一种门锁总成的制作方法

文档序号:24478983发布日期:2021-03-30 20:16阅读:75来源:国知局
一种门锁总成的制作方法

本实用新型涉及移动机械技术领域,具体涉及一种门锁总成。



背景技术:

移动机械(例如汽车、高铁等)的车门门锁通常可以分为手动门锁和动力驱动门锁两种。移动机械车门的自动化、智能化已成为目前移动机械领域的发展主流方向,门锁总成逐渐向自动和手动相结合的方向发展。自动门锁的功能比较复杂,如动力闭锁、动力开锁、手动内外开锁等,而现有的自动门锁通常将各功能分解开来实现,由多个动力源分别进行驱动实现相应的功能,使得门锁系统结构复杂、体积较大,既增加了成本,又降低了可靠性,还占用了较多的安装空间。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型提供一种门锁总成,结构简单、体积较小,便于安装和使用。

本实用新型实施例提供了一种门锁总成,包括锁体和锁栓,所述锁体包括:

锁壳;

第一固定轴,与所述锁壳固定连接;

卡板,具有半锁沿、全锁沿和用于容纳所述锁栓的锁槽,所述全锁沿位于所述半锁沿和所述锁槽之间,所述卡板被配置为绕第一固定轴旋转;

第二固定轴,与所述第一固定轴平行并与所述锁壳固定连接;

锁挡,具有与所述半锁沿和所述全锁沿对应的锁止块,所述锁挡被配置为绕第二固定轴旋转,所述锁止块与所述全锁沿抵接时,所述门锁总成处于全锁状态;

第一销钉,与所述锁挡固定连接;

开锁弹性件,连接所述锁壳和所述卡板,所述开锁弹性件被配置为使所述卡板保持第一方向转动趋势;

闭锁弹性件,连接所述锁壳和所述锁挡,所述闭锁弹性件被配置为使所述锁挡保持第二方向运动趋势,所述第二方向与所述第一方向相反;以及

自动门锁系统,包括控制电路、动力源、输出齿轮和扇形齿轮,所述控制电路控制所述动力源驱动所述输出齿轮转动,所述输出齿轮与所述扇形齿轮啮合传动,所述扇形齿轮绕所述第一固定轴旋转,所述扇形齿轮与所述卡板传动连接,所述扇形齿轮具有开锁端,所述开锁端与被配置为所述扇形齿轮向所述第一方向旋转至第一位置时与所述第一销钉抵接;

其中,所述控制电路被配置为响应于全锁指令,控制所述动力源驱动所述扇形齿轮向所述第二方向转动至第二位置,带动所述卡板向所述第二方向转动,使所述全锁沿与所述锁止块抵接,从而使所述门锁总成全锁;

所述控制电路还被配置为响应于开锁指令,控制所述动力源驱动所述扇形齿轮向所述第一方向转动至所述第一位置,带动所述第一销钉和所述锁挡向所述第一方向转动,使所述锁止块脱离所述全锁沿,所述卡板在所述开锁弹性件的作用下向所述第一方向运动,从而使所述门锁总成开锁。

优选地,所述门锁总成还包括手动门锁系统,所述手动门锁系统包括:

连接板,绕所述第二固定轴转动,所述连接板具有圆弧孔,所述圆弧孔的圆心与所述第二固定轴对齐,所述第一销钉被配置为沿所述圆弧孔运动;

第一转轴,与所述连接板连接并与所述第二固定轴平行;

钩板,通过所述第一转轴与所述连接板可转动地连接,所述钩板的末端具有与所述第一销钉对应的钩状部,所述钩状部在解锁位置时与所述第一销钉接触;以及

手动开锁传动机构,与所述连接板连接,所述手动开锁传动机构被配置为带动所述连接板绕所述第二固定轴转动;

其中,所述钩板在所述解锁位置且所述手动开锁传动机构带动所述连接板向所述第一方向转动时,所述钩板带动所述第一销钉和所述锁挡向所述第一方向转动。

优选地,所述门锁总成还包括:

锁止解锁传动机构,与所述钩板连接,所述锁止解锁传动机构被配置为带动所述钩板绕所述第一转轴转动,所述锁止解锁传动机构带动所述钩板转动至锁止位置时,所述钩状部脱离所述第一销钉。

优选地,所述自动门锁系统还包括:

第二销钉,与所述扇形齿轮固定连接,所述第二销钉被配置为运动到至少一个位置时与所述锁止解锁传动机构接触;

其中,所述扇形齿轮从零点位置向所述第一方向转动时,所述第二销钉通过带动所述锁止解锁传动机构运动,使所述钩板运动至所述解锁位置,所述零点位置位于所述第一位置与所述第二位置之间;

所述扇形齿轮从所述零点位置向所述第二方向转动时,所述第二销钉通过带动所述锁止解锁传动机构运动,使所述钩板运动至所述锁止位置。

优选地,所述手动开锁传动机构包括:

按动部件,被配置为沿所述第二固定轴的切线方向运动;

第一连杆,连接所述连接板和所述按动部件,所述按动部件运动时,带动所述连接板绕所述第二固定轴转动。

优选地,所述手动开锁传动机构还包括:

至少一个第三固定轴,与所述锁壳固定连接并与所述第二固定轴平行;

至少一个摆杆,一端绕所述第三固定轴转动,另一端与所述按动部件连接。

优选地,所述锁体被配置为与车身固定连接,所述手动开锁传动机构还包括:

凸轮杆,被配置为与车门可转动地连接,所述凸轮杆具有用于与所述按动部件接触的接触端,所述接触端偏离所述凸轮杆的旋转轴,所述接触端被配置为转动时推动所述按动部件沿所述第二固定轴的切线方向运动。

优选地,所述手动开锁传动机构包括:

拉杆,与所述锁壳可移动地连接,所述拉杆的第一端露于所述锁壳外,第二端置于所述锁壳内,所述拉杆向外移动时,所述拉杆的第二端与所述连接板抵接,带动所述连接板向所述第一方向转动。

优选地,所述锁止解锁传动机构包括:

第二转轴,与所述钩板连接并与所述第一固定轴平行,所述第二转轴和所述第一转轴与所述钩板连接的位置不同;

第四固定轴,与所述锁壳固定连接并与所述第一固定轴平行;以及

连杆链,包括依次转动连接的第二连杆、第三连杆和第四连杆,所述第二连杆的一端通过第二转轴与所述钩板连接,所述第三连杆的中部通过第四固定轴与所述锁壳转动连接;

其中,所述第二连杆和第三连杆的连接点偏离所述第二转轴和所述第四固定轴的连线。

优选地,所述锁体被配置为安装在车身上,所述锁止解锁传动机构还包括:

第五固定轴,与所述锁壳固定连接;

传动齿轮,被配置为绕所述第五固定轴转动并与所述第四连杆连接;

齿条,适于安装在车门上,所述齿条与所述传动齿轮啮合传动。

优选地,所述锁挡具有限位台;

所述门锁总成还包括童锁机构,所述童锁机构包括:

童锁板,与所述锁壳可移动地连接,所述童锁板具有导向板和止推板,所述导向板被配置为与所述限位台抵接;

其中,所述童锁板被配置为移动至童锁锁止位置时,所述止推板阻挡所述拉杆向所述锁壳外移动;

所述童锁板还被配置为移动至童锁解锁位置时,所述止推板远离所述拉杆以使所述拉杆能够向所述锁壳外移动。

所述锁挡向所述第一方向转动时,所述限位台推动所述童锁板向远离所述童锁解锁位置的方向移动。

优选地,所述童锁板具有与所述第一固定轴平行的凹槽;

所述童锁机构还包括:

滚珠,被配置为沿所述凹槽滚动;

轨迹板,与所述锁壳固定连接,所述轨迹板具有路径封闭的轨道,所述轨道由锁定路径和解锁路径首尾连接形成,所述锁定路径由原点、第一中间点和锁定点依次连接形成,所述解锁路径由所述锁定点、第二中间点和所述原点依次连接形成,所述滚珠还被配置为沿所述轨道运动;

复位弹簧,连接所述童锁板和所述锁壳,所述复位弹簧被配置为使所述童锁板保持向所述童锁解锁位置方向运动的趋势;以及

第四位置传感器,与所述控制电路电连接,所述第四位置传感器被配置为检测所述童锁板的位置并生成童锁板位置信号,或者,所述第四位置传感器被配置为检测所述滚珠的位置并生成滚珠位置信号,所述控制电路还被配置为根据所述童锁板位置信号或所述滚珠位置信号控制所述动力源的工作状态;

其中,所述童锁板处于所述童锁锁止位置时,所述滚珠运动至所述锁定点;

所述童锁板处于所述童锁解锁位置时,所述滚珠运动至所述原点,所述第一中间点和第二中间点与所述凹槽的距离大于所述锁定点与所述凹槽的距离。

优选地,所述卡板具有第三销钉,所述扇形齿轮具有与所述第三销钉对应的第一挡槽,所述动力源驱动所述扇形齿轮向所述第二方向运动时,所述第一挡槽带动所述第三销钉和所述卡板向第二方向转动。

优选地,所述门锁总成还包括第一位置传感器,与所述控制电路电连接,所述第一位置传感器被配置为检测所述扇形齿轮的位置并生成扇形齿轮位置信号,所述控制电路还被配置为根据所述扇形齿轮位置信号控制所述动力源的工作状态。

优选地,所述门锁总成还包括第二位置传感器,与所述控制电路电连接,所述第二位置传感器被配置为检测所述卡板的位置并生成卡板位置信号,所述控制电路还被配置为根据所述卡板位置信号控制所述动力源的工作状态。

优选地,所述门锁总成还包括第三位置传感器,与所述控制电路电连接,所述第三位置传感器被配置为检测所述锁挡的位置并生成锁挡位置信号,所述控制电路还被配置为根据所述锁挡位置信号控制所述动力源的工作状态。

优选地,所述动力源包括电机、气缸或油缸;或者,

所述动力源包括电机和编码器的组合。

优选地,所述门锁总成还包括操作杆,所述操作杆一端与所述锁挡连接,另一端穿出于所述锁壳,所述操作杆被配置为向手动开锁方向运动时带动所述锁挡向所述第一方向转动。

优选地,所述控制电路还被配置为响应于锁止指令,控制所述动力源驱动所述扇形齿轮停留在所述第二位置,从而使所述门锁总成锁止;

所述控制电路还被配置为响应于解锁指令,控制所述动力源驱动所述扇形齿轮向所述第一方向转动至零点位置,从而使所述门锁总成解锁,所述零点位置位于所述第一位置与所述第二位置之间。

本实用新型实施例的门锁总成,第一固定轴和第二固定轴相平行并分别与锁壳固定连接,卡板绕第一固定轴转动,锁挡绕第二固定轴转动,锁挡具有与卡板的全锁沿对应的锁止块,第一销钉与锁挡固定连接。自动门锁系统包括控制电路、动力源、输出齿轮和扇形齿轮,输出齿轮和扇形齿轮啮合传动。通过控制电路控制动力源带动输出齿轮和扇形齿轮转动,使扇形齿轮带动锁挡向第一方向转动或带动卡板向第二方向转动,从而实现门锁总成的手动和动力源驱动开锁、全锁、解锁或锁止,儿童锁解锁和锁止功能。由此,本实用新型实施例的门锁总成采用单个动力源即可实现自动门锁的功能,集成度高,体积较小,安装便利,运行可靠。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述,本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚,在附图中:

图1是本实用新型实施例的门锁总成的立体结构示意图;

图2是本实用新型实施例的门锁总成的爆炸结构示意图;

图3是本实用新型实施例的门锁总成的内部结构示意图;

图4是本实用新型实施例的卡板和扇形齿轮的连接关系示意图;

图5是本实用新型实施例的自动门锁系统驱动门锁总成全锁的状态示意图;

图6是本实用新型实施例的自动门锁系统驱动门锁总成开锁的状态示意图;

图7是本实用新型实施例的第一种手动开锁传动机构的开锁过程示意图一;

图8是本实用新型实施例的第一种手动开锁传动机构的开锁过程示意图二;

图9是本实用新型实施例的第一种手动开锁传动机构的开锁过程示意图三;

图10是本实用新型实施例的凸轮杆的主视图;

图11是本实用新型实施例的凸轮杆的俯视图;

图12是本实用新型实施例的凸轮杆的左视图;

图13是本实用新型实施例的凸轮杆的工作原理示意图;

图14是本实用新型实施例的第二种手动开锁传动机构的开锁过程示意图一;

图15是本实用新型实施例的第二种手动开锁传动机构的开锁过程示意图二;

图16是本实用新型实施例的第二种手动开锁传动机构的开锁过程示意图三;

图17是本实用新型实施例的第三种手动开锁传动机构的开锁过程示意图一;

图18是本实用新型实施例的第三种手动开锁传动机构的开锁过程示意图二;

图19是本实用新型实施例的第三种手动开锁传动机构的开锁过程示意图三;

图20是本实用新型实施例的锁止解锁传动机构的解锁状态示意图;

图21是本实用新型实施例的锁止解锁传动机构的锁止状态示意图;

图22是本实用新型实施例的锁止解锁传动机构的另一个视角的解锁状态示意图;

图23是本实用新型实施例的锁止解锁传动机构的另一个视角的锁止状态示意图;

图24是本实用新型实施例的童锁机构的爆炸示意图;

图25是本实用新型实施例的童锁机构的另一个视角的爆炸示意图;

图26是本实用新型实施例的轨迹板的主视图;

图27是本实用新型实施例的童锁机构的原理示意图;

图28是本实用新型实施例的童锁机构的另一个视角的原理示意图一;

图29是本实用新型实施例的童锁机构的另一个视角的原理示意图二;

图30是本实用新型实施例的自动门锁系统进行童锁锁止的状态示意图;

图31是本实用新型实施例的自动门锁系统进行童锁解锁的状态示意图。

附图标记说明:

dir1-第一方向;dir2-第二方向;

110-锁壳;120-第一固定轴;130-卡板;131-半锁沿;132-全锁沿;133-锁槽;134-第三销钉;140-第二固定轴;150-锁挡;151-锁止块;152-限位台;160-第一销钉;171-输出齿轮;172-扇形齿轮;172a-开锁端;172b-第一挡槽;173-第二销钉;210-连接板;220-第一转轴;230-钩板;231-钩状部;241-按动部件;242-第一连杆;243-第三固定轴;244-摆杆;245-凸轮杆;245a-接触端;251-拉杆;251a-卡台;261-推杆;310-第二转轴;320-第四固定轴;331-第二连杆;332-第三连杆;333-第四连杆;340-第五固定轴;350-传动齿轮;360-齿条;370-偏转簧;410-童锁板;411-止推板;412-导向板;413-凹槽;420-滚珠;430-轨迹板;431-原点;432-第一中间点;433-锁定点;434-第二中间点;440-复位弹簧;5-锁栓;6-车门;71-拉簧;72-拉簧;73-拉簧。

具体实施方式

以下基于实施例对本实用新型进行描述,但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中,详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。为了避免混淆本实用新型的实质,公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

此外,本领域普通技术人员应当理解,在此提供的附图都是为了说明的目的,并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求,否则整个申请文件中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义;也就是说,是“包括但不限于”的含义。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

当一元件或层被提及为在另一元件或层“上”、“被接合到”、“被连接到”或“被联接到”另一元件或层时,其可直接在另一元件或层上、被直接接合、连接或联接到另一元件或层,或者可存在中间元件或层。相比之下,当一元件被提及为“直接”在另一元件或层“上”、“直接被接合到”、“直接被连接到”或“直接被联接到”另一元件或层时,可不存在中间元件或层。用于描述元件之间关系的其它词语应该以相似方式被解释(例如,“之间”与“直接在之间”,“邻近”与“直接邻近”等)。如在此使用的,术语“和/或”包括一个或更多关联的所列项目中的任一或全部组合。

图1-图3分别是本实施例的门锁总成的立体结构示意图、爆炸结构示意图和内部结构示意图,图4是本实施例的卡板和扇形齿轮的连接关系示意图,图5和图6分别是本实施例的自动门锁系统驱动门锁总成全锁和自动门锁系统驱动门锁总成开锁的状态示意图。如图1-图6所示,本实施例的门锁总成包括锁体和锁栓5,锁体包括锁壳110、第一固定轴120、卡板130、第二固定轴140、锁挡150、第一销钉160、开锁弹性件(图中未示出)、闭锁弹性件(图中未示出)和自动门锁系统。第一固定轴120和第二固定轴140相平行并分别与锁壳110固定连接。卡板130具有半锁沿131、全锁沿132和用于容纳锁栓5的锁槽133,全锁沿132位于半锁沿131和锁槽133之间,卡板130绕第一固定轴120转动。锁挡150绕第二固定轴140转动,锁挡150具有与全锁沿132和半锁沿131对应的锁止块151,锁挡150与全锁沿132和半锁沿131分别抵接时,门锁总成分别处于全锁状态和半锁状态。第一销钉160与锁挡150固定连接。开锁弹性件连接锁壳110和卡板130,用于使卡板130保持第一方向dir1转动趋势。闭锁弹性件连接锁壳110和锁挡150,用于使锁挡150保持第二方向dir2转动趋势,连接方式可以是直接连接也可以是间接连接。第二方向dir2与第一方向dir1相反,在图3中,第一方向dir1为顺时针方向,第二方向dir2为逆时针方向。自动门锁系统包括控制电路(图中未示出)、动力源、输出齿轮171和扇形齿轮172。动力源与输出齿轮171传动连接,输出齿轮171和扇形齿轮172啮合传动,控制电路控制动力源带动输出齿轮171和扇形齿轮172转动。扇形齿轮172绕第一固定轴120转动并与卡板130传动连接,扇形齿轮172具有开锁端172a。当扇形齿轮172向第一方向dir1转动到第一位置时,开锁端172a与第一销钉160抵接,从而带动锁挡150转动。

如图1-图4所示,卡板130和扇形齿轮172沿第一固定轴120的轴向方向排列并基本相平行。在一种可选的实施方式中,卡板130具有第三销钉134,第三销钉134设置在卡板130朝向扇形齿轮172的一侧并自卡板130本体向靠近扇形齿轮172的方向延伸。扇形齿轮172具有与第三销钉134相对应的第一挡槽172b,第三销钉134远离卡板130本体的一端用于与第一挡槽172b接触。可选地,第一挡槽172b可以为弧形、扇形或其它形状。当扇形齿轮172从零点位置向第二方向dir2转动时,第一挡槽172b的与第三销钉134抵接,带动卡板130向第二方向dir2转动。零点位置位于第一位置与第二位置之间。当然,也可以在扇形齿轮172上设置销钉而在卡板130上设置相应的第一挡槽172b,或者也可以设置其它结构,使扇形齿轮172向第二方向dir2转动时能够带动卡板130向第二方向dir2转动。

动力源可以是电机、气缸、油缸等适于驱动输出齿轮171转动的动力机械。可选地,动力源是带有编码器的电机,或者动力源是步进电机,便于对扇形齿轮172的位置进行精确的控制。

锁壳110用于与第一固定轴120和第二固定轴140固定连接,并容纳卡板130、锁挡150、第一销钉160、开锁弹性件、闭锁弹性件、输出齿轮171和扇形齿轮172等门锁总成的传动部件。锁壳110可以形成为任意形状,例如长方体、圆柱体或其它形状。优选地,锁壳110的厚度较小,便于安装在车门、车身或其它位置。

门锁总成还可以包括多个位置传感器,各位置传感器与控制电路电连接,当各位置信号变化时,控制电路按相应的控制逻辑控制动力源执行相应的工作。

在一种可选的实施方式中,门锁总成还可以包括第一位置传感器,第一位置传感器与控制电路电连接。第一位置传感器用于检测扇形齿轮172的位置并生成扇形齿轮位置信号,控制电路响应于扇形齿轮172位置信号控制动力源的工作状态,例如,扇形齿轮172运动至第一位置或第二位置时,驱动动力源反转,带动扇形齿轮172转动至零点位置,该位置信号被反馈,控制扇形齿轮172停止于零点。由此便于对门锁总成进行自动控制。

在另一种可选的实施方式中,门锁总成还包括第二位置传感器,第二位置传感器与控制电路电连接。第二位置传感器用于检测卡板130的位置并生成卡板位置信号,控制电路响应于卡板位置信号控制动力源的工作状态。例如,当关门时锁栓5触碰卡板130,第二位置传感器检测到卡板位置信号变化,向控制电路发送全锁指令,控制电路响应于全锁指令驱动扇形齿轮172运动。

在另一种可选的实施方式中,门锁总成还包括第三位置传感器,第三位置传感器与控制电路电连接,第三位置传感器用于检测锁挡150的位置并生成锁挡位置信号,控制电路响应于锁挡位置信号控制动力源的工作状态。例如,手动开锁时,使得锁挡位置信号变化,向控制电路发送开锁指令,控制电路响应于开锁和开门的指令,由此手动开锁的其他机构就不需要布置传感器。锁挡位置信号还可以设置反映全锁状态,即通过反映锁挡150跳到全锁位置的信号变化说明卡板130已实现全锁。

在另一种可选的实施方式中,可以使用步进电机根据调试步进电机的步数对应记录各零部件对应的位置信息,结合上面的传感器,加以控制各部件的动作和功能。

第一至第三位置传感器可以是任何用于检测物体位置的传感器,例如微动开关、光电传感器、霍尔传感器、电容式位置传感器等。

当然,门锁总成也可以不设置第一至第三传感器。由于控制器控制齿轮驱动运动到各功能位置时,机械上设计有死档,因此电机电流会突然增加,即产生堵转电流,从而控制电路可以根据是否产生堵转电流来判断各功能部件是否已到位。

如图5所示,当关门时锁栓5触碰卡板130,第二位置传感器用于检测卡板130的位置并生成卡板位置信号,向控制电路发送全锁指令,控制电路响应于全锁指令,控制动力源驱动输出齿轮171运动,使扇形齿轮172向第二方向dir2转动至第二位置,使第一挡槽172b推动第三销钉134运动,带动卡板130向第二方向dir2转动,同时,由于闭锁弹性件的弹力使锁挡150保持与卡板130的边缘接触,直至扇形齿轮172带动卡板130运动至全锁沿132与锁止块151相抵接即锁挡150向第二方向dir2转动并触发第三位置传感器,产生相应的锁挡位置信号变化,控制电路控制动力源的工作停止,从而使门锁总成全锁。同时,控制电路控制动力源回转,直至第一位置传感器检测到扇形齿轮172回到零点位时停止。

锁壳110上具有供锁栓5通过的开口,卡板130的锁槽133的位置与开口相对应。锁栓5进入开口处时,锁栓5与锁槽133的第一侧壁抵接。当锁栓5和/或锁体受外力而相向运动时,锁栓5能够推动卡板130向第二方向dir2转动。此外,当卡板130受自动门锁系统或其它机构驱动而向第二方向dir2转动时,锁槽133的第二侧壁与锁栓5抵接,带动锁栓5向开口内运动。当卡板130的半锁沿131或全锁沿132与锁挡150的锁止块151抵接时,锁槽133封闭开口,使锁栓5无法从开口处退出,从而使门锁总成处于半锁或全锁状态。

在门锁总成需要功能简化以降低成本、减小体积时,可以只配置锁壳110、第一固定轴120、卡板130第二固定轴140、锁挡150、第一销钉160和自动门锁系统,其中卡板130包括半锁沿131、全锁沿132、锁槽133和第三销钉134,锁挡150具有锁止块151,扇形齿轮170具有开锁端172a和第一挡槽172b,可以实现手动/动力源半锁、全锁、开锁功能,也可以实现下车电动锁止解锁功能。

当用户通过外部设备或元件(例如遥控器)向控制电路发送锁止指令时,控制电路响应于锁止指令,控制动力源通过输出齿轮171驱动扇形齿轮172停留在第二位置,使门锁总成锁止。门锁总成处于锁止状态下时,第一挡槽172b与第三销钉134抵接,阻挡第三销钉134和卡板130向第一方向dir1转动,扇形齿轮172和卡板130停留在固定的位置,使他人无法通过暴力推门而使锁栓5拉动卡板转动而开锁,从而便于用户离开的时候将门锁止,防止其他人打开门锁。

门锁总成处于锁止状态,当用户通过外部设备或元件(例如遥控器)向控制电路发送解锁指令时,控制电路响应于解锁指令,控制动力源通过输出齿轮171驱动扇形齿轮172向第一方向dir1转动至零点位置,从而使第一挡槽172b的侧壁离开第三销钉134,使得第三销钉134和卡板130能够受外力而向第一方向dir1或第二方向dir2转动,此时门锁总成处于解锁状态。

该类门锁主要用于不需要乘员随意自主开门的情况下,如公共交通、货运车门等。在门锁不增加锁止解锁传动机构的情况下可以实现电动锁止解锁功能。

如图6所示,当用户通过外部设备或元件(例如遥控器)向控制电路发送开锁指令,控制电路还响应于开锁指令,控制动力源驱动输出齿轮转动,使扇形齿轮172向第一方向dir1转动至第一位置,开锁端172a与第一销钉160抵接,带动第一销钉160和锁挡150向第一方向dir1转动,使锁止块151脱离卡板130的全锁沿132,卡板130在开锁弹性件和车门向外的作用下向第一方向dir1运动,使锁栓5向开口外移动,从而使门锁总成开锁。

可选地,控制电路可以在接收到开锁指令或全锁指令而驱动扇形齿轮172运动至第一位置或第二位置,实现门锁总成开锁或全锁。扇形齿轮每次运动至第一位置或第二位置的动作后均会回到零点位等待执行其他指令。只有扇形齿轮172上的第二销钉173回到零点,手动锁止解锁功能才能够执行,且从零点出发执行各功能的时间最短。

本实施例的门锁总成还可以包括手动门锁系统,手动门锁系统用于受用户的人工驱动力而进行门锁的功能实现。如图1-图3所示,手动门锁系统包括连接板210、第一转轴220、钩板230和手动开锁传动机构。连接板210与第二固定轴140转动连接,能够绕第二固定轴140转动。

第一转轴220与连接板210连接且与第二固定轴140基本相平行,钩板230通过第一转轴220与连接板210可转动地连接,钩板230的末端具有与第一销钉160对应的钩状部231。所述钩状部231是指形状弯曲的部件。以第二固定轴140为参考,钩状部231处于第一转轴220的第二方向dir2上。钩状部231绕第一转轴220转动至解锁位置时与第一销钉160接触,手动开锁传动机构与连接板210连接,用于带动连接板210和钩板230绕第二固定轴140转动。当手动开锁传动机构带动连接板210向第一方向dir1转动时,钩状部231带动第一销钉160和锁挡150绕第一方向dir1转动。当连接板210转动至开锁位置时,锁止块151离开半锁沿131或全锁沿132,卡板130在开锁弹性件的作用下向第一方向dir1转动。

图7-图9是本实施例的第一种手动开锁传动机构的开锁过程示意图。在一种可选的实施方式中,如图1-图3以及图7-图9所示,手动开锁传动机构包括按动部件241和第一连杆242。按动部件241与锁壳110可移动地连接,且按动部件241可以沿第二固定轴140的切线方向运动。第一连杆242连接按动部件241和连接板210,且第一连杆242的延伸方向偏离第二固定轴140。第一连杆242可以是刚性连杆,也可以具有一定的弹性,弹性第一连杆242的弹性应使按动部件241在有效行程范围内能够通过第一连杆242向连接板210施加外力以产生相应的角加速度。按动部件241运动时,可以通过第一连杆242带动连接板210绕第二固定轴140转动。

按动部件241与锁壳110的连接方式有多种形式,例如通过悬挂结构连接、通过滑轨连接等。可选地,手动开锁部件还包括至少一个第三固定轴243和至少一个摆杆244。第三固定轴243与锁壳110固定连接并与第二固定轴140基本相平行,摆杆244的一端与第三固定轴243转动连接,另一端与按动部件241转动连接。如图7-图9所示,手动开锁传动机构包括两个第三固定轴243和两个摆杆244,两个摆杆244基本相平行并分别与按动部件241转动连接,由此形成平行四边形机构,由此按动部件241可以平稳地进行移动。

如图7所示,门锁总成处于全锁状态,摆杆244与按动部件241的夹角较小。如图8所示,当用户推动按动部件241向锁壳110内运动时,摆杆244与按动部件241的夹角逐渐增大,第一连杆242发生旋转且与按动部件241的运动方向的夹角逐渐增大,第一连杆242随之推动连接板210向第一方向dir1运动,使锁止块151脱离全锁沿132。如图9所示,卡板130在开锁弹性件的弹力的作用下向第一方向dir1转动,使门锁总成开锁。此时释放按动部件241,锁挡150在闭锁弹性件的作用下保持与卡板130相接触。手动门锁系统还可以设置复位装置,例如扭簧等,复位装置可以与连接板210、按动部件241、摆杆244或其它部件连接,用于使连接板210和手动开锁传动机构复位,方便用户进行下一次操作。

图10-图12分别是本实施例的凸轮杆的主视图、俯视图和左视图,图13是本实施例的凸轮杆的工作原理示意图。可选地,图7-图9中所示的手动开锁传动机构还可以增设一个如图10-图13所示的凸轮杆245。锁体可以设置在车身上,凸轮杆245可以设置在车门6上,凸轮杆245与车门6可转动地连接,锁体设置在车身上,简化了结构,相对于锁体设置在车门上的方式,避免了对动力源和传感器等部件与车身的连接管线产生拖拽。当然,也可以将锁体设置在车门6上。凸轮杆245具有用于与按动部件241相接触的接触端245a以及供用户操作的操作端,凸轮杆245的旋转轴可以基本与第二固定轴140相平行。操作端可以偏离旋转轴,便于用户进行旋转操作,当然,操作端也可以沿旋转轴的方向延伸,操作端可以与其他手柄操作件连接。

如图13所示,用户通过旋转操作端,使接触端245a绕旋转轴转动并与按动部件241接触,从而推动按动部件241运动。凸轮杆245带动按动部件241运动至最大行程时,连接板210转动至开锁位置。按动部件241与凸轮杆245相接触的一侧可以设置凸起的挡块,用于限制凸轮杆245的旋转角度,防止凸轮杆245的接触端245a脱离按动部件241,同时也便于复位装置带动凸轮杆245复位。

图14-图16是本实施例的第二种手动开锁传动机构的开锁过程示意图。第二种手动开锁传动机构可以设置在车门内侧,即,第二种手动开锁传动机构为一种手动内开锁传动机构。如图1-图3以及图14-图16所示,在另一种可选的实施方式中,手动开锁传动机构包括拉杆251,拉杆251与锁壳110可移动地连接,例如可以在锁壳110上固定导向销,在拉杆251上设置与导向销相应的导向槽,由此拉杆251可以沿导向槽的延伸方向移动。拉杆251的第一端露出于锁壳110之外,供用户进行操作。拉杆251的第二端置于锁壳110内,拉杆251的第二端与连接板210抵接。如图15所示,当拉杆251向锁壳110外移动时,拉杆251带动连接板210向第一方向dir1转动,使钩板230带动第一销钉160和锁挡150向第一方向dir1转动,从而使锁止块151脱离卡板130的全锁沿132。如图16所示,卡板130在开锁弹性件的弹力的作用下向第一方向dir1转动,从而开锁。

优选地,手动门锁系统还包括复位装置,例如图14-图16中设置的拉簧71和拉簧72。拉簧71的一端与锁壳110连接,另一端与拉杆251连接。拉簧72的一端与锁壳110连接,另一端与连接板210连接。拉杆251向外运动时,拉簧71和拉簧72被拉长,如图15所示。然后释放拉杆251,拉杆251在拉簧71的弹力的作用下复位,连接板210在拉簧72的弹力的作用下向第二方向dir2旋转复位。当然,也可以仅设置拉簧72,拉簧72在带动连接板210复位的同时,连接板210推动拉杆251复位。

图17-图19是本实施例的第三种手动开锁传动机构的开锁过程示意图。如图1-图3以及图17-图19所示,在另一种可选的实施方式中,手动开锁传动机构包括推杆261,推杆261的一端与连接板210连接,锁壳110上具有导向孔,推杆261的另一端从导向孔穿出于锁壳110以供用户进行操作。推杆261的延伸方向偏离第二固定轴140,由此,当推杆261沿导向孔移动时,推杆261带动连接板210绕第二固定轴140旋转。推杆261上还可以设置限位件,用于限制推杆261的运动范围。如图17所示,门锁总成处于全锁状态时,限位件与锁壳110内壁抵接,推杆261伸出于锁壳110的长度最长。如图18所示,当用户向锁壳110内推动推杆261时,推杆261带动连接板210向第一方向dir1旋转,钩板230带动第一销钉160和锁挡150向第一方向dir1旋转,使锁止块151离开卡板130的全锁沿132。如图19所示,卡板130在开锁弹性件(图中未示出)的弹力的作用下向第一方向dir1旋转,门锁总成开锁。

优选地,手动门锁系统还包括复位装置,例如图17-图19中设置的拉簧73。拉簧73的一端与锁壳110连接,另一端与连接板210连接。推杆261向锁壳110内运动时,连接板210向第一方向dir1旋转,拉簧73被拉长,如图18所示。然后释放推杆261,连接板210在拉簧73的弹力的作用下复位,同时带动推杆261复位。

在另一种可选的实施方式中,门锁总成还可以包括操作杆(图中未示出),操作杆的一端与锁挡150连接,另一端穿出于锁壳以供用户进行操作。操作杆的移动方向偏离第二固定轴140,由此,当操作杆移动时,可以带动锁挡150转动。操作杆向手动开锁方向运动时带动锁挡150向第一方向dir1转动。用户可以通过移动操作杆从而带动锁挡150转动,从而进行开锁操作。例如,在锁挡上连接一操作杆,使其向第一方向dir1转动可以设置为公交车的手动应急开锁手柄,如推杆261就是其中一种近似的结构。

门锁总成还包括锁止解锁传动机构,可以动力或手动操纵锁止和解锁。锁止解锁传动机构与钩板230连接,锁止解锁传动机构用于带动钩板230绕第一转轴220转动,从而实现门锁总成的锁止和解锁。所述锁止是指门锁总成处于全锁状态(即锁止块151与卡板130的全锁沿132抵接),且用户无法通过操作手动开锁传动机构来使门锁总成开锁。所述解锁是指用户能够通过手动开锁传动机构使门锁总成开锁的状态。具体地,锁止解锁传动机构带动钩板230转动至锁止位置时,钩状部231脱离第一销钉160,由此手动开锁传动机构无法通过带动连接板210和钩板230旋转来带动第一销钉160和锁挡150转动。锁止解锁传动机构带动钩板230转动至解锁位置时,钩状部231与第一销钉160抵接,由此用户能够通过手动开锁传动机构带动连接板210和钩板230运动,从而带动第一销钉160和锁挡150向第一方向dir1转动进行开锁。

图20和图21分别是锁止解锁传动机构的解锁状态示意图和锁止状态示意图。如图1-图3以及图20和图21所示,在一种可选的实施方式中,锁止解锁传动机构包括第二转轴310、第四固定轴320和连杆链。第四固定轴320与锁壳110固定连接并基本与第一固定轴120相平行。连杆链包括依次转动连接的第二连杆331、第三连杆332和第四连杆333,第二连杆331、第三连杆332和第四连杆333首尾依次连接形成链状结构,且第二连杆331、第三连杆332、第四连杆333均为刚性杆。第三连杆332的中部通过第四固定轴320与锁壳110转动连接,由此第三连杆332形成可绕第四固定轴320转动的杠杆结构,其中,第四固定轴320为支点,第三连杆332上与第四连杆333连接的一侧为动力臂,与第二连杆331连接的一侧为阻力臂。第二连杆331的一端通过第二转轴310与钩板230连接,第二转轴310与钩板230连接并基本与第一固定轴120相平行。第二转轴310、第一转轴220和第二连杆331与第三连杆332的连接点成三角方式布置。且第二连杆331和第三连杆332的连接点偏离所述第二转轴310和所述第四固定轴320的连线,即所述连接点到第二转轴310的连线长度和所述连接点到第四固定轴320的连线的长度之和不小于第二转轴310到第四固定轴320的距离。由此,通过带动第四连杆333运动,可以带动第三连杆332绕第四固定轴320转动,从而带动第二连杆331和与第二连杆331相连的钩板230转动,使钩状部231在解锁位置和锁止位置之间转动。

如图20所示,门锁总成处于解锁状态,钩状部231与第一销钉160抵接,第四固定轴320、第二连杆331和第三连杆332的连接点以及第二转轴310形成的夹角α较小。如图21所示,当第四连杆333向图中右方移动时,带动第三连杆332绕第四固定轴320转动,第四固定轴320、第二连杆331和第三连杆332的连接点以及第二转轴310形成的夹角α逐渐增大,第二连杆331推动钩板230转动,使钩状部231脱离第一销钉160,门锁总成处于锁止状态。当第四连杆333向图中左方移动时,夹角α逐渐减小,直至钩状部231与第一销钉160抵接,门锁总成处于解锁状态,如图20所示。

用户可以通过直接移动第四连杆333来进行解锁或锁止操作,当然,也可以设置其它传动结构与第四连杆333连接,通过带动传动结构运动从而带动连杆链和钩板230转动。

图22和图23分别是本实施例的锁止解锁传动机构的另一个视角的解锁状态示意图和锁止状态示意图,为便于对锁止解锁传动机构的原理进行说明,图22和图23示意性地展示出了第四连杆333、第五固定轴340、传动齿轮350、齿条360、偏转簧370和锁壳110,而并未展示出钩板230、连接板210等部件。在一种可选的实施方式中,锁止解锁传动机构还包括第五固定轴340、传动齿轮350、齿条360和偏转簧370。第五固定轴340与锁壳110固定连接,传动齿轮350与第五固定轴340连接并绕第五固定轴340旋转,且传动齿轮350与第四连杆333连接,第四连杆333与传动齿轮350的连接点偏离第五固定轴340。第五固定轴340可以与第一固定轴120相平行、相倾斜或相垂直,本实施例以第五固定轴340与第一固定轴120相垂直为例进行说明。由于在传动齿轮350和锁壳110之间安装有偏转簧370,使得传动齿轮在预定的范围内旋转,带动第四连杆333运动,使得第三连杆332的动力臂和阻力臂运动时会偏转到两个极限位置,带动第二连杆331和与第二连杆331相连的钩板230转动,使钩状部231在解锁位置和锁止位置之间变换。锁体可以安装在车身门框上,齿条360可以安装在相应的车门6上,齿条360与车门6可移动地连接并与传动齿轮350啮合传动。车门6关闭时,齿条360与传动齿轮350啮合。图22与图20对应,门锁总成处于解锁状态。图23与图21相对应,如图23所示,当用户向图中的上方移动齿条360时,传动齿轮350随之沿图中的逆时针方向旋转,拉动第四连杆333向右方运动,从而使门锁总成锁止。当用户向图中的下方移动齿条360时,传动齿轮350随之沿图中的顺时针方向旋转,带动第四连杆333向左方运动,从而使门锁总成解锁,如图22所示。从而实现在车门上的锁止解锁按钮或车钥匙手动操纵安装在车身门框上的锁体锁止和解锁功能。

自动门锁系统还可以包括第二销钉173,第二销钉173与扇形齿轮172固定连接并设置在靠近锁止解锁传动机构的一侧。第二销钉173随扇形齿轮172运动至预定的位置时能够与锁止传动机构接触,以带动锁止传动机构运动,实现锁止和解锁的功能。

在一种可选的实施方式中,如图20和图21所示,第三连杆332与第二销钉173相对应的一侧具有第二挡槽。第二挡槽的第一侧壁设置在第三连杆332的阻力臂一侧,第二侧壁设置在动力臂一侧。零点位置可以设置在第二挡槽的第一侧壁和第二侧壁之间。在当扇形齿轮172受动力源和输出齿轮171驱动,从零点位置向第一方向dir1旋转时,第二销钉173与第二挡槽的第一侧壁抵接并带动第三连杆332绕第四固定轴320向第一方向dir1旋转,从而带动钩板230向解锁位置运动,实现动力解锁。当扇形齿轮172受动力源和输出齿轮171驱动,从零点位置向第二方向dir2旋转时,第二销钉173与第二挡槽的第二侧壁抵接并带动第三连杆332绕第四固定轴320向第一方向dir1旋转,从而带动钩板230向锁止位置运动,实现动力锁止。其中零点位置处于第一位置和第二位置之间,扇形齿轮172处于零点位置时可以不与第一侧壁或第二侧壁接触,且扇形齿轮172的开锁端172a不与第一销钉160接触,门锁总成处于全锁状态。设置第二销钉173可以通过自动门锁系统进行门锁总成的锁止和解锁操作,方便用户使用。

门锁总成还可以包括童锁机构,能够提升使用过程中的安全性。所述童锁是指当童锁功能启用时,用户无法通过手动内开锁传动机构实现开锁功能。

图24和图25是本实施例的童锁机构的两个不同视角的爆炸图,图26是本实施例的轨迹板430的主视图,图27是本实施例的童锁机构的原理示意图,图28和图29是本实施例的童锁机构的另一个视角的原理示意图。如图24-图29所示,锁挡150具有限位台152,童锁机构包括童锁板410,童锁板410与锁壳110可移动地连接。例如,可以在童锁板410上设置导槽,在锁壳110上固定销钉并使销钉部分穿于导槽内,由此可以使童锁板410沿导槽的延伸方向移动。童锁板410具有导向板412和止推板411,导向板412和止推板411之间具有一定的间隔。导向板412用于与限位台152抵接,当锁挡150向第一方向dir1转动时,限位台152推动导向板412,从而带动童锁板410向远离童锁解锁位置的方向(即图27-图29中的右方)移动。拉杆251具有与止推板411相对应的卡台251a。如图28所示,童锁板410处于童锁锁止位置时,止推板411移动到卡台251a和锁壳110的内壁之间,由此阻挡拉杆251被拉出,用户无法通过向外拉动拉杆251进行开锁操作,从而防止儿童操作拉杆251使车门打开发生意外。如图29所示,童锁板410处于童锁解锁位置时,止推板411远离拉杆251,即止推板411远离卡台251a,拉杆251能够被向外拉动,从而带动连接板210、钩板230、第一销钉160和锁挡150转动,从而开锁。

在一种可选的实施方式中,童锁板410具有与第一固定轴120基本平行的凹槽413。童锁机构还包括滚珠420、轨迹板430和复位弹簧(图24-图27未示出)。滚珠420能够沿凹槽413滚动。轨迹板430与锁壳110固定连接,轨迹板430具有路径封闭的轨道。所述轨道由锁定路径和解锁路径首尾连接形成,锁定路径由原点431、第一中间点432和锁定点433依次连接形成,解锁路径由锁定点433、第二中间点434和原点431依次连接形成。滚珠420还被配置为沿轨道运动,即滚珠420既沿凹槽413滚动也沿轨道滚动。其中,童锁板410处于所述童锁解锁位置时,第一中间点432和第二中间点434与凹槽413的距离大于锁定点433与凹槽413的距离。当童锁板410处于童锁锁止位置时,滚珠420运动至所述锁定点433;童锁板410处于童锁解锁位置时,滚珠420运动至原点431。如图28和图29所示,复位弹簧440连接童锁板410和锁壳110,复位弹簧440被配置为使童锁板410保持向童锁解锁位置方向运动的趋势。

如图27所示,童锁板410处于童锁解锁位置时,滚珠420处于原点431,当用户带动童锁板410向童锁锁止位置移动时,凹槽413侧壁推动滚珠420先到达第一中间点432,然后释放童锁板410,童锁板410在复位弹簧440的作用下向童锁解锁方向移动,推动滚珠420运动至锁定点433,此时童锁板410处于童锁锁止位置,用户无法通过向外拉动拉杆251进行开锁操作。当用户再次带动童锁板410向远离童锁解锁位置的方向(即图中的右方)移动时,凹槽413侧壁推动滚珠420到达第二中间点434,然后释放童锁板410,童锁板410在复位弹簧440的作用下向童锁解锁方向移动,推动滚珠420运动至原点431,此时童锁板410处于童锁解锁位置,用户能够通过手动内开锁传动机构带动锁挡150向第一方向dir1转动而开锁。

童锁机构还可以包括第四位置传感器,用于检测童锁板410并生成童锁板位置信号或者检测滚珠420的位置并生成滚珠位置信号,第四位置传感器与控制电路电连接,控制电路响应于童锁板位置信号或滚珠位置信号来控制动力源的工作状态。例如,第四位置传感器被配置为检测滚珠420的位置,具体地,第四位置传感器检测滚珠420移动到第一中间点432和第二中间点434两个位置并生成相应的滚珠位置信号。控制电路根据滚珠位置信号控制动力源的工作状态。具体地,当滚珠420移动到第一中间点432时,动力源使扇形齿轮在完成锁止后保持在第二位置,使卡板停留在全锁状态,手动开锁传动机构失效;当滚珠420移动到第二中间点434时,动力源使扇形齿轮转动至零点位置等待其他指令,用户能够通过手动开锁传动机构进行开锁。本实施例中的滚珠420可以选用磁铁球,第四位置传感器选用霍尔传感器。在第一中间点432位置和第二中间点434位置分别布置霍尔传感器,磁铁球运动到以上两个位置时,第四位置传感器即会产生相应的滚珠位置信号。

图30和图31分别是自动门锁系统进行童锁锁止和童锁解锁的示意图。如图30所示,门锁总成处于开锁状态,当用户通过外部设备或元件(例如遥控器)向控制电路发送童锁锁止指令时,控制电路响应于童锁锁止指令,控制动力源驱动扇形齿轮172向第一方向dir1转动,推动第一销钉160和锁挡150向第一方向dir1转动,使限位台152推动童锁板410向远离童锁解锁位置的方向移动,使滚珠到达第一中间点,然后动力源驱动扇形齿轮172向第二方向dir2运动回到零点,童锁板410在复位弹簧440的作用下推动滚珠移动至锁定点,由此完成童锁锁止。如图31所示,当用户通过外部设备或元件(例如遥控器)向控制电路发送童锁解锁指令时,控制电路响应于童锁解锁指令,控制动力源驱动扇形齿轮172再次向第一方向dir1转动,推动第一销钉160和锁挡150向第一方向dir1转动,使限位台152推动童锁板410向远离童锁解锁位置的方向移动,使滚珠到达第二中间点,然后动力源驱动扇形齿轮172向第二方向dir2运动回到零点,童锁板410在复位弹簧440的作用下推动滚珠移动至原点,由此完成童锁解锁。

当然,用户也可以通过手动拨动童锁板410的方式进行童锁锁止和童锁解锁操作。本领域技术人员也可以采用其它形式的童锁机构实现相应的童锁功能。本实施例的童锁机构也可以与推杆等手动开锁传动机构连接并配合使用。

本实施例的门锁总成,第一固定轴和第二固定轴相平行并分别与锁壳固定连接,卡板绕第一固定轴转动,锁挡绕第二固定轴转动,锁挡具有与卡板的全锁沿对应的锁止块,第一销钉与锁挡固定连接。自动门锁系统包括控制电路、动力源、输出齿轮和扇形齿轮,输出齿轮和扇形齿轮啮合传动。通过控制电路控制动力源带动输出齿轮和扇形齿轮转动,使扇形齿轮带动锁挡向第一方向转动或带动卡板向第二方向转动,从而实现门锁总成的动力解锁、开锁和童锁、锁止、全锁功能。通过设置手动门锁系统、锁止解锁传动机构和童锁机构,能够实现相应的手动开锁、手动关锁、手动解锁锁止、手动内开锁和手动童锁功能。由此,本实施例的门锁总成采用单个动力源即可实现自动和手动门锁的功能,集成度高,体积较小,安装便利且安装位置较为灵活。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并不用于限制本实用新型,对于本领域技术人员而言,本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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