CN111535679A - 一种汽车尾门电动吸合锁结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车尾门电动吸合锁结构，包括壳体、驱动单元、传动单元、锁止单元、雪载单元和应急机构；所述壳体包括上壳体和下壳体；所述驱动单元包括电机、蜗杆、带有花键的蜗轮；所述传动单元包括齿板、上锁摆臂、解锁摆臂；所述锁止单元包括相互配合的棘爪和棘轮；所述雪载机构轴接在壳体上，一端设置有雪载卡位筋，雪载卡位筋与设置在棘爪上的雪载卡位活动配合。本方案中，通过单只电机即可可完成上锁动作与解锁动作，具有结构紧凑，传递可靠，成本低廉的优点，有效解决了现有技术中的问题。

Description

一种汽车尾门电动吸合锁结构

技术领域

本发明属于汽车尾门锁技术领域，尤其涉及一种汽车尾门电动吸合锁结构。

背景技术

现有技术的汽车尾门电动吸合锁结构中，大部分是通过相应的解锁电机与上锁电机的配合，通过传动机构分别驱动锁头部分，实现解锁和上锁。锁头部分通常是相配合的棘轮棘爪结构。现有结构中，解锁电机与上锁电机分开设计，占用空间大且成本高。此外，现有结构中，还偶尔出现解锁失效的情况。

本方案提供了一种只采用一只电机实现电动上锁与电动解锁的电动吸合锁结构，通过电机正反转驱动扇形齿板顺时针或逆时针旋转，进而带动摆臂传动机构执行电动上锁与电动解锁的动作。同时，本方案在棘爪中部设计与其配合的雪载机构，棘爪上设计相配合的雪载卡位，棘轮上设计相配合的雪载释放筋，配合实现锁体的雪载功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车尾门电动吸合锁结构，用一只电机实现驱动，而且体积小、可靠性高，以解决现有技术中的问题。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种汽车尾门电动吸合锁结构，其特征在于：包括壳体、驱动单元、传动单元、锁止单元、雪载单元和应急机构；所述壳体包括上壳体和下壳体；所述驱动单元包括电机、蜗杆、带有花键的蜗轮；蜗杆与电机输出轴同轴或一体设置并与蜗轮相配合，花键与蜗轮同轴设置；所述传动单元包括分别铰接在壳体上的齿板、上锁摆臂、解锁摆臂；所述齿板为“T”字形，下侧与壳体铰接，上部为圆弧形齿条，齿条与花键啮合；上锁摆臂的中部与齿板的尾部铰接连接，上端与应急机构相配合，下端与锁止单元的棘轮相配合；解锁摆臂的中部与壳体铰接连接，上端通过联动臂与应急机构相配合，下端与锁止单元的棘爪相配合，在铰接点下侧设置有与齿板下部相配合的齿板受力配合面；

所述锁止单元包括相互配合的棘爪和棘轮，棘爪和棘轮分别铰接在壳体上，在棘爪上设置有防止棘轮旋转的锁止限位台；所述雪载单元包括雪载机构、雪载机构复位簧、雪载卡位和雪载释放筋；所述雪载机构轴接在壳体上，一端设置有雪载卡位筋，雪载卡位筋与设置在棘爪上的雪载卡位活动配合；所述雪载释放筋包括相互配合的两块，分别设置在雪载机构的另一端和棘轮上，雪载机构复位簧设置在雪载机构与壳体连接的轴上，一端与雪载机构配合，另一端与壳体配合。

进一步的：还包括缓冲单元，所述缓冲单元包括棘轮上锁缓冲孔、棘轮缓冲块、棘轮解锁缓冲孔、棘爪上锁缓冲块和棘爪解锁缓冲块；

所述棘轮上锁缓冲孔设置在棘轮上部外侧，所述棘轮缓冲块设置在壳体上并与棘轮侧边相配合，所述棘轮解锁缓冲孔设置在棘轮下部外侧，所述棘爪上锁缓冲块进一步的：所述应急扳手摆臂为L形，上部设置有折弯，折弯与壳体上的开口相配合，上侧通过联动臂与解锁摆臂相配合，下侧设置有与上锁摆臂的上端相配合的上锁摆臂环配合面。

进一步的：所述壳体上设置有电机复位微动开关，在齿板上设置有与其配合的触发块。

本发明的优点是：本发明中，驱动单元通过单只电机驱动蜗轮蜗杆运动，从而带动齿板顺时针与逆时针旋转动作，可完成上锁动作与解锁动作，并可通过齿板微动开关触发机构与微动开关的触发配合判断齿板执行动作完成后是否回到起始触发位置，结构紧凑，成本低廉；传动单元中上锁动作与解锁动作的执行均通过冲压件摆臂绕轴旋转完成，具有结构紧凑，传递可靠，成本低廉的优点，各传递部件之间通过铆钉连接，工艺简单可靠。锁止单元中，棘爪执行解锁动作与棘轮脱离啮合后，棘轮需旋转至解锁位后才能再次与棘爪上锁啮合，如果棘轮未旋转至解锁位置，雪载机构阻止棘爪与棘轮再次啮合，防止出现解锁失效，本方案雪载机构体积小巧，占用空间小，在复位弹簧的作用下通过旋转运动实现雪载功能，动作简单可靠。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的驱动单元部分结构示意图；

图3为本发明的传动单元部分结构示意图；

图4为本发明的锁止单元部分结构示意图；

图5为本发明的雪载机构结构示意图；

图6为本发明的锁止单元部分结构示意图；

图7为本发明的上锁摆臂部分结构示意图；

图8为本发明的应急扳手摆臂部分结构示意图；

图9为本发明的棘爪部分结构示意图；

图10为本发明的棘轮部分结构示意图。

具体实施方式

如图1-10所示为本发明结构一种汽车尾门电动吸合锁结构，包括壳体5、驱动单元1、传动单元2、锁止单元3和雪载单元4；

所述壳体5包括上壳体501和下壳体502；

所述驱动单元1包括电机101、蜗杆102、带有花键104的蜗轮103；蜗杆与电机输出轴同轴或一体设置并与蜗轮相配合，花键与蜗轮同轴设置，起到变径减速的作用；

所述传动单元2包括分别铰接在壳体上的齿板201、上锁摆臂202、解锁摆臂203；上锁摆臂的一端与齿板相配合，另一端设有折弯，且折弯部分与锁止单元的棘轮相配合，可带动棘轮旋转一定角度；解锁摆臂截面为弓形，通过中部的轴孔铆接在壳体上，上部分通过联动臂206与应急开启摆臂相配合，下端设有折弯，且折弯部分与锁止单元的棘爪相配合，可带动棘爪旋转一定角度；所述壳体上设置有电机复位微动开关204，在齿板上设置有与其配合的触发块205。

所述锁止单元3包括相互配合的棘爪301和棘轮302，棘爪和棘轮分别铰接在壳体上，在棘爪上设置有防止棘轮旋转的锁止限位台303；如图6所示，棘爪为d字形，通过下侧的孔旋接在壳体上，其肩部设置有与棘轮相配合的上锁啮合面，中部设置有雪载卡位以及与相应的微动开关相配合的挡板，以确定棘爪的位置；棘爪上部与解锁摆臂的下侧折弯部分配合，解锁摆臂下侧向右移动时，带动棘爪顺时针转动，解除对棘轮的限制，达到解锁的目的；棘爪转动时，雪载机构在复位簧的作用下，复位至锁定位，此时，雪载机构一端的雪载卡位筋与棘爪上的雪载卡位相配合，防止棘爪在复位簧的作用下向右运动；此时，棘轮可以自由旋转，从而达到解锁的目的。棘轮为倒F形，通过中部设置的轴孔铰接在壳体上，上端与上锁摆臂的折弯部分相配合，棘轮可在其作用下沿图6中逆时针方向转动，使侧面设置的半锁啮合面或全锁啮合面与棘爪的上锁啮合面配合，从而达到上锁的目的。

所述雪载单元4的目的是使棘爪保持解锁的竖直状态，其包括雪载机构401、雪载机构复位簧402、雪载卡位403和雪载释放筋404；所述雪载机构轴接在锁体壳体上，雪载机构复位簧两端分别与壳体和雪载机构相配合，给其提供一个回位的弹力，一端设置有与雪载卡位活动配合的雪载卡位筋405，雪载释放筋为相互配合的两块，分别设置在雪载机构的另一端和棘轮上；

优选的：还包括缓冲单元6，所述缓冲单元包括位于棘轮上部外侧的棘轮上锁缓冲孔601、位于壳体上与棘轮侧边相配合的棘轮缓冲块602、位于棘轮下部外侧的棘轮解锁缓冲孔603、位于棘爪上部两侧的棘爪上锁缓冲块604和棘爪解锁缓冲块505；棘轮上锁以及解锁动作与锁体骨架碰撞位置分别设计长圆形上锁缓冲孔与解锁缓冲孔，对棘轮与锁体骨架的碰撞起到缓冲作用，减小碰撞声音。锁体骨架与棘轮上锁缓冲孔对应位置设计棘轮缓冲块，与棘爪上锁解锁碰撞位置设计棘爪上锁缓冲块与棘爪解锁缓冲块。棘轮缓冲块，棘爪上锁缓冲块以及棘爪解锁缓冲块采用丁腈橡胶材质，随形卡入锁体骨架固定，可对棘轮棘爪与锁体骨架的碰撞起到缓冲作用，进而降低上锁与解锁的零件碰撞噪音。

优选的：在电机防水防尘密封方面，电机上壳体与下壳体之间设计圆周封闭的电机密封圈，电机下壳体与上壳体接缝位置设计密封圈安装槽，上下壳体装配前，密封圈预装进下壳体密封圈安装槽，上下壳体合在一起后，密封圈与上下壳体过盈量被压缩，起到密封作用。本密封结构将电机与蜗轮蜗杆结构全部密封于电机上下壳体之内，起到防水防尘的作用。

优选的：所述传动单元还包括应急机构7，所述应急机构包括铰接在壳体上的应急扳手摆臂701、应急扳手复位簧702，应急扳手摆臂上端和联动臂相连接，下端侧面与上锁摆臂相配合，上锁摆臂的上部旋接有上锁摆臂环212，通过上锁摆臂环与应急扳手摆臂端部的上锁摆臂环配合面703相配合。

需要说明的是，本发明所述结构中，上壳体的零件直接固定在上壳体上，下壳体内部设置有骨架，棘轮棘爪是通过铆钉固定在下壳体上，可饶铆钉旋转；下壳体内其余的零件都是通过固定在锁体骨架上进而与下壳体之间配合。各回转件上均设置有复位弹簧，复位弹簧的施力方向为使部件复合位的方向，与传动过程的受力方向相反，在壳体等位置还设置有微动开关等结构，用于指示相应部件的位置。上述结构为本领域的常用结构，不再具体一一描述。本方案中所述的表示方向的描述，仅仅是为了便于参照附图说明具体结构关系，而不是对本方案的限定。

本发明所述结构，驱动单元仅仅设置有一台电机，即可执行完成上锁和解锁的动作。电机动作带动蜗轮蜗杆运行，通过电机正反转控制蜗轮花键正反转旋转，蜗轮花键与齿板齿形啮合，可以带动齿板产生顺时针与逆时针两个方向的旋转，进而将动作输出并带动执行电动解锁与电动上锁动作。齿板呈扇形，齿形一端设计高于齿形的微动开关触发块，与电机复位微动开关配合，通过微动开关的开断信号判断齿板是否处于起始触发位置。

本结构的优点是通过单只电机驱动蜗轮蜗杆运动，从而带动齿板顺时针与逆时针旋转动作，可完成上锁动作与解锁动作，并可通过齿板微动开关触发机构与微动开关的触发配合判断齿板执行动作完成后是否回到起始触发位置，由于减少一只电机的使用，具有结构紧凑，成本低廉的优点，此外，齿板顺时针旋转与逆时针旋转与微动开关的开断信号相配合，可准确判断齿板执行解锁与上锁动作后是否复位到位。

本发明的传动单元中，齿板、解锁摆臂与应急扳手摆臂通过铆钉与上壳体铆接连接，可分别以铆钉为转轴旋转动作，应急扳手摆臂与解锁摆臂通过联动臂连接，以实现同步旋转动作。应急扳手摆臂铆钉上设计应急扳手复位簧，在应急扳手复位簧的弹力作用下，解锁摆臂与应急扳手摆臂执行解锁动作结束后恢复至初始位置。

上锁摆臂通过铆钉与齿板尾部连接，上锁摆臂铆钉上设计上锁摆臂复位簧，在上锁摆臂复位簧的弹力作用下，使上锁摆臂动作结束后恢复至初始位置。上锁摆臂靠近应急扳手摆臂端设计上锁摆臂环，与上锁摆臂铆钉连接，并可绕铆钉自由旋转。

齿板、应急扳手摆臂、联动臂、解锁摆臂与上锁摆臂构成上锁动作与解锁动作的动作传递机构，并通过应急扳手复位簧与上锁摆臂复位簧的弹力作用，保证相关零件在动作完成后复位至初始位置。

本结构的优点是上锁动作与解锁动作的执行均通过冲压件摆臂绕轴旋转完成，具有结构紧凑，传递可靠，成本低廉的优点，各传递部件之间通过铆钉连接，工艺简单可靠。

本发明的雪载单元中，棘轮与棘爪通过旋铆销轴与上壳体及下壳体连接，并可绕旋铆销轴旋转动作，雪载机构通过轴孔配合装配于骨架上，并可绕转轴孔旋转，雪载机构复位簧装配于骨架上，一端卡入骨架上的卡接槽，一端卡入雪载机构弹簧卡槽，弹簧弹力施力方向为使雪载机构卡位筋卡入棘爪中部雪载卡位位置。棘轮绕轴旋转划过雪载机构的位置，设计棘轮端雪载释放筋，雪载机构与棘轮端雪载释放筋配合位置，设计雪载机构端雪载释放筋。

本结构雪载功能动作实现原理为：电机通过驱动解锁摆臂推动棘爪绕轴旋转释放棘轮，棘爪雪载卡位旋转过雪载机构雪载卡位筋后，在雪载机构复位簧施力作用下，雪载机构雪载卡位筋卡入棘爪的雪载卡位，阻止棘爪在棘爪回位簧的作用下反向旋转再次与棘轮啮合导致再次上锁；棘爪释放棘轮后，棘轮在棘轮回位簧的弹力作用下，旋转解锁，棘轮端雪载释放筋划过雪载机构端雪载释放筋，推动雪载机构发生绕轴旋转，雪载卡位筋与雪载卡位脱离啮合，释放棘爪，雪载功能实现与复位完成。

本发明所述结构的工作过程如下：

电动上锁过程：锁扣推动棘轮绕轴转动至棘轮与棘爪的半锁啮合位置，棘轮微动开关与棘爪微动开关分别输出棘轮与棘爪的位置触发信号，作为判断电机动作的输入条件，电机转动驱动齿板在图4视图下顺时针旋转，齿板转动带动上锁摆臂随齿板一同转动，上锁摆臂一端的上锁摆臂环抵住应急扳手摆臂端部，形成固定施力位置，另一端折弯位置扳动棘轮尾部使棘轮沿上锁方向旋转至全锁位置，棘爪在棘爪复位簧的施力作用下与棘轮在全锁位置啮合，完成全锁上锁，棘轮微动开关与棘爪微动开关分别输出棘轮与棘爪的位置触发信号，作为判断电机动作到位的输入条件，电机反转，以电机复位微动开关的触发作为条件，恢复至初始位置。

电动解锁过程：在解锁开关的解锁指令下，电机驱动齿板在图4视图下逆时针旋转，齿板下端尾部推动解锁摆臂上与之相对应的受力面使解锁摆臂绕自身铆钉转动，进而使解锁摆臂下端折弯位置推动棘爪发生解锁转动，棘爪与棘轮脱离啮合，完成解锁，棘轮微动开关与棘爪微动开关分别输出棘轮与棘爪的位置触发信号，作为判断电机动作到位的输入条件，电机反转，以电机复位微动开关的触发作为条件，恢复至初始位置。

本方案所述结构的优点是：1、采用一个电机，分别带动解锁摆臂和上锁摆臂运动，实现解锁和上锁的目的；体积小，造价低。2、棘爪执行解锁动作与棘轮脱离啮合后，棘轮需旋转至解锁位后才能再次与棘爪上锁啮合，如果棘轮未旋转至解锁位置，雪载机构阻止棘爪与棘轮再次啮合，防止出现解锁失效。3、本方案雪载机构体积小巧，占用空间小，在复位弹簧的作用下通过旋转运动实现雪载功能，动作简单可靠。

Claims (4)

1.一种汽车尾门电动吸合锁结构，其特征在于：包括壳体、驱动单元、传动单元、锁止单元、雪载单元和应急机构；所述壳体包括上壳体和下壳体；

所述驱动单元包括电机、蜗杆、带有花键的蜗轮；蜗杆与电机输出轴同轴或一体设置并与蜗轮相配合，花键与蜗轮同轴设置；

所述传动单元包括分别铰接在壳体上的齿板、上锁摆臂、解锁摆臂；所述齿板为 “T”字形，下侧与壳体铰接，上部为圆弧形齿条，齿条与花键啮合；上锁摆臂的中部与齿板的尾部铰接连接，上端与应急机构相配合，下端与锁止单元的棘轮相配合；解锁摆臂的中部与壳体铰接连接，上端通过联动臂与应急机构相配合，下端与锁止单元的棘爪相配合，在铰接点下侧设置有与齿板下部相配合的齿板受力配合面；

所述锁止单元包括相互配合的棘爪和棘轮，棘爪和棘轮分别铰接在壳体上，在棘爪上设置有防止棘轮旋转的锁止限位台；

所述雪载单元包括雪载机构、雪载机构复位簧、雪载卡位和雪载释放筋；所述雪载机构轴接在壳体上，一端设置有雪载卡位筋，雪载卡位筋与设置在棘爪上的雪载卡位活动配合；所述雪载释放筋包括相互配合的两块，分别设置在雪载机构的另一端和棘轮上，雪载机构复位簧设置在雪载机构与壳体连接的轴上，一端与雪载机构配合，另一端与壳体配合。

2.根据权利要求1所述的汽车尾门电动吸合锁结构，其特征在于：还包括缓冲单元，所述缓冲单元包括棘轮上锁缓冲孔、棘轮缓冲块、棘轮解锁缓冲孔、棘爪上锁缓冲块和棘爪解锁缓冲块；

所述棘轮上锁缓冲孔设置在棘轮上部外侧，所述棘轮缓冲块设置在壳体上并与棘轮侧边相配合，所述棘轮解锁缓冲孔设置在棘轮下部外侧，所述棘爪上锁缓冲块和棘爪解锁缓冲块分别位于棘爪上部的两侧。

3.根据权利要求1所述的汽车尾门电动吸合锁结构，其特征在于：所述应急扳手摆臂为L形，上部设置有折弯，折弯与壳体上的开口相配合，上侧通过联动臂与解锁摆臂相配合，下侧设置有与上锁摆臂的上端相配合的上锁摆臂环配合面。

4.根据权利要求1所述的汽车尾门电动吸合锁结构，其特征在于：所述壳体上设置有电机复位微动开关，在齿板上设置有与其配合的触发块。

Images