CN114059857B - 一种机电一体感应式锁扣 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机电一体感应式锁扣，其包括壳体、解锁手柄、解锁片、锁芯和电动解锁机构，其中，解锁手柄和解锁片同轴可转动地安装在壳体上，解锁片与解锁手柄配合以通过解锁手柄的转动来驱动解锁片，电动解锁机构与解锁片配合以通过电动解锁机构来驱动解锁片，锁芯与解锁片连接以通过解锁片的转动来实现锁芯的解锁，解锁手柄在通过电动解锁机构实现的电动解锁过程中保持静止，电动解锁机构在通过解锁手柄实现的手动解锁过程中保持静止。根据本发明的机电一体感应式锁扣，在出现无法正常使用电动解锁的紧急情况下，如车辆发生碰撞后出现断电的情况或按键损坏等，手动解锁功能可以通过机械式的结构确保锁扣解锁功能保持正常，实现正常解锁。

Description

一种机电一体感应式锁扣
技术领域
本发明涉及汽车座椅，更具体地涉及一种机电一体感应式锁扣。
背景技术
随着汽车机构件的电动化趋势，电动锁扣通常提供一键解锁功能，其可以集成在中控解锁/后备箱解锁/座椅解锁等不同应用场景。但是，在无法正常使用一键解锁功能的紧急情况下，如车辆发生碰撞后出现断电的情况或按键损坏等，如何集成手动解锁功能形成手电动一体式设计，目前还没有很好的解决方案。
发明内容
为了解决上述现有技术中的无法在电动锁扣上集成手动解锁功能形成手电动一体式设计的问题，本发明提供一种机电一体感应式锁扣。
根据本发明的机电一体感应式锁扣，其包括壳体、解锁手柄、解锁片、锁芯和电动解锁机构，其中，解锁手柄和解锁片同轴可转动地安装在壳体上，解锁片与解锁手柄配合以通过解锁手柄的转动来驱动解锁片，电动解锁机构与解锁片配合以通过电动解锁机构来驱动解锁片，锁芯与解锁片连接以通过解锁片的转动来实现锁芯的解锁，解锁手柄在通过电动解锁机构实现的电动解锁过程中保持静止，电动解锁机构在通过解锁手柄实现的手动解锁过程中保持静止。
优选地，电动解锁机构包括电机、第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，其中，电机固定安装在壳体上，第一齿轮安装在电机的输出轴上以通过电机驱动其转动，第二齿轮可转动地安装在壳体上并分别啮合第一齿轮和第三齿轮以通过电机来驱动第三齿轮，第三齿轮可转动地安装在解锁片上并通过第三齿轮的转动来驱动解锁片。
优选地，第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮为直齿设计。
优选地，第二齿轮具有双层的大齿圈和小齿圈，其中，大齿圈与第一齿轮啮合，小齿圈与第三齿轮啮合。
优选地，第三齿轮具有安装圈，安装圈套设在解锁片上以实现第三齿轮和解锁片的同轴安装。
优选地，第三齿轮具有挡点，解锁片具有与挡点配合的凸点，第三齿轮通过挡点将力传递给凸点以带动解锁片转动。
优选地，电动解锁机构还包括安装架，电机通过安装架安装在壳体上。
优选地，解锁手柄具有手柄安装轴，解锁片具有锁杆安装轴，其中，手柄安装轴的第一端插入壳体中安装，锁杆安装轴的第一端套设在手柄安装轴的第二端安装，锁杆安装轴的第二端插入壳体中安装，从而实现解锁手柄和解锁片的同轴安装。
优选地，该机电一体感应式锁扣还包括第一回位弹簧，第一回位弹簧套设在手柄安装轴的第一端上并连接壳体和解锁手柄以为解锁手柄提供复位回复力。
优选地，该机电一体感应式锁扣还包括第二回位弹簧，第二回位弹簧套设在锁杆安装轴的第二端上并连接壳体和解锁片以为解锁片提供复位回复力。
优选地，该机电一体感应式锁扣还包括钢丝，锁芯通过钢丝与解锁片连接以联动解锁片和锁芯。
优选地，解锁手柄具有挡板，解锁片具有与挡板配合的凸包，解锁手柄通过挡板将力传递给凸包以带动解锁片转动。
优选地，该机电一体感应式锁扣还包括指示器，指示器安装在解锁片上以通过指示器在高度上的变化直观地观察解锁片的状态。
优选地，该机电一体感应式锁扣还包括第一微触开关，第一微触开关安装在壳体上并位于锁芯的旁边以在接触锁芯时指示锁扣的落锁状态。
优选地，该机电一体感应式锁扣还包括第二微触开关，第二微触开关安装在壳体上并位于解锁片的旁边以在接触解锁片时指示锁扣的解锁状态。
优选地，壳体由可拆卸连接的两半壳组成。
优选地，解锁手柄提供近程解锁功能，电动解锁机构提供远程解锁功能。
优选地，锁芯为模块化结构，锁芯结合解锁手柄提供手动解锁系统，锁芯结合电动解锁机构提供电动解锁系统，手动解锁系统和电动解锁系统分体设计互不干涉。
根据本发明的机电一体感应式锁扣，在出现无法正常使用电动解锁的紧急情况下，如车辆发生碰撞后出现断电的情况或按键损坏等，手动解锁功能可以通过机械式的结构确保锁扣解锁功能保持正常，正常实现解锁。
附图说明
图1是根据本发明的一个优选实施例的机电一体感应式锁扣的爆炸图；
图2是图1的解锁手柄和解锁片的装配示意图；
图3示出了通过解锁手柄进行手动解锁的作用机理；
图4是对应于图3的机电一体感应式锁扣的结构示意图；
图5是图1的电动解锁机构和解锁片的装配示意图；
图6示出了通过电动解锁机构进行电动解锁的作用机理；
图7是对应于图6的机电一体感应式锁扣的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述。
如图1所示，根据本发明的一个优选实施例的机电一体感应式锁扣包括壳体1、解锁手柄2、解锁片3、钢丝4和锁芯5，其中，壳体1由可拆卸连接的两半壳组成，解锁手柄2和解锁片3同轴可转动地安装在壳体1上，解锁片3与解锁手柄2配合以通过解锁手柄2的转动来驱动解锁片3，锁芯5通过钢丝4与解锁片3连接以通过解锁片3的转动来实现锁芯5的解锁。
如图2所示，解锁手柄2具有手柄安装轴21，解锁片3具有锁杆安装轴31，其中，手柄安装轴21的第一端21a插入壳体1(参见图1)的一半壳中安装，锁杆安装轴31的第一端31a套设在手柄安装轴21的第二端21b安装，锁杆安装轴31的第二端31b插入壳体1的另一半壳中安装，从而实现解锁手柄2和解锁片3的同轴安装。
回到图1，本实施例的机电一体感应式锁扣还包括第一回位弹簧6和第二回位弹簧7，其中，第一回位弹簧6套设在手柄安装轴21的第一端21a(参见图2)上并连接壳体1和解锁手柄2以为解锁手柄2提供复位回复力，第二回位弹簧7套设在锁杆安装轴31的第二端31b(参见图2)上并连接壳体1和解锁片3以为解锁片3提供复位回复力。
如图2所示，解锁手柄2还具有挡板22和抓手23，外力作用于抓手23可以使得解锁手柄2围绕着手柄安装轴21的轴线转动，解锁片3具有朝向解锁手柄2延伸的头部32，头部32具有与挡板22配合的凸包32a，解锁手柄2通过挡板22将力传递给凸包32a，从而带动解锁片3转动。另外，解锁片3还具有远离解锁手柄2延伸的尾部33，钢丝4(参见图1)连接在尾部33的末端，以通过解锁片3的转动来解锁锁芯5(参见图1)。
回到图1，本实施例的机电一体感应式锁扣还包括指示器8，其被安装在解锁片3上，以便于通过指示器8在高度上的变化直观地观察解锁片3的状态。如图2所示，解锁手柄3还具有侧向伸出的侧部34，结合图3，指示器8连接在侧部34的末端，以通过解锁片3的转动来带动指示器8。
如图3-图4所示，解锁手柄2转动，带动解锁片3转动，从而通过钢丝4解锁锁芯5，指示器8随着解锁片3的转动而抬升，从壳体1中伸出，用于提醒乘客锁扣处于解锁状态。
回到图1，本实施例的机电一体感应式锁扣还包括电动解锁机构9，其包括电机91、安装架92、第一齿轮93、第二齿轮94和第三齿轮95，其中，电机91通过安装架92安装在壳体1上，第一齿轮93安装在电机91的输出轴上以通过电机91驱动其转动，第二齿轮94可转动地安装在壳体1上并分别啮合第一齿轮93和第三齿轮95以通过电机91来驱动第三齿轮95，第三齿轮95可转动地安装在解锁片3上并可通过第三齿轮95的转动来驱动解锁片3，从而通过解锁片3的转动来实现锁芯5的解锁。
与通过涡轮蜗杆结构实现电动解锁的现有技术不同，本发明的机电一体感应式锁扣的电动解锁机构9为直齿设计，即第一齿轮93、第二齿轮94和第三齿轮95的各齿的延伸方向均平行于转轴的延伸方向，如此，本发明不需要额外设置使齿轮副反转的结构即可在解锁后实现快速回位，从而可以避免现有技术中的在解锁后的锁扣落锁不顺畅的问题。
如图5所示，第二齿轮94具有双层齿圈941，942，大齿圈941与第一齿轮93啮合，小齿圈942与第三齿轮95啮合。
如图5所示，第三齿轮95具有安装圈951和类扇形本体952，其中，安装圈951套设在解锁片3的锁杆安装轴31(参见图2)的第二端31b上安装，从而实现第三齿轮95和解锁片3的同轴安装，类扇形本体952具有挡点952a，解锁片3的头部32(参见图2)具有与挡点952a配合的凸点32b，第三齿轮95通过挡点952a将力传递给凸点32b，从而带动解锁片3转动。特别地，由于挡点952a从后方推动凸点32b，在图3-图4所示的解锁手柄2单独驱动解锁片3转动时，凸点32b的向前运动并不受到挡点952a的影响，也就是说，第三齿轮95在通过解锁手柄2实现的手动解锁过程中保持静止。同样地，解锁手柄2在通过第三齿轮95实现的电动解锁过程中保持静止。
如图6-图7所示，电机91驱动第一齿轮93，通过齿轮副经过第二齿轮94传递到第三齿轮95，带动解锁片3转动，从而通过钢丝4解锁锁芯5，指示器8随着解锁片3的转动而抬升，从壳体1中伸出，用于提醒乘客锁扣处于解锁状态。
与尝试将电动解锁和手动解锁整合在一起的现有技术不同，本发明的机电一体感应式锁扣的锁芯5为相对独立的已知的模块化结构，其单独结合解锁手柄2即可独立提供手动解锁功能，单独结合电动解锁机构9即可独立提供电动解锁功能，从而实现手动解锁系统和电动解锁系统的分体设计互不干涉，可以根据需要进行调整变更。例如对于仅需要提供手动解锁功能的需求，电动解锁机构9可以进行省略。同样地，本发明的机电一体感应式锁扣的壳体1和指示器8的具体设置，也可以根据需要进行变化。另外，本发明的机电一体感应式锁扣基于已知的模块化的锁芯5进行设计，不需要额外单独开发锁止机构，整体成本具有显著优势。
回到图1，本实施例的机电一体感应式锁扣还包括安装在壳体1上的两微触开关10a，10b，如图4和图7的左图所示，第一微触开关10a位于锁芯5的旁边以在接触锁芯5时指示锁扣的落锁状态，如图4和图7的右图所示，第二微触开关10b位于解锁片3的旁边以在接触解锁片3时指示锁扣的解锁状态，从而通过微触开关10a，10b探测到锁扣的锁止状态和解锁状态，从而提供锁扣解锁/闭锁状态指示信号功能，输出信号至车辆ECU控制模块以识别锁扣是否处于落锁状态。
总之，本发明的机电一体感应式锁扣可以实现手动解锁和电动解锁的两种功能，在车辆断电情况下可通过机械机构实现手动解锁，提供紧急情况下使用功能。当机电一体感应式锁扣应用于解锁靠背翻倒时，用于实现手动解锁的解锁手柄2可以直接设置在靠背的顶部以便于座椅乘客在正常使用位置对靠背进行解锁，用于实现电动解锁的与电机91连接的按钮可以设置在后备箱或其他所需位置以便于乘客在远程对靠背进行解锁，从而提供多种应用环境。
以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，本发明的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。

Claims (17)

1.一种机电一体感应式锁扣，其特征在于，该机电一体感应式锁扣包括壳体、解锁手柄、解锁片、锁芯和电动解锁机构，其中，解锁手柄和解锁片同轴可转动地安装在壳体上，解锁片与解锁手柄配合以通过解锁手柄的转动来驱动解锁片，电动解锁机构与解锁片配合以通过电动解锁机构来驱动解锁片，锁芯与解锁片连接以通过解锁片的转动来实现锁芯的解锁，电动解锁机构具有挡点，解锁片具有与挡点配合的凸点，解锁手柄在通过电动解锁机构的挡点将力传递给凸点以带动解锁片转动实现的电动解锁过程中保持静止，电动解锁机构在通过解锁手柄带动解锁片转动实现的手动解锁过程中由于凸点的运动不受挡点的影响而保持静止。
2.根据权利要求1所述的机电一体感应式锁扣，其特征在于，电动解锁机构包括电机、第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，其中，电机固定安装在壳体上，第一齿轮安装在电机的输出轴上以通过电机驱动其转动，第二齿轮可转动地安装在壳体上并分别啮合第一齿轮和第三齿轮以通过电机来驱动第三齿轮，第三齿轮可转动地安装在解锁片上并通过第三齿轮的转动来驱动解锁片。
3.根据权利要求2所述的机电一体感应式锁扣，其特征在于，第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮为直齿设计。
4.根据权利要求2所述的机电一体感应式锁扣，其特征在于，第二齿轮具有双层的大齿圈和小齿圈，其中，大齿圈与第一齿轮啮合，小齿圈与第三齿轮啮合。
5.根据权利要求2所述的机电一体感应式锁扣，其特征在于，第三齿轮具有安装圈，安装圈套设在解锁片上以实现第三齿轮和解锁片的同轴安装。
6.根据权利要求2所述的机电一体感应式锁扣，其特征在于，电动解锁机构还包括安装架，电机通过安装架安装在壳体上。
7.根据权利要求1所述的机电一体感应式锁扣，其特征在于，解锁手柄具有手柄安装轴，解锁片具有锁杆安装轴，其中，手柄安装轴的第一端插入壳体中安装，锁杆安装轴的第一端套设在手柄安装轴的第二端安装，锁杆安装轴的第二端插入壳体中安装，从而实现解锁手柄和解锁片的同轴安装。
8.根据权利要求7所述的机电一体感应式锁扣，其特征在于，该机电一体感应式锁扣还包括第一回位弹簧，第一回位弹簧套设在手柄安装轴的第一端上并连接壳体和解锁手柄以为解锁手柄提供复位回复力。
9.根据权利要求7所述的机电一体感应式锁扣，其特征在于，该机电一体感应式锁扣还包括第二回位弹簧，第二回位弹簧套设在锁杆安装轴的第二端上并连接壳体和解锁片以为解锁片提供复位回复力。
10.根据权利要求1所述的机电一体感应式锁扣，其特征在于，该机电一体感应式锁扣还包括钢丝，锁芯通过钢丝与解锁片连接以联动解锁片和锁芯。
11.根据权利要求1所述的机电一体感应式锁扣，其特征在于，解锁手柄具有挡板，解锁片具有与挡板配合的凸包，解锁手柄通过挡板将力传递给凸包以带动解锁片转动。
12.根据权利要求1所述的机电一体感应式锁扣，其特征在于，该机电一体感应式锁扣还包括指示器，指示器安装在解锁片上以通过指示器在高度上的变化直观地观察解锁片的状态。
13.根据权利要求1所述的机电一体感应式锁扣，其特征在于，该机电一体感应式锁扣还包括第一微触开关，第一微触开关安装在壳体上并位于锁芯的旁边以在接触锁芯时指示锁扣的落锁状态。
14.根据权利要求1所述的机电一体感应式锁扣，其特征在于，该机电一体感应式锁扣还包括第二微触开关，第二微触开关安装在壳体上并位于解锁片的旁边以在接触解锁片时指示锁扣的解锁状态。
15.根据权利要求1所述的机电一体感应式锁扣，其特征在于，壳体由可拆卸连接的两半壳组成。
16.根据权利要求1所述的机电一体感应式锁扣，其特征在于，解锁手柄提供近程解锁功能，电动解锁机构提供远程解锁功能。
17.根据权利要求1所述的机电一体感应式锁扣，其特征在于，锁芯为模块化结构，锁芯结合解锁手柄提供手动解锁系统，锁芯结合电动解锁机构提供电动解锁系统，手动解锁系统和电动解锁系统分体设计互不干涉。
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