CN108678575B - 含紧急解锁装置的电动吸合锁 - Google Patents

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Abstract

本发明属于汽车门锁技术领域，尤其涉及一种含紧急解锁装置的电动吸合锁，包括壳体以及设置在壳体内的电动执行系统和锁钩棘爪系统，锁钩棘爪系统包括转动设置的锁钩和棘爪，锁钩上沿其转动方向开设有锁位，棘爪上向外延伸有卡凸，当卡凸卡入锁位时锁钩被锁止；电动执行系统包括传动机构和用于驱动传动机构的电机，锁钩上固定设置有闭锁驱动杆，棘爪上固定设置有开锁驱动杆，传动机构上固定设置有闭锁拨片和开锁拨片，电机正转时驱动闭锁拨片拨动闭锁驱动杆使卡凸卡入锁位，电机反转时驱动开锁拨片拨动开锁驱动杆使卡凸脱离锁位。有益效果：本发明只需一个电机即可实现闭锁和解锁功能，提高传动效率，结构简化，体积减小，重量减轻。

Description

含紧急解锁装置的电动吸合锁
技术领域
本发明属于汽车门锁技术领域，尤其涉及一种含紧急解锁装置的电动吸合锁。
背景技术
目前汽车尾门锁系统，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门锁闭锁、解锁功能，不需要手动操作以使尾门解锁和闭锁。通常，电动吸合锁分为一体式和分体式两种，均需要两个电机驱动，其中一个功率小的电机执行解锁功能，当需要电控自动闭锁时，尾门锁系统需要克服汽车尾门密封力系统，从而需要另一个功率大的电机来执行闭锁功能。现有的电动吸合锁需要两套执行传动系统来完成解锁、闭锁功能，不仅结构复杂、工艺繁琐，而且锁体零件较多、体积较大、重量大等特点。
然而，减小车辆重量以提高汽车燃油经济性能的需求，是汽车行业工程师考虑，并需要设计相对轻质的相关零部件来提高汽车的整体性能。电动吸合锁现有的问题包含两个马达系统因其结构需求占用空间、成本及维护问题极其不便。
发明内容
为解决现有技术存在的电动吸合锁系统的解锁和闭锁由两个执行传动系统驱动，结构复杂、体积较大和重量大的问题，本发明提供一种含紧急解锁装置的电动吸合锁。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下，一种含紧急解锁装置的电动吸合锁，包括壳体以及设置在壳体内的电动执行系统和锁钩棘爪系统，所述锁钩棘爪系统包括转动设置的锁钩和棘爪，所述锁钩上沿其转动方向开设有锁位，所述棘爪上向外延伸有卡凸，当卡凸卡入锁位时锁钩被锁止；
所述电动执行系统包括传动机构和用于驱动传动机构的电机，所述锁钩上固定设置有闭锁驱动杆，所述棘爪上固定设置有开锁驱动杆，所述传动机构上固定设置有闭锁拨片和开锁拨片，所述电机正转时驱动闭锁拨片拨动闭锁驱动杆使卡凸卡入锁位，所述电机反转时驱动开锁拨片拨动开锁驱动杆使卡凸脱离锁位。
作为优选，所述传动机构包括依次啮合的蜗杆、一级双联齿轮、二级双联齿轮和三级齿轮，所述蜗杆与电机的输出端固定连接，所述三级齿轮的轴线与锁钩的转动中心线平行，所述闭锁拨片和开锁拨片均固定设置在三级齿轮上。传动啮合结构简单，成本较低，当电机正转和反转时，实现三级齿轮的正转和反转，以控制闭锁时三级齿轮正转带动闭锁拨片拨动闭锁驱动杆，闭锁驱动杆带动锁钩转动使卡凸卡入锁位，开锁时三级齿轮反转带动开锁拨片拨动开锁驱动杆，开锁驱动杆带动棘爪转动使卡凸脱离锁位，结构设计巧妙，功能稳定可靠。
作为优选，该电动吸合锁还包括紧急解锁系统，所述紧急解锁系统包括转动设置在壳体上的释放杆和辅助释放杆，所述释放杆的一端与开锁驱动杆接触用于拨动开锁驱动杆使卡凸脱离锁位，所述释放杆的另一端与辅助释放杆接触用于转动辅助释放杆，所述辅助释放杆的周面上向外延伸有拨板，所述拨板与一级双联齿轮的上齿轮底端接触，所述一级双联齿轮的转轴上具有轴向限位一级双联齿轮的台阶。当汽车突然断电或该电动吸合锁出现故障停止工作，且卡凸处于卡入锁位时，通过外界机械力转动释放杆，释放杆带动辅助释放杆和棘爪转动，辅助释放杆的拨板将一级双联齿轮抬起，解开传动机构的咬死状态后，棘爪转动使卡凸脱离锁位，汽车尾门在密封力作用下弹开，紧急解锁系统结构简单，功能稳定可靠，且成本较低。
作为优选，所述一级双联齿轮与壳体之间设置有弹簧，当所述拨板将一级双联齿轮抬起时，弹簧处于压缩状态。当一级双联齿轮抬起时，弹簧处于压缩状态，压缩的弹簧为一级双联齿轮的复位提供回弹力，提高一级双联齿轮的复位精度，有效防止一级双联齿轮复位失效，提高该电动吸合锁的稳定性和可靠性。
作为优选，所述释放杆的转动中心处开设有开锁凹槽，所述壳体上开设有与开锁凹槽配合的的通孔。方便外界机械力作用于释放杆带动释放杆转动。
作为优选，所述壳体内设置有固定板，所述蜗杆远离电机的一端转动设置在固定板上，所述一级双联齿轮、二级双联齿轮和三级齿轮的转轴均穿过固定板，所述辅助释放杆的一端转动设置在固定板上。固定板的设置提高传动机构装配的稳定性和可靠性，并且固定板支撑在壳体内，有效避免壳体变形，防止因壳体变形触碰传动机构或锁钩棘爪系统导致该电动吸合锁失效。
进一步地，所述壳体的底端具有底板，所述锁钩和棘爪分别通过锁钩铆钉和棘爪铆钉转动设置在底板上，所述锁钩铆钉和棘爪铆钉上分别设置有锁钩扭簧和棘爪扭簧，所述锁钩扭簧和棘爪扭簧分别为锁钩和棘爪提供回弹力，使卡凸能够在锁位上锁止。
进一步地，所述锁钩棘爪系统还包括检测机构，所述检测机构用于检测锁钩的锁止状态，所述检测机构与车内的中控系统信号连接，所述电机也与车内的中控系统信号连接。当卡凸脱离锁位，检测机构检测到锁钩处于全开锁状态时，控制电机正转驱动闭锁拨片拨动闭锁驱动杆完成闭锁动作，当卡凸卡入锁位，检测机构检测到锁钩处于全闭锁状态时，控制电机反转驱动开锁拨片拨动开锁驱动杆完成开锁动作。
进一步地，所述检测机构包括触动杆、触动杆扭簧、第一微动开关和第二微动开关，所述锁钩上沿其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，所述触动杆扭簧为触动杆提供回弹力，使触点始终与导向弧面接触，当卡凸脱离锁位时，第一微动开关与触动杆保持接触，第二微动开关与棘爪保持接触，当卡凸开始卡入锁位时，第一微动开关与触动杆断开接触，第二微动开关与棘爪保持接触，当卡凸卡入锁位，锁钩处于全锁位状态时，第一微动开关与触动杆断开接触，第二微动开关与棘爪断开接触。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，以控制电动正转或反转，当闭锁时电机正转驱动闭锁拨片拨动闭锁驱动杆使卡凸卡入锁位完成闭锁动作，当开锁时电机反转驱动开锁拨片拨动开锁驱动杆使卡凸脱离锁位，汽车尾门的密封力和锁钩扭簧的作用下使锁钩脱离车身上的锁扣，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。
有益效果：本发明的含紧急解锁装置的电动吸合锁，电机正转时，带动闭锁拨片拨动闭锁驱动杆，闭锁驱动杆带动锁钩转动使卡凸卡入锁位完成闭锁动作，电机反转时，带动开锁拨片拨动开锁驱动杆，开锁驱动杆带动棘爪转动使卡凸脱离锁位完成解锁动作，只需一个电机即可实现可循环的闭锁和解锁功能，减少电动执行系统的组件，提高传动效率，同时电动吸合锁结构得以简化，体积减小，重量减轻，电动吸合锁的布置更加灵活；
当汽车突然断电或该电动吸合锁出现故障停止工作，且卡凸卡入锁位时，将钥匙插入开锁凹槽中转动释放杆，释放杆带动辅助释放杆和棘爪转动，辅助释放杆的拨板将一级双联齿轮抬起，解开传动机构的咬死状态后，棘爪转动使卡凸脱离锁位，汽车尾门的密封力和锁钩扭簧的作用下使锁钩脱离锁扣，汽车尾门弹开完成紧急开锁动作，紧急解锁系统的结构设计巧妙，功能稳定可靠，便于操作，为电动吸合锁的紧急状况提供一种比较优的解决方式。
附图说明
图1是本发明含紧急解锁装置的电动吸合锁的立体结构示意图；
图2是本发明含紧急解锁装置的电动吸合锁(壳体未示出)的爆炸示意图；
图3是本发明含紧急解锁装置的电动吸合锁(壳体未示出)的内部结构示意图；
图4是本发明含紧急解锁装置的电动吸合锁的固定板的立体结构示意图；
图5是本发明含紧急解锁装置的电动吸合锁的锁钩棘爪系统全开锁状态示意图；
图6是本发明含紧急解锁装置的电动吸合锁的锁钩棘爪系统半闭锁状态示意图；
图7是本发明含紧急解锁装置的电动吸合锁的锁钩棘爪系统全闭锁状态示意图；
图8是本发明含紧急解锁装置的电动吸合锁的锁钩棘爪系统紧急开锁状态正视示意图；
图9是本发明含紧急解锁装置的电动吸合锁的锁钩棘爪系统紧急开锁状态后视示意图；
图中1、壳体，11、通孔，12、底板，13、上盖，14、固定板，21、电机，22、传动机构，221、蜗杆，222、一级双联齿轮，223、二级双联齿轮，224、三级齿轮，225、转轴，2251、台阶，23、弹簧，24、闭锁驱动杆，25、开锁驱动杆，26、闭锁拨片，27、开锁拨片，3、锁钩棘爪系统，31、锁钩，311、锁位，32、棘爪，321、卡凸，33、锁钩铆钉，34、棘爪铆钉，35、锁钩扭簧，36、棘爪扭簧，37、检测机构，371、触动杆，372、触动杆扭簧，373、第一微动开关，374、第二微动开关，4、紧急解锁系统，41、释放杆，411、开锁凹槽，42、辅助释放杆，421、拨板，5、锁扣。
具体实施方式
实施例
如图1～9所示，一种含紧急解锁装置的电动吸合锁，包括壳体1以及设置在壳体1内的电动执行系统和锁钩棘爪系统3，所述锁钩棘爪系统3包括转动设置的锁钩31和棘爪32，所述锁钩31上沿其转动方向开设有锁位311，锁位311的数量为2个或3个，其沿锁钩31的转动方向分布，所述棘爪32上向外延伸有卡凸321，当卡凸321卡入锁位311时锁钩31被锁止，此时锁钩31卡入车身上的锁扣5；所述电动执行系统包括传动机构22和用于驱动传动机构22的电机21，所述传动机构22包括依次啮合的蜗杆221、一级双联齿轮222、二级双联齿轮223和三级齿轮224，所述蜗杆221与电机21的输出端固定连接，所述三级齿轮224的轴线与锁钩31的转动中心线平行，所述锁钩31上固定设置有闭锁驱动杆24，所述棘爪32上固定设置有开锁驱动杆25，所述三级齿轮224上固定设置有闭锁拨片26和开锁拨片27，所述电机21正转时驱动闭锁拨片26拨动闭锁驱动杆24使卡凸321卡入锁位311，所述电机21反转时驱动开锁拨片27拨动开锁驱动杆25使卡凸321脱离锁位311。
为了解决当汽车突然断电或该电动吸合锁故障停止工作不能解锁的问题，该电动吸合锁还包括紧急解锁系统4，所述紧急解锁系统4包括转动设置在壳体1上的释放杆41和辅助释放杆42，所述释放杆41的一端与开锁驱动杆25接触用于拨动开锁驱动杆25使卡凸321脱离锁位311，所述释放杆41的另一端与辅助释放杆42接触用于转动辅助释放杆42，所述辅助释放杆42的周面上向外延伸有拨板421，所述拨板421与一级双联齿轮222的上齿轮底端接触，所述一级双联齿轮222的转轴225上具有轴向限位一级双联齿轮222的台阶2251。所述一级双联齿轮222与壳体1之间设置有弹簧23，当所述拨板421将一级双联齿轮222抬起时，弹簧23处于压缩状态以确保一级双联齿轮222的复位。为了便于利用钥匙转动释放杆41开锁，所述释放杆41的转动中心处开设有开锁凹槽411，所述壳体1上开设有与开锁凹槽411配合的的通孔11。为了提高该电动吸合锁安装的稳定性和可靠性，所述壳体1内设置有固定板14，所述蜗杆221远离电机21的一端转动设置在固定板14上，所述一级双联齿轮222、二级双联齿轮223和三级齿轮224的转轴225均穿过固定板14，所述辅助释放杆42的一端转动设置在固定板14上。
所述壳体1的底端具有底板12，其顶端具有上盖13以方便装配，所述锁钩31和棘爪32分别通过锁钩铆钉33和棘爪铆钉34转动设置在底板12上，所述锁钩铆钉33和棘爪铆钉34上分别设置有锁钩扭簧35和棘爪扭簧36，所述锁钩扭簧35和棘爪扭簧36分别为锁钩31和棘爪32提供回弹力，使卡凸321能够在锁位311上锁止。所述锁钩棘爪系统3还包括检测机构37，所述检测机构37用于检测锁钩31的锁止状态，所述检测机构37与车内的中控系统信号连接，所述电机21也与车内的中控系统信号连接。所述检测机构37包括触动杆371、触动杆扭簧372、第一微动开关373和第二微动开关374，所述锁钩31上沿其转动方向设置有导向弧面，所述触动杆371的一端转动设置在棘爪32上，其另一端具有触点，所述触动杆扭簧372为触动杆371提供回弹力，使触点始终与导向弧面接触，当卡凸321脱离锁位311时，第一微动开关373与触动杆371保持接触，第二微动开关374与棘爪32保持接触，当卡凸321开始卡入锁位311时，第一微动开关373与触动杆371断开接触，第二微动开关374与棘爪32保持接触，当卡凸321卡入锁位311，锁钩31处于全锁位311状态时，第一微动开关373与触动杆371断开接触，第二微动开关374与棘爪32断开接触，第一微动开关373和第二微动开关374均与中控系统信号连接以控制电机21的正转和反转。
工作原理如下：
闭锁过程：首先电动吸合锁处于全开锁状态，如图5所示，此时锁钩31处于脱离锁扣5状态，卡凸321处于脱离锁位311状态，汽车尾门处于打开状态，第一微动开关373与触动杆371接触触发信号，第二微动开关374与棘爪32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；汽车尾门开始闭合，锁钩31随着汽车尾门闭合而转动使第一微动开关373与触动杆371断开接触不触发信号，第二微动开关374与棘爪32继续保持接触触发信号，如图6所示，根据第一微动开关373和第二微动开关374的信号，电机21正转依次带动蜗杆221、一级双联齿轮222、二级双联齿轮223和三级齿轮224正转，三级齿轮224上的闭锁拨片26拨动闭锁驱动杆24，闭锁驱动杆24带动锁钩31转动，使卡凸321卡入锁位311，锁钩31卡入锁扣5中，同时第一微动开关373与触动杆371保持断开不触发信号，第二微动开关374与棘爪32断开不触发信号，反馈给中控系统显示锁钩31处于全锁状态，如图7所示，完成闭锁过程。
解锁过程：汽车尾门处于关闭状态，第一微动开关373与触动杆371不接触不触发信号，第二微动开关374与棘爪32不接触不触发信号，反馈给中控系统显示锁钩31处于全锁状态，中控系统启动电机21反转，依次带动蜗杆221、一级双联齿轮222、二级双联齿轮223和三级齿轮224反转，三级齿轮224上的开锁拨片27拨动开锁驱动杆25，开锁驱动杆25带动棘爪32转动，使卡凸321脱离锁位311，汽车尾门的密封力和锁钩扭簧35的作用下使锁钩31脱离锁扣5，汽车尾门弹开完成开锁动作。
紧急解锁过程：当汽车突然断电或该电动吸合锁出现故障停止工作，且卡凸321卡入锁位311时，如图8和图9所示，将钥匙插入开锁凹槽411中转动释放杆41，释放杆41带动辅助释放杆42和棘爪32转动，辅助释放杆42的拨板421将一级双联齿轮222抬起，解开传动机构22的咬死状态后，棘爪32转动使卡凸321脱离锁位311，汽车尾门的密封力使锁钩31脱离锁扣5，汽车尾门弹开完成紧急开锁动作，当钥匙拔下后，第一双联齿轮在弹簧23的反弹力作用下复位，重新与蜗杆221配合。

Claims (9)

1.一种含紧急解锁装置的电动吸合锁，其特征在于：包括壳体(1)以及设置在壳体(1)内的电动执行系统和锁钩棘爪系统(3)，所述锁钩棘爪系统(3)包括转动设置的锁钩(31)和棘爪(32)，所述锁钩(31)上沿其转动方向开设有锁位(311)，所述棘爪(32)上向外延伸有卡凸(321)，当卡凸(321)卡入锁位(311)时锁钩(31)被锁止；
所述电动执行系统包括传动机构(22)和用于驱动传动机构(22)的电机(21)，所述锁钩(31)上固定设置有闭锁驱动杆(24)，所述棘爪(32)上固定设置有开锁驱动杆(25)，所述传动机构(22)上固定设置有闭锁拨片(26)和开锁拨片(27)，所述电机(21)正转时驱动闭锁拨片(26)拨动闭锁驱动杆(24)使卡凸(321)卡入锁位(311)，所述电机(21)反转时驱动开锁拨片(27)拨动开锁驱动杆(25)使卡凸(321)脱离锁位(311)。
2.根据权利要求1所述的含紧急解锁装置的电动吸合锁，其特征在于：所述传动机构(22)包括依次啮合的蜗杆(221)、一级双联齿轮(222)、二级双联齿轮(223)和三级齿轮(224)，所述蜗杆(221)与电机(21)的输出端固定连接，所述三级齿轮(224)的轴线与锁钩(31)的转动中心线平行，所述闭锁拨片(26)和开锁拨片(27)均固定设置在三级齿轮(224)上。
3.根据权利要求2所述的含紧急解锁装置的电动吸合锁，其特征在于：该电动吸合锁还包括紧急解锁系统(4)，所述紧急解锁系统(4)包括转动设置在壳体(1)上的释放杆(41)和辅助释放杆(42)，所述释放杆(41)的一端与开锁驱动杆(25)接触用于拨动开锁驱动杆(25)使卡凸(321)脱离锁位(311)，所述释放杆(41)的另一端与辅助释放杆(42)接触用于转动辅助释放杆(42)，所述辅助释放杆(42)的周面上向外延伸有拨板(421)，所述拨板(421)与一级双联齿轮(222)的上齿轮底端接触，所述一级双联齿轮(222)的转轴(225)上具有轴向限位一级双联齿轮(222)的台阶(2251)。
4.根据权利要求3所述的含紧急解锁装置的电动吸合锁，其特征在于：所述一级双联齿轮(222)与壳体(1)之间设置有弹簧(23)，当所述拨板(421)将一级双联齿轮(222)抬起时，弹簧(23)处于压缩状态。
5.根据权利要求3所述的含紧急解锁装置的电动吸合锁，其特征在于：所述释放杆(41)的转动中心处开设有开锁凹槽(411)，所述壳体(1)上开设有与开锁凹槽(411)配合的通孔(11)。
6.根据权利要求3所述的含紧急解锁装置的电动吸合锁，其特征在于：所述壳体(1)内设置有固定板(14)，所述蜗杆(221)远离电机(21)的一端转动设置在固定板(14)上，所述一级双联齿轮(222)、二级双联齿轮(223)和三级齿轮(224)的转轴(225)均穿过固定板(14)，所述辅助释放杆(42)的一端转动设置在固定板(14)上。
7.根据权利要求1所述的含紧急解锁装置的电动吸合锁，其特征在于：所述壳体(1)的底端具有底板(12)，所述锁钩(31)和棘爪(32)分别通过锁钩铆钉(33)和棘爪铆钉(34)转动设置在底板(12)上，所述锁钩铆钉(33)和棘爪铆钉(34)上分别设置有锁钩扭簧(35)和棘爪扭簧(36)，所述锁钩扭簧(35)和棘爪扭簧(36)分别为锁钩(31)和棘爪(32)提供回弹力，使卡凸(321)能够在锁位(311)上锁止。
8.根据权利要求1或7所述的含紧急解锁装置的电动吸合锁，其特征在于：所述锁钩棘爪系统(3)还包括检测机构(37)，所述检测机构(37)用于检测锁钩(31)的锁止状态，所述检测机构(37)与车内的中控系统信号连接，所述电机(21)也与车内的中控系统信号连接。
9.根据权利要求8所述的含紧急解锁装置的电动吸合锁，其特征在于：所述检测机构(37)包括触动杆(371)、触动杆扭簧(372)、第一微动开关(373)和第二微动开关(374)，所述锁钩(31)上沿其转动方向设置有导向弧面，所述触动杆(371)的一端转动设置在棘爪(32)上，其另一端具有触点，所述触动杆扭簧(372)为触动杆(371)提供回弹力，使触点始终与导向弧面接触，当卡凸(321)脱离锁位(311)时，第一微动开关(373)与触动杆(371)保持接触，第二微动开关(374)与棘爪(32)保持接触，当卡凸(321)开始卡入锁位(311)时，第一微动开关(373)与触动杆(371)断开接触，第二微动开关(374)与棘爪(32)保持接触，当卡凸(321)卡入锁位(311)，锁钩(31)处于全锁位(311)状态时，第一微动开关(373)与触动杆(371)断开接触，第二微动开关(374)与棘爪(32)断开接触。
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