CN105822156B - 车门双锁系统的执行器及其驱动机构 - Google Patents

Abstract

一种车门双锁系统的执行器的驱动机构，包括马达、以及顺序啮合的第一齿轮、第二齿轮、及第三齿轮，所述马达具有一转轴，所述第一齿轮与转轴固定连接，马达转动带动第一齿轮同步转动，进而驱动所述第二齿轮、第三齿轮转动，所述第二齿轮上形成有缺齿部，所述第三齿轮上连接有凸块随第三齿轮转动，在所述凸块的转动路径上设置有挡块与凸块作用能够使第三齿轮停止转动，第二齿轮转动至其缺齿部与第三齿轮对应时所述凸块偏离挡块一定角度，所述第二齿轮继续转动至其缺齿部完全与第三齿轮相分离时，第二齿轮与第三齿轮再次啮合并再次驱动第三齿轮转动直至第三齿轮上的凸块与挡块相触碰，本发明通过单个马达配合齿轮，转过不同角度分别形成中央锁以及双重锁，结构简单、成本得以有效降低。

Description

车门双锁系统的执行器及其驱动机构

技术领域

本发明涉及汽车车门双锁系统，特别是涉及车门双锁系统的执行器。

背景技术

随着经济的发展，汽车逐渐普及，成为人们日常生活、工作常用的代步工具。汽车门锁作为保障汽车安全的重要部件，得到了广泛的发展与应用。

车门双锁系统在双重锁定后，车门内外的把手均不能打开车门，如此即使盗贼打碎车窗进入车内，也不能打开车门，因此，车门双锁系统可以达到满意的防盗效果。现有汽车车门双锁系统通常包括控制器、执行器、锁体、以及通过连杆等与锁体枢接的内、外把手，控制器根据接收到的解锁、中央锁或双重锁指令，给予执行器相应的控制信号，执行器根据接收的信号执行相应的动作，使内外把手与锁体断开或相连，实现锁定或解锁。现有执行器结构通过两个马达分别驱动，实现中央锁和双重锁的功能，不仅结构复杂、体积庞大，也使得执行器的成本高昂。

发明内容

有鉴于此，提供一种结构简单紧凑、低成本的车门双锁系统的执行器及其驱动机构。

一种一双锁系统的执行器的驱动机构，包括马达、以及顺序啮合的第一齿轮、第二齿轮、及第三齿轮，所述马达具有一转轴，所述第一齿轮与转轴固定连接，马达转动带动第一齿轮同步转动，进而驱动所述第二齿轮、第三齿轮转动，所述第二齿轮上形成有缺齿部，所述第三齿轮上连接有凸块随第三齿轮转动，在所述凸块的转动路径上形成有挡块与凸块作用使第三齿轮停止转动，第二齿轮转动至其缺齿部与第三齿轮接触时所述凸块偏离挡块一定角度，所述第二齿轮继续转动至其缺齿部完全与第三齿轮相分离时，第二齿轮与第三齿轮再次啮合并再次驱动第三齿轮转动直至第三齿轮上的凸块与挡块相触碰。

一种车门双锁系统的执行器，包括操作机构、卡位机构、以及驱动所述操作机构与卡位机构的驱动机构，所述操作机构与锁体连接，所述驱动机构包括马达、以及顺序啮合的第一齿轮、第二齿轮、及第三齿轮，所述马达具有一转轴，所述第一齿轮与转轴固定连接，马达转动带动第一齿轮同步转动，进而驱动所述第二齿轮、第三齿轮转动，所述第二齿轮上形成有缺齿部，所述第三齿轮上连接有凸块随第三齿轮转动，在所述凸块的转动路径上形成有挡块与凸块作用使第三齿轮停止转动，第二齿轮转动至其缺齿部与第三齿轮接触时所述凸块偏离挡块一定角度，驱动机构使操作机构由第一位置运动至第二位置，形成中央锁定，所述第二齿轮继续转动至其缺齿部完全与第三齿轮相分离时，第二齿轮与第三齿轮再次啮合并再次驱动第三齿轮转动直至第三齿轮上的凸块与挡块相触碰，驱动机构使卡位机构将所述操作机构卡死在第二位置。

相较于现有技术，本发明车门双锁系统的执行器的驱动机构通过单个马达配合齿轮，转过不同角度分别形成中央锁以及双重锁，结构简单、成本得以有效降低；另外在第二齿轮上形成缺齿部，执行器实现自锁，有效避免锁定后反转复位，保证门锁的可靠性；再另外，形成凸块以及挡块进行机械限位，保证齿轮转动的精确性，从而保证执行器的准确度。

附图说明

图1为采用本发明执行器的车门双锁系统的结构方框图。

图2为执行器的驱动机构在解锁状态下的结构示意图。

图3为驱动机构在中央锁定状态下的示意图。

图4为驱动机构在双重锁定状态下的示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及具体实施方式对本发明进行详细说明。

如图1所示，本发明车门双锁系统的执行器10用于汽车车门的锁定，与控制器20、锁体30、手动解锁件40、以及分别设于车门内、外的把手50、60等相配合，构成车门双锁系统，实现车门的中央锁定、双重锁定以及锁定后的解锁。

所述执行器10包括有操作机构11、卡位机构12、以及驱动机构13。所述操作机构11与锁体30连接；所述手动解锁件40、内把手50、以及外把手60分别通过解锁拉杆42、内开拉杆52、以及外开拉杆62与操作机构11枢接；所述驱动机构13与控制器20连接，根据控制器20的指令驱动操作机构11或卡位机构12移动。具体地，在解锁状态时，所述操作机构11处于第一位置，与内开拉杆52及外开拉杆62分别相连，此时操作内、外把手50、60均可使锁体30打开，也就是可以操作内、外把手50、60打开车门；当控制器20发出中央锁指令时，驱动机构13驱使操作机构11从第一位置运动到第二位置，断开内开拉杆52、外开拉杆62与操作机构11的连接，从而操作内、外把手50、60无法打开车门，实现中央锁定；当控制器20发出双重锁指令时，在达到中央锁定的状态后，驱动机构13驱使卡位机构12动作，将操作机构11卡死在第二位置。

在中央锁定的情况下，可以通过电控方式或手动方式解锁。电控解锁时，控制器20发出解锁指令，驱动机构13驱动操作机构11反向移动至第一位置复位，恢复操作机构11与内开拉杆52、外开拉杆62的连接；手动解锁时，按下手动解锁件40，与其连接的解锁拉杆42带动操作机构11复位至第一位置，恢复操作机构11与内开拉杆52、外开拉杆62的连接。在一些车型中，所述手动解锁件40是拉销(也叫门提)，上提拉销即带动操作机构11复位；在另外一些车型中，所述手动解锁件40与内把手50集成，中央锁定时，双拉内把手50即可使操作机构11复位解锁。在双重锁定时，操作机构11被卡位机构12卡死在第二位置，不能被解锁拉杆42带动复位，从而使手动解锁件40失效，只能通过电控方式解锁，或在车辆外部通过钥匙解锁。

如图2所示，本发明执行器10的驱动机构13包括马达14、第一齿轮15、第二齿轮16、以及第三齿轮17。所述马达14与控制器20连接，根据控制器20的指令启动或停止。所述马达14具有一转轴141，所述第一齿轮15固定连接于所述转轴141上，与所述第二齿轮16、第三齿轮17顺序啮合。优选地，所述转轴141与第一齿轮15通过D形截面和孔形成配合，可以有效避免第一齿轮15与转轴141的相对转动。所述第三齿轮17与操作机构11以及卡位机构12连接，当马达14根据控制器20的指令启动时，带动固定连接于其转轴141上的第一齿轮15随之同步转动，进而通过第二、第三齿轮16、17最终带动所述操作机构11以及卡位机构12动作，实现锁定或解锁。

本实施例中，所述第一、第二、与第三齿轮15、16、17均为直齿轮，三者并排设置，第一齿轮15的直径远小于第二齿轮16，第三齿轮17则与第二齿轮16的直径大致相同。第一齿轮15为完整的齿轮结构，其整个外周缘上均匀的形成有齿；所述第二齿轮16的外周缘上形成有一段弧形缺齿部161，当第二齿轮16转动至其缺齿部161与第三齿轮17接触时，第二齿轮16空转，不会带动第三齿轮17随之转动。较佳地，所述第二齿轮16在该缺齿部161位置处为外凸的光滑弧面，所述第三齿轮17的外周缘对应所述缺齿部161设有凸出部171，所述凸出部171的径向外表面为与缺齿部161相匹配的内凹的光滑弧面，所述凸出部171的周向长度远小于所述缺齿部161的周向长度，保证第二齿轮16在其缺齿部161与第三齿轮17完全分离之后能再次与第三齿轮17啮合，驱动第三齿轮17继续转动。

所述第三齿轮17上形成有凸块18随第三齿轮17同步转动，本实施例中，所述凸块18呈扇形，用于与固定的挡块19作用，限制第三齿轮17的转动。所述挡块19位于凸块18的转动路径上，当凸块18随第三齿轮17转动至与挡块19触碰时，受固定的挡块19的限制，第三齿轮17停止转动。本实施例中，所述挡块19为2个，对称地设置于第三齿轮17的两侧，两挡块19之间对应的圆心角为180度。每一挡块19的末端延伸至第三齿轮17的正上方，与第三齿轮17平行间隔设置，两者之间形成有间隙，所述间隙小于凸块18的厚度，在保证挡块19对凸块18形成阻碍的同时有效避免第三齿轮17转动时与挡块19产生摩擦。

下面以马达14逆时针转动驱动操作机构11到达锁定位置为例，对本发明车门双锁系统的执行器10的驱动机构13的运转进行详细说明：

如图2所示，当处于解锁状态时，所述第一齿轮15、第二齿轮16、第三齿轮17顺序啮合，第二齿轮16的缺齿部161位于其与第一齿轮15啮合位置的前侧，第三齿轮17上的凸块18与其中一挡块19相接触，与另一挡块19相分离，所述相接触的挡块19位于第二、第三齿轮16、17的啮合位置的后侧，相分离的挡块19位于第二、第三齿轮16、17的啮合位置的前侧。当控制器20发出中央锁定的指令时，马达14逆时针转动，带动第一齿轮15同步逆时针转动，与之啮合的第二齿轮16则顺时针转动，而与第二齿轮16啮合的第三齿轮17则随之逆时针转动，第三齿轮17转动时带动凸块18随之逆时针同步转动。由于第一齿轮15的直径远小于第二、第三齿轮16、17，因此第二、第三齿轮16、17的转速远小于随马达14同步转动的第一齿轮15，将马达14的高速转速转化为低速转速并输出给所述操作机构11以及卡位机构12。

在上述转动过程中，第二齿轮16上的缺齿部161朝向与第三齿轮17啮合的位置转动，第三齿轮17上的凸块18朝向与之相分离的前侧的挡块19靠近。如图3所示，当第二齿轮16转过预定角度(如110度)使其齿缺齿部161与第三齿轮17接触，操作机构11由第一位置移动至第二位置，形成中央锁定，马达14断电。由于惯性，马达14在断电后会持续转动一很短的时间，继续驱动第二齿轮16转动，由于此时第二齿轮16的缺齿部161与第三齿轮17对应，第二齿轮16的继续转动形成空转，第三齿轮17不动，避免误上双重锁，从而保证执行器10的准确度。另外，第三齿轮17停止转动后，第二齿轮16在马达14的惯性作用下继续转过一小的角度，使得第二齿轮16与第三齿轮17的对应位置偏离缺齿部161的边缘一定距离，第二、第三齿轮16、17没有任何齿相啮合，此时第三齿轮17反转亦不能驱动第二齿轮16转动，执行器10自锁，避免因外界因素，比如车身振动或碰撞等反转复位，提高门锁的可靠性和安全性。

在解锁状态至中央锁定的过程中，第三齿轮17转过的角度小于两挡块19之间的角度，凸块18在与其后侧的挡块19分离后尚未与前侧的挡块19形成接触，第三齿轮17在整个转动过程中与挡块19未发生作用。优选地，在中央锁定时，所述第三齿轮17转动至其凸出部171与第二齿轮16的缺齿部161接触，两者相匹配的凹凸弧面使第二齿轮16的转动更为稳定。所述第三齿轮17的凸出部171靠近所述凸块18且位于凸块18的后侧，在中央锁定状态下，所述凸块18位于其前侧的挡块19与凸出部171之间，偏离前侧的挡块19一定的角度(如40度)。

当控制器20发出双重锁的指令时，驱动机构13驱动操作机构11至第二位置，即到达中央锁定的状态后，如图4所示，马达14持续转动，使第二齿轮16的缺齿部161全部转过与第三齿轮17相接触的位置，缺齿部161与第三齿轮17完全分离，第二齿轮16再次与第三齿轮17相啮合并带动第三齿轮17再次随之转动预定角度(如40度)，第三齿轮17上的凸块18与其前侧的挡块19触碰，此时第三齿轮17的再次转动驱使卡位机构12运动将操作机构11卡死在第二位置处，形成双重锁定，马达14断电。由于凸块18与挡块19的设置，凸块18与挡块19触碰使得第三齿轮17停止转动，并反作用于第二齿轮16、第一齿轮15，确保第三齿轮17的转动角度的精准度，保证执行器10的准确性。

由于第二齿轮16上形成有缺齿部161，第二齿轮16在其缺齿部161转过与第三齿轮17接触位置后到达双重锁定位置，此时若第三齿轮17反向转动，在带动第二齿轮16反向转动一小角度后，第二齿轮16的缺齿部161回转到与第三齿轮17对应，第二、第三齿轮16、17之间形成滑动接触，第三齿轮17的反转不能带动第二齿轮16持续转动，执行器10自锁，避免因为意外的震动等解锁，保证门锁的可靠性与安全性。在上述中央锁或双重锁的过程中，由于第二齿轮16的尺寸远大于第一齿轮15，第二齿轮16在转动过程中，其缺齿部161不会转动至与第一齿轮15相啮合的位置，保证第一齿轮15能持续驱动第二齿轮16转动，不会形成空转。

在中央锁定以及双重锁定后如需解锁，输入解锁命令，马达14反向顺时针转动，带动第二齿轮16逆时针转动，第二齿轮16的主动的反向转动使其与第三齿轮17再次形成啮合，驱动第三齿轮17随之顺时针转动，回到图1所示状态，带动卡位机构12以及操作机构11复位解锁。由上述内容可知，本发明车门双锁系统的执行器10其驱动机构13通过单个马达14配合齿轮，转过不同角度分别形成中央锁以及双重锁，结构简单、成本得以有效降低；另外在第二齿轮16上形成缺齿部161，执行器10实现自锁，有效避免锁定后反转复位，保证门锁的可靠性；再另外，形成凸块18以及挡块19进行机械限位，保证齿轮转动的精确性，从而保证执行器10的准确度。

需要说明的是，本发明并不局限于上述实施方式，根据本发明的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本发明的创造精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种车门双锁系统的执行器的驱动机构，包括马达、以及顺序啮合的第一齿轮、第二齿轮、及第三齿轮，所述马达具有一转轴，所述第一齿轮与转轴连接并同步旋转，马达转动带动第一齿轮同步转动，进而驱动所述第二齿轮、第三齿轮转动，其特征在于：所述第二齿轮上形成有缺齿部，所述第三齿轮上连接有凸块随第三齿轮转动，在所述凸块的转动路径上设置有挡块与凸块作用能够使第三齿轮停止转动，第二齿轮转动至其缺齿部与第三齿轮对应时所述凸块偏离挡块一定角度，所述第二齿轮继续转动至其缺齿部完全与第三齿轮相分离时，第二齿轮与第三齿轮再次啮合并再次驱动第三齿轮转动直至第三齿轮上的凸块与挡块相触碰。

2.如权利要求1所述的驱动机构，其特征在于，所述第二齿轮的缺齿部为凸出的光滑弧面。

3.如权利要求2所述的驱动机构，其特征在于，所述第三齿轮上形成有凸出部，所述凸出部的径向外表面为与第二齿轮的缺齿部相匹配的内凹的光滑弧面，所述凸出部的长度小于缺齿部，所述第二齿轮转动至其缺齿部与第三齿轮接触时，第三齿轮的突出部与缺齿部相接触，第二齿轮与第三齿轮形成滑动接触。

4.如权利要求1所述的驱动机构，其特征在于，所述第一齿轮的直径小于第二齿轮。

5.如权利要求1所述的驱动机构，其特征在于，所述马达的转轴与第一齿轮通过D形截面和孔形成配合。

6.如权利要求1所述的驱动机构，其特征在于，所述挡块为2个，对称地设置于第三齿轮的两侧，所述凸块位于两挡块之间并随第三齿轮在两挡块之间转动。

7.如权利要求6所述的驱动机构，其特征在于，所述凸块一体形成于第三齿轮上，所述两挡块的末端延伸至第三齿轮上方，与第三齿轮平行间隔设置，挡块与第三齿轮的间隙小于凸块的厚度。

8.如权利要求1所述的驱动机构，其特征在于，所述凸块呈扇形。

9.一种车门双锁系统的执行器，包括操作机构、卡位机构、以及驱动所述操作机构与卡位机构的驱动机构，所述操作机构与锁体连接，其特征在于：所述驱动机构为权利要求1-8中任意一项所述的驱动机构，第二齿轮转动至其缺齿部与第三齿轮对应时，驱动机构驱动操作机构由第一位置运动至第二位置，形成中央锁定，所述第三齿轮转动至凸块与挡块相触碰时，驱动机构使卡位机构将所述操作机构卡死在第二位置。