汽车备用钥匙的开合组件及其安装方法与流程

本发明涉及汽车用钥匙组件，尤其涉及一种对于容纳于电子遥控钥匙的备用机械钥匙的开合组件。

背景技术：

随着汽车使用的普及和汽车技术的逐渐电子化趋势，传统的机械钥匙被遥控钥匙取代已经不可避免。汽车遥控钥匙是采用电子信号遥控方式来驱动车身控制的一种电子设备，具有方便、安全、舒适等优势。但是由于目前的技术、安全等因素还不能完全做到不使用机械钥匙。所以现在的汽车遥控钥匙都整合了紧急备用的机械钥匙的功能，即自带一把紧急备用的机械钥匙。

在整合紧急备用机械钥匙和电子遥控钥匙本体时，通常为了遥控钥匙的整体美观性，紧急备用机械钥匙会藏在电子遥控钥匙壳体内部。现有的备用机械钥匙的开合结构大致采用旋转式机构控制备用机械钥匙的开合，或者通过卡扣式机构将备用机械钥匙镶嵌到电子遥控钥匙本体上。这两种结构都采用了至少一个按钮开关，其中，旋转开合时需要按下释放按钮以达到旋开紧急备用机械钥匙，而利用卡扣式机构控制开合同样需要按下释放按钮，通过施加外力拔出机械钥匙。此两类结构存在的缺点有：必须拥有一个释放按钮机构，从而破坏了遥控钥匙的整体外观；旋转式开合结构一般尺寸较大，鉴于遥控钥匙的整体小型化发展趋势，其结构空间受限；卡合式开合结构鉴于卡扣力量的有限，通常紧急备用机械钥匙尺寸较小造成了使用不便。

技术实现要素：

为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种汽车备用钥匙的开合组件，其能够以简单且紧凑的结构实现备用钥匙的容纳与开合。本发明的另一目的在于提供一种适用于该开合组件的安装方法，其能够提升装拆的便利性与可靠性。

本发明公开了一种汽车备用钥匙的开合组件，包括相互固定连接的上壳体、下壳体以及以机械方式锁合和松开的备用钥匙，所述的上壳体和下壳体匹配地形成一中空空间以容纳备用钥匙，备用钥匙在所述中空空间内作直线运动形成插入或退出行程，该开合组件还包括：开合行程的导向机构，其形成于备用钥匙之本体且呈曲线型槽以引导和限定备用钥匙的开合行程；开合运动的控制机构，其与所述开合行程的导向机构相配合，进一步包括有：扭转弹簧，其固设于所述上、下壳体之间，以提供机械扭转力控制备用钥匙的开合运动；旋转轴杆，形成于所述扭转弹簧之本体沿其径向的延伸部；和卡钩，形成于所述旋转轴杆之本体沿其径向的延伸部；所述旋转轴杆和卡钩绕着所述扭转弹簧在其轴向进行有限地转动的同时沿着所述曲线型槽发生位移变化；该开合组件还包括：可滑动的弹性驱动机构，其与所述开合行程的导向机构相配合，进一步包括有滑动限位元件和与之相连的弹性元件，以提供备用钥匙进入锁合状态或松开状态的机械驱动力。备用钥匙通过所述开合运动的控制机构在所述开合行程的导向机构的位移变化以及所述可滑动的弹性限位机构提供的机械驱动力而在锁合状态和松开状态之间转换。

优选地，所述曲线型槽为可滑动的槽，所述开合运动的控制机构之卡钩滑动于其中，其进一步包括相互连通的锁合空间和松开空间，所述锁合空间与松开空间之间设有防退台阶，形成了由所述锁合空间至所述松开空间的单向运动。

优选地，所述的锁合空间始于备用钥匙之本体的前端侧而依次包括相连通的第一滑动位置、第二滑动位置和第三滑动位置；于该锁合空间，所述开合运动的控制机构之卡钩由备用钥匙之本体的前端侧滑入所述的第一滑动位置，随着备用钥匙的插入行程，卡钩由所述的第一位置滑入所述的第二位置，在所述可滑动的弹性驱动机构提供的机械驱动力的作用下，卡钩由所述的第二滑动位置滑入所述的第三滑动位置，备用钥匙即处于锁合状态。

优选地，所述的第一滑动位置、第二滑动位置和第三滑动位置两两之间分别设有第一防退台阶和第二防退台阶，形成了由第一滑动位置依次至第二滑动位置、第三滑动位置的单向运动。

优选地，所述的松开空间依次包括相连通的第三防退台阶和第四滑动位置而止于备用钥匙之本体的前端侧；于该松开空间，所述开合运动的控制机构之卡钩由所述第三滑动位置滑入所述第三防退台阶，在所述卡钩提供的机械驱动力的作用下，卡钩由所述第三防退台阶滑入所述的第四滑动位置，备用钥匙即处于松开状态。

优选地，所述的第三防退台阶呈由下而上的斜面，其进一步与所述第三滑动位置相连通，形成了由第三滑动位置依次至第三防退台阶、第四滑动位置的单向运动。

优选地，由所述第三防退台阶至所述第四滑动位置的沿备用钥匙长度方向的相对位移小于由所述第二滑动位置至所述第三滑动位置的沿备用钥匙长度方向的相对位移。

进一步地，所述汽车备用钥匙的开合组件还包括：限位机构，其固设于所述上、下壳体之间，用以限定所述开合运动的控制机构之旋转轴杆和卡钩在所述曲线型槽的深度方向的位移变化。

优选地，所述的中空空间于上壳体的一侧形成有开口以供备用钥匙插入或退出，所述中空空间还包括：沿着其长度方向而与所述开口相对的一内壁，所述可滑动的弹性驱动机构的弹性元件的一自由端固设于该内壁；和沿着其宽度方向的两相对侧壁，沿该两相对侧壁的高度方向上设有固定槽而沿长度方向上设有与所述固定槽连通的滑动槽，所述可滑动的弹性驱动机构的滑动限位元件限位于所述的滑动槽，所述的限位机构定位于所述的固定槽中；在所述两相对侧壁之一侧壁上形成有定位柱，所述开合运动的控制机构之扭转弹簧套设于该定位柱并可绕其旋转，所述定位柱高于所述滑动槽且较所述固定槽更靠近所述中空空间之内壁。

优选地，所述下壳体上设有滑动限位元件的固定结构以限制所述滑动限位元件在所述上、下壳体高度方向上的运动，还设有扭转弹簧的预压结构以限制所述扭转弹簧在所述上、下壳体高度方向上的运动。

根据本发明的另一个方面还提供一种汽车备用钥匙的开合组件的安装方法，所述安装方法包括：步骤一，将可滑动的弹性驱动机构之弹性元件的一自由端固定在中空空间的内壁；步骤二，将可滑动的弹性驱动机构之滑动限位元件经由中空空间之两相对侧壁上的固定槽滑入滑动槽，然后，将其与所述弹性元件的另一自由端相连；步骤三，将限位机构放置在固定槽中；步骤四，将开合运动的控制机构之扭转弹簧套设于中空空间之一侧壁上的定位柱；以及步骤五，将开合运动的控制机构之旋转轴杆连同卡钩置于限位机构之下。

进一步地，所述装配方法包括：步骤六，将下壳体之滑动限位元件的固定结构、扭转弹簧的预压结构分别对准已安置在上壳体的滑动限位元件、扭转弹簧后，将下壳体扣合于上壳体。

采用了上述技术方案后，与现有技术相比，本发明的汽车备用钥匙的开合组件及其安装方法具有以下有益效果：

1.备用钥匙通过开合运动的控制机构、开合行程的导向机构以及可滑动的弹性限位机构之间的机械联动即可在插入和退出行程中实现在锁合状态和松开状态之间转换，并且，备用钥匙本身即为开合行程的导向机构，从而使得整个开合组件的结构设计更为紧凑。各个机构均由可标准化的机械元件组成，从而简化了生产与装配工艺，也随之降低了制造成本。

2.仅对备用钥匙之本体施加外力即可实现备用钥匙的开合而无需额外的外部控制结构，使得汽车钥匙整体结构更为简单而在外观上可呈现出更为简洁的设计。

附图说明

图1是本发明较佳实施方式的可滑动的弹性驱动机构之弹性元件的立体结构示意图；

图2是本发明较佳实施方式的可滑动的弹性驱动机构之滑动限位元件的立体结构示意图；

图3是本发明较佳实施方式的开合运动的控制机构的立体结构示意图；

图4是本发明较佳实施方式的限位机构的立体结构示意图；

图5是本发明较佳实施方式的上壳体的立体结构示意图；

图6是本发明较佳实施方式的下壳体的立体结构示意图；

图7是本发明较佳实施方式的形成有开合行程的导向机构的备用钥匙的立体结构示意图；

图8a是本发明较佳实施方式的备用钥匙于插入行程的结构动作示意图；

图8b是图8a之a部放大示意图之一；

图8c是图8a之a部放大示意图之二；

图9a是本发明较佳实施方式的备用钥匙于退出行程的结构动作示意图之一；

图9b是图9a之b部放大示意图；

图9c是本发明较佳实施方式的备用钥匙于退出行程的结构动作示意图之二；

图10是本发明较佳实施方式的上壳体于弹性元件安装后的立体结构示意图；

图11是本发明较佳实施方式的上壳体于滑动限位元件安装后的立体结构示意图；

图12是本发明较佳实施方式的上壳体于限位机构安装后的立体结构示意图；

图13a是本发明较佳实施方式的上壳体于开合运动的控制机构安装前的立体结构示意图；以及

图13b是本发明较佳实施方式的上壳体于开合运动的控制机构安装后的立体结构示意图。

附图标记：

1按压式弹簧

1-1上壳体连接端

1-2滑动限位元件连接端

2滑动限位元件

2-1按压式弹簧连接端

2-2导向部

2-3抵靠面

3开合运动的控制机构

3-1扭转弹簧

3-2卡钩

3-3旋转轴杆

4限位机构

4-1限位面

4-2定位凸台

5上壳体

5-1中空空间

5-1-1开口5-1-2内壁

5-1-3侧壁5-1-4限位台阶

5-2固定槽

5-3固定柱

5-4滑动槽

5-5定位柱

6下壳体

6-1扭转弹簧的预压结构

6-2滑动限位元件的固定结构

7备用钥匙

7-1曲线型槽

7-1-1第一滑动位置7-1-2第二滑动位置

7-1-3第三滑动位置7-1-4第三防退台阶

7-1-5第四滑动位置

7-1-12第一防退台阶7-1-23第二防退台阶

7-2取出结构。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。本文中定义的“前端”、“后端”为备用钥匙在长度方向相对的两端部。

本发明中的“上方/上”、“下方/下”等对方向或位置的描述是以附图为例进行的说明，但根据实际需要也可以做出改变，所做的改变均包含在本发明保护范围内。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于命名，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

请参见图8a，其示出了本发明的备用钥匙于插入行程的结构动作，同时也示出了本发明的汽车备用钥匙的开合组件的立体结构。在本发明的较佳实施方式下，本发明的汽车备用钥匙的开合组件包括相互固定连接的上壳体5、下壳体6，上壳体5和下壳体6匹配地形成一中空空间5-1以容纳备用钥匙7，备用钥匙7在该中空空间5-1内作直线运动，形成插入或退出行程，并且以机械方式锁合与松开。

请同时参见图1至图7，其分别示出了本发明较佳实施方式的开合组件之各个组成部分的结构。本发明的备用钥匙的开合组件还包括：开合行程的导向机构、开合运动的控制机构以及可滑动的弹性驱动机构。备用钥匙通过所述开合运动的控制机构在所述开合行程的导向机构的位移变化以及所述可滑动的弹性限位机构提供的机械驱动力而在锁合状态和松开状态之间转换。

具体地，请同时参见图7，开合行程的导向机构7-1形成于备用钥匙7之本体的前端，具体为可滑动的曲线型槽7-1，该槽包括有锁合空间和松开空间，分别对应于备用钥匙的插入行程与退出行程。进一步地，锁合空间和松开空间相连通，两者之间设有防退台阶，形成了由所述锁合空间至所述松开空间的单向运动。

曲线型槽7-1由备用钥匙7的前端侧沿着备用钥匙7的长度方向向后呈弧形延伸，此段行程为第一滑动位置7-1-1；转而沿备用钥匙7的宽度方向且稍偏前端方向延伸，再转而在备用钥匙7的宽度方向呈曲线形延伸形成了朝着前端方向形成有弧度的凸曲线，此段行程包括了第二滑动位置7-1-2、第三滑动位置7-1-3和第三防退台阶7-1-4，而在各拐点处分别设有第一防退台阶7-1-12和第二防退台阶7-1-23，该第三防退台阶7-1-4具体为一斜坡；接着，再转而沿备用钥匙7的长度方向向备用钥匙7的前端延伸，最终止于前端侧，此段行程为第四滑动位置7-1-5。

备用钥匙7还包括有取出结构7-2，其形成于备用钥匙7之本体的后端，其宽度相对于备用钥匙7的前端的宽度较大。

请同时参见图3，开合运动的控制机构3包括有扭转弹簧3-1、形成于所述扭转弹簧之本体并沿其径向而延伸的旋转轴杆3-3以及形成于所述旋转轴杆3-3之本体而沿其径向延伸的卡钩3-2。旋转轴杆3-3和卡钩3-2绕着扭转弹簧3-1在其轴向进行有限地转动，同时，卡钩3-2可在曲线型槽7-1内滑动。

请同时参见图1和图2，可滑动的弹性驱动机构包括有滑动限位元件2和与之相连的弹性元件。其中，弹性元件具体为按压式弹簧1，其在轴向方向有两自由端，一自由端设有上壳体连接端1-1，以连接至上壳体5而可将按压式弹簧1固定至上壳体5；另一自由端设有滑动限位元件连接端1-2，以连接至滑动限位元件2而可与滑动限位元件2相联动。滑动限位元件2包括有按压式弹簧连接端2-1，以连接至按压式弹簧1；抵靠面2-3，以提供与备用钥匙7之前端侧相作用的接触面；以及导向部2-2，以引导滑动限位元件2在中空空间5-1内于直线方向上滑动。

请同时参见图4，本发明的备用钥匙的开合组件还包括限位机构4，该限位机构进一步包括有限位面4-1，将开合运动的控制机构之旋转轴杆3-3和卡钩3-2压设于该限位面4-1之下，以限定旋转轴杆3-3和卡钩3-2在曲线型槽7-1的深度方向上的位移变化；以及定位凸台4-2，用以将限位机构4固定至上壳体5。

请同时参见图5，中空空间5-1于上壳体5的一侧形成有开口5-1-1以供备用钥匙7插入或退出。在开口5-1-1出设有限位台阶5-1-4，以限制备用钥匙7之取出结构7-2从而限定了备用钥匙7的最大插入行程。

中空空间5-1还包括：沿着其长度方向而与所述开口5-1-1相对而设的一内壁5-1-2，在该内壁5-1-2上朝着开口5-1-1的方向凸设有一固定柱5-3，该固定柱5-3与按压式弹簧1之上壳体连接端1-1相联而使得按压式弹簧1的一自由端固定于该内壁5-1-2。

中空空间5-1又包括：沿着其宽度方向而设的两相对侧壁5-1-3，该两相对侧壁5-1-3限定了备用钥匙7在中空空间5-1之插入或退出行程；沿该两相对侧壁5-1-3的高度方向上设有固定槽5-2，沿该两相对侧壁5-1-3的长度方向上设有与所述固定槽5-2连通的滑动槽5-4，滑动限位元件2通过其导向部2-2由固定槽5-2滑入滑动槽5-4，滑动限位元件2受限于滑动槽5-4在中空空间5-1内可形成直线往复的运动行程。限位机构4通过定位凸台4-2定位于固定槽5-2中，该定位凸台4-2同时也限制了限位于滑动槽5-4中的滑动限位元件2的可直线运动的最大行程。

在所述两相对侧壁5-1-3之一侧壁上形成有定位柱5-5，开合运动的控制机构3之扭转弹簧3-1套设于该定位柱5-5并可绕其旋转，定位柱5-5高于所述滑动槽5-4且较所述固定槽5-2更靠近内壁5-1-2。

请同时参见图6，下壳体6设有滑动限位元件的固定结构6-2和扭转弹簧3-1的预压结构6-1，当上、下壳体5、6扣合在一起时，这些结构分别限制了滑动限位元件2、扭转弹簧3-1在上、下壳体5、6高度方向上的运动。

本发明的汽车备用钥匙的开合组件的动作过程详述如下：

请同时参考图8a至图8c，其示出了备用钥匙于插入行程的动作过程。备用钥匙7从中空空间5-1之开口5-1-1处插入，借由外力按下一定行程后，开合运动的控制机构3之卡钩3-2由备用钥匙7之本体的前端侧滑入开合行程的导向机构之第一滑动位置7-1-1，随着备用钥匙7的插入行程，开合运动的控制机构3之旋转轴杆3-3随着卡钩3-2在第一滑动位置7-1-1内的滑动而绕着扭转弹簧3-1的中心轴转动，同时，备用钥匙7之本体的前端侧抵靠着可滑动的弹性驱动机构之滑动限位元件2，使之推压着按压式弹簧1往中空空间5-1之内壁5-1-2方向滑动；当滑动限位元件2向内壁5-1-2滑动到一界限值时，卡钩3-2即由第一滑动位置7-1-1滑过第一防退台阶7-1-12进入第二滑动位置7-1-2，此时去除将备用钥匙7带入插入行程的外力而备用钥匙7在第二滑动位置7-1-2可滑动轨迹的影响下稍有退行，该退行为滑动的弹性驱动机构之按压式弹簧1提供了可释放回复力的空间，在该回复力的作用下，滑动限位元件2带动着备用钥匙7向开口处滑动，卡钩3-2由第二滑动位置7-1-2滑过第二防退台阶7-1-23进入第三滑动位置7-1-3，在该第三滑动位置7-1-3中，备用钥匙7在按压式弹簧1的作用下即处于锁合状态。

请同时参考图9a至图9c，其示出了备用钥匙于退出行程的动作过程。对处于锁合状态的备用钥匙7施加外力，卡钩3-2从第三滑动位置7-1-3经由第三防退台阶7-1-4滑入第四滑动位置7-1-5，备用钥匙7即处于松开状态。进一步地，在第四滑动位置7-1-5中，备用钥匙7在按压式弹簧1的作用下被弹出。

本发明的汽车备用钥匙的开合组件的安装方式如下：

请同时参考图10至图13b，其示出了各个组成部分的安装过程。本发明的备用钥匙的开合组件的安装方法包括：于上壳体5中：步骤一，将可滑动的弹性驱动机构之按压式弹簧1的一自由端固定在中空空间5-1的内壁5-1-2；步骤二，将可滑动的弹性驱动机构之滑动限位元件2经由中空空间之两相对侧壁5-1-3上的固定槽5-2滑入滑动槽5-3，然后，将其与按压式弹簧1的另一自由端相连；步骤三，将限位机构4放置在固定槽5-2中；步骤四，将开合运动的控制机构3之扭转弹簧3-1套设于中空空间之一侧壁5-1-3上的定位柱5-3；步骤五，将开合运动的控制机构3之旋转轴杆3-3连同卡钩3-2置于限位机构4之下；以及步骤六，将下壳体6之滑动限位元件的固定结构6-2、扭转弹簧的预压结构6-1分别对准已安置在上壳体5的滑动限位元件、扭转弹簧3-1后，将下壳体6扣合于上壳体5。

综上所述，本发明的备用钥匙的开合组件通过开合运动的控制机构在形成于备用钥匙本体之开合行程的导向机构的位移变化以及可滑动的弹性限位机构提供的机械驱动力而在锁合状态和松开状态之间转换。备用钥匙本身既可以作为开锁用的钥匙，也可以作为备用钥匙的开合“按钮”，当向遥控钥匙内插入备用钥匙时，备用钥匙即被锁合于遥控钥匙内，当再次按下备用钥匙时，备用钥匙即被松开而弹出供取用。

应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。