CN201087627Y - 一种半自动汽车电动门锁 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种半自动汽车电动门锁，包括：棘轮、电机，可驱动上述棘轮转动的传动系统；传动系统包括：一安装在电机输出轴上的小齿轮；一传动件，传动件与小齿轮啮合传动，传动件的另一端具有按压部；一第一开关，第一开关与第一按压部相配；一施力臂和上述棘轮相配；一能检测棘轮位置的第二开关；一与棘轮啮合的棘爪；一开启臂，开启臂一端和棘爪固定；一能检测开启臂是否位于初始状态并能控制电机转动的第三开关；一摆臂，其另一端可与开启臂的另一端触碰；一控制臂，其端与摆臂一端通过轴销相连。该传动系统消除了使用离合器带来的缺陷，而且其采用单电机实现门锁的上锁，及通过手动操作控制臂实现开锁，还具有结构简单、工艺流程短、制造成本低、安装方便的优点。

Description

一种半自动汽车电动门锁

技术领域

本实用新型属于锁的技术领域，尤其涉及一种半自动汽车电动门锁。

背景技术

现有用于汽车上的电动门锁，尤其是用于汽车(如面包车)滑门上的电动锁，其包括电控部分和机械部分，有中央集控一体化结构的，也有分体式结构的。

电动门锁中电控部分的实现方案有两种，一种是电控部分采用双电机来分别实现门锁的开锁和上锁，因此其整体结构尺寸就会变大，安装不方便，而且也会增加成本。

另一种电控部分用单电机来实现上锁和开锁功能。如一申请号为US20040056489的美国专利申请就公开了这样一种利用单电机带动离合器，依靠离合器的吸合与释放来实现门锁的上锁和开锁的电动锁。又如一专利号为US6550825的美国专利公开了一种利于单电机利用行星齿轮组(相当于离合器)来带动传动构件动作以实现门锁的上锁和开锁的电动锁。通过离合器的吸合与释放来实现上锁和开锁；要用到多级齿轮传动，还要考虑到电机和离合器的选型和安装，这就会造成门锁外形尺寸大，结构复杂，装配检测流程(工艺流程长)，制造成本高，产品的可靠性降低。

针对上述现状，有人发明了采用单电机的半自动汽车电动门锁。

现有滑门结构可分为拖链式结构和门碰式结构两种，拖链式结构中可使锁始终保持通电状态，而门碰式结构则在门打开状态下，锁断电。故在门碰式结构中装上现有的电动门锁，会存在当上锁过程刚一完成，有人突然开门，就会出现突然断电现象，使传动系统不能正常回位，棘轮不能运动到开锁状态，这时就会出现无法打开车门情况，对顾客来说是极不安全的。现有的各种汽车电动锁，对电机出现故障时的应急处理设计考虑不好。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种结构新颖的使用单个电机实现上锁的半自动汽车电动门锁。

本实用新型所要解决的另一个技术问题是提供一种具有断电应急功能的半自动汽车电动门锁。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种半自动汽车电动门锁，包括：一可从开启位置转动到半锁位置再转动到全锁位置、并可反向复位转动至开启位置的棘轮，该棘轮可转动地安装在棘轮转轴上；一电机，该电机的输出轴通过一可驱动上述棘轮转动的传动系统与棘轮相连；其特征在于所述的传动系统包括：一安装在电机输出轴上的小齿轮；一传动件，其中部可转动设置在一传动件转轴上，传动件的一端设计成弧面，并在弧面的外侧面上设有与上述小齿轮啮合的传动齿，传动件的另一端具有按压部；一第一开关，在上锁后复位完成状态下，第一开关与第一按压部相配，以控制电机停转；一施力臂，安装在上述传动件的另一端，施力臂和上述棘轮相配，以可随传动件转动而按压棘轮朝全锁位置方向转动；一能检测棘轮位置的第二开关，第二开关在上锁过程中控制电机的转动方向；一在半锁和全锁位置能与棘轮啮合以限制棘轮向开启位置转动的棘爪；一开启臂，可转动设置在一开启臂转轴上，开启臂一端和棘爪固定，开启臂转轴上设有可使开启臂复位至初始状态的开启臂扭簧；一能检测开启臂是否位于初始状态并能控制电机转动的第三开关；一摆臂，其中部可转动设置在一摆臂转轴上，摆臂的另一端可与开启臂的另一端触碰，使摆臂的偏转能带动开启臂偏转；一控制臂，控制臂的中部可转动的设置在一控制臂转轴上，控制臂上端与摆臂一端通过轴销相连，使控制臂的偏转能带动摆臂偏转。

进一步改进，为使该电动门锁具有在上锁过程中突然断电以实现应急开锁的功能，上述的传动系统还包括有一支撑臂，所述的支撑臂中部可转动设置在摆臂转轴上，支撑臂上端表面具有凹部，所述的摆臂下部具有一与支撑臂的下端相配的推动部，摆臂的偏转能使推动部推动支撑臂偏转，在摆臂转轴上套设有一可使支撑臂复位至初始状态趋势的支撑臂扭簧；所述的施力臂中部通过施力臂转轴可转动地连接在传动件的另一端，施力臂上端和棘轮相配，所述的施力臂下端具有一与凹部相配的限位轴销，且施力臂转轴上设有一施力臂扭簧，该施力臂扭簧给施力臂施加一可使施力臂上端始终具有离开棘轮趋势的弹力；在所述的支撑臂位于初始状态下，所述的施力臂上端按压棘轮转动至全锁位置，施力臂下端的限位轴销卡在凹部上以阻止施力臂偏转。

为防止推动部与支撑臂下端硬性触碰，上述摆臂下部的推动部上设有一由柔性材料制成的缓冲垫。

上控制臂下端设有可连接闭锁器的接口。通过闭锁器的接口可连接闭锁器，这样用户通过加装闭锁器可将半自动汽车电动门锁升级为全自动汽车电动门锁，拓宽了该半自动电动门锁的使用范围。

为便于将棘爪组装在开启臂上，且便于生产，上述的开启臂和棘爪相连的结构为，所述的开启臂和棘爪安装在同一开启臂转轴上，开启臂一端具有一插入部，对应，在棘爪上开有一可供插入部插入的插槽。当然棘爪也可和开启臂做出一体结构。

上述的棘轮具有一开口的锁定槽，及一在半锁状态下与棘爪啮合的半锁定槽，还具有一外凸的和施力臂相配的外凸部。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：其通过主要由小齿轮、施力臂、棘爪、开启臂、摆臂、控制臂及各开关组成的传动系统代替原有的离合器及传动结构，消除了使用离合器带来的缺陷，而且其采用单电机实现门锁的上锁，及通过手动操作控制臂实现开锁，故其具有结构简单、工艺流程短、制造成本低、安装方便的优点；还有本实用新型传动系统各部件之间的联动关系稳定可靠。

附图说明

图1为本实用新型实施例正面状态下的结构示意图(门锁处于初始状态)；

图2为本实用新型实施例背面状态下的结构示意图(门锁处于初始状态)；

图3为本实用新型实施例正面状态下的结构示意图(门锁上锁过程，去掉电机)；

图4为本实用新型实施例正面状态下的结构示意图(门锁上锁复位过程，去掉电机)；

图5为本实用新型实施例正面状态下的结构示意图(门锁开锁过程)；

图6为本实用新型实施例当上锁过程刚一完成，突然断电时的应急开锁过程(电动锁正面状态下的结构示意图)；

图7为本实用新型实施例处于半锁状态中棘爪、棘轮及锁销的相对位置关系示意图；

图8为本实用新型实施例处于全锁状态中棘爪、棘轮及锁销的相对位置关系示意图；

图9为本实用新型实施例中棘轮和棘爪的安装示意图(立体拆分图)。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1～6所示，为本实用新型的一个较佳实施例，一种半自动汽车电动门锁，包括：

一可从开启位置转动到半锁位置再转动到全锁位置、并可反向复位转动至开启位置的棘轮1，如图9所示，该棘轮1可转动地安装在棘轮转轴29上，棘轮转轴29一般固定在竖直锁板上，如图9所示，使棘轮1复位的结构为棘轮压簧33，当棘轮1朝全锁位置转动时，棘轮1上的销子30压缩棘轮压簧33，当棘轮1没有受外力作用，棘轮1上的销子30则在棘轮压簧33的作用下复位至开启位置，棘轮1具有一呈U形的开口的锁定槽11。一般使用时将棘轮1设置在车辆的一个滑门上，在门框上则固定有一个可卡入锁定槽11的锁销32，当棘轮1转动到锁定槽11的开口方向和滑门移动方向垂直时，锁定槽11卡住锁住锁销32，而将滑门锁定住，当棘轮1转动到锁定槽11的开口方向和滑门移动方向水平，锁定槽11解除对锁销32的锁定，处于打开状态，即门可以横向滑移。竖直锁板在图中没有显示。

一电机2，电机2固定在一水平锁板31上，电机2内一般具有蜗轮蜗杆减速结构，电机2的输出轴通过一可驱动上述棘轮1转动的传动系统与棘轮1相连。

所述的传动系统包括：

一安装在电机2输出轴上的小齿轮3，该小齿轮3可以随电机1输出轴一起旋转。

一传动件4，其中部可转动设置在一传动件转轴6上，传动件4的一端设计成弧面41并在弧面41的外侧面上设有与小齿轮3啮合的传动齿42，即传动件4在传动件转轴6的一端外形大致呈弧形齿轮状，传动件4的另一端，即传动件4位于传动件转轴6的另一端具有按压部43。

一第一开关5，在上锁后复位完成状态下，第一开关5与按压部43相配，以控制电机2停转。

一施力臂7，施力臂7中部通过施力臂转轴21可转动连接传动件4的另一端，施力臂7上端和棘轮1相配，以可随传动件4转动而按压棘轮1朝全锁位置方向转动，即在棘轮1一侧具有一和施力臂7上端相配的外凸部13，当施力臂7随传动件4下行时，施力臂7上端能抵压外凸部13，所述的施力臂7下端具有一限位轴销22，所述的施力臂转轴21上设有一施力臂扭簧23，该施力臂扭簧23给施力臂7施加一可使施力臂7上端具有离开棘轮1趋势的弹力。

一能检测棘轮位置的第二开关8，第二开关8在上锁过程中控制电机2的转动方向，该第二开关8为可与棘轮1一起转动以检测棘轮1位置的转动开关，即该第二开关8也可转动安装在棘轮转轴29上，并与棘轮1上的销子30固定。

一在半锁和全锁位置能与棘轮1啮合以限制棘轮1向开启位置复位转动的棘爪9，棘轮1下部具有一在半锁状态下与棘爪9啮合的半锁定槽12，全锁状态下，则棘爪9卡在锁定槽11一侧的侧壁上。

一开启臂10，可转动设置在一开启臂转轴14上，开启臂转轴14固定在竖直锁板上，竖直锁板在图中没有显示，开启臂10一端和棘爪9固定，开启臂10和棘爪9相连的结构为，所述的开启臂10和棘爪9安装在同一开启臂转轴14上，开启臂10一端具有一插入部101，对应，在棘爪9上开有一可供插入部101插入的插槽91，开启臂转轴14上设有可使开启臂10复位至初始状态的开启臂扭簧15，如图9所示。

一能检测开启臂10是否位于初始状态并能控制电机2转动的第三开关16，该第三开关16固定在竖直锁板上；

一摆臂17，其中部可转动设置在一摆臂转轴26上，摆臂转轴26固定在水平锁板31的相应位置上；

一控制臂18，控制臂18的中部可转动的设置在一控制臂转轴19上，控制臂18上端与摆臂17一端通过轴销20相连，使控制臂18的偏转能带动摆臂17偏转，摆臂17的另一端可与开启臂10的另一端触碰，使摆臂17的偏转能带动开启臂10偏转；

一支撑臂24，所述的支撑臂24中部可转动设置在摆臂转轴26上，支撑臂24上端表面具有凹部25，所述的摆臂17下部具有一与支撑臂下端241相配的推动部171，即推动部171始终与支撑臂下端241接触，推动部171上设有一由柔性材料制成的缓冲垫28，摆臂17的偏转能使推动部171推动支撑臂14偏转，在摆臂转轴26上套设有一可使支撑臂24复位至初始状态趋势的支撑臂扭簧27，在所述的支撑臂24位于初始状态下，所述的施力臂7上端按压棘轮1转动至全锁位置，施力臂7下端的限位轴销22卡在凹部25上以阻止施力臂7偏转。

一控制臂18，控制臂18的中部可转动的设置在一控制臂转轴19上，控制臂转轴19固定在水平锁板31的下锁板上，下锁板在图中没有显示，控制臂18上端与摆臂17一端通过轴销20相连，使控制臂18的偏转能带动摆臂17偏转，控制臂18下端设有可连接闭锁器的接口181。控制臂18可通过联接件与内、外门拉手连接，可实现内、外把手手动操作门的开关，当然，控制臂18也可通过其上的接口181与闭锁器相连，以将半自动汽车电动门锁改装成分体式的全自动汽车电动门锁。

本实用新型所涉及的第一、第三开关5、16可以均为行程开关或光感应开关，所述的水平锁板31和竖直锁板之间通过铆接方式固定在一起，使水平锁板31和竖直锁板形成一大致呈L形的安装板，其为常规结构，水平锁板31和移门的表面水平安装，而竖直锁板则与移门和门框相等表面水平安装。本实用新型在使用时，还包括一中央控制器，在图中没有显示，该中央控制器接收各开关发出的信号，来指示电机2动作，其一般根据需要来对中央控制器进行编写程序，关于中央控制器即控制程序部分不是本实用新型的保护点，在这不展开描述。本实用新型设计的各种复位元件一般采用扭簧，当然也可采用其它现有的复位设计。

本实用新型的工作原理及过程是这样的：

如图3所示，上锁过程：关门时，轻推滑门，此时棘爪9可能刚好卡制在棘轮1上的半锁定槽12，即棘轮1处于半锁位置，第二开关8(转动开关)检测到棘轮1位于半锁位置，如图7所示，发出信号给中央控制器，中央控制器给电机2发出指令，让电机2带动小齿轮3顺时针转动，小齿轮3则带动传动件4逆时针转动，即传动件4朝上锁位置转动，传动件4上的施力臂7也随着朝按压棘轮1方向移动，当电机2转动一定时间后，施力臂7上端按压棘轮1上的外凸部13，同时，施力臂7下端限位轴销22支撑在支撑臂24上端表面的凹部25内，故施力臂7上端能将棘轮1由半锁位置压到全锁位置，此时，棘爪9卡在棘轮锁定槽11侧壁上，使棘轮1始终保持在全锁位置，如图8所示；这时，第三开关8检测到棘轮1处于全锁位置，发出信号给中央控制器，中央控制器给电机2发出指令，即复位过程，让电机2带动小齿轮3逆时针转动，小齿轮3则带动传动件4顺时针转动，传动件4上的施力臂7也随着远离棘轮1，当传动件4上的第一按压部43触碰到第一开关5后，发出信号，中央控制器控制电机2停止转动，此时，整个传动系统回复到初始状态，在该状态下，棘轮1保持在锁定位置，施力臂7在施力臂扭簧23作用下有一定偏转，如图4所示。

如图5所示，开启过程：只需操作内或外把手，带动控制臂18逆时针偏转，控制臂18带动摆臂17顺时针偏转，摆臂17的另一端则向上推动开启臂10，开启臂10克服开启臂扭簧15的扭力偏转，并带动棘爪9偏转，使棘轮1脱离棘爪9的啮合，棘轮1逐渐由全锁状态到半锁状态，最终到完全开启状态，棘轮1不受棘爪9的限制，棘轮1在棘轮压簧33的作用下复位至开启状态，结束后，松开把手，开启臂10在开启臂扭簧15作用下复位，而控制臂18随摆臂17一起在支撑臂扭簧27作用下复位。

如图6所示，在门碰式结构的车门中，会存在这样的隐患，即当上锁过程刚一完成，突然断电，电机2不能正常工作，这时，施力臂7上端一直压着棘轮1的外凸部13，导致无法打开车门，此时，只需操控控制臂18，控制臂18带动摆臂17顺时针偏转，同时，摆臂17下端的推动部171推动支撑臂一起顺时针偏转，支撑臂24的偏转使支撑臂24不能对施力臂7下端的限位轴销22起支撑作用，施力臂7在施力臂扭簧23的作用下顺时针偏转，这样，施力臂7上端便不能压住棘轮1，同时摆臂17的另一端继续向上推动开启臂10，开启臂10克服开启臂扭簧15的扭力偏转，并带动棘爪9偏转，这样棘轮1脱离棘爪9的啮合，棘轮1逐渐由全锁状态到半锁状态，最终到完全开启状态，棘轮1不能受棘爪9的限制，棘轮1在棘轮压簧35的作用下复位至开启状态，开锁过程结束，开启臂10在开启臂扭簧15作用下复位，而控制臂18随摆臂17一起在支撑臂扭簧27作用下复位。如果电机2本身没有损坏，则当我们再次关门时，电机2通电，首先让系统复位，再根据棘轮1的位置关系选择上锁过程。

本实用新型所述的逆时针和顺时针均以锁正面方向为参照。

Claims (6)

1.一种半自动汽车电动门锁，包括：

一可从开启位置转动到半锁位置再转动到全锁位置、并可反向复位转动至开启位置的棘轮(1)，该棘轮(1)可转动地安装在棘轮转轴(29)上；

一电机(2)，该电机(2)的输出轴通过一可驱动上述棘轮(1)转动的传动系统与棘轮(1)相连；

其特征在于所述的传动系统包括：

一安装在电机(2)输出轴上的小齿轮(3)；

一传动件(4)，其中部可转动设置在一传动件转轴(6)上，传动件(4)的一端设计成弧面(41)，并在弧面(41)的外侧面上设有与上述小齿轮(3)啮合的传动齿(42)，传动件(4)的另一端具有按压部(43)；

一第一开关(5)，在上锁后复位完成状态下，第一开关(5)与按压部(43)相配，以控制电机(2)停转；

一施力臂(7)，安装在上述传动件(4)的另一端，施力臂(7)和上述棘轮(1)相配，以可随传动件(4)转动而按压棘轮(1)朝全锁位置方向转动；

一能检测棘轮(1)位置的第二开关(8)，第二开关(8)在上锁过程中控制电机(2)的转动方向；

一在半锁和全锁位置能与棘轮(1)啮合以限制棘轮(1)向开启位置转动的棘爪(9)；

一开启臂(10)，可转动设置在一开启臂转轴(14)上，开启臂(10)一端和棘爪(9)固定，开启臂转轴(14)上设有可使开启臂(10)复位至初始状态的开启臂扭簧(15)；

一能检测开启臂(10)是否位于初始状态并能控制电机(2)转动的第三开关(16)；

一摆臂(17)，其中部可转动设置在一摆臂转轴(26)上，摆臂(17)的另一端可与开启臂(10)的另一端触碰，使摆臂(17)的偏转能带动开启臂(10)偏转；

一控制臂(18)，控制臂(18)的中部可转动的设置在一控制臂转轴(19)上，控制臂(18)上端与摆臂(17)一端通过轴销(20)相连，使控制臂(18)的偏转能带动摆臂(17)偏转。

2.根据权利要求1所述的半自动汽车电动门锁，其特征在于所述的传动系统还包括有一支撑臂(24)，所述的支撑臂(24)中部可转动设置在摆臂转轴(26)上，支撑臂(24)上端表面具有凹部(25)，所述的摆臂(17)下部具有一与支撑臂(24)的下端(241)相配的推动部(171)，摆臂(17)的偏转能使推动部(171)推动支撑臂(24)偏转，在摆臂转轴(26)上套设有一可使支撑臂(24)复位至初始状态趋势的支撑臂扭簧(27)；

所述的施力臂(7)中部通过施力臂转轴(21)可转动地连接在传动件(4)的另一端，施力臂(7)上端和棘轮(1)相配，所述的施力臂(7)下端具有一与凹部(25)相配的限位轴销(22)，且施力臂转轴(21)上设有一施力臂扭簧(23)，该施力臂扭簧(23)给施力臂(7)施加一可使施力臂(7)上端始终具有离开棘轮(1)趋势的弹力；

在所述的支撑臂(24)位于初始状态下，所述的施力臂(7)上端按压棘轮(1)转动至全锁位置，施力臂(7)下端的限位轴销(22)卡在凹部(25)上以阻止施力臂(7)偏转。

3.根据权利要求2所述的半自动汽车电动门锁，其特征在于所述摆臂(17)下部的推动部(171)上设有一由柔性材料制成的缓冲垫(28)。

4.根据权利要求1、2或3所述的半自动汽车电动门锁，其特征在于所述的控制臂(18)下端设有可连接闭锁器的接口(181)。

5.根据权利要求1、2或3所述的半自动汽车电动门锁，其特征在于所述的开启臂(10)和棘爪(9)相连的结构为：所述的开启臂(10)和棘爪(9)安装在同一开启臂转轴(14)上，开启臂(10)一端具有一插入部(101)，对应，在棘爪上(9)开有一可供插入部(101)插入的插槽(91)。

6.根据权利要求1、2或3所述的半自动汽车电动门锁，其特征在于所述的棘轮(1)具有一开口的上锁槽(11)，及一在半锁状态下与棘爪(9)啮合的半上锁槽(12)，还具有一外凸的和施力臂(7)相配的外凸部(13)。

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