新型变自由度柔顺复合副构造的电动开启车门锁机构制造技术

本发明专利技术涉及电动汽车侧门锁，属于汽车工程领域。一种新型变自由度柔顺复合副构造的电动开启车门锁机构，具有单驱动双支链结构；通过装有扭簧的转动副与移动副组合的新型变自由度柔顺复合副，构造了具有多运动模式及复位特征的变自由度柔顺连杆机构，使门锁传动机构能够在多工况间往复切换及回位。通过单电机驱动三联齿轮使保险支链、开启支链按期望时序协调动作实现门锁的电动开启；开启支链中，新型不完全齿轮传动实现该门锁系统中两条支链按预定顺序先后动作，其与变自由度柔顺连杆机构协同实现开启支链中部分机构在多工况间的复位。本发明专利技术提出的电动开启支链，与其它支链运动不干涉，可广泛应用于智能门锁及其他多输入多输出的传动机构。

【技术实现步骤摘要】
新型变自由度柔顺复合副构造的电动开启车门锁机构
本专利技术涉及汽车工程领域，尤其涉及一种新型变自由度柔顺复合副构造的电动开启车门锁机构，具有单电机驱动双运动支链结构，通过装有复位扭簧的转动副与移动副组合的新型变自由度柔顺复合副，构造了具有多运动模式及复位特征的变自由度柔顺连杆机构，使门锁传动机构能够在多工况间往复切换及回位。具体说，是在仅具备电动保险支链(具有保险功能)的门锁内部，新增一条电动开启支链，两条支链通过单电机按传动节拍协调动作实现门锁的电动开启。
技术介绍
随着智能技术发展，人们对汽车智能化的追求也越来越强，开发可实现电动开启的智能门锁就是其中的一部分。目前，国外一些车辆上不少已经具备汽车门锁的电动开启功能，国内的汽车大多数门锁产品尚不能实现智能开启，仍然依靠电动解保险，手动开启车门锁；汽车门锁电动开启功能的研发需求渐趋迫切。在汽车门锁保险系统研究方面，国内专利CN103541611公布了一种带机械保险功能的门锁，该门锁通过中控蜗轮旋转，驱动中控过渡杆在保险工位或是解除保险工位之间移动切换；国内专利CN204552360公布了一种新型汽车门锁执行器机构，改变执行器的传动方式，提高车用门锁在上/解保险、开启/关闭时信号的灵敏度；国内专利CN201666054公开了一种汽车门锁，包括锁体及保险模块、锁体控制模块和保险控制模块，可实现电动或手动方式来上保险或解保险，增加保险信号装置在拉动内把手拉杆或外把手拉杆时实现解保险。在汽车门锁电动开启研究方面，国内专利CN104895424公布了一种可实现电动开启的侧门锁传动机构，其原理是在门锁本体中安装电动开启系统，采用凸轮连杆机构实现门锁的电动开启控制。综上所述，目前现有新型电动开启车门锁传动系统大致归为以下两类：单电机驱动开启支链(单驱动单运动支链)、双电机驱动保险和解锁双运动支链(双驱动双运动支链)。单驱动单运动支链的门锁系统仅有开启支链，没有保险支链或保险功能，可实现门锁的电动开启，虽减小设计尺寸，但是导致门锁系统锁止的安全稳定性降低，双驱动双运动支链门锁系统利用双电机分别驱动保险支链和开启支链，功能齐全性能稳定，但造成门锁的整体尺寸较大，门锁的制造成本增加。本专利技术针对上述不足，提出单电机驱动双支链的电动开启门锁，即一种基于新型变自由度柔顺复合副的单电机驱动双支链的门锁传动机构。该电动开启功能开发思路为：在原来具有电动解保险，手动解锁功能的汽车门锁基础上，增加电动开启功能，构造新型具备保险功能电动开启的汽车门锁。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提出一种新型变自由度柔顺复合副构造的电动开启车门锁机构，以适用于汽车电动门锁的解锁环节，使汽车门锁只需单电机就可以实现电动解保险、解锁以及上保险等多种工况。技术方案一种新型变自由度柔顺复合副构造的电动开启车门锁机构，其特征在于包括基于装有复位扭簧的转动副与移动副组合的新型变自由度柔顺复合副，构造了具有多运动模式及复位特征的变自由度柔顺连杆机构，构造门锁开启支链以及该支链与保险支链协同动作的时序组合。车门锁机构包括驱动电机，驱动电机的输出轴连接蜗杆,蜗杆连接三联齿轮，所述三联齿轮从上至下包括三部分，中间齿轮为与蜗杆啮合的蜗轮，与中间齿轮两端面分别连接有上部和下部两个直齿圆柱齿轮，上部齿轮将蜗轮蜗杆运动传递给门锁开启支链，下部齿轮将蜗轮蜗杆运动传递给保险支链；所述门锁开启支链包括力放大机构和含新型变自由度柔顺复合副的连杆机构，所述力放大机构包括具有力放大效益的齿轮传动系统，所述含新型变自由度柔顺复合副的连杆机构包括第一连杆部件，横向拉动连杆及装有复位扭簧的转动副与移动副组合的新型变自由度柔顺复合副，第一连杆部件通过变自由度柔顺复合运动副连接横向拉动连杆，横向拉动连杆另一端连接解锁转盘，通过拉动解锁转盘带动棘爪棘轮结构，开启车门锁；所述保险支链包括下部齿轮及与下部齿轮啮合的保险齿轮，保险齿轮通过带动保险转盘推动保险推杆，使保险推杆的一端在所述解锁转盘的开口槽内滑动，从而使解锁转盘通过保险推杆的一端凸缘与棘爪棘轮结构连接或者不连接；还包括运动时序控制部件，通过所述运动时序控制部件，当汽车开门时，下部齿轮首先带动保险支链解保险，间隔一段时间后门锁开启支链解锁，当汽车关门时，上锁后电动上保险，运动时序控制部件恢复到初始位置。进一步，所述运动时序控制部件包括与上部齿轮啮合的双联齿轮，所述双联齿轮的下齿轮与上部齿轮啮合，双联齿轮的上齿轮为不完全齿轮，与所述惰轮间歇啮合，所述第一连杆部件为齿轮连架杆，与所述惰轮啮合；不完全齿轮与惰轮未啮合时，保险支链运动，门锁开启支链不运动，完成解保险，不完全齿轮与惰轮啮合时，门锁开启支链开始运动，开启门锁，开启支链复位。进一步，所述运动时序控制部件即第一连杆部件，包括与惰轮同轴转动的盘形凸轮，以及与盘形凸轮以力锁合形式接触的摆动推杆，所述摆动推杆通过扭簧连接横向拉动连杆，当盘形凸轮在近休止处接触摆动推杆时，保险支链运动，当盘形凸轮转动到远休止处时，摆动推杆带动横向拉动连杆，完成门锁的电动开启。进一步，所述含新型变自由度柔顺复合副的连杆机构包括扭簧，扭簧的一条扭臂安装于第一连杆部件的直线槽内，所述第一连杆部件新型复合副处采用沉孔式结构，用于将扭簧的本体一部分固定安装在圆环槽内，扭簧的另一条扭臂安装在横向拉动连杆的直线槽内，横向拉动连杆也采用沉孔式结构，用于将扭簧的本体另一部分嵌入在横向拉动连杆内，且装于横向拉动连杆的直线槽内的扭簧扭臂可在直线槽内随扭簧中心移动。所述横向拉动连杆的沉孔式结构采用跑道式滑槽，使扭簧在滑槽内滑动。所述横向拉动连杆的跑道式滑槽采用中间略向外鼓出的鼓形滑槽或采用中间略向内收缩的扁形滑槽。进一步，所述三联齿轮与惰轮同轴安装，但不同轴转动。进一步，所述保险齿轮与双联齿轮同轴安装。进一步，所述新型变自由度柔顺复合副中扭簧为具有特定的初始扭转角度，且安装时扭臂为非工作受力方向一侧弯曲安装。进一步，所述门锁开启支链中力放大机构通过三联齿轮、双联齿轮和惰轮进行两级齿轮减速，其中双联齿轮的上齿轮为不完全齿轮，不完全齿轮的无齿行程长度由两条支链的间歇时间确定。进一步，所述齿轮连架杆设置为具有力放大效果的杠杆式齿轮连架杆构件，齿轮连架杆的右侧为所述含新型变自由度柔顺复合副具有多运动模式及复位特征的变自由度柔顺连杆机构的连架杆，左侧为与惰轮啮合的部分齿轮式结构。进一步，所述的力放大机构中惰轮可设置为具有刚性骨架的柔性齿轮结构。有益效果1)本专利技术的新型变自由度柔顺复合副构造的电动开启车门锁机构能实现门锁开启支链与保险支链协调动作，且按期望时序实现门锁的电动开启以及门锁的电动上保险。2)机构设计巧妙，该汽车门锁开启支链在原来保险支链基础上设计一条含新型变自由度柔顺复合副、具有多运动模式及复位特征的变自由度柔顺连杆机构门锁开启支链，使门锁系统保留原有功能的基础上，与其余支链运动不干涉。3)可实现门锁重复性开启，该门锁开启传动机构可实现门锁电动解保险、解锁、上保险等一次性完成(电机一次通电完成)。不完全齿轮每次转到无齿位置或者盘形凸轮在近休止处，门锁开启支链的连杆机构部分受弹簧恢复力的作用回到下一次开锁位置。门锁可实现重复电动开启，电动上保险。4)结构设计合理，该汽车门锁开启支链本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型变自由度柔顺复合副构造的电动开启车门锁机构，其特征在于包括基于装有扭簧的转动副与移动副组合的新型变自由度柔顺复合副，构造了具有多运动模式及复位特征的变自由度柔顺连杆机构，构造了门锁开启支链以及该支链与保险支链协同动作的时序组合，车门锁机构包括驱动电机，驱动电机的输出轴连接蜗杆(15),蜗杆连接三联齿轮，所述三联齿轮从上至下包括三部分，中间齿轮为与蜗杆(15)啮合的蜗轮(14)，与中间齿轮两端面分别连接有上部和下部两个直齿圆柱齿轮，上部齿轮将蜗轮蜗杆运动传递给门锁开启支链，下部齿轮将蜗轮蜗杆运动传递给保险支链；所述门锁开启支链包括力放大机构和含新型变自由度柔顺复合副的连杆机构，所述力放大机构包括惰轮(10)，所述含新型变自由度柔顺复合副的连杆机构包括第一连杆部件和横向拉动连杆(8)，与扭簧、转轴形成新型变自由度柔顺复合副(24)，第一连杆部件通过新型变自由度柔顺复合副连接横向拉动连杆(8)，横向拉动连杆(8)另一端连接解锁转盘，通过拉动解锁转盘(7)带动棘爪棘轮结构，开启车门锁；所述保险支链包括下部齿轮及与下部齿轮啮合的保险齿轮(11)，保险齿轮通过带动保险转盘(13)推动保险推杆(6)，使保险推杆(6)的一端在所述解锁转盘(7)的开口槽内滑动，从而使解锁转盘(7)通过保险推杆的一端凸缘与棘爪棘轮结构连接或者不连接；还包括运动时序控制部件，通过所述运动时序控制部件，当汽车开门时，下部齿轮首先带动保险支链解保险，间隔一段时间后门锁开启支链解锁，当汽车关门时，上锁后电动上保险，运动时序控制部件恢复到初始位置。...

【技术特征摘要】
1.一种新型变自由度柔顺复合副构造的电动开启车门锁机构，其特征在于包括基于装有扭簧的转动副与移动副组合的新型变自由度柔顺复合副，构造了具有多运动模式及复位特征的变自由度柔顺连杆机构，构造了门锁开启支链以及该支链与保险支链协同动作的时序组合，车门锁机构包括驱动电机，驱动电机的输出轴连接蜗杆(15),蜗杆连接三联齿轮，所述三联齿轮从上至下包括三部分，中间齿轮为与蜗杆(15)啮合的蜗轮(14)，与中间齿轮两端面分别连接有上部和下部两个直齿圆柱齿轮，上部齿轮将蜗轮蜗杆运动传递给门锁开启支链，下部齿轮将蜗轮蜗杆运动传递给保险支链；所述门锁开启支链包括力放大机构和含新型变自由度柔顺复合副的连杆机构，所述力放大机构包括惰轮(10)，所述含新型变自由度柔顺复合副的连杆机构包括第一连杆部件和横向拉动连杆(8)，与扭簧、转轴形成新型变自由度柔顺复合副(24)，第一连杆部件通过新型变自由度柔顺复合副连接横向拉动连杆(8)，横向拉动连杆(8)另一端连接解锁转盘，通过拉动解锁转盘(7)带动棘爪棘轮结构，开启车门锁；所述保险支链包括下部齿轮及与下部齿轮啮合的保险齿轮(11)，保险齿轮通过带动保险转盘(13)推动保险推杆(6)，使保险推杆(6)的一端在所述解锁转盘(7)的开口槽内滑动，从而使解锁转盘(7)通过保险推杆的一端凸缘与棘爪棘轮结构连接或者不连接；还包括运动时序控制部件，通过所述运动时序控制部件，当汽车开门时，下部齿轮首先带动保险支链解保险，间隔一段时间后门锁开启支链解锁，当汽车关门时，上锁后电动上保险，运动时序控制部件恢复到初始位置。2.如权利要求1所述的新型变自由度柔顺复合副构造的电动开启车门锁机构，其特征在于：所述运动时序控制部件包括与上部齿轮啮合的双联齿轮，所述双联齿轮的下齿轮与上部齿轮啮合，双联齿轮的上齿轮为不完全齿轮，与所述惰轮间歇啮合，所述第一连杆部件为齿轮连架杆，与所述惰轮啮合；不完全齿轮与惰轮未啮合时，保险支链运动，门锁开启支链不运动，完成解保险，不完全齿轮与惰轮啮合时，门锁开启支链开始运动，打开门锁。3.如权利要求1所述的新型变自由度柔顺复合副构造的电动开启车门锁机构，其特征在于：所述运动时序控制部件即第一连杆部件，包括与惰轮同轴转动的盘形凸轮，以及与盘形凸轮以力锁合形式接触的摆动推杆，所述摆动推杆通过扭簧连接横向拉动连杆，当盘形凸轮(23...

【专利技术属性】
技术研发人员：杭鲁滨，白乐乐，王明远，汪千升，王炎，李文涛，刘哲，陈勇，王四玲，黄晓波，邓辉宇，郭辉，黄立新，沈铖玮，余亮，杨国彬，蔡丽君，苏旭，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：上海,31