CN108590385A - 带三级锁位的电动吸合锁机构 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车门锁技术领域，尤其涉及一种带三级锁位的电动吸合锁机构，包括底板和设置在底板上的锁钩棘爪系统，锁钩棘爪系统包括锁钩、锁钩弹性元件、棘爪、棘爪弹性元件和检测装置，锁钩和棘爪均转动设置在底板上，锁钩上沿其转动方向依次开设有三个锁位分别为一级锁位、二级锁位和三级锁位，棘爪上向外延伸有一个与锁位配合的卡凸，当锁钩转动闭锁时，卡凸依次滑过三级锁位和二级锁位并卡入一级锁位，锁钩弹性元件和棘爪弹性元件分别为锁钩和棘爪提供回弹力，使卡凸能够在不同的锁位上锁止；检测装置用于检测锁钩的锁止状态，检测装置与车内的中控系统信号连接，以控制电动执行系统驱动锁钩和棘爪转动完成闭锁和解锁动作。

Description

带三级锁位的电动吸合锁机构

技术领域

本发明属于汽车门锁技术领域，尤其涉及一种带三级锁位的电动吸合锁机构。

背景技术

随着汽车行业的发展，乘客对于汽车舒适性及可操作性要求也在逐渐上升，目前汽车尾箱锁系统是汽车车身系统部件中重要的组成部分，对于汽车尾箱锁系统来说，乘客对于人性化和可靠性的开启和关闭的关注度也越来越高。

目前市场上的汽车尾箱锁系统分为电动吸合锁和低配锁系统。电动吸合锁系统通过钥匙信号自动控制尾箱锁解锁和闭锁功能，不需要手动操作以使尾箱锁解锁和闭锁，但只有两级锁位，锁扣固定在车身上，尾箱锁的锁钩卡入锁扣内完成闭锁的功能，尾箱锁在尾门关闭过程中，尾箱锁在进入二级锁位时反馈信号进行自吸合操作，进入一级锁位时锁住尾门，对于汽车尾箱在关闭过程中由于目前只有两级锁位，从二级锁位到一级锁位行程较短，尾门系统本身需要克服较大的密封力才能使尾箱锁进入二级锁位时开始自吸合操作，对于尾门系统其它组件需要克服较大的密封力；另外尾门系统在闭锁过程中出现故障停止工作，尾箱锁尚未进入二级锁位，自动吸合操作失败，尾门容易弹开，除操作不便，还存在安全隐患；以及当车身剧烈颠簸或受到猛烈撞击致使锁钩弹出一级位和二级锁位后，没有其它锁位锁止住锁钩，锁钩脱离锁扣汽车尾门弹开，存在安全隐患。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明提供一种带三级锁位的电动吸合锁机构。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下，一种带三级锁位的电动吸合锁机构，包括底板和设置在底板上的锁钩棘爪系统，所述锁钩棘爪系统包括锁钩、锁钩弹性元件、棘爪、棘爪弹性元件和检测装置，所述锁钩和棘爪均转动设置在底板上，所述锁钩上沿其转动方向依次开设有三个锁位分别为一级锁位、二级锁位和三级锁位，所述棘爪上向外延伸有一个与锁位配合的卡凸，当所述锁钩转动闭锁时，所述卡凸依次滑过三级锁位和二级锁位并卡入一级锁位，所述锁钩弹性元件和棘爪弹性元件分别为锁钩和棘爪提供回弹力，使卡凸能够在不同的锁位上锁止；

所述检测装置用于检测锁钩的锁止状态，所述检测装置与车内的中控系统信号连接，以控制电动执行系统驱动锁钩和棘爪转动完成闭锁和解锁动作。

作为优选，所述检测装置包括触动杆、触动杆弹性元件、第一微动开关和第二微动开关，所述锁钩沿转动方向设置有导向弧面，所述触动杆的一端转动设置在棘爪上，其另一端具有触点，所述触动杆弹性元件为触动杆提供回弹力，使触点始终与导向弧面接触，当卡凸卡入三级锁位时，第一微动开关与触动杆脱离接触，第二微动开关与棘爪保持接触，当卡凸卡入二级锁位时，第一微动开关保持与触动杆不接触，第二微动开关与棘爪保持接触，当卡凸卡入一级锁位时，第一微动开关保持与触动杆不接触，第二微动开关与棘爪脱离接触。通过第一微动开关与触动杆的接触状态变化，以及第二微动开关与棘爪的接触状态变化，检测锁钩的锁止状态并将信号传递给中控系统，以控制电动执行系统动作，当闭锁时电动执行系统驱动锁钩转动使卡凸卡入锁位完成闭锁动作，当开锁时电动执行系统驱动棘爪转动使卡凸脱离锁位，汽车尾门的密封力使锁钩脱离锁扣，汽车尾门弹开完成开锁动作，第一微动开关和第二微动开关检测锁钩锁止状态，工作原理简单可靠，检测准确，易于控制。

进一步地，所述触动杆上具有凹槽，所述棘爪上具有缺角，当第一微动开关与触动杆不接触时，第一微动开关位于凹槽处，当第二微动开关与棘爪不接触时，第二微动开关位于缺角处。当卡凸卡入三级锁位时，第一微动开关进入凹槽处，第二微动开关与棘爪保持接触，当卡凸卡入二级锁位时，第一微动开关仍保持在凹槽处，第二微动开关与棘爪保持接触，当卡凸卡入一级锁位时，第一微动开关仍保持在凹槽处，第二微动开关进入缺角处，结构简单巧妙，成本低，实现第一微动开关与触动杆的接触状态变化，以及第二微动开关与棘爪的接触状态变化。

进一步地，所述触动杆靠近触点的一端延伸有限位柱，所述底板上开设有与限位柱的运动轨迹相配合的限位孔，所述限位柱插入限位孔中，所述锁钩的边缘向外延伸有限位板，所述触动杆靠近触点的一端位于底板和限位板之间。触动杆随着棘爪转动而运动，限位孔限制触动杆在锁钩转动的径向跳动，底板和限位板配合限制触动杆在锁钩转动的轴向跳动，同时在触动杆弹性元件的回弹力作用下，使得触点始终与导向弧面接触而不晃动，提高第一微动开关与触动杆的接触状态变化精度和灵敏度，以及第二微动开关与棘爪的接触状态变化精度和灵敏度，提高该电动吸合锁机构的性能。

进一步地，所述锁钩弹性元件、棘爪弹性元件和触动杆弹性元件均选用扭簧。方便安装固定，降低成本，锁钩弹性元件的一端固定在底板上，其另一端固定在锁钩上，棘爪弹性元件的一端固定在底板上，其另一端固定在棘爪上，触动杆弹性元件的一端固定在底板上，其另一端固定在触动杆上。

作为优选，所述车身上设置有供锁钩闭锁时卡入的锁扣，所述锁钩上设置有与锁扣相对应的缓冲块。缓冲块设置在锁钩上随着锁钩一起转动，当锁钩转动闭锁时，锁扣与缓冲块接触，降低锁扣与锁钩之间因撞击而产生声响，起缓冲作用。

作为优选，所述底板上设置有外壳，所述外壳用于罩住锁钩棘爪系统。

作为优选，所述底板和外壳之间固定有锁钩铆钉和棘爪铆钉，所述锁钩转动套设在锁钩铆钉上，所述棘爪转动套设在棘爪铆钉上。

有益效果：

1)、本发明的带三级锁位的电动吸合锁机构，在闭锁过程中，卡凸依次滑过锁钩上的三级锁位和二级锁位并卡入一级锁位后，完成电动吸合锁机构的闭锁，汽车尾门的关闭需克服较大的密封力，或者在闭锁过程中电动吸合锁机构故障停止工作时，卡凸可卡入锁钩的一级锁位、二级锁位或三级锁位而使电动吸合锁机构锁止，防止汽车尾门弹起，该电动吸合锁机构更加安全可靠；

2)、本发明的带三级锁位的电动吸合锁机构，与现有二级锁位相比，能够有效的反馈三级锁位信号，简单可靠，对汽车尾门闭锁过程及乘客操作更加人性化；

3)、本发明的带三级锁位的电动吸合锁机构，具有三级锁止状态、二级锁止状态和全锁状态，结构设计巧妙，使得电动吸合锁机构的强度得到提高，汽车尾门更加容易关闭，汽车行驶过程中较晃动，或者汽车突然受到撞击时，该电动吸合锁机构的三个锁止状态提高安全可靠性，降低汽车尾门弹起的概率，降低事故发生率。

附图说明

图1是本发明的全开锁状态的内部结构示意图；

图2是图1中全开锁状态时锁钩棘爪系统的后视示意图；

图3是本发明的三级锁位状态的内部结构示意图；

图4是本发明离开三级锁位准备进入二级锁位状态的内部结构示意图；

图5是本发明的二级锁位状态的内部结构示意图；

图6是本发明的全锁位状态(一级锁位状态)的内部结构示意图；

图中1、底板，1-1、限位孔，2、锁钩，2-1、一级锁位，2-2、二级锁位，2-3、三级锁位，2-4、导向弧面，2-5、限位板，2-6、卡钩，3、锁钩弹性元件，4、棘爪，4-1、卡凸，4-2、缺角，5、棘爪弹性元件，6、触动杆，6-1、触点，6-2、凹槽，6-3、限位柱，7、触动杆弹性元件，8、缓冲块，9、锁钩铆钉，10、棘爪铆钉，11-1、第一微动开关，11-2、第二微动开关，12、锁扣。

具体实施方式

实施例

如图1～6所示，一种带三级锁位的电动吸合锁机构，包括底板1和设置在底板1上的锁钩棘爪系统，所述底板1上设置有外壳(图中为示出)，所述外壳用于罩住锁钩棘爪系统，所述锁钩棘爪系统包括锁钩2、锁钩弹性元件3、棘爪4、棘爪弹性元件5和检测装置，所述锁钩2和棘爪4均转动设置在底板1上，所述锁钩2上沿其转动方向依次开设有三个锁位分别为一级锁位2-1、二级锁位2-2和三级锁位2-3，所述棘爪4上向外延伸有一个与锁位配合的卡凸4-1，当所述锁钩2转动闭锁时，所述卡凸4-1依次滑过三级锁位2-3和二级锁位2-2并卡入一级锁位2-1，所述锁钩弹性元件3和棘爪弹性元件5分别为锁钩2和棘爪4提供回弹力，使卡凸4-1能够在不同的锁位上锁止；所述检测装置用于检测锁钩2的锁止状态，所述检测装置与车内的中控系统信号连接，以控制电动执行系统驱动锁钩2和棘爪4转动完成闭锁和解锁动作；

所述检测装置包括触动杆6、触动杆弹性元件7、第一微动开关11-1和第二微动开关11-2，所述锁钩2沿转动方向设置有导向弧面2-4，棘爪4的一端设置有圆形卡槽，触动杆6的一端转动安装在圆形卡槽内，触动杆6的另一端具有触点6-1，所述触动杆弹性元件7为触动杆6提供回弹力，使触点6-1始终与导向弧面2-4接触，为了防止因触动杆6晃动，降低第一微动开关11-1的检测灵敏度，所述触动杆6靠近触点6-1的一端延伸有限位柱6-3，所述底板1上开设有与限位柱6-3的运动轨迹相配合的限位孔1-1，所述限位柱6-3插入限位孔1-1中，所述锁钩2的边缘向外延伸有限位板2-5，所述触动杆6靠近触点6-1的一端位于底板1和限位板2-5之间。当卡凸4-1卡入三级锁位2-3时，第一微动开关11-1与触动杆6脱离接触，第二微动开关11-2与棘爪4保持接触，当卡凸4-1卡入二级锁位2-2时，第一微动开关11-1保持与触动杆6不接触，第二微动开关11-2与棘爪4保持接触，当卡凸4-1卡入一级锁位2-1时，第一微动开关11-1保持与触动杆6不接触，第二微动开关11-2与棘爪4脱离接触。所述触动杆6上具有凹槽6-2，所述棘爪4上具有缺角4-2，当第一微动开关11-1与触动杆6不接触时，第一微动开关11-1位于凹槽6-2处，当第二微动开关11-2与棘爪4不接触时，第二微动开关11-2位于缺角4-2处。

第一微动开关11-1和第二微动开关11-2均与车内的中控系统信号连接，所述电动执行系统包括锁钩电机和棘爪电机，锁钩电机和棘爪电机的输出端分别与锁钩2和棘爪4传动连接，所述锁钩电机和棘爪电机均与车内的中控系统信号连接，当闭锁时电动执行系统根据第一微动开关11-1和第二微动开关11-2的信号驱动锁钩2转动使卡凸4-1卡入锁位完成闭锁动作，当开锁时电动执行系统根据第一微动开关11-1和第二微动开关11-2的信号驱动棘爪4转动使卡凸4-1脱离锁位，汽车尾门的密封力使锁钩2脱离锁扣12，汽车尾门弹开完成开锁动作。

为了方便安装固定，降低成本，所述锁钩弹性元件3、棘爪弹性元件5和触动杆弹性元件7均选用扭簧，锁钩弹性元件3的一端固定在底板1上，其另一端固定在锁钩2上，棘爪弹性元件5的一端固定在底板1上，其另一端固定在棘爪4上，触动杆弹性元件7的一端固定在底板1上，其另一端固定在触动杆6上。

为了该电动吸合锁机构的人性化设计，所述锁钩2上设置有缓冲块8，缓冲块8的材质为柔性弹性材料，缓冲块8随着锁钩2一起转动，锁钩2前端具有卡钩2-6，当锁钩2闭锁时卡钩2-6卡入设置在车身上的锁扣12，此时锁扣12与缓冲块8接触，降低锁扣12与锁钩2之间因撞击而产生声响，起缓冲作用。所述底板1和外壳之间固定有锁钩铆钉9和棘爪铆钉10，所述锁钩2转动套设在锁钩铆钉9上，所述棘爪4转动套设在棘爪铆钉10上。

工作原理如下：

闭锁过程：依次经过如下全开锁状态、三级锁位状态、二级锁位状态和全锁位状态完成汽车尾门的闭锁；

1)、全开锁状态：首先电动吸合锁机构处于全开锁状态，如图1和图2所示，此时锁钩2处于脱离锁扣12状态，卡凸4-1处于脱离锁位状态，汽车尾门处于打开状态，第一微动开关11-1与触动杆6接触触发信号，第二微动开关11-2与棘爪4接触触发信号，反馈给中控系统显示电动吸合锁机构处于全开锁状态；

2)、三级锁位状态：汽车尾门开始闭合，锁钩2随着汽车尾门闭合运动至三级锁位2-3状态，如图3所示，此时卡凸4-1卡入三级锁位2-3，第一微动开关11-1进入凹槽6-2处与触动杆6断开接触不触发信号，第二微动开关11-2与棘爪4继续保持接触触发信号，反馈给中控系统显示锁钩2处于三级锁位2-3状态，中控系统启动锁钩电机，锁钩电机驱动锁钩2转动进入自动闭锁过程；

3)、二级锁位状态：当锁钩2离开三级锁位2-3准备进入二级锁位2-2时，如图4所示，触动杆6随棘爪4和导向弧面2-4配合运动，此时第一微动开关11-1仍保持在凹槽6-2处与触动杆6断开接触不触发信号，第二微动开关11-2与棘爪4继续保持接触触发信号，反馈给中控系统显示锁钩2尚未完成全闭锁状态，锁钩电机继续驱动锁钩2转动，如图5所示，当卡凸4-1卡入二级锁位2-2时，第一微动开关11-1仍保持在凹槽6-2处与触动杆6断开接触不触发信号，第二微动开关11-2与棘爪4保持接触触发信号，反馈给中控系统显示锁钩2尚未完成全闭锁状态，锁钩电机继续驱动锁钩2转动；

4)、全锁位状态：锁钩2继续转动，当卡凸4-1卡入一级锁位2-1时，如图6所示，第一微动开关11-1仍保持在凹槽6-2处与触动杆6断开接触不触发信号，第二微动开关11-2进入缺角4-2处与棘爪4断开接触不触发信号，反馈给中控系统显示锁钩2处于全锁位状态，锁钩2卡入锁扣12中，锁扣12与缓冲块8接触完成闭锁过程。

开锁过程：汽车尾门处于关闭状态，第一微动开关11-1处于凹槽6-2处与触动杆6不接触不触发信号，第二微动开关11-2处于缺角4-2处与棘爪4不接触不触发信号，反馈给中控系统显示电动吸合锁机构处于全锁位状态，中控系统启动棘爪电机，棘爪电机驱动棘爪4转动使卡凸4-1脱离一级锁位2-1，汽车尾门的密封力使锁钩2脱离锁扣12，汽车尾门弹开完成开锁动作。

Claims (8)

1.一种带三级锁位的电动吸合锁机构，其特征在于：包括底板(1)和设置在底板(1)上的锁钩棘爪系统，所述锁钩棘爪系统包括锁钩(2)、锁钩弹性元件(3)、棘爪(4)、棘爪弹性元件(5)和检测装置，所述锁钩(2)和棘爪(4)均转动设置在底板(1)上，所述锁钩(2)上沿其转动方向依次开设有三个锁位分别为一级锁位(2-1)、二级锁位(2-2)和三级锁位(2-3)，所述棘爪(4)上向外延伸有一个与锁位配合的卡凸(4-1)，当所述锁钩(2)转动闭锁时，所述卡凸(4-1)依次滑过三级锁位(2-3)和二级锁位(2-2)并卡入一级锁位(2-1)，所述锁钩弹性元件(3)和棘爪弹性元件(5)分别为锁钩(2)和棘爪(4)提供回弹力，使卡凸(4-1)能够在不同的锁位上锁止；

所述检测装置用于检测锁钩(2)的锁止状态，所述检测装置与车内的中控系统信号连接，以控制电动执行系统驱动锁钩(2)和棘爪(4)转动完成闭锁和解锁动作。

2.根据权利要求1所述的带三级锁位的电动吸合锁机构，其特征在于：所述检测装置包括触动杆(6)、触动杆弹性元件(7)、第一微动开关(11-1)和第二微动开关(11-2)，所述锁钩(2)沿转动方向设置有导向弧面(2-4)，所述触动杆(6)的一端转动设置在棘爪(4)上，其另一端具有触点(6-1)，所述触动杆弹性元件(7)为触动杆(6)提供回弹力，使触点(6-1)始终与导向弧面(2-4)接触，当卡凸(4-1)卡入三级锁位(2-3)时，第一微动开关(11-1)与触动杆(6)脱离接触，第二微动开关(11-2)与棘爪(4)保持接触，当卡凸(4-1)卡入二级锁位(2-2)时，第一微动开关(11-1)保持与触动杆(6)不接触，第二微动开关(11-2)与棘爪(4)保持接触，当卡凸(4-1)卡入一级锁位(2-1)时，第一微动开关(11-1)保持与触动杆(6)不接触，第二微动开关(11-2)与棘爪(4)脱离接触。

3.根据权利要求2所述的带三级锁位的电动吸合锁机构，其特征在于：所述触动杆(6)上具有凹槽(6-2)，所述棘爪(4)上具有缺角(4-2)，当第一微动开关(11-1)与触动杆(6)不接触时，第一微动开关(11-1)位于凹槽(6-2)处，当第二微动开关(11-2)与棘爪(4)不接触时，第二微动开关(11-2)位于缺角(4-2)处。

4.根据权利要求2所述的带三级锁位的电动吸合锁机构，其特征在于：所述触动杆(6)靠近触点(6-1)的一端延伸有限位柱(6-3)，所述底板(1)上开设有与限位柱(6-3)的运动轨迹相配合的限位孔(1-1)，所述限位柱(6-3)插入限位孔(1-1)中，所述锁钩(2)的边缘向外延伸有限位板(2-5)，所述触动杆(6)靠近触点(6-1)的一端位于底板(1)和限位板(2-5)之间。

5.根据权利要求2所述的带三级锁位的电动吸合锁机构，其特征在于：所述锁钩弹性元件(3)、棘爪弹性元件(5)和触动杆弹性元件(7)均选用扭簧。

6.根据权利要求1所述的带三级锁位的电动吸合锁机构，其特征在于：所述车身上设置有供锁钩(2)闭锁时卡入的锁扣(12)，所述锁钩(2)上设置有与锁扣(12)相对应的缓冲块(8)。

7.根据权利要求1所述的带三级锁位的电动吸合锁机构，其特征在于：所述底板(1)上设置有外壳，所述外壳用于罩住锁钩棘爪系统。

8.根据权利要求7所述的带三级锁位的电动吸合锁机构，其特征在于：所述底板(1)和外壳之间固定有锁钩铆钉(9)和棘爪铆钉(10)，所述锁钩(2)转动套设在锁钩铆钉(9)上，所述棘爪(4)转动套设在棘爪铆钉(10)上。