12的半锁卡合部18和全锁卡合部19卡合。利用弹簧弹力始终对棘轮14朝向顺时针转动方向施加作用力。
如果门进行关门移动，则固定在车身上的锁止销15相对性地进入锁身10上形成的进入通道16内，并与卡锁12的卡合槽17卡合，并且使解锁位置的卡锁12向全锁方向(顺时针转动方向)转动。如果卡锁12到达半锁位置，则利用弹簧弹力使棘轮14向顺时针转动方向转动，能够使爪部14a和卡锁12的半锁卡合部18卡合。此外，如果卡锁12到达全锁位置，则能够使爪部14a和卡锁12的全锁卡合部19卡合。如果棘轮14的爪部14a与卡锁12的全锁卡合部19卡合，则关门动作结束，门被保持为关门状态。
图2表示锁单元的背面。在所述锁轴11的端部安装有图4所示的锁开关杆20和自动关闭杆21。锁开关杆20和自动关闭杆21与所述卡锁12一体地联动转动，并且在本实施例中，锁开关杆20和自动关闭杆21利用贯穿锁身10的连接销22相互连接，并以锁轴11为中心联动转动。
所述自动关闭杆21与以往公知的电机式自动关闭机构23相关联地连接。如果利用自动关闭机构23的电机动力使自动关闭杆21转动，则半锁位置的卡锁12利用电机动力向全锁位置转动。
在所述棘轮轴13的端部设置有与所述棘轮14联动转动的棘轮杆24。棘轮杆24优选由金属板制成，使其一部分弯曲而能够与棘轮14卡合并联动。棘轮杆24与门的拉开把手(未图示)相关联地连接。如果利用拉开把手的开门操作使棘轮杆24转动，则棘轮14向开门方向(图1中的逆时针转动方向)转动而解除棘轮14与所述卡锁12的卡合。如果解除棘轮14与卡锁12的卡合，则门成为能够打开的状态。
此外，棘轮杆24与以往公知的电机式自动释放机构25相关联地连接。利用自动释放机构25的电机动力也可以解除棘轮14与所述卡锁12的卡合，从而使门成为能够打开的状态。
如图3所示，在所述锁身10背面侧的下部(锁身10背面的棘轮侧)设置有被驱动侧开关组的开关组件26。开关组件26包括开关盒27以及安装在上述开关盒27上的棘轮开关32和锁开关(半锁开关33、全锁开关34)。开关盒27例如由合成树脂制成。利用螺钉等固定构件28将开关盒27固定在锁身10上。在开关盒27上一体形成有三个开关收纳部29、30、31。在开关收纳部29内收纳有棘轮开关32，在开关收纳部30内收纳有半锁开关33，在开关收纳部31内收纳有全锁开关34。在开关收纳部29、30、31内分别预先收纳各开关32、33、34，并且作为组件26单独制造。在开关收纳部29、30、31内安装有各开关32、33、34的状态下，利用固定构件28将开关盒27固定在锁身10上。
棘轮开关32检测棘轮14的位置。锁开关检测卡锁12的位置，半锁开关33检测卡锁12的半锁位置，全锁开关34检测卡锁12的全锁位置。
所述半锁开关33和全锁开关34通过与所述锁开关杆20的凸轮面35(参照图2和图4)抵接而从断开切换成导通，所述锁开关杆20与所述卡锁12一起联动转动。凸轮面35形成在锁开关杆20的外周面上。通过利用锁开关杆20的转动使凸轮面35与锁开关33、34抵接而将锁开关33、34从断开切换成导通，来检测卡锁12的位置。此外，棘轮开关32通过与图4的棘轮开关杆36(参照图4)抵接而从断开切换成导通，该棘轮开关杆36与所述棘轮杆24一体地转动。棘轮开关杆36与棘轮杆24一起设置于棘轮轴13的端部。通过使棘轮开关杆36与棘轮开关32抵接而使棘轮开关32从断开切换成导通，来检测棘轮14的位置。开关盒27实质上配置成比图3中划分所述进入通道16的锁身10的背面侧鼓出部37靠向下方。
本实施例的驱动机构具有所述自动关闭机构23和所述自动释放机构25。上述驱动机构由共用的一个电机38驱动，利用电机38的正转使扇形齿轮39从中立位置正转(自动关闭转动)，并且利用电机38的反转使扇形齿轮39从中立位置反转(自动释放转动)。虽然上述结构自身能够代替以往结构并省略了详细部分的结构说明，但是如图5所示，本实施例的驱动机构具有电机38和扇形齿轮39。利用扇形齿轮轴50支承扇形齿轮39。扇形齿轮39具有扇形形状，在其外周面上形成有齿39a。扇形齿轮39的齿39a与电机38的输出齿轮啮合，通过驱动电机38，扇形齿轮39以扇形齿轮轴50为中心转动。扇形齿轮39从中立位置向一个方向(图5中的顺时针转动方向)转动(正转)时，以卡锁12向全锁方向转动的方式使自动关闭杆21转动，另一方面，扇形齿轮39从中立位置向另一个方向(图5中的逆时针转动方向)转动(反转)时，以棘轮14向脱离与卡锁12的卡合的方向转动的方式使棘轮杆24转动。在这种结构的驱动机构中，如果利用电机38的动力使扇形齿轮39从中立位置正转，则图2的自动关闭杆21转动，卡锁12向全锁方向转动，卡锁12的全锁卡合部19和棘轮14的爪部14a卡合，从而成为关门状态。此外，如果扇形齿轮39从中立位置反转，则图2的棘轮杆24转动，棘轮14脱离卡锁12而成为能够开门的状态。
另外，在本实施例中，在与使作为本申请要点的驱动侧开关组导通或断开的齿轮联动凸轮件40的关系中，扇形齿轮39的中立位置存在开门状态时的中立位置和关门状态时的中立位置这两种中立位置。
本实施例的所述扇形齿轮39安装有图8所示的所述齿轮联动凸轮件40。齿轮联动凸轮件40与扇形齿轮39一体地以扇形齿轮轴50为中心转动。第一凸轮面47和第二凸轮面48沿周向形成在齿轮联动凸轮件40的外周面上。第一凸轮面47具有平坦的右侧面47a和与上述右侧面47a相邻的平坦的左侧面47b。从正面观察时，第一凸轮面47由右侧面47a和左侧面47b形成为山形，其顶部为钝角。以第一凸轮面的端部为起点连接第二凸轮面48。具体地说，第二凸轮面48在图5中从第一凸轮面47的左侧面47b的左端向左方延伸。第二凸轮面48具有弯曲面。从正面观察时，上述弯曲面具有以扇形齿轮轴50为中心的圆弧形状。
如图6所示，在齿轮联动凸轮件40的附近设置有驱动侧开关组的开关组件41。开关组件41具有开关盒42(图6中未图示，参照图7)和安装在上述开关盒42上的中立开关45和齿轮检测开关46。开关盒42例如由合成树脂制成。开关盒42(图7)利用螺钉等固定构件固定于驱动机构的基座板等(未图示)。在开关盒42上一体地形成有两个开关收纳部43、44。在开关收纳部43内收纳有中立开关45，在开关收纳部44内收纳有齿轮检测开关46，并且作为组件41单独制造。
所述中立开关45通过与齿轮联动凸轮件40的山形的第一凸轮面47抵接而导通。在开门状态的初始状态下，如图6所示，中立开关45与第一凸轮面47的右侧面47a接触而导通(同时参照图9)。这种状态成为开门状态时的扇形齿轮39的中立位置。如果从图6的状态利用自动关闭机构23开始关门动作，则扇形齿轮39向图5中的顺时针转动方向转动，中立开关45越过第一凸轮面47的顶部直到离开第一凸轮面47的左侧面47b为止保持导通状态，如果离开左侧面47b则切换成断开。另外，本实施例的开关组件41的第二凸轮面48不与中立开关45抵接。
所述齿轮检测开关46通过与齿轮联动凸轮件40的作为连续的单一圆弧面的第二凸轮面48抵接而导通。在开门状态的初始状态下，如图6所示，齿轮检测开关46与第二凸轮面48的左端部接触而导通(参照图9)。如果从图6的状态利用自动关闭机构23开始关门动作，则扇形齿轮39向图5中的顺时针转动方向转动，齿轮检测开关46立即解除与第二凸轮面48的接触而切换成断开。即，本实施例中，在利用自动关闭机构23开始关门动作之后，齿轮检测开关46的导通状态的持续时间比中立开关45的导通状态的保持时间短。另外，在利用自动关闭机构23进行关门动作之后，虽然所述中立开关45和齿轮检测开关46都从导通切换成断开，但是在上述阶段未执行基于上述信号切换进行的控制。然而，通过使齿轮检测开关46位于第二凸轮面48的左端部，如后所述，立即进行齿轮检测开关46从导通向断开的切换会成为与本申请的要点相关的重要事项。
对利用自动关闭机构23进行的关门动作进行说明。利用门向关门方向的移动，锁止销15与卡锁12抵接，使卡锁12向全锁方向转动。如果卡锁12的半锁卡合部18越过了棘轮14的爪部14a，则棘轮14利用弹簧弹力而向图1中的顺时针转动方向转动。利用棘轮14向顺时针转动方向的转动，棘轮开关32与棘轮开关杆36抵接而导通，系统检测出半锁状态。如果棘轮开关32导通，则自动关闭机构23启动而开始关门动作。如果利用自动关闭机构23开始关门动作，则利用电机38的动力，扇形齿轮39向图5中的顺时针转动方向转动。如果扇形齿轮39向顺时针转动方向转动，则首先第二凸轮面48离开齿轮检测开关46，齿轮检测开关46断开，接着第一凸轮面47离开中立开关45，中立开关45断开(齿轮检测开关46不与凹下的第二凸轮面48接触)。
在检测出半锁状态之后，通过继续进行自动关闭机构23的动作，卡锁12向全锁方向转动，锁开关杆20的凸轮面35与半锁开关33接触而使半锁开关33导通，接着，全锁开关34通过与凸轮面35抵接而导通。在此，从半锁开关33导通切换到全锁开关34导通的中途，棘轮14通过与卡锁12侧面(外周面)抵接，克服弹簧弹力而被压向开门方向(图1中的逆时针转动方向)。利用上述棘轮14向逆时针转动方向的转动，棘轮开关32解除与棘轮开关杆36的抵接而断开。如果卡锁12的全锁卡合部19越过了棘轮14的爪部14a，则棘轮14利用弹簧弹力再次向图1中的顺时针转动方向转动。利用上述棘轮14向顺时针转动方向的转动，棘轮开关32与棘轮开关杆36抵接而导通，系统检测出全锁状态。
如果检测出全锁状态，则为了安全考虑稍许时滞而使电机38反转，自动关闭机构23(扇形齿轮39)恢复中立。通过下述方式检测出上述中立恢复：利用电机38的反转，使扇形齿轮39向图5中的逆时针转动方向转动，中立开关45与第一凸轮面47的左侧面47b抵接而从断开切换成导通。由此，扇形齿轮39恢复中立，自动关闭机构23的动作结束。图6的状态表示开门状态时的扇形齿轮39的中立位置，中立开关45通过与第一凸轮面47的右侧面47a抵接而导通。关门后，中立开关45通过与第一凸轮面47的左侧面47b抵接而导通。由此，中立开关45通过与第一凸轮面47的左侧面47b抵接而导通的状态成为关门状态时的中立位置。在上述状态下，齿轮检测开关46不与第二凸轮面48抵接。因此，如图9所示，在自动关闭机构23的动作结束后，齿轮检测开关46也保持断开状态。
另外，在利用自动释放机构25使扇形齿轮39反转之后(自动释放功能动作之后)，齿轮检测开关46成为导通。从自动释放功能动作到自动关闭功能动作为止的期间，齿轮检测开关46保持导通状态。因此，在与开门状态相比使用状态格外长的关门状态下，齿轮检测开关46保持断开状态。
在以上的说明中，由于本实施例以棘轮开关32从断开向导通切换为起点使自动关闭机构23动作，所以自动关闭机构23的动作开始时机被明确化。
此外，由于使自动关闭机构23动作来关门时，中立开关45离开齿轮联动凸轮件40的山形的第一凸轮面47而从导通切换成断开，并且齿轮检测开关46位于第二凸轮面48的左端部且在自动关闭机构23启动后立即解除与第二凸轮面48的接触而从导通切换成断开，所以特别是能够将齿轮检测开关46的导通状态的持续时间设定为较短，从而可以提高耐久性。
此外，在齿轮检测开关46通过与进行自动释放的动作检测的第二凸轮面48抵接而导通的结构中，由于设定成齿轮检测开关46仅在开门时成为导通，所以可以将齿轮检测开关46的导通时间设定为更短，从而可以提高耐久性。
此外，由于自动释放与自动关闭相比转动量少，且进行自动释放的动作检测的第二凸轮面48与第一凸轮面47的左侧面47b的末端连接，所以能够使齿轮联动凸轮件40小型化。

Claims (1)

1.一种门锁单元的驱动装置，其包括：
中立开关，在利用电机使自动关闭功能动作时，所述中立开关脱离第一凸轮面而从导通切换成断开；以及
齿轮检测开关，在利用所述电机使自动关闭功能动作时，所述齿轮检测开关脱离第二凸轮面而从导通切换成断开，
所述门锁单元的驱动装置的特征在于构成为，
使利用所述电机的自动关闭功能以所述门锁单元的棘轮开关从断开向导通切换为起点而动作，使利用所述电机的自动关闭功能基于所述中立开关从断开向导通切换而结束，并且在利用所述电机使自动释放功能动作时，使所述齿轮检测开关再次与所述第二凸轮面抵接而从断开切换成导通，
所述第二凸轮面设定在不与所述中立开关抵接的高度，并且以所述第一凸轮面的端部为起点连接于所述第一凸轮面。
CN201410854177.8A 2014-09-02 2014-12-31 车辆门锁单元的驱动装置 Active CN105804535B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

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