CN114837499B - 具有电动开启、吸合支链的自适应多功能汽车侧门锁 - Google Patents

Abstract

本发明公开具有电动开启、吸合支链的自适应多功能汽车侧门锁，电动开启支链由新型空间柔顺RSRPRR机构构成，根据不同驱动与限位条件，以多运动模式机构，实现车门锁电动、手动开启功能；吸合支链的一端与棘轮棘爪机构连接，另一端与吸合驱动单元相连，吸合支链包括滑动旋转连接的自适应推杆与V型槽，自适应推杆的自由端朝向棘轮棘爪机构中的棘轮设置，且能够与棘轮进行自适应接触，在吸合驱动单元的带动下，通过自适应推杆将吸合推力作用到棘轮棘爪机构上，汽车门锁由半锁状态进入全锁状态实现吸合，并且具有自适应防夹功能；在开启支链的带动下，自适应推杆能够在V型槽内滑动，使吸合支链处于避让位置，确保电动开启、手动开启优先吸合。

Description

具有电动开启、吸合支链的自适应多功能汽车侧门锁

技术领域

本发明属于汽车工程的技术领域，具体涉及一种具有电动开启、吸合支链的自适应多功能汽车侧门锁。

背景技术

随着智能技术发展，人们对汽车智能化的追求也越来越强，开发具有多种功能的智能汽车门锁就是其中的一部分。高端汽车门锁往往具备多功能电动开启支链与电动吸合支链，可以分别实现汽车门锁一定程度上的自动开启与自动关闭，然而仍存在一下缺陷：

(1)现有的电动开启支链大多采用平面机构，零件布置范围及运动范围较大，且运动空间为单一平面，无法充分利用锁内受限的三维空间。

(2)现有的电动吸合支链，可实现汽车门一定程度的自动关闭，但是其电动吸合功能与开启功能的相容性问题，尚未给出较好地实现方案。

(3)现有的车门系统，大多在车窗系统采用了衣物防夹控制系统，防止用户衣物或行李被车窗夹持而造成的潜在危险情况。而在汽车门锁系统的电动吸合工况中，并没有较好的方式避免车门夹持衣物或行李这一类情况发生。

发明内容

本发明提供了一种具有电动开启、吸合支链的自适应多功能新型汽车门锁，具有电动空间柔顺开启支链、自适应防夹电动吸合支链，解决了传统门锁功能单一、智能化低的问题，实现了汽车门锁狭窄空间内多功能支链的协同配合。

本发明可通过以下技术方案实现：

一种自适应多功能新型汽车门锁，具有电动空间柔顺开启支链、电动吸合支链，包括开启驱动单元和吸合驱动单元，所述开启驱动单元与开启支链的一端连接，所述开启支链的另一端与棘轮棘爪机构连接，所述棘轮棘爪机构还与吸合支链的一端连接，所述吸合支链的另一端与吸合驱动单元相连，

所述开启支链采用空间机构和柔顺副的组合结构，借助柔顺副在空间机构中的可变运动即旋转、移动、旋转及移动复合运动运动，以实现汽车门锁的电动开启、手动开启以及电动开启复位的多模式运动；

所述吸合支链包括滑动旋转连接的自适应推杆与V型槽，所述自适应推杆的自由端朝向棘轮棘爪机构中的棘轮设置，且能够与棘轮进行自适应接触，在吸合驱动单元的带动下，使自适应推杆对棘轮棘爪机构产生吸合推力，汽车门锁由半锁状态进入全锁状态实现电动吸合，并且具有自适应防夹功能，同时在开启支链的带动下，自适应推杆能够在V型槽内滑动，使吸合支链处于避让位置，确保电动开启、手动开启功能始终优先于吸合功能。这样借助一条由空间运动支链和柔顺副组成的开启支链就可以完成电动开启、手动开启以及电动开启复位三种功能，保证了汽车门锁狭窄空间内电动开启支链与手动开启支链的运动兼容性，更加适用于汽车门锁的实际空间需求，同时，借助吸合支链和开启支链、手动开启杆的联动配合，可以在保证了汽车门锁手动/电动开启始终优先级高于电动吸合优先级的前提下，实现汽车门锁的开启、半锁和全锁各状态，具有良好的兼容性，同时利用开启支链中V型槽和自适应推杆的配合，使汽车门锁在吸合的过程还具有自适应防夹功能，提高汽车门锁的智能化水平。

进一步，所述棘轮棘爪机构包括相互配合的棘轮和棘爪，所述棘爪与棘爪盘通过棘爪转轴转动连接，所述棘轮通过棘轮转轴转动设置在壳体上，在所述棘轮与棘爪的配合面设置有半锁位置或全锁位置，分别对应半锁状态和全锁状态，在所述棘轮上设置有凸台；

所述吸合支链包括吸合连杆，所述吸合连杆的一端与吸合驱动盘转动连接，另一端直接或者间接连接到棘爪盘上，其上设置有V型槽，所述V型槽包括连接在一起呈V形状的直线工作槽和弧形避让槽，所述弧形避让槽的弧形所在圆以棘爪转轴为圆心，所述直线工作槽朝向凸台设置，所述吸合驱动盘与吸合驱动单元连接，

所述自适应推杆的非自由端与吸合驱动盘转动连接，其上还设置有滑块，所述滑块设置在V型槽内部，两者滑动旋转连接，在所述自适应推杆的内部设置有弹形机构，

所述吸合驱动单元通过吸合驱动盘带动自适应推杆转动，使自适应推杆的自由端与凸台相接触，其上的滑块沿直线工作槽运动，以推动凸台连同棘轮逆时针转动克服棘爪阻碍力，使棘轮与棘爪配合，汽车门锁由半锁状态到达全锁状态，同时，弹性机构根据自由端与凸台之间的接触压力，控制自由端的伸长或者缩回，实现锁紧过程中的自适应防夹功能；

所述开启支链或手动开启杆通过棘轮棘爪机构带动吸合连杆转动，从而带动滑块由直线工作槽运动至弧形避让槽，以带动自适应推杆转动，使自适应推杆处于避让位置。

一方面，根据汽车门锁的实际空间状况，我们可以将吸合连杆的另一端直接或者间接地连接至棘爪盘，如固定连接在与棘爪盘同轴连接的外开启杆上，该外开启杆、棘爪、棘爪盘同轴连接，这样在带动棘爪盘运动的时候，也会带动吸合连杆运动，由于直线工作槽与棘爪盘的运动轨迹不一致，势必会带动内部的滑块连同自适应推杆运动，以使自适应推杆运动至避让位置，确保电动开启或者手动开启的顺利进行，即使在电动吸合的过程中执行开启功能，实现电动开启或者手动开启的优先级始终高于电动吸合；另一方面，汽车门锁在夹杂障碍物的状态锁定时需要的力量会远大于没有障碍物的状态，该力量势必会通过吸合支链直接作用到棘轮上即自适应推杆与棘轮之间的接触压力会变大，因此，可以设置一个预设值，依据该预设值设计弹性机构的状态变化临界值，一旦接触压力大于该预设值，弹性机构就会起作用，从而控制自适应推杆的自由端缩回，使吸合驱动单元产生的吸合推力不能作用到棘轮上，而被弹性机构吸收，以防吸合驱动单元的电机堵转，同时汽车门锁没有实际锁定，一旦打开门锁取出障碍物，自适应推杆与棘轮之间的接触压力消失，弹性机构又会控制自适应推杆的自由端伸长，整个吸合支链复位，为下一次锁定做好准备。

电动开启或者手动开启过程中，开启支链或者手动开启杆带动棘爪盘连同棘爪顺时针转动，与棘轮脱离接触，同时带动与棘爪同轴连接的外开启杆连同吸合连杆顺时针转动，促使吸合连杆上直线工作槽中的滑块顺时针转动，这样就可以带动自适应推杆顺时针转动，使其处于避让位置，同时滑块由直线工作槽运动至弧形避让槽，由于弧形避让槽的弧形走向以棘爪转轴为中心，因此后续吸合连杆运动时，滑块仅是在弧形避让槽内部运动，自适应推杆并没有运动，从而进一步限定避让过程中自适应推杆的运动范围。

进一步，所述弹性机构包括二级推杆，所述二级推杆的一端套装在一级推杆一端内部的竖直腔体中，所述竖直腔体能够容纳整个二级推杆，所述二级推杆的另一端构成自适应推杆的自由端，所述一级推杆的另一端构成自适应推杆的非自由端，

在所述二级推杆一端的内部设置水平腔体，所述水平腔体和竖直腔体的延伸方向相互垂直，在所述水平腔体的内部设置有水平弹簧，所述水平弹簧的两端各设置一个锥形导向柱销，在所述竖直腔体的内部设置有竖直弹簧，所述竖直弹簧的一端抵在二级推杆的一端，另一端抵在竖直腔体的底端，在所述竖直腔体顶端相对的两个侧壁上各设置一个与锥形导向柱销配合的圆锥孔，所述水平弹簧处于压缩状态，

所述二级推杆与凸台之间的接触压力大于预设值，所述接触压力促使二级推杆向缩进一级推杆的竖直腔体运动，带动两端的平台圆锥销离开圆锥孔，使水平弹簧被进一步压缩，进而带动二级推杆缩进一级推杆的竖直腔体内部，使竖直弹簧被压缩，从而使吸合驱动单元产生的吸合推力被竖直弹簧、水平弹簧所吸收，棘轮保持在半锁状态，但滑块依然能够沿直线工作槽运动。

借助水平弹簧与竖直弹簧的垂直布置以及与水平弹簧两端相连的锥形导向柱销嵌入一级推杆的圆锥孔内，将接触压力作用在二级推杆的垂直受力以及锥形导向柱销受的水平弹簧预紧力转化为圆锥切线方向受力，可实现自适应推杆自由端的伸长、收缩功能。

进一步，所述自适应推杆的非自由端通过第四子母铆轴与吸合驱动盘旋转铰接以实现转动连接，所述滑块设置为第三子母铆轴，通过第三子母铆轴将自适应推杆的非自由端还与V型槽滑动且旋转铰接在一起。优选地，第四子母铆轴更靠近非自由端的端部，第三子母铆轴的外径与V型槽的宽度配合，确保V型槽的转动可以带动第三子母铆轴一起转动。

进一步，所述空间机构包括含槽连杆，所述含槽连杆的一端通过球副与曲柄齿轮转动连接，另一端设置有滑槽，在所述滑槽内部设置有柔顺副，所述柔顺副与不含槽连杆的一端连接，所述不含槽连杆的另一端与棘爪盘转动连接，所述曲柄齿轮还与不完全齿轮啮合，所述不完全齿轮与开启驱动机构转动连接，

所述柔顺副的转动轴向与曲柄齿轮的转动轴向平行，与棘轮棘爪机构的转动轴向、不含槽连杆另一端的转动轴向垂直，

通过开启驱动机构带动啮合的不完全齿轮和齿轮曲柄转动，进而拉动处于滑槽边缘的柔顺副带动棘轮棘爪机构运动，实现电动开启功能。

进一步，手动驱动棘轮棘爪机构运动，带动柔顺副在滑槽内部移动，在球副的辅助作用下确保曲柄齿轮与不完全齿轮保持静止，支链间运动兼容不干涉，实现手动开启功能，同时，通过棘轮棘爪机构带动吸合连杆转动，从而带动滑块由直线工作槽运动至弧形避让槽，以带动自适应推杆转动，使自适应推杆处于避让位置，确保手动开启功能的顺利进行。

通过含槽连杆、不含槽连杆、球副组成的空间机构，在开启驱动单元的带动下，可以作用到棘轮棘爪机构上实现电动开启，而在手动开启时，棘轮棘爪机构的运动也会作用到空间机构上，使柔顺副在滑槽中移动，借助球副的辅助作用使整个空间机构能够空间变形，确保曲柄齿轮与不完全齿轮保持静止，不会对开启驱动单元产生影响，以实现手动开启功能。

进一步，所述柔顺副包括柔顺扭簧，所述柔顺扭簧设置在圆柱空腔内部，所述圆柱空腔贯穿设置在不含槽连杆的一端，所述不含槽连杆的一端插接在U形开口内部，所述U形开口设置在含槽连杆的另一端，其两个侧壁对称开设有滑槽，第一子母铆轴贯穿柔顺扭簧，将不含槽连杆的一端旋转铰接在U型开口的两个滑槽内部，所述柔顺扭簧的一个引脚设置在不含槽连杆一端的内部，另一个引脚滑动设置在含槽连杆另一端的内部。

进一步，在所述含槽连杆、不含槽连杆内部均设置有能够容纳柔顺扭簧引脚的引脚通道，所述柔顺扭簧能够在引脚通道内部移动，以实现柔顺副的三维微动作，提高柔顺性。可以利用引脚和引脚通道之间的间隙配合，增加整个柔顺副的空间运动模式，构造空间三维微动模式运动，实现柔顺副连同开启支链微小俯仰、偏摆、旋转柔顺性，提供空间适应性，提高柔顺副的柔顺性。

进一步，所述开启驱动机构包括开启电动机，所述开启电动机的输出轴与一级蜗杆同轴连接，所述一级蜗杆与一级蜗轮啮合，所述一级蜗轮的中心轴与二级蜗杆同轴连接，所述二级蜗杆与二级蜗轮啮合，所述二级蜗轮的中心轴与不完全齿轮的中心轴同轴连接。

本发明有益的技术效果如下：

1.不同于传统平面机构构成的电动开启支链，本发明提供的一种新型空间柔顺电动开启支链，将传统二维平面运动空间转化为三维空间运动空间，利用柔顺副不但实现平移、旋转、平移旋转复合模式多模式运动，还可利用引脚与引脚通道间隙可构造空间三维微动模式运动，实现柔顺副连同开启支链微小俯仰、偏摆、旋转柔顺性，提供空间适应性，提高柔顺副的柔顺性，充分利用汽车门锁内部受限空间，减少占用空间的浪费。

2.采用自适应推杆机构实现防夹功能，即在汽车门闭门区域内无障碍物时，刚性推动棘轮，实现电动吸合功能；在汽车门闭门区域内有障碍物时，自适应推杆收缩，实现防夹功能，包括水平弹簧与竖直弹簧垂直布置、锥形导向柱销嵌入一级推杆的圆锥孔内，该布置将二级推杆的垂直受力方向与锥形导向柱销受的水平弹簧预紧力方向转化为圆锥切线方向受力，使自适应推杆在较小受力情况下，利用摩擦力与预紧力实现刚性推动功能；在较大受力情况下，锥形导向柱销进行横向收缩，二级推杆再进行纵向收缩于一级推杆内部，受力卸载后通过竖直弹簧进行自复位，不影响其他构件运动。

3.本发明提供的一种具有开启优先功能的自适应防夹电动吸合支链包括吸合连杆、推杆滑块、自适应推杆以及吸合驱动盘，该吸合连杆与开启机构固接，其上设置有直线工作槽与弧形避让槽，在电动吸合单独工作时，推杆滑块滑入直线工作槽，推动棘轮旋转至全锁位置；在开启机构工作时，使推杆滑块有直线工作槽滑入弧形避让槽，带动自适应推杆旋转，避免开启功能与电动吸合功能的冲突。

4.吸合连杆与外开启杆固接，外开启杆与棘爪盘固接，棘爪盘与棘爪顺时针单向接触，推杆滑块在V型槽内滑动，这样在电动吸合过程中，推杆滑块给吸合连杆施加较小推力，吸合连杆所受推力可抵消部分棘爪盘所受扭簧预紧力，减少棘轮与棘爪在半锁位置之间的接触力，节省电动吸合过程中所需的驱动力矩。

附图说明

图1为本发明实施例的一种具有电动开启、吸合支链的自适应多功能汽车侧门锁应用示意图；

图2为本发明的实施例的新型空间柔顺电动开启支链结构爆炸图；

图3(a)为本发明的实施例的新型电动开启支链的空间柔顺机构简图；

图3(b)为本发明的实施例在电动开启过程电机驱动时，新型电动开启支链空间柔顺机构1自由度RSRRR运动模式机构简图；

图3(c)为本发明的实施例在手动开启过程时，新型电动开启支链空间柔顺机构1自由度SRPRR运动模式简图；

图4(a)为本发明的实施例的电动开启支链初始位置的结构示意图；

图4(b)为本发明的实施例的电动开启支链解锁位置的结构示意图；

图5为本发明的实施例的电动开启支链在手动开启工况下的结构示意图；

图6(a)为本发明的实施例的具有开启优先功能的力自适应防夹电动吸合支链初始位置的结构示意图；

图6(b)为本发明的实施例的具有开启优先功能的力自适应防夹电动吸合支链的机构简图；

图7为本发明的实施例的力自适应性推杆组结构爆炸图；

图8(a)为本发明的实施例的具有开启优先功能的力自适应防夹电动吸合支链在无障碍电动吸合工况下的棘轮半锁位置示意图；

图8(b)为本发明的实施例的具有开启优先功能的力自适应防夹电动吸合支链在无障碍电动吸合工况下的棘轮全锁位置示意图；

图8(c)为本发明的实施例的力自适应性推杆在无障碍电动吸合工况下的剖视图；

图9为本发明的实施例的具有开启优先功能的力自适应防夹电动吸合支链在开启优先工况下的结构示意图；

图10为本发明的实施例的具有开启优先功能的力自适应防夹电动吸合支链在有障碍电动吸合工况下的结构示意图；

图11为本发明的实施例的力自适应性推杆在有障碍电动吸合工况下的剖视图；

其中，1-开启驱动单元，101-开启电动机，102-一级蜗轮，103-二级蜗杆，104-二级蜗轮，2-开启支链，201-不完全齿轮，202-齿轮曲柄，203-含槽连杆，2031-滑槽，204-柔顺副，2041-第一母铆轴，2042-第一子铆轴，2043-柔顺扭簧，2044-第一引脚通道，2045-第二引脚通道，205-不含槽连杆，206-第二子铆轴，207-第二母铆轴，3-棘爪棘轮机构，301-棘爪盘，302-棘爪，303-棘轮，304-凸台，305-半锁位置，305-全锁位置，4-吸合支链，401-吸合连杆，402-自适应推杆，4021-二级推杆，4022-一级推杆，4023-竖直弹簧，4024-水平弹簧，4025-圆锥台导向柱销，4026-圆锥孔，403-吸合驱动盘，404-第四子母铆轴，405-第三子母铆轴，406-直线工作槽，407-弧形避让槽，5-外开启杆。

具体实施方式

下面结合附图及较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，本发明提出了一种具有电动开启、吸合支链的自适应多功能汽车侧门锁，包括开启驱动单元和吸合驱动单元，该开启驱动单元与开启支链的一端连接，该开启支链的另一端与棘轮棘爪机构连接，该棘轮棘爪机构还与吸合支链的一端连接，该吸合支链的另一端与吸合驱动单元相连，该开启驱动单元1包括开启电动机101，该开启电动机101驱动一级蜗杆、一级蜗轮102、二级蜗杆103、二级蜗轮104和不完全齿轮，将转矩传递至开启支链2；该开启支链2由啮合的不完成齿轮201和曲柄齿轮202、含槽连杆203、柔顺副204、不含槽连杆205构成，其一端与开启驱动单元1连接，另一端与棘轮棘爪机构3中的棘爪盘301转动连接；该吸合支链4由吸合连杆401、自适应推杆402以及吸合驱动盘403构成；该棘轮棘爪机构3包括相互配合的棘爪302、棘轮303，该棘爪302与棘爪盘301同轴连接，在棘轮303上设置有与自适应推杆402配合的凸台304。

如图2所示，为本发明的实施例的新型空间柔顺电动开启支链结构爆炸图，曲柄齿轮202与含槽连杆203通过球副连接，可以将含槽连杆203的一个端部做成球形，而曲柄齿轮202的对应位置做成与之配合的凹槽，组成球副；第一母铆轴2041、第一子铆轴2042共同构成第一子母铆轴与柔顺扭簧2043同轴心安装于含槽连杆203的滑槽2031内部，构成柔顺副204，该柔顺扭簧2043的一个引脚装入第一引脚通道2044，另一个引脚端装入第二引脚通道2045，第一引脚通道2044位于含槽连杆203内部，第二引脚通道2045位于不含槽连杆205内部；不含槽连杆205的一个端部通过第二子铆轴206与第二母铆轴207同轴心安装在棘爪盘301上；内开启杆固接于棘爪盘301上，随棘爪盘301旋转；棘爪盘301与锁壳之间也置有扭簧(图中未表示)，用于复位运动。

如图3(a)、3(b)和3(c)所示为本发明的实施例的新型电动开启支链的空间柔顺机构不同运动模式的机构简图，其连接关系为曲柄齿轮202、棘爪盘301分别与锁壳组成旋转副(R副)，曲柄齿轮202与含槽连杆203组成球副(S副)，含槽连杆203、第一子母铆轴、柔顺扭簧2043与不含槽连杆205组成力约束柔顺副(RP副)；不含槽连杆205与棘爪盘301组成旋转副(R副)，从而由曲柄齿轮202、含槽连杆203、第一子母铆轴、柔顺扭簧2043、不含槽连杆205与棘爪盘301形成的空间柔顺机构RSPRRR作为开启支链在车门锁空间布置的组件中传递转矩，从而实现空间传递转矩功能。在电动开启工况下，曲柄齿轮202作为驱动杆件，第一子母铆轴因滑槽2031内限位，P副可切换为消极运动副，该机构变为1自由度RSRRR运动模式，实现电动开启功能，驱动结束后，该机构受棘爪盘301的扭簧和柔顺扭簧力约束，实现2自由度RSRPRR复位运动；在手动开启工况下，曲柄齿轮202受蜗轮蜗杆自锁影响，可等效为机架，棘爪盘301作为驱动构件，该机构变为1自由度RRPRS运动模式，实现手动开启功能。

如图4(a)与图4(b)所示为本发明的实施例的电动开启支链电动开启工况过程。当汽车门锁执行电动开启工况时，开启电动机顺时针旋转，两级蜗杆蜗轮传动机构将转矩传递至开启支链上，不完全齿轮201带动曲柄齿轮202逆时针旋转，柔顺副204中的滑块即第一子母铆轴移动至滑槽2031内限位边界，从而带动不含槽连杆205与棘爪盘301动作，实现棘爪302顺时针旋转，与棘轮303脱离接触，棘轮303在棘轮扭簧力的作用下顺时针旋转，实现汽车门锁开启功能。驱动结束后，棘爪盘301、棘爪302在其复位扭簧力的作用下实现自复位运动；不含槽连杆205、柔顺副滑块与含槽连杆203在柔顺扭簧的作用力下实现自复位运动。

如图5所示为本发明的实施例的电动开启支链在手动开启工况过程。当汽车门锁执行手动开启工况时，内开启杆或外开启杆作为主要驱动杆件，驱动棘爪盘301和棘爪302顺时针旋转，从而达到汽车门锁手动开启功能。这一过程中，由于蜗轮蜗杆自锁原理，曲柄齿轮202视作刚化不可动，不含槽连杆205、柔顺副滑块与含槽连杆203在内开启杆或外开启杆的驱动下实现兼容性动作，并可在柔顺扭簧的作用力下实现自复位运动，即以柔顺副实现汽车门锁多运动模式的相容。

如图6(a)和6(b)分别为本发明的实施例的具有开启优先功能的力自适应防夹电动吸合支链初始位置的结构示意图和机构简图。吸合驱动盘403置于锁壳上，可绕其旋转中心旋转，受吸合驱动单元即吸合电动机、绳索(图中未显示)驱动。自适应推杆402的非自由端通过推杆旋转轴如采用第四子母铆轴404旋转铰接安装于吸合驱动盘403上，然后再以第三子母铆轴405作为推杆滑块与吸合连杆401的V型槽滑动连接，该V型槽包括直线工作槽406和弧形避让槽407，考虑到汽车门锁的空间问题，吸合连杆401可以采用间接连接方式与棘爪盘301连接，如与外开启杆固接，构成具有开启优先功能的汽车门锁力自适应防夹电动吸合支链，这样吸合支链与开启支链形成串接结构，构成五杆机构，在电动吸合工况中，外开启杆5受棘爪盘扭簧力约束作用，与吸合连杆401共同视作刚化构件，五杆机构转化为曲柄滑块机构，实现将棘轮303由半锁位置旋转至全锁位置，即电动吸合功能；在开启优先工况中，吸合驱动单元与内开启杆或外开启杆或开启支链依然可以同时驱动，实现五杆机构2自由度运动模式。

如图7所示为本发明的实施例的自适应推杆结构爆炸图，二级推杆4021通过第四子母铆轴404即第四母铆轴与第四子铆轴与V型槽滑动连接，通过第三子母铆轴405的第三母铆轴、第三子铆轴安装于一级推杆4022之上构成推杆滑块；二级推杆4021与一级推杆4022通过竖直弹簧4023、水平弹簧4024、两个锥形导向柱销4025连接起来；两个锥形导向柱销4025对称安装在一级推杆4021的两个圆锥孔4026内部，竖直弹簧4023和水平弹簧4024垂直布置、两个锥形导向柱销4025嵌入一级推杆的圆锥孔4026内，该布置将二级推杆4022的垂直受力方向与两个锥形导向柱销4025受的水平弹簧4024预紧力方向转化为圆锥切线方向受力，实现力自适应推杆在较小受力情况下，利用摩擦力与预紧力实现刚性推动功能；在较大受力情况下，两个锥形导向柱销4025先进行横向收缩，二级推杆4022再进行纵向收缩于一级推杆4021内部，受力卸载后通过竖直弹簧4023进行自复位运动。

如图8(a)和图8(b)所示为本发明的实施例的具有开启优先功能的力自适应防夹电动吸合支链的无障碍电动吸合工况过程图，为更清晰显示关键构件位置情况，将外开启杆和吸合连杆以虚线表示。在汽车门闭门区域内无障碍物且棘爪302与棘轮303处于半锁位置305啮合时，外开启杆5受棘爪盘扭簧力约束作用，与吸合连杆401共同视作刚化构件，吸合驱动单元带动吸合连杆401顺时针旋转，带动自适应推杆402沿着直线工作槽406运动，直至与棘轮303上的凸台304接触，推动棘轮303逆时针旋转至全锁位置306，即电动吸合功能。由于汽车门闭门区域内无障碍物，自适应推杆402所受负载力小于摩擦力与预紧力的合力即预设值，两个锥形导向柱销4025连接不动作，自适应推杆402实现刚性推动功能。

图8(c)所示为本发明的实施例的力自适应性推杆在无障碍电动吸合工况下的剖视图，自适应推杆402所受负载力小于摩擦力与预紧力的合力，两个锥形导向柱销4025受水平弹簧的预紧力抵于圆锥孔内部，锁死一级推杆4022和二级推杆4021的相对位置，实现刚性推动功能。

图9为本发明的实施例的具有开启优先功能的力自适应防夹电动吸合支链在开启优先工况下的结构示意图。开启驱动单元带动开启支链实现电动开启功能过程中，棘爪盘301带动外开启杆5连同吸合连杆401绕棘爪盘转轴顺时针旋转，推杆滑块从直线工作槽滑406入弧形避让槽407，带动力自适应推杆402逆时针转动，使其与凸台304脱离接触，推杆滑块在弧形避让槽407内完成推动行程而不影响棘轮动作，即实现开启优先功能，避免电动吸合功能与开启功能的冲突，同样该功能也可在内开启杆或外开启杆驱动手动开启过程中实现，并且即使在电动吸合进行过程中同时进行电动/手动开启，也可以通过开启支链或者棘爪盘带动吸合支链的自适应推杆402处于避让状态，此时自适应推杆402的滑块被强行从直线工作槽滑406带入弧形避让槽407运动，由于自适应推杆402和吸合驱动盘403之间的转动连接，确保吸合驱动单元依然可以工作，不会出现堵转现象，从而使开启功能始终优先于吸合功能。吸合驱动盘403设有复位扭簧，在吸合驱动单元驱动结束后，带动整体吸合支链实现复位。

图10为本发明的实施例的具有开启优先功能的自适应防夹电动吸合支链在有障碍电动吸合工况下的结构示意图。在汽车门闭门区域内有障碍物且棘爪与棘轮处于半锁位置啮合时，外开启杆5受棘爪盘扭簧力约束作用，与吸合连杆401共同视作刚化构件，吸合驱动单元带动吸合连杆401顺时针旋转，带动自适应推杆402沿着直线工作槽406运动，直至与棘轮303上的凸台304接触，但由于汽车门闭门区域内有障碍物，自适应推杆402所受负载力大于摩擦力与预紧力的合力，两个锥形导向柱销4025横向收缩于二级推杆4021内部，二级推杆4021纵向收缩于一级推杆4021内部，自适应推杆402实现力自适应收缩功能，如图11所示；推杆滑块在直线工作槽406内完成推动行程而不影响棘轮位置后复位，即实现力自适应防夹功能，同时可以避免电动吸合电机堵转现象。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，因此，本发明的保护范围由所附权利要求书限定。

Claims (8)

1.一种具有电动开启、吸合支链的自适应多功能汽车门锁，其特征在于：包括开启驱动单元和吸合驱动单元，所述开启驱动单元与开启支链的一端连接，所述开启支链的另一端与棘轮棘爪机构连接，所述棘轮棘爪机构还与吸合支链的一端连接，所述吸合支链的另一端与吸合驱动单元相连，

所述开启支链采用空间机构和柔顺副的组合结构，借助柔顺副在空间机构中的可变运动即旋转、移动、旋转及移动复合运动，以实现汽车门锁的电动开启、手动开启以及电动开启复位的多模式运动；

所述吸合支链包括滑动旋转连接的自适应推杆与V型槽，所述自适应推杆的自由端朝向棘轮棘爪机构中的棘轮设置，且能够与棘轮进行自适应接触，在吸合驱动单元的带动下，通过自适应推杆将吸合推力作用到棘轮棘爪机构上，汽车门锁由半锁状态进入全锁状态实现汽车门锁吸合，并且具有自适应防夹功能；在开启支链或手动开启杆的带动下，自适应推杆能够在V型槽内滑动，使吸合支链处于避让位置，确保电动开启、手动开启功能始终优先于吸合功能；

所述空间机构包括含槽连杆，所述含槽连杆的一端通过球副与曲柄齿轮转动连接，另一端设置有滑槽，在所述滑槽内部设置有柔顺副，所述柔顺副与不含槽连杆的一端连接，所述不含槽连杆的另一端与棘轮棘爪机构中的棘爪盘转动连接，所述曲柄齿轮还与不完全齿轮啮合，所述不完全齿轮与开启驱动机构转动连接，

所述柔顺副的转动轴向与曲柄齿轮的转动轴向平行，与棘轮棘爪机构的转动轴向、不含槽连杆另一端的转动轴向垂直，

通过开启驱动机构带动啮合的不完全齿轮和齿轮曲柄转动，进而拉动处于滑槽边缘的柔顺副带动棘轮棘爪机构运动，实现电动开启功能；

所述柔顺副包括柔顺扭簧，所述柔顺扭簧设置在圆柱空腔内部，所述圆柱空腔贯穿设置在不含槽连杆的一端，所述不含槽连杆的一端插接在U形开口内部，所述U形开口设置在含槽连杆的另一端，其两个侧壁对称开设有滑槽，第一子母铆轴贯穿柔顺扭簧，将不含槽连杆的一端旋转铰接在U型开口的滑槽内部，所述柔顺扭簧的一个引脚设置在不含槽连杆一端的内部，另一个引脚滑动设置在含槽连杆另一端的内部。

2.根据权利要求1所述的具有电动开启、吸合支链的自适应多功能汽车门锁，其特征在于：所述棘轮棘爪机构包括相互配合的棘轮和棘爪，所述棘爪与棘爪盘通过棘爪转轴转动连接，所述棘轮通过棘轮转轴转动设置在壳体上，在所述棘轮与棘爪的配合面上设置有半锁位置或全锁位置，分别对应半锁状态和全锁状态，在所述棘轮上还设置有凸台；

所述吸合支链包括吸合连杆，所述吸合连杆的一端与吸合驱动盘转动连接，另一端直接或者间接连接到棘爪盘上，其上设置有V型槽，所述V型槽包括连接在一起呈V形状的直线工作槽和弧形避让槽，所述弧形避让槽的弧形所在圆以棘爪转轴为圆心，所述直线工作槽朝向凸台设置，所述吸合驱动盘与吸合驱动单元连接，所述自适应推杆的非自由端与吸合驱动盘转动连接，其上还设置有滑块，所述滑块设置在V型槽内部，两者滑动旋转连接，在所述自适应推杆的内部设置有弹形机构，

所述吸合驱动单元通过吸合驱动盘带动自适应推杆转动，使自适应推杆的自由端与凸台相接触，其上的滑块沿直线工作槽运动，以推动凸台连同棘轮逆时针转动克服棘爪阻碍力，使棘轮与棘爪配合，汽车门锁由半锁状态到达全锁状态，同时，弹性机构根据自由端与凸台之间的接触压力，控制自由端的伸长或者缩回，实现锁紧过程中的自适应防夹功能；

所述开启支链或者手动开启杆通过棘轮棘爪机构带动吸合连杆转动，从而带动滑块由直线工作槽运动至弧形避让槽，以带动自适应推杆转动，使自适应推杆处于避让位置。

3.根据权利要求2所述的具有电动开启、吸合支链的自适应多功能汽车门锁，其特征在于：所述弹性机构包括二级推杆，所述二级推杆的一端套装在一级推杆一端内部的竖直腔体中，所述竖直腔体能够容纳整个二级推杆，所述二级推杆的另一端构成自适应推杆的自由端，所述一级推杆的另一端构成自适应推杆的非自由端，

在所述二级推杆一端的内部设置水平腔体，所述水平腔体和竖直腔体的延伸方向相互垂直，在所述水平腔体的内部设置有水平弹簧，所述水平弹簧的两端各设置一个锥形导向柱销在所述竖直腔体的内部设置有竖直弹簧，所述竖直弹簧的一端抵在二级推杆的一端，另一端抵在竖直腔体的底端，在所述竖直腔体顶端相对的两个侧壁上各设置一个与锥形导向柱销配合的圆锥孔，所述水平弹簧处于压缩状态，

所述二级推杆与凸台之间的接触压力大于预设值，所述接触压力促使二级推杆向缩进一级推杆的竖直腔体运动，带动两端的平台圆锥销离开圆锥孔，使水平弹簧被进一步压缩，进而带动二级推杆缩进一级推杆的竖直腔体内部，使竖直弹簧被压缩，从而使吸合驱动单元产生的吸合推力被竖直弹簧、水平弹簧所吸收，棘轮保持在半锁状态，但滑块依然能够沿直线工作槽运动。

4.根据权利要求3所述的具有电动开启、吸合支链的自适应多功能汽车门锁，其特征在于：所述自适应推杆的非自由端通过第四子母铆轴与吸合驱动盘旋转铰接以实现转动连接，所述滑块设置为第三子母铆轴，通过第三子母铆轴将自适应推杆的非自由端还与V型槽滑动且旋转铰接在一起。

5.根据权利要求2所述的具有电动开启、吸合支链的自适应多功能汽车门锁，其特征在于：所述吸合连杆的另一端固定连接在外开启杆上，所述外开启杆的一个端部与棘爪盘、棘爪同轴连接。

6.根据权利要求1所述的具有电动开启、吸合支链的自适应多功能汽车门锁，其特征在于：手动驱动棘轮棘爪机构运动，带动柔顺副在滑槽内部移动，在球副的辅助作用下确保曲柄齿轮与不完全齿轮保持静止，支链间运动兼容不干涉，实现手动开启功能，同时，通过棘轮棘爪机构带动吸合连杆转动，从而带动滑块由直线工作槽运动至弧形避让槽，以带动自适应推杆转动，使自适应推杆处于避让位置，确保手动开启功能的顺利进行。

7.根据权利要求1所述的具有电动开启、吸合支链的自适应多功能汽车门锁，其特征在于：在所述含槽连杆、不含槽连杆内部均设置有能够容纳柔顺扭簧引脚的引脚通道，所述引脚通道与引脚之间有间隙，以实现柔顺副的三维微动作，提高柔顺性。

8.根据权利要求1所述的具有电动开启、吸合支链的自适应多功能汽车门锁，其特征在于：所述开启驱动机构包括开启电动机，所述开启电动机的输出轴与一级蜗杆同轴连接，所述一级蜗杆与一级蜗轮啮合，所述一级蜗轮的中心轴与二级蜗杆同轴连接，所述二级蜗杆与二级蜗轮啮合，所述二级蜗轮的中心轴与不完全齿轮的中心轴同轴连接。

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