CN109958346A - 一种用于汽车电动门锁具有变拓扑结构的传动机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车电动门锁，属于汽车工程领域。一种用于汽车电动门锁具有变拓扑结构的新型传动机构，基于所提出的带有回位弹簧的间歇复合件，以单电机按期望时序驱动新型传动机构的解保险支链和开启支链；间歇复合件的凸轮机构休止角、极限位置可改变机构拓扑结构，确定了机构运动时序、运动停歇比；极限位置挡块确定了极限位置，实现开启支链的确定运动。该机构中的双联齿轮下部齿轮驱动保险支链，保险支链下部齿轮与啮合保险齿轮，保险齿轮带动保险拨齿，拨齿带动保险转盘转动，保险转盘拉动保险推杆,实现解保险功能。解保险过程，间歇复合件凸轮机构的从动件凸轮滑移曲柄处于停歇状态。双联齿轮的上部齿轮驱动开启支链，实现电动解锁功能。

Description

一种用于汽车电动门锁具有变拓扑结构的传动机构

技术领域

本发明涉及汽车工程，尤其涉及一种用于汽车电动门锁具有变拓扑结构的间歇凸轮-连杆传动机构,属于汽车门锁电动开启机构技术领域。

背景技术

随着电子技术控制的发展，汽车的电子化程度也越来越高，用户的体验感受要求越来越高。电动控制开门是一种随着控制技术发展而产生的一种新型汽车门锁，其原理是在锁体中安装有电动开门系统，使车门锁开门可完全由控制系统完成，省却了很多内外操纵机构，使门锁更为简洁；其机械结构简单紧凑，使门锁寿命及可靠性大大增强。国内专利CN 104895424公开了一种可实现电动开启的侧门锁传动机构，其原理是在电动侧门锁本体中安装电动开启系统，采用凸轮连杆机构实现门锁的电动开启控制。国内专利CN104975769公开了一种汽车电动门锁控制器，其原理是使用脉冲电源控制电机的正反转，且能够弹性开启和关闭汽车电动门锁，提高汽车电动门锁开启和关闭的可靠性。

目前已有的电动开启车门锁主要有两种设计思路，一种为了简化设计过程，减小设计尺寸，省去了保险功能，使得锁具的稳定性差；另外一种利用双电机分别带动解保险和解锁两条支链，使得锁具的外形尺寸较大，创新性不够等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，从机构学的角度分析，提供一种具有力放大作用的变拓扑结构的侧门锁传动机构，该传动机构能实现对于汽车门锁开闭的有效控制。

技术方案

一种用于汽车电动门锁具有变拓扑结构的传动机构，其特征在于：包括锁本体，在锁本体的底板表面一侧设有电机，电机的输出轴连接蜗杆,蜗杆连接三联齿轮，所述三联齿轮从上至下包括三部分，中间齿轮为与蜗杆匹配的蜗轮，与中间齿轮两端面分别连接有上部和下部两个直齿圆柱齿轮，上部齿轮将蜗轮蜗杆运动传递给门锁开启支链，下部齿轮将蜗轮蜗杆运动传递给保险支链，

所述门锁开启支链包括上部齿轮上方同轴安装的间歇复合件，所述间歇复合件为外圈是齿轮，内部有凸轮槽，间歇复合件连接凸轮滑移曲柄，凸轮滑移曲柄通过连杆拉动棘爪杆，所述间歇复合件、凸轮滑移曲柄和连杆的组合结构将转动转变成移动，通过拉动棘爪杆带动棘爪棘轮结构，开启车门锁；

所述保险支链包括下部齿轮及与下部齿轮啮合的保险齿轮，保险齿轮通过带动保险，保险拨齿带动保险转盘转动，保险转盘推动保险推杆，使保险推杆的一端在所述棘爪杆的开口槽内滑动，从而使棘爪杆通过保险推杆的一端凸缘与棘爪棘轮结构连接或者不连接；

所述保险拨齿为双拨齿，转动到第一拨齿位置时，保险支链解保险，转动到第二拨齿位置时，保险转盘不转动，门锁开启支链通过凸轮连杆机构开启门锁。

进一步，所述上部齿轮啮合有双联齿轮，双联齿轮的下齿轮与上部齿轮啮合，双联齿轮的上齿轮与间歇复合件的外圈齿轮啮合。

进一步，所述保险拨齿为与保险齿轮同轴的间歇传动卡扣，卡扣里安装有回位弹簧，能够使保险齿轮转动一定时间后带动卡扣转动，且能使卡扣转动到第二拨齿位置时回到初始位置。

进一步，所述棘爪棘轮结构的棘爪定轴转动安装在棘爪铆轴上，一端连接弹簧，另一端与棘轮匹配卡接，棘轮定轴转动安装在棘轮铆轴上。

进一步，所述凸轮滑移曲柄的前端固定有凸柱，凸柱嵌入在间歇复合件的凸轮槽内，凸轮滑移曲柄的中间设置有一定弧度的滑移槽，棘轮铆轴嵌在所述滑移槽内，凸轮滑移曲柄的后段曲柄部分与连杆转动连接。

在所述凸轮槽内设置有回位弹簧，回位弹簧一端设置在凸柱上，回位弹簧另一端设置在凸轮槽的极限解锁位置，极限解锁位置由极限位置挡块确定。

进一步，在所述棘爪杆外侧设置有齿轮段，齿轮段与双层齿轮的下层齿轮啮合，上层齿轮是不完全齿轮，不完全齿轮与蜗轮齿轮结构啮合，蜗轮与第二电机的输出蜗杆匹配。

有益效果

本发明产品结构简单、合理，通过使用简单的间歇凸轮-连杆变拓扑机构，实现了电机控制的开锁运动，该机构结构简单，运动可靠；因为保留了内外操纵机构，使整锁的可靠性大大增强。该锁可实现纯电子控制，通过电子控制逻辑方案，可实现门锁要求的所有功能，并可通过软件的更新拓展其功能。

当电机1因功率较小，难以驱动开启支链开启门锁，图7方案给出了双电机协同驱动棘爪杆，电动开启门锁。

本发明通过汽车钥匙感应装置接收信号给执行器，再通过执行器控制电机动作，实现棘轮与棘爪的脱扣进而实现解锁动作，使得车门自行打开，无需通过手动扳动车门拉手，其使用起来更方便。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的工作原理图；

图3为图1的反方向放置的侧视图，锁本体位于图中上方；

图4为本发明局部结构示意图；

图5为解锁前间隙凸轮-连杆位置示意图；

图6为解锁后间歇凸轮-连杆位置示意图；

图7为增加新支路的示意图。

其中：1-电机、2-间歇复合件、3-第一转动轴、4-凸轮滑移曲柄、5-棘轮铆轴、6-连杆、7-棘爪铆轴、8-垫片、9-棘爪杆、10-第二转动轴、11-双联齿轮、12-锁本体、13-上部齿轮、14-蜗杆、15-保险齿轮、16-蜗轮、17-底板、18-保险拨齿、19-棘爪、20-棘轮、21-双层齿轮、22-蜗轮齿轮结构、23-第二蜗杆、24-第二电机、25-回位弹簧、26-极限位置挡块。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明。

本发明提出的用于汽车电动门锁具有变拓扑结构的传动机构，包括锁本体12，在锁本体12的底板17表面一侧设有电机1，电机1的输出轴连接蜗杆14,蜗杆14连接三联齿轮，三联齿轮的芯轴为第一转动轴3，所述三联齿轮从上至下包括三部分，中间齿轮为与蜗杆匹配的蜗轮16，与中间齿轮两端面分别连接有上部和下部两个直齿圆柱齿轮，上部齿轮13将蜗轮蜗杆运动传递给门锁开启支链，下部齿轮将蜗轮蜗杆运动传递给保险支链。

所述门锁开启支链包括上部齿轮上方同轴安装的间歇复合件2，所述间歇复合件2为外圈是齿轮，内部有凸轮槽，间歇复合件2连接凸轮滑移曲柄4，凸轮滑移曲柄4通过连杆6拉动棘爪杆9，所述间歇复合件2、凸轮滑移曲柄4和连杆6的组合结构将转动转变成移动，通过拉动棘爪杆带动棘爪棘轮结构，开启车门锁。

所述保险支链包括下部齿轮及与下部齿轮啮合的保险齿轮15，保险齿轮15通过带动保险拨齿18，再带动保险转盘转动，保险转盘推动保险推杆，使保险推杆的一端在所述棘爪杆的开口槽内滑动；从而通过棘爪杆9与保险推杆一端凸缘相对接触与否，确定与棘爪棘轮机构连接或者不连接。所述保险拨齿18为双拨齿，转动到第一拨齿位置时，保险支链解保险，转动到第二拨齿位置时，保险转盘不转动，门锁开启支链通过凸轮连杆机构开启门锁。

如图1、3所示，所述上部齿轮13啮合有双联齿轮11，双联齿轮的芯轴为第二转动轴10，双联齿轮11的下齿轮与上部齿轮13啮合，双联齿轮11的上齿轮与间歇复合件2的外圈齿轮啮合。

所述保险拨齿18为与保险齿轮同轴的间歇传动卡扣，卡扣里安装有回位弹簧，能够使保险齿轮转动一定时间后带动卡扣转动，且能使卡扣转动到第二拨齿位置时回到初始位置，间歇传动卡扣安装在第二转动轴10中部。

所述棘爪棘轮结构的棘爪19定轴转动安装在棘爪铆轴7上，一端连接弹簧，另一端与棘轮20匹配卡接，棘轮定轴转动安装在棘轮铆轴5上。

所述凸轮滑移曲柄4的前端固定有凸柱，凸柱嵌入在间歇复合件的凸轮槽内，凸轮滑移曲柄4的中间设置有一定弧度的滑移槽，棘轮铆轴嵌在所述滑移槽内，凸轮滑移曲柄的后段曲柄部分与连杆转动连接。

在所述凸轮槽内设置有回位弹簧，回位弹簧一端设置在凸柱上，回位弹簧另一端设置在凸轮槽的极限解锁位置，极限解锁位置由极限位置挡块确定。

棘爪铆接在铆轴上，棘轮通过棘轮铆轴铆接于底板上，所述棘爪与棘轮相配合。

在棘爪铆轴7上方安装有棘爪杆9和垫片8；连杆6一端与凸轮滑移曲柄4相连，另一端与棘爪杆9相连，所述棘爪杆9腿部与棘爪相连，在所述棘爪铆轴7上还连接有棘爪19；棘轮20通过棘轮铆轴5铆接于底板17上，所述棘爪19与棘轮20相配合。

本发明产品的工作过程如下：电机通过内花键与蜗杆14联接，带动同轴的蜗轮16逆时针方向转动，下部齿轮与蜗轮16固联并同步逆时针方向转动，从而带动双联齿轮11顺时针转动，双联齿轮11带动间歇复合件2逆时针转动，间歇复合件2带动凸轮滑移曲柄4顺时针转动，凸轮滑移曲柄4带动连杆6沿着棘爪铆轴5向右运动，连杆6带动棘爪杆8顺时针运动，棘爪杆8再带动棘爪19顺时针运动脱离棘轮20，以达到开锁的目的，如图5、图6。

另外，为了弥补电机的输出力不足的问题，在所述棘爪杆外侧设置有齿轮段，齿轮段与双层不完全齿轮的下层齿轮啮合，上层齿轮是不完全齿轮，不完全齿轮与蜗轮齿轮结构啮合，蜗轮与第二电机的输出蜗杆匹配。如图7所示，将原方案中棘爪杆9的边缘改为圆周布置齿式结构，在原方案中添加另一条支路，作用在于当门锁密封力加大后，单电机无法完成门锁的电动开启，此时新增加的支路与原支路通过双电机混合驱动协同完成棘爪杆9的转动，实现门锁开锁。具体布置为第二电机24连接第二蜗杆23，将运动传递给蜗轮齿轮结构22，双层齿轮21的下层齿轮与棘爪杆啮合带动棘爪杆转动，双层齿轮21的上层不完全齿轮与蜗轮齿轮结构22的齿轮啮合。增加的这条支路不仅可以用于协助原单电机解锁，也可以采用双电机分别用于解保险和解锁协同作用，使棘爪转动，完成门锁的电动开启。

Claims (7)

1.一种用于汽车电动门锁具有变拓扑结构的传动机构，其特征在于：包括锁本体，在锁本体的底板表面一侧设有电机(1)，电机的输出轴连接蜗杆(14),蜗杆连接三联齿轮，所述三联齿轮从上至下包括三部分，中间齿轮为与蜗杆(14)匹配的蜗轮(16)，与中间齿轮两端面分别连接有上部和下部两个直齿圆柱齿轮，上部齿轮将蜗轮蜗杆运动传递给门锁开启支链，下部齿轮将蜗轮蜗杆运动传递给保险支链，

所述门锁开启支链包括上部齿轮上方同轴安装的间歇复合件(2)，所述间歇复合件(2)为外圈是齿轮，内部有凸轮槽，间歇复合件(2)连接凸轮滑移曲柄，凸轮滑移曲柄通过连杆拉动棘爪杆，所述间歇复合件、凸轮滑移曲柄和连杆的组合结构将转动转变成移动，通过拉动棘爪杆(9)带动棘爪棘轮结构，实现解锁功能；

所述保险支链包括下部齿轮及与下部齿轮啮合的保险齿轮，保险齿轮通过带动保险，保险拨齿带动保险转盘转动，保险转盘推动保险推杆，使保险推杆的一端在所述棘爪杆的开口槽内滑动，从而使棘爪杆通过保险推杆的一端凸缘与棘爪腿部结构相连接与释放；

所述保险拨齿为双拨齿，转动到第一拨齿位置时，保险支链解保险，转动到第二拨齿位置时，保险转盘不转动，门锁开启支链通过凸轮连杆机构开启门锁。

2.如权利要求1所述的用于汽车电动门锁具有变拓扑结构的传动机构，其特征在于：所述上部齿轮啮合有双联齿轮，双联齿轮的下齿轮与上部齿轮啮合，双联齿轮的上齿轮与间歇复合件(2)的外圈齿轮啮合。

3.如权利要求1所述的用于汽车电动门锁具有变拓扑结构的传动机构，其特征在于：所述保险拨齿为与保险齿轮同轴的间歇传动卡扣，卡扣里安装有回位弹簧，能够使保险齿轮转动一定时间后带动卡扣转动，且能使卡扣转动到第二拨齿位置时回到初始位置。

4.如权利要求1所述的用于汽车电动门锁具有变拓扑结构的传动机构，其特征在于：所述棘爪棘轮结构的棘爪定轴转动安装在棘爪铆轴上，一端连接弹簧，另一端与棘轮匹配卡接，棘轮定轴转动安装在棘轮铆轴上。

5.如权利要求4所述的用于汽车电动门锁具有变拓扑结构的传动机构，其特征在于：所述凸轮滑移曲柄的前端固定有凸柱，凸柱嵌入在间歇复合件(2)的凸轮槽内，凸轮滑移曲柄的中间设置有一定弧度的滑移槽，棘轮铆轴嵌在所述滑移槽内，凸轮滑移曲柄的后段曲柄部分与连杆转动连接。

6.如权利要求5所述的用于汽车电动门锁具有变拓扑结构的传动机构，其特征在于：在所述凸轮槽内设置有回位弹簧，回位弹簧一端设置在凸柱上，回位弹簧另一端设置在凸轮槽的极限解锁位置，极限解锁位置由极限位置挡块确定。

7.如权利要求1所述的用于汽车电动门锁具有变拓扑结构的传动机构，其特征在于：在所述棘爪杆外侧设置有齿轮段，齿轮段与双层齿轮的下层齿轮啮合，上层齿轮是不完全齿轮，不完全齿轮与蜗轮齿轮结构啮合，蜗轮与第二电机的输出蜗杆匹配。