一种双向运动的汽车门锁机构的制作方法

1.本实用新型属于汽车锁技术领域，具体涉及一种双向运动的汽车门锁机构。


背景技术：

2.随着汽车市场的发展，人们对汽车便利性和舒适性有更高的追求，客户对产品各方面提出了更高的要求，特别是操作便利性自动化的要求越来越高。现有技术中，自动开锁和上解保险是分别采用一个电机控制的，自动开锁为一个小系统，上解保险为一个小系统，结构复杂，且占用体积大。


技术实现要素：

3.本实用新型是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种结构简单、紧凑，能够实现自动开锁和上解保险的双向运动的汽车门锁机构。
4.本实用新型提供了一种双向运动的汽车门锁机构，其特征在于，包括：
5.壳体；
6.驱动电机，安装在所述壳体上；
7.传动单元，安装在所述壳体上，至少包括一个齿轮，所述齿轮与所述驱动电机和解锁构件驱动连接，所述齿轮上设置有第一凸起，所述驱动电机能够带动所述齿轮转动，所述齿轮转动能够驱动所述解锁构件对锁体进行解锁；
8.被动轮，转动安装在所述壳体上，与所述齿轮的转动中心轴相同，所述被动轮上设置有带有缺口的环形结构；
9.第一弹性构件，所述第一弹性构件的两端分别被所述壳体和所述第一凸起限制；
10.保险杆，转动安装在所述壳体上，所述保险杆上设置有第一挡停构件、第二挡停构件以及拨动构件；
11.摆臂，所述摆臂的一端转动安装在所述保险杆上，所述摆臂的另一端位于所述第一凸起和所述环形结构的一端面之间，该端面为所述保险杆进行解保险时，对所述环形结构进行施力的端面，所述摆臂位于所述第一挡停构件和所述第二挡停构件之间，所述摆臂转动时能够推动所述第一挡停构件或所述第二挡停构件从而推动所述保险杆转动，使得所述保险杆上保险或解保险；
12.第二弹性构件，所述第二弹性构件的两端分别安装在所述摆臂和所述保险杆上，用于产生阻止所述摆臂向所述第一挡停构件转动的力；
13.手动解锁单元，与所述保险杆的拨动构件配合，在所述保险杆位于上保险状态时，所述手动解锁单元不能进行开锁操作，在所述保险杆位于解保险状态时，所述手动解锁单元能够进行开锁操作；
14.其中，所述第一弹性构件满足：在所述保险杆处于上保险状态时，所述第一弹性构件为自由状态，若所述齿轮的转动方向能够使得解锁构件解锁时，所述第一弹性构件不产生弹性力，反之，所述齿轮反向转动时，所述第一弹性构件产生弹性力，
15.所述第一凸起所在的圆周位于所述环形结构的内外圆周之间，且所述第一凸起位于所述环形结构的缺口内，所述齿轮转动通过所述第一凸起推动所述缺口的两端面带动所述被动轮转动，
16.所述第一挡停构件和所述第二挡停构件之间的角度满足：在所述保险杆从解保险状态到上保险状态时，所述被动轮推动所述摆臂的未固定端转动到所述被动轮的外圆周面上时，所述保险杆刚好完成上保险。
17.进一步，在本实用新型提供的双向运动的汽车门锁机构中，还可以具有这样的特征：所述齿轮为蜗轮，所述齿轮转动安装在所述壳体上，所述传动单元还包括：安装在所述驱动电机的电机轴上的蜗杆，所述蜗杆与所述齿轮啮合。
18.进一步，在本实用新型提供的双向运动的汽车门锁机构中，还可以具有这样的特征：所述环形结构的外圆周面的半径等于或大于与所述第一凸起的外圆周面的半径。
19.进一步，在本实用新型提供的双向运动的汽车门锁机构中，还可以具有这样的特征：所述第一弹性构件为扭簧，所述第一弹性构件的一端固定在所述壳体上，所述第一弹性构件的另一端位于所述第一凸起的转动平面上但不在所述被动轮的转动平面上，在所述保险杆处于上保险状态时，所述第一弹性构件处于自由状态，所述第一凸起刚好与所述第一弹性构件的未固定端接触，且所述第一弹性构件的未固定端位于所述第一凸起的一侧面为：该侧面朝向所述保险杆进行解保险时，对所述环形结构进行施力的端面。
20.进一步，在本实用新型提供的双向运动的汽车门锁机构中，还可以具有这样的特征：双向运动的汽车门锁机构还包括偏心构件，用于使所述保险杆稳定的处于上保险位置或解保险位置。
21.进一步，在本实用新型提供的双向运动的汽车门锁机构中，还可以具有这样的特征：双向运动的汽车门锁机构还包括第一限位构件和第二限位构件，所述第一限位构件和所述第二限位构件分别用于限制所述齿轮正传和反转时转动的最大程度。
22.进一步，在本实用新型提供的双向运动的汽车门锁机构中，还可以具有这样的特征：所述手动解锁单元包括：转动安装在所述壳体上的第一连杆、转动安装在所述壳体上用于打开锁体的第二连杆以及与所述保险杆的拨动构件配合的耦合杆，
23.所述第一连杆、所述第二连杆和所述耦合杆的关系满足：在所述保险杆处于上保险状态时，所述耦合杆与所述第一连杆和所述第二连杆解耦，所述第一连杆转动不能带动所述第二连杆转动，在所述保险杆处于解保险状态时，所述耦合杆与所述第一连杆和所述第二连杆耦合，所述第一连杆转动能够带动所述第二连杆转动。
24.进一步，在本实用新型提供的双向运动的汽车门锁机构中，还可以具有这样的特征：所述耦合杆的一端转动安装在所述第一连杆上，所述耦合杆朝向所述第一连杆的一侧设置有第二凸起，且所述第二凸起位于所述第一连杆开锁时转动方向朝向的一侧，所述第一连杆朝向所述第二凸起的一侧的形状满足，在所述保险杆处于上保险状态或是解保险状态时，所述第一连杆均与所述第二凸起接触，所述第一连杆转动能够通过所述第二凸起带动所述耦合杆转动使得第一连杆与所述耦合杆之间的相对位置不改变，所述第二连杆朝向所述第一连杆的一端设置有第一凹槽，
25.在所述保险杆处于上保险状态时，所述第二凸起与所述第一凹槽相对应，所述第一连杆转动，所述第二凸起进入所述第一凹槽内，不能推动所述第二连杆转动，在所述保险
杆处于解保险状态时，所述第二凸起不与所述第一凹槽对应，所述第一连杆转动，所述第二凸起推动所述第二连杆转动。
26.进一步，在本实用新型提供的双向运动的汽车门锁机构中，还可以具有这样的特征：所述耦合杆上设置有第二凹槽，所述拨动构件位于所述第二凹槽内，所述第二凹槽的形状满足，在所述保险杆处于上保险状态或是解保险状态时，所述第一连杆转动带动所述耦合杆转动时，所述拨动构件在所述第二凹槽内滑动，所述耦合杆不能带动所述保险杆转动。
27.本实用新型具有如下优点：
28.本实用新型所涉及的双向运动的汽车门锁机构结构简单、紧凑，能够实现自动开锁和上解保险功能，性能安全可靠。
附图说明
29.图1是本实用新型的实施例中双向运动的汽车门锁机构的结构示意图；
30.图2是偏心构件的第一种结构示意图；
31.图3是偏心构件的第二种结构示意图；
32.图4是偏心构件的第三种结构示意图；
33.图5是偏心构件的第四种结构示意图；
34.图6是保险杆与手动解锁单元配合时上保险的结构示意图；
35.图7是保险杆与手动解锁单元配合时解保险的结构示意图；
36.图8是耦合杆与第一连杆和第二连杆解耦时的结构示意图；
37.图9是耦合杆与第一连杆和第二连杆耦合时的结构示意图；
38.图10是从上保险状态到解保险状态时的结构示意图；
39.图11是在到达解保险状态时齿轮复位后的结构示意图；
40.图12是在解保险状态到上保险状态的过程中，被动轮推动摆臂到达第一挡停构件的结构示意图；
41.图13是在解保险状态到上保险状态的过程中，被动轮推动摆臂使得保险杆上保险后的结构示意图；
42.图14是上保险后进行电动开锁的结构示意图；
43.图15是电动开锁后复位的过程一图；
44.图16是电动开锁后复位的过程二图；
45.图17是电动开锁后复位的过程三图。
具体实施方式
46.为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本实用新型的一种双向运动的汽车门锁机构作具体阐述。
47.如图1所示，双向运动的汽车门锁机构100包括：壳体10、驱动电机20、传动单元30、被动轮40、第一弹性构件50、保险杆60、摆臂70、第二弹性构件80、手动解锁单元90。
48.驱动电机20安装在壳体10上。
49.传动单元30安装在壳体10上，传动单元30至少包括一个齿轮31。齿轮31与驱动电机20和解锁构件(图中未示出)驱动连接。齿轮31上设置有第一凸起311，驱动电机20能够带
动齿轮31转动，齿轮31转动能够驱动解锁构件对锁体进行解锁。齿轮31带动解锁构件对所题进行解锁的结构可采用现有技术。例如，采用cn206190057u中的解锁结构。
50.在本实施例中，齿轮31为蜗轮，齿轮31转动安装在壳体10上。传动单元30还包括蜗杆32。蜗杆32安装在驱动电机20的电机轴上，齿轮31与蜗杆32啮合。驱动电机20驱动蜗杆32转动，蜗杆32转动带动齿轮31转动。
51.被动轮40转动安装在壳体10上，被动轮40上设置有带有缺口41的环形结构42。齿轮31能够带动被动轮40转动。被动轮40与齿轮31的转动中心轴相同，但是被动轮40与齿轮31是不同的转轴，仅转轴的中轴线重合。具体地，壳体10上设置有轴套43，轴套43的中轴线与齿轮31的转轴的中轴线重合，被动轮40安装在轴套43上。
52.第一凸起311所在的圆周位于环形结构42的内外圆周之间，且第一凸起311位于环形结构42的缺口41内，齿轮31转动通过第一凸起311推动缺口41的两端面带动被动轮40转动。具体地，第一凸起311位于缺口41的两端面的中间位置。
53.在本实施例中，环形结构42的外圆周面的半径等于或大于第一凸起311的外圆周面的半径。具体地，环形结构42的外圆周面与第一凸起311的外圆周面的半径相同。在齿轮31逆时针转动开锁后顺时针复位的过程中，方便摆臂70的未固定端滑动到第一凸起311的外圆周面上。
54.具体地，如图17所示，第一凸起311的外圆周面的长度满足：在齿轮31逆时针转动开锁后顺时针复位的过程中，在齿轮31顺时针转动到解保险的位置时(复位过程中，齿轮31顺时针转动到解保险的位置保险杆60仍处于上保险状态，并不执行解保险)，摆臂70的未固定端滑动到第一凸起311的外圆周面上，且齿轮31在第一弹性构件50的弹力作用下复位后，摆臂70的未固定端逆时针转动到第二挡停62的位置后，摆臂70的未固定端位于第一凸起311与环形结构42的右端面(以图17的方向看)之间的空隙内。
55.第一弹性构件50的两端分别被壳体10和第一凸起311限制。第一弹性构件50满足：在保险杆60处于上保险状态时，第一弹性构件50为自由状态，若齿轮31的转动方向能够使得解锁构件解锁时，第一弹性构件50不产生弹性力，反之，齿轮31反向转动时，第一弹性构件50产生弹性力。
56.在本实施例中，第一弹性构件50为扭簧，第一弹性构件50的一端固定在壳体10上，第一弹性构件50的另一端位于第一凸起311的转动平面上但不在被动轮40的转动平面上，即，齿轮31转动会接触到第一弹性构件50的未固定端，而被动轮40转动时不会接触第一弹性构件的未固定端。在保险杆60处于上保险状态时，第一弹性构件50处于自由状态，第一凸起311刚好与第一弹性构件50的未固定端接触，且第一弹性构件311的未固定端位于第一凸起的一侧面为：该侧面朝向保险杆60进行解保险时，对环形结构42进行施力的端面。即以图1方向看，第一弹性构件50的未固定端位于第一凸起311的右侧面。具体地，以图1方向看，第一弹性构件50的未固定端设置有折钩，在齿轮31顺时针转动时，第一弹性构件50的未固定端会钩住第一凸起311，使得第一凸起311能够牢固的带动第一弹性构件50使其产生弹力。
57.保险杆60转动安装在壳体10上，保险杆60上设置有第一挡停构件61、第二挡停构件62以及拨动构件63。
58.摆臂70的一端转动安装在保险杆60上，摆臂70的另一端位于第一凸起311和环形结构42的一端面之间，该端面为保险杆60进行解保险时，对环形结构42进行施力的端面，即
以图1方向看，摆臂70的另一端位于第一凸起311和环形结构42的右端面之间，第一凸起311和环形结构42的右端面。摆臂70位于第一挡停构件61和第二挡停构件62之间，摆臂70转动时能够推动第一挡停构件61或第二挡停构件62从而推动保险杆60转动，使得保险杆60上保险或解保险。
59.第一挡停构件61和第二挡停构件62之间的角度满足：在保险杆60从解保险状态到上保险状态时，被动轮40推动摆臂70的未固定端转动到被动轮40的外圆周面上时，保险杆60刚好完成上保险。
60.第二弹性构件80的两端分别安装在摆臂70和保险杆60上，用于产生阻止摆臂70向第一挡停构件61转动的力。具体地，在摆臂70未与第二挡停构件62接触时，第二弹性构件80都会产生阻止摆臂70向第一挡停构件61转动的力，当摆臂70与第二挡停构件62接触时，第二弹性构件80刚好为自由状态。当然，在摆臂70与第二挡停构件62接触时，第二弹性构件80也可以产生一定的向第二挡停构件62方向拉的拉力。
61.手动解锁单元90与保险杆60的拨动构件63配合，在保险杆60位于上保险状态时，手动解锁单元90不能进行开锁操作，在保险杆60位于解保险状态时，手动解锁单元90能够进行开锁操作。
62.在本实施例中，如图8、图9所示，手动解锁单元90包括：第一连杆91、第二连杆92和耦合杆93。第一连杆91转动安装在壳体10上。第二连杆92用于打开锁体，转动安装在壳体10上。耦合杆93与保险杆60的拨动构件63配合。
63.第一连杆91、第二连杆92和耦合杆93的关系满足：在保险杆60处于上保险状态时，耦合杆93与第一连杆91和第二连杆92解耦，第一连杆91转动不能带动第二连杆92转动，因此，不能够进行开锁；在保险杆60处于解保险状态时，耦合杆93与第一连杆91和第二连杆92耦合，第一连杆91转动能够带动第二连杆92转动，从而能够进行开锁。
64.具体地，耦合杆93的一端转动安装在第一连杆91上，耦合杆93朝向第一连杆91的一侧设置有第二凸起931，第二凸起931位于第一连杆91开锁时转动方向朝向的一侧，即以图8所示的方向看，第二凸起931位于第一连杆91的右侧。第一连杆91朝向第二凸起931的一侧的形状满足，在保险杆60处于上保险状态或是解保险状态时，第一连杆91均与第二凸起931接触，即如图8所示，第一连杆91的右侧设置有一弧度，该弧度与第二凸起931转动时的弧度相同，且在耦合杆93与第一连杆91和第二连杆92耦合的位置处设置有拐角。第一连杆91转动能够通过第二凸起931带动耦合杆93转动使得第一连杆91与耦合杆93之间的相对位置不改变。
65.第二连杆92朝向第一连杆91的一端设置有第一凹槽921。在保险杆60处于上保险状态时，如图8所示，第二凸起931与第一凹槽921相对应，第一连杆91转动，第二凸起931进入第一凹槽921内，因此，第一连杆91不能推动第二连杆92转动。在保险杆60处于解保险状态时，如图9所示，第二凸起931不与第一凹槽921对应，第二凸起931与第二连杆92朝向第一连杆91的一端接触，第一连杆91转动，第二凸起931推动第二连杆92转动，从而将锁体打开。
66.在本实施例中，如图6、图7所示，耦合杆93上设置有第二凹槽932，拨动构件63位于第二凹槽932内。第二凹槽932的形状满足：在保险杆60处于上保险状态或是解保险状态时，第一连杆91转动带动耦合杆93转动时，第一连杆91和耦合杆93的相对位置保持不变，拨动构件63在第二凹槽932内滑动，耦合杆93不能带动保险杆60转动。
67.在本实施例中，双向运动的汽车门锁机构100还包括偏心构件101，偏心构件101用于使保险杆60稳定的处于上保险位置或解保险位置。偏心构件101的结构可以为以下几种结构：
68.如图2所示，偏心构件101可以为偏心扭簧，偏心扭簧的一端固定在保险杆60的拨动构件63端，另一端固定在壳体10上，簧圈不固定。
69.如图3所示，偏心构件101可以为具有弯折结构的弹簧角，偏心构件101的一端安装在壳体10上，另一端与保险杆60的拨动构件63端接触，偏心构件101与保险杆60接触的一端为“v”形，保险杆60在处于上保险或解保险状态时分别位于偏心构件101“v”形端“v”形的两侧。
70.如图4所示，偏心构件101可以为安装在保险杆60的拨动构件63端的弹性构件，弹性构件的未连接端具有弯折部分，保险杆60在处于上保险或解保险状态时通过弹性构件的弯折部分与其它构件作用，使保险杆60稳定的处于上保险位置或解保险位置。
71.如图5所示，偏心构件101可以为壳体10上的弹性变形构件，弹性变形构件具有“v”形的结构，保险杆60的拨动构件63端与偏心构件101的“v”形的结构接触，保险杆60在处于上保险或解保险状态时分别位于偏心构件101的“v”形结构的“v”形的两侧。
72.在本实施例中，双向运动的汽车门锁机构100还包括第一限位构件(图中未示出)和第二限位构件(图中未示出)，第一限位构件和第二限位构件分别用于限制齿轮31正传和反转时转动的最大程度。如图1所示，第一限位构件用于限制齿轮31顺时针转动的最大程度，顺时针转动的最大角度为，齿轮31顺时针转动推动摆臂70转动，摆臂推动保险杆60刚好完成上保险。第二限位构件用于限制齿轮31逆时针转动的最大程度，逆时针转动的最大角度为，齿轮31逆时针转动驱动解锁构件刚好完全打开锁体。具体地，第一限位构件和第二限位构件可以为：齿轮31朝向壳体10的侧面设置有一个凸起或者凸棱，壳体10上设置有两个凸起或凸棱，在齿轮31转动时，齿轮31上的凸起或者凸棱被壳体10上的两个凸起或凸棱限制转动的角度。
73.工作过程：
74.下述中的顺时针，逆时针方向均为该状态下的图示的方向。
75.图1状态为：保险杆60处于上保险状态，第一弹性构件50处于自由状态，且第一弹性构件50的未固定端刚好与第一凸起311接触。将图1所处状态记为00状态。00状态中，环形结构42的两端面的位置只要满足：摆臂70的未固定端位于第二挡停构件62的位置处时，摆臂70的未固定端能够位于第一凸起311与环形结构42的右端面(以图1的方向看)之间，且不被第一凸起311或环形结构42施加力即可。
76.从图1中所示的00状态开始，进行解保险时，驱动电机20驱动蜗杆32转动，蜗杆32转动带动齿轮31顺时针转动，第一凸起311推动摆臂70转动并对第一弹性构件50产生扭力，摆臂70推动保险杆60逆时针转动，同时，摆臂70推动环形结构42的右端面(以图1的方向看)，被动轮40顺时针转动，保险杆60推动耦合杆93顺时针转动，齿轮31顺时针转动到一定角度后被第一限位构件限制，不能继续顺时针转动，此时，保险杆60完成解保险。此时状态如图10所示，记为01状态。
77.从01状态开始，驱动电机20断电，齿轮31在第一弹性构件50的弹力作用下逆时针转动，回复到00状态时齿轮31的位置，此时，第一凸起311与环形结构42的左端面(以图11的
方向看)接触，第一弹性构件50处于自由状态，且第一弹性构件50的未固定端刚好与第一凸起311接触。此时状态如图11所示，记为02状态。
78.从00状态到01状态再到02状态，完成从上保险状态到解保险状态，解保险后，可以通过手动开锁单元90进行开锁。
79.从02状态开始，驱动电机20驱动蜗杆32反向转动，蜗杆32带动齿轮31逆时针转动，第一凸起311与第一弹性构件50的未固定端分离，不能对第一弹性构件50产生扭力，环形结构42的右端面(以图12的方向看)推动摆臂70顺时针转动，摆臂70顺时针转动一定角度后与第一挡停构件61接触。此时状态如图12所示，记为03状态。
80.从03状态开始，驱动电机20继续驱动齿轮31逆时针转动，并进一步带动环形结构42逆时针转动，摆臂70通过推动第一挡停构件61带动保险杆60顺时针转动，当摆臂70与环形结构42接触的一端位于环形结构42的外圆周面上时，摆臂70推动保险杆60完成上保险。此时状态如图13所示，记为04状态。
81.从状态04开始，驱动电机20继续驱动齿轮31逆时针转动，并进一步带动环形结构42逆时针转动，摆臂70与环形结构42接触的一端在环形结构42的外圆周面上滑动，保险杆60保持上保险的位置不转动，当齿轮31逆时针转动到一定角度后被第二限位构件限制，不能继续逆时针转动，此时，驱动解锁构件完成开锁。此时状态如图14所示，记为05状态。
82.从02状态到03状态到04状态到05状态，完成从解保险状态到自动开锁，即，从解保险状态出发，自动开锁时，要先进行上保险，再进行开锁。
83.从05状态开始，驱动电机20驱动蜗杆32转动，蜗杆32带动齿轮31顺时针转动，齿轮31顺时针转动，摆臂70与环形结构42接触的一端继续保持在环形结构42的外圆周面，保险杆60保持上保险的位置不转动，第一凸起311顺时针转动到与环形结构42的左端面接触(以图15所示的方向看)。此时状态如图15所示，记为06状态。
84.从06状态开始，驱动电机20驱动齿轮31继续顺时针转动，并进一步带动环形结构42顺时针转动，摆臂70与环形结构42接触的一端滑动到环形结构42的右端面边缘处，第一凸起311刚好与第一弹性构件50的未固定端接触。此时状态如图16所示，记为07状态。
85.从07状态开始，驱动电机20驱动齿轮31继续顺时针转动，并进一步带动环形结构42顺时针转动，摆臂70与环形结构42接触的一端滑动到第一凸起311的外圆周面上，第一凸起311对第一弹性构件50施加扭力，当齿轮31顺时针转动到第一限位构件的位置时，停止转动。此时状态如图16所示，记为08状态。
86.从08状态开始，驱动电机20断电，齿轮31在第一弹性构件50的作用力下逆时针转动恢复至00状态位置，第一凸起311逆时针转动恢复至00状态位置后，摆臂70与第一凸起311接触的一端从第一凸起311的外圆周面滑下，在第二弹性构件80的作用力下，摆臂70逆时针转动到第二挡停62的位置，摆臂70的未固定端再次位于第一凸起311和环形结构42的右端之间。整个系统恢复到00状态。
87.若从图1所示的00状态开始，直接进行电动开锁，则驱动电机20驱动齿轮31逆时针转动，依次经过04状态、05状态，进行电动开锁，然后在依次经过06状态、07状态、08状态回到00状态。
88.上述实施方式为本实用新型的优选案例，并不用来限制本实用新型的保护范围。