一种车用单向锁止系统及使用方法与流程

本发明属于锁止装置，更具体地，涉及一种车用单向锁止系统及使用方法。

背景技术：

1、对于采用整体前翻式发动机罩布置方案的汽车在行车时发动机罩相对于车身会有较大的摆动，如专利cn201811442678.x公开的一种前翻式发动机罩、连接结构及汽车，此类汽车的发动机罩通常包括两套锁止机构；虽然布置于机罩后端两侧的橡胶拉带柔性锁止机构能够保证行车时发动机罩不会自行开启，但此锁止机构布置在车外，无法满足防盗等需求。

2、为满足防盗要求，通常将锁止机构锁体布置在发动机舱内，并布置在发动机罩后边缘下部，此种设计方式只能通过布置在驾驶室内的解锁手柄解锁。而目前常见的此类锁止机构主要有卡板式和插销式两大类。对于现有的卡板式锁止机构，虽然能够实现锁止功能，但其锁体与锁扣配合间隙较小，锁止状态时不允许锁体和锁扣件出现较大相对运动，无法适用于整体前翻式发动机罩。对于插销式锁止机构，如专利cn201720901407.0公开的一种双锁舌锁止机构，在开启和锁止时均需要进行操纵，存在使用不方便的缺陷。

3、因此，急需一种能够满足防盗要求、能够适用于整体前翻式发动机罩行车时发动机罩与车身存在较大相对运动的特性，同时方便使用的锁止装置。

技术实现思路

1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种车用单向锁止系统及使用方法，解锁机构设于车内，能够满足车辆防盗的要求，在实现锁止功能的同时，能够满足整体前翻式发动机罩布置的汽车在行车时发动机罩与车身存在较大相对运动的特性，同时只在开启发动机罩时操纵结构机构，而关闭发动机罩时均不需要额外的操作，提高了操作方便性。

2、为了实现上述目的，本发明的一个方面提供一种车用单向锁止系统，包括锁体、锁扣及解锁机构；其中，所述锁体固定在车身前围横梁上；所述解锁机构一端连接在锁体上，另一端穿过车身钣金与开启手柄连接；所述锁扣布置在发动机罩后边缘下部；所述锁体包括锁体外壳，设于所述锁体外壳内部的棘轮、第一棘爪、第二棘爪、回位弹簧，以及设于所述锁体外壳上的锁扣运动通道；所述回位弹簧的一端与所述锁体外壳固定，另一端与所述第二棘爪固定；所述解锁机构与所述第二棘爪固定；所述棘轮、所述第一棘爪、第二棘爪分别旋转设于所述锁体外壳上；所述锁扣运动通道根据锁扣以及锁扣装配偏差确定，保证发动机罩开启、关闭过程中锁扣与锁体不会发生干涉；能够满足行车时锁扣与锁体相对运动的需要；所述棘轮上设有用于提供棘轮由下极限位置运动到锁止位置范围内的预紧力，并能够使棘轮与下行运动的锁扣脱离后顺利从下极限位置自动回到锁止位置的第一预紧扭簧，和用于提供棘轮在解锁状态下由上极限位置运动到解锁位置范围内的预紧力，并能够使棘轮与上行运动的锁扣脱离后顺利从上极限位置自动回到解锁位置的第二预紧扭簧；所述第一棘爪上设有能够使第一棘爪脱离第二棘爪的卡合后自动向上转动并到达上极限位置第三预紧扭簧；

3、关闭发动机罩时，锁扣向下推动棘轮从棘轮解锁位置向棘轮下极限位置运动后棘轮在其第一预紧扭簧的作用下自动回到棘轮锁止位置与第一棘爪卡合，锁扣到达其锁止位置后与锁体啮合，棘轮、第一棘爪、第二棘爪均在锁止位置，锁扣被棘轮阻挡而不能从锁止位置向开启方向运动，实现单向锁止；需要开启发动机罩时，操作解锁机构控制第二棘爪对第一棘爪的限制解除，进而使第一棘爪对棘轮的限制解除，实现发动机罩的顺利开启。

4、进一步地，所述锁扣、棘轮、第一棘爪、第二棘爪以及回位弹簧均处于锁止位置时，所述锁扣位于所述锁扣运动通道内，所述棘轮横跨于所述锁扣运动通道上；第二棘爪限制第一棘爪转动，第一棘爪限制棘轮开启，所述回位弹簧位于水平位，并处于原始长度。

5、进一步地，所述锁扣运动通道包括锁扣底部活动腔和连通设于所述锁扣底部活动腔上方的锁扣上下运动腔；所述锁扣底部活动腔在所述锁体外壳侧壁上的开口宽度大于锁扣上下运动腔的开口宽度；

6、所述锁扣上下运动腔的开口宽度大于等于锁扣的柱销直径和2倍y向偏差之和；锁扣y向偏差由装配偏差及发动机罩开启关闭过程中的变形确定。

7、进一步地，锁扣锁止时在所述锁扣底部活动腔内的最下端位置与棘轮运动轮廓的下极限位置留有间隙，使得锁扣下落到锁止位置时，锁扣下端能够与棘轮脱离。

8、进一步地，所述第一棘爪在锁扣上下运动过程中，只与棘轮发生触碰和脱离关系，所述第一棘爪的运动轮廓位于锁扣运动通道外。

9、进一步地，所述第一预紧扭簧和所述第二预紧扭簧分别在棘轮的两侧侧面上绕棘轮转轴布置；所述第一预紧扭簧和所述第二预紧扭簧均包括固定端和活动端；

10、所述第一预紧扭簧的固定端与锁体外壳顶部的边缘卡合，活动端绕棘轮转轴若干圈后与棘轮连接；所述第一预紧扭簧在自由状态时活动端的位置高于棘轮处于解锁位置时所述第一预紧扭簧活动端的位置，使棘轮在解锁位置时，所述第一预紧扭簧的预紧力能够抵消棘轮重力。

11、进一步地，棘轮转轴上布置有扭簧限位板，当棘轮向上转动角度超过棘轮解锁位置时，所述第一预紧扭簧的活动端会卡在所述扭簧限位板上，使所述第一预紧扭簧的预紧力对棘轮在继续向上转动的过程中无法作用；当棘轮向下转动越过解锁位置时，所述第一预紧扭簧产生预紧作用，从而使棘轮稳定的保持在解锁位置。

12、进一步地，所述第三预紧扭簧的一端与第一棘爪上的固位柱卡固，另一端为自由活动端；所述第三预紧扭簧的预紧力使第一棘爪脱离第二棘爪的卡合作用后自动向上转动，并到达上极限位置；

13、所述第二棘爪连接的回位弹簧对第二棘爪施加的扭矩大于第一棘爪上第三预紧扭簧对第一棘爪的预紧扭矩。

14、进一步地，所述棘轮的一端与所述锁体外壳的内壁可旋转连接，另一端为活动端，且活动端上设有第一卡嘴；

15、所述第一棘爪的中心与所述锁体外壳的内壁可旋转连接，两端均为活动端，且活动路径相反；

16、所述第一棘爪的一端设有与所述第一卡嘴相配套的第二卡嘴，另一端设有与所述第二棘爪相配套的第三卡嘴；

17、所述第二棘爪间隔设于所述第一棘爪的下方，所述第二棘爪的一端设有与所述第三卡嘴相配套的第四卡嘴，另一端设有与所述解锁机构的拉索相连接的固定耳；

18、所述锁体外壳的内壁还设有用于限制所述第二棘爪处于锁止位置的限位柱；

19、所述回位弹簧的一端与所述锁体外壳的内壁固定，另一端与所述第二棘爪的固定耳固定。

20、本发明的另一个方面提供一种车用单向锁止系统的使用方法，包括如下步骤：

21、s100：将锁体、锁扣、解锁机构在车上分别安装好后，关闭发动机罩，使锁体、锁扣和解锁机构均处于锁紧状态；

22、s200：需要打开发动机罩时，拉动解锁机构使第二棘爪对第一棘爪的限制解除，第一棘爪对棘轮的限制解除，并使棘轮在第二预紧扭簧作用下自动向上旋至解锁位置和第一棘爪在第三预紧扭簧的作用下自动向上旋至上极限位置后松开解锁机构；第二棘爪在回位弹簧的拉力作用下回到锁止位置，同时推动第一棘爪亦回到锁止位置，如此即可实现锁止机构的解锁和顺利开启发动机罩；

23、s300：需要关闭发动机罩时，锁扣向下推动棘轮从棘轮解锁位置向棘轮下极限位置运动后棘轮在其第一预紧扭簧的作用下自动回到棘轮锁止位置与第一棘爪卡合，在锁扣到达其锁止位置后被棘轮阻挡而不能从锁止位置向开启方向运动，实现单向锁止。

24、总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

25、(1)本发明的一种车用单向锁止系统，将解锁机构设于车内，能够满足车辆防盗的要求；锁体内第一棘爪的运动由第二棘爪控制，在锁止位置，第二棘爪限制第一棘爪转动，第一棘爪才能够阻挡棘轮沿开启方向的运动；解锁机构控制回位弹簧使第二棘爪解锁，对第一棘爪的限制解除，第一棘爪对棘轮的限制解除，锁止机构即可以解锁，可顺利开启发动机罩；解锁机构控制回位弹簧使第二棘爪解锁后松开解锁机构，第二棘爪在其回位弹簧的作用下，能够回复到其初始锁止位置；棘轮在无锁扣、第一棘爪作用时，在其自身预紧扭簧作用下要求始终保持在解锁位置，此解锁位置要位于锁扣运行通道上；棘轮设置为在锁扣开启和关闭过程中均先推动棘轮转动，并最终与棘轮脱离；关闭发动机罩时，在锁扣推动棘轮从开启位置向锁止位置运动时，棘轮推动第一棘爪运动，但第一棘爪不会阻碍棘轮的运动；在锁扣推动下继续向下运动过程中，第一棘爪先与棘轮脱离，然后在其上第三预紧扭簧作用下自行回到锁止位置；棘轮继续在锁扣推动下向下运动，直到与锁扣脱离接触，之后棘轮在其上第一预紧扭簧的作用下反方向向锁止位置运动，在碰到第一棘爪后停留在锁止位置；此时因第一棘爪阻挡，棘轮不能在沿此方向运动，从而当后续锁扣从锁止位置向开启方向运动时，棘轮能阻挡锁扣，实现单向锁止；需要开启发动机罩时，操作解锁机构控制第二棘爪对第一棘爪的限制解除，进而使第一棘爪对棘轮的限制解除，实现发动机罩的顺利开启；本发明能够满足车辆防盗的要求和实现车辆锁止功能；同时，只在开启发动机罩时操纵解锁机构，而关闭发动机罩时均不需要额外的操作，提高了操作方便性。

26、(2)本发明的一种车用单向锁止系统，将棘轮与第一棘爪下部的区域设置为锁扣与锁体配合区域，允许锁体和锁扣之间产生较大的相对运动；锁扣开启、关闭过程中的锁扣运行通道及行车状态锁扣运行空间通过锁体外壳上的缺口进行限制；所述锁扣运动通道根据锁扣以及锁扣装配偏差确定，保证发动机罩开启、关闭过程中锁扣与锁体不会发生干涉，能够满足行车时锁扣与锁体相对运动的需要，能够满足整体前翻式发动机罩布置的汽车在行车时发动机罩与车身存在较大相对运动的特性。

27、(3)本发明的一种车用单向锁止系统，在棘轮上布置了两个棘轮预紧扭簧，第一预紧扭簧用于提供由解锁位置至棘轮下极限位置范围内的预紧力，能够使棘轮从下极限位置(脱离锁扣和第一棘爪后)自动回到解锁位置；同时设置了扭簧限位板，当棘轮运动范围超过解锁位置继续向上极限位置运动时，限位板会限制扭簧作用，使其保持在解锁位置；第二预紧扭簧用于提供由棘轮解锁位置至棘轮上极限位置范围内的预紧力，保证棘轮在脱离锁扣和第一棘爪的作用力后，始终能够从上极限位置自动回到解锁位置；以上设置使得棘轮在无锁扣、第一棘爪作用时，能够始终保持在解锁位置。