Силовой привод
Изобретение может быть использовано в автомобильных дверных замках. Силовой привод содержит кожух, реверсивный двигатель, червяк, червячное колесо, пружину, рычаг передачи и механизм переключения. Реверсивный двигатель установлен в кожухе и приводит в движение червяк. Червяк приводит в движение червячное колесо. Червячное колесо установлено в кожухе с возможностью вращения. Червячное колесо выполнено с возможностью поворота между первым и вторым угловыми положениями при включении двигателя. Пружина установлена в кожухе и предназначена для смещения червячного колеса в нейтральное положение, когда двигатель выключен. Рычаг передачи установлен в кожухе с возможностью перемещения между первым и вторым положениями. Рычаг передачи связан с червячным колесом через соединение холостого хода. Соединение холостого хода позволяет рычагу передачи перемещаться между первым и вторым положениями без приведения в движение червячного колеса, когда червячное колесо находится в нейтральном положении. Механизм переключения установлен в кожухе. При нахождении рычага передачи между первым и вторым положениями механизм переключения смещает его в ближайшее из этих положений. Достигается возможность закрывания и открывания замка без обратного хода двигателя. Обеспечивается компактность и надежность силового привода. 7 з.п. ф-лы, 7 ил.
Область применения изобретения
Настоящее изобретение в общем имеет отношение к системе запирания автомашин. Более конкретно настоящее изобретение имеет отношение к созданию силового привода, который позволяет запирать или отпирать замок боковой раздвижной двери.
Предпосылки к созданию изобретения
В автомашинах с раздвижными дверьми (в типичных автофургонах) обычно используют силовые приводы для электрического (силового) запирания и отпирания раздвижных дверей. Силовой привод типично связан с внутренними переключателями дверного замка или с кармашком для ключей (key fob) и запирает или отпирает замок боковой двери. Обычно силовой привод соединен с блокирующим (запирающим) рычагом замка боковой двери через блокирующую тягу замка. Так как замок двери может быть заперт или отперт как вручную, так и электрически, силовой привод должен иметь возможность перемещения между положениями блокировки (запирания замка) и деблокировки (отпирания замка) в обесточенном состоянии и без нежелательного обратного хода от двигателя силового привода. Преимущественно силовой привод является модульным, так что он легко может быть установлен и/или заменен. Кроме того, силовой привод должен быть компактным, надежным и дешевым в изготовлении.
Таким образом, желательно создать силовой привод, который запирает (блокирует) и отпирает (деблокирует) замок боковой двери и дополнительно может перемещаться между блокирующим и деблокирующим состояниями, причем в последнем состоянии замок двери может быть вручную заперт или отперт без обратного хода двигателя силового привода. Кроме того, желательно также создать модульный силовой привод, который является компактным, надежным и дешевым в изготовлении.
Краткое изложение изобретения
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предлагается силовой привод для дверного замка. Силовой привод содержит кожух; реверсивный двигатель, установленный в кожухе; червяк, который приводится в движение при помощи двигателя; червячное колесо, установленное с возможностью вращения в кожухе и приводимое в движение при помощи червяка. Червячное колесо совершает поворот между первым и вторым угловыми положениями при включении двигателя. Пружина, установленная в кожухе, принудительно смещает червячное колесо в нейтральное положение, промежуточное между первым и вторым угловыми положениями, когда двигатель отключен (расцеплен). Силовой привод дополнительно содержит рычаг передачи, установленный на оси в кожухе и выполненный с возможностью перемещения между первым и вторым положениями. Рычаг передачи кинематически связан с червячным колесом через соединение холостого хода, что позволяет рычагу передачи совершать перемещение между первым и вторым положениями без приведения в действие (без поворота) червячного колеса, когда червячное колесо находится в нейтральном положении. Выходной рычаг установлен на шпонке на рычаге передачи. Механизм переключения не позволяет рычагу передачи случайно перемещаться или перемещаться только частично между положениями блокировки и деблокировки.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показан вид сверху силового привода в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения.
На фиг.2 показан вид сверху верхнего кожуха собранного силового привода, показанного на фиг.1.
На фиг.3 показан вид сверху внутренней части силового привода, показанного на фиг.1.
На фиг.4 показано перспективное изображение с частичным пространственным разделением деталей кинематической цепи привода, установленной в силовом приводе, показанном на фиг.1.
На фиг.5а и 5b показаны фрагментарно виды силового привода, показанного на фиг.2-3, где можно видеть движение рычага передачи.
На фиг.6 показан фрагментарно вид силового привода, показанного на фиг.2-3, где можно видеть рычаг блокировки.
На фиг.7 показан фрагментарно вид верхнего кожуха, показанного на фиг.1-2, где можно видеть выходной рычаг.
Подробное описание изобретения
Обратимся теперь к рассмотрению фиг.1-3, на которых силовой привод в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения показан позицией 10. Силовой привод 10 содержит кожух 12 в виде раковины, образованный из дополняющих друг друга верхнего кожуха 14 и нижнего кожуха 16. Преимущественно как верхний кожух 14, так и нижний кожух 16 изготовлены из жесткого термопластичного материала. Выполненная в виде единого целого монтажная конструкция (не показана) предусмотрена на внешней поверхности нижнего кожуха 16 для установки силового исполнительного механизма 10 на корпусе транспортного средства или на блоке транспортного средства (не показано). Верхний кожух 14 содержит основание 20 и внешние стенки 22, выходящие из основания 20 в направлении нижнего кожуха 16. Нижний кожух 16 содержит основание 24 и внешние стенки 26. Фиксатор в верхней части внешних стенок 22 входит в канавку, имеющуюся в верхней части внешних стенок 26, чтобы обеспечить водонепроницаемое уплотнение между двумя кожухами.
Двигатель 28 установлен внутри полости 30, образованной в основании 24 нижнего кожуха 16. Двигатель 28 представляет собой реверсивный двигатель постоянного тока и служит для приведения в движение червяка 32. Вал червяка 32 входит в центрирующее отверстие 34 опорной стенки 36, выполненной в виде единого целого с основанием 24.
Как это показано более четко на фиг.4, червяк 32 приводит в движение червячное колесо 38, которое установлено с возможностью вращения на стойке 40, выполненной в виде единого целого с основанием 24. Угловое перемещение червячного колеса 38 ограничено стопорным язычком 42, который может упираться в первый заплечик 44 или во второй заплечик 46. Таким образом, червячное колесо 38 выполнено с возможностью вращения между первым или "блокирующим" положением, в котором стопорный язычок 42 упирается в первый заплечик 44, и вторым или "деблокирующим" положением, в котором стопорный язычок 42 упирается во второй заплечик 46. Центрирующая пружина 48 с парой ветвей 50 переключения расположена вокруг стойки 40 между червячным колесом 38 и основанием 24. Когда червячное колесо 38 совершает поворот в положения блокирования или деблокирования, выступающий вниз язычок 52 входит в зацепление и толкает переднюю ветвь 50 переключения. Удерживающий язычок 54, выходящий из основания 24, препятствует движению поворота задней ветви 50 переключения, что побуждает центрирующую пружину 48 закручиваться, в результате чего пружина нагружается (запасает энергию). Когда двигатель 28 выключается, натяжение центрирующей пружины 48 снимается (пружина раскручивается), так что центрирующая пружина 48 реверсирует направление вращения червячного колеса 38, вызывая обратный ход двигателя 28. Червячное колесо 38 возвращается в "нейтральное" положение посредине между блокирующим и деблокирующим положениями, в котором выступающий вниз язычок 52 и удерживающий язычок 54 совмещены.
Рычаг 55 передачи установлен на оси в силовом приводе 10. Осевая стойка 56 обеспечивает установку рычага 55 передачи в отверстии 58 в верхнем кожухе 14 (фиг.2) и в нижнем кожухе 16 (не показано). Угловое перемещение рычага 55 передачи ограничено стенкой 60 и стенкой 62, которые обе выполнены в виде единого целого с верхним кожухом 14. Когда рычаг 55 передачи упирается в стенку 60, он находится в своем "блокированном" положении, а когда рычаг 55 передачи упирается в стенку 62, он находится в своем "деблокированном" положении. Поворот червячного колеса 38 в блокирующее положение перемещает рычаг 55 передачи в его блокирующее положение, и наоборот, поворот червячного колеса 38 в деблокирующее положение перемещает рычаг 55 передачи в деблокирующее положение. В показанном варианте червячное колесо 38 содержит пару изогнутых передающих лопастей 64а и 64b, идущих наружу из поверхности червячного колеса в направлении верхнего кожуха 14. В положении покоя зависимый язычок 66 на конце рычага 55 передачи упирается в одну из передающих лопастей 64. Когда червячное колесо 38 вращается по часовой стрелке или против часовой стрелки в направлении блокирующего или деблокирующего положений, упор в передающую лопасть 64 побуждает зависимый язычок 66 приводить в действие рычаг 55 передачи. Когда рычаг 55 передачи находится в своем блокированном положении, зависимый язычок 66 упирается в передающую лопасть 64а (фиг.5а), а когда рычаг передачи 55 находится в своем деблокированном положении, зависимый язычок 66 упирается в передающую лопасть 64b (фиг.5b). Дуга перемещения передающих лопастей 64 по существу аналогична дуге перемещения рычага 55 передачи. Кроме того, зависимый язычок 66 содержит пару симметрично изогнутых поверхностей 68 зацепления, так что однородная передача вращающего момента от червячного колеса 38 на рычаг 55 передачи поддерживается как при вращении червячного колеса 38 по часовой стрелке, так и при вращении червячного колеса 38 против часовой стрелки. Как уже было упомянуто выше, как только двигатель 28 выключается, разматывание (раскручивание) центрирующей пружины 48 возвращает червячное колесо 38 в его нейтральное положение. Таким образом, зависимый язычок 66 теперь упирается в другую передающую лопасть 64, так что он может быть быстро переведен в другое положение.
Блокирующий рычаг 70 действует как механизм переключения и снижает вероятность случайного поворота рычага 55 передачи или только его частичного поворота между положениями блокировки и деблокировки. Как это показано на фиг.6, блокирующий рычаг 70 удерживается со скольжением в пазу 72 (фиг.2) в основании 20 при помощи стойки 74. Блокирующий рычаг 70 дополнительно выполнен с возможностью поворота между "блокированным" и "деблокированным" положениями. Как это обсуждается далее более подробно, блокирующий рычаг 70 находится в своем положении блокировки, когда рычаг 55 передачи находится в своем положении блокировки, и наоборот, блокирующий рычаг 70 находится в своем положении деблокировки, когда рычаг 55 передачи находится в своем положении деблокировки. Стойка 76, которая идет от блокирующего рычага 70 и смещена от стойки 74, расположена в отверстии (замочной скважине) 78 запорного плеча 80 рычага передачи 55, так что поворот рычага 55 передачи приводит к повороту блокирующего рычага 70 в противоположном направлении. Пружина 82 переключения намотана вокруг стойки 74 блокирующего рычага 70 и зависимой стойки 84 и зацеплена с запорным плечом 80 в непосредственной близости от осевой стойки 56. Когда рычаг 55 передачи начинает поворот из блокированного или деблокированного положения в другое положение, обратное вращение стойки 76 внутри отверстия 78 запорного плеча 80 смещает блокирующий рычаг 70 в направлении удаления от рычага 55 передачи внутри паза 72. Расстояние между стойкой 74 и зависимой стойкой 84 возрастает, что приводит к растяжению пружины 82 переключения. Таким образом, пружина 82 переключения создает усилие, противодействующее вращению рычага 55 передачи. Когда рычаг 55 передачи и блокирующий рычаг 70 оба находятся посредине между указанными положениями, пружина 82 переключения имеет максимальное растяжение. Когда два рычага проходят среднюю точку, расстояние между стойкой 74 и зависимой стойкой 84 уменьшается. Теперь пружина 82 переключения сжимается, создавая содействующее усилие, толкающее два рычага в их назначенное положение. Специалисты легко поймут, что жесткость пружины 82 переключения может быть изменена, чтобы увеличить или уменьшить усилие, требующееся для поворота рычага 55 передачи.
Выходной рычаг 86 (фиг.1) соединен с рычагом 55 передачи на внешней стороне верхнего кожуха 14. Обратимся теперь к рассмотрению фиг.7, на которой показано, что монтажное отверстие 92 в форме звездочки в выходном рычаге 86 позволяет установить выходной рычаг на дополняющей шпонке 94 в форме звездочки, выступающей из осевой стойки 56 рычага 55 передачи. В соответствии с этим вариантом шпонка 94 содержит семь радиальных зубцов 96. Тяговые уклоны в монтажном отверстии 92 и на зубцах 96 служат для оптимального распределения вращающего момента между рычагом 56 передачи и выходным рычагом 86. Дополняющие углы монтажного отверстия 92 и зубцов 96 увеличивают площадь поверхности контакта двух рычагов, так что сопряженные компоненты могут выдерживать большую нагрузку. Крепежная деталь 98, такая как винт или заклепка, проходит через соосные отверстия в выходном рычаге 86 и в шпонке 94 и содействует соединению вместе выходного рычага 86 и рычага 55 передачи. Кольцевое уплотнение 100 препятствует проникновению влаги в силовой привод 10 через отверстие 58.
Как это четко показано на фиг.1, выходной рычаг 86 содержит запорный рычаг 102 и рычаг 104 замка, которые образуют V-образную конфигурацию вокруг монтажного отверстия 92. Запорный рычаг 102 содержит запорную петлю 106, которая служит для удержания запорной тяги (не показана) ручного открывания двери. Рычаг 102 замка имеет монтажное отверстие 108, которое служит для удержания крепления для тросика (не показан), соединенного с замком боковой двери. Запорная тяга ручного открывания двери побуждает выходной рычаг 86 поворачиваться вокруг монтажного отверстия 92, в результате чего тросик приводит в действие замок боковой двери. Поворот выходного рычага 86 между первым и вторым положениями заставляет также поворачиваться рычаг 55 передачи и блокирующий рычаг 70. Блокирующий рычаг 70 перемещается между его положениями блокировки и деблокировки, за счет чего обеспечивается полное перемещение выходного рычага 86 в его новое положение. Зависимый язычок 66 на рычаге 55 передачи перемещается из положения упора в одну передающую лопасть 64 в положение упора в другую передающую лопасть 64. Центрирующая пружина 58 переключения обеспечивает определенную степень холостого хода червячного колеса 38, так что оно не вращается. Таким образом отсутствует обратный ход двигателя 28.
Вновь обратимся к рассмотрению фиг.2, на которой показан электронный или механический переключатель 110, установленный в верхнем кожухе 16 и имеющий "блокированное" и "деблокированное" состояния. Когда рычаг 55 передачи находится в своем положении блокировки, он переводит переключатель 110 в положение блокировки, а когда рычаг 55 передачи находится в своем втором положении, он освобождает переключатель 110 и переводит его в положение деблокировки. Информация о состоянии (положении) от переключателя 110 передается на блок управления (не показан) транспортного средства через ножевые контакты 112 (не показаны). Электрическая энергия для двигателя 26 также поступает через ножевые контакты 112.
1. Силовой привод для дверного замка, содержащий кожух, реверсивный двигатель, установленный в кожухе, червяк, приводимый в движение двигателем, червячное колесо, установленное в кожухе с возможностью вращения и приводимое в движение червяком, причем червячное колесо выполнено с возможностью поворота между первым и вторым угловыми положениями при включении двигателя, пружину, установленную в кожухе, для смещения червячного колеса в нейтральное положение, промежуточное между первым и вторым угловыми положениями, когда двигатель выключен, рычаг передачи, установленный в кожухе с возможностью поворота и выполненный с возможностью перемещения между первым и вторым положениями, причем рычаг передачи кинематически связан с червячным колесом через соединение холостого хода, что позволяет рычагу передачи совершать перемещение между первым и вторым положениями без приведения в движение червячного колеса, когда червячное колесо находится в нейтральном положении, и механизм переключения, установленный в кожухе, причем механизм переключения смещает рычаг передачи в ближайшее из первого и второго положений, когда рычаг передачи находится между первым и вторым положениями.
2. Силовой привод по п.1, в котором механизм переключения содержит блокирующий рычаг, расположенный со скольжением в пазу внутри кожуха в непосредственной близости от рычага передачи, при этом блокирующий рычаг дополнительно выполнен с возможностью поворота между положениями блокировки и деблокировки, пружину фиксации, соединенную на одном конце с блокирующим рычагом, а на другом конце с рычагом передачи, причем поворот рычага передачи приводит к повороту блокирующего рычага, при этом пружина фиксации принудительно направляет как блокирующий рычаг, так и рычаг передачи в направлении их текущего положения, когда каждый рычаг выполнил меньше, чем половину его поворота, и в направлении положения назначения, когда каждый рычаг выполнил больше, чем половину его поворота.
3. Силовой привод по п.1, который дополнительно содержит два смещенных по окружности прилива на червячном колесе, причем рычаг передачи выполнен с возможностью независимого перемещения между двумя приливами.
4. Силовой привод по п.3, в котором вращение червячного колеса в направлении одного из первого и второго угловых положений заставляет один из двух приливов кинематически входить в зацепление и за счет этого приводить в действие рычаг передачи.
5. Силовой привод по п.1, который дополнительно содержит выходной рычаг, приводимый в действие при помощи рычага передачи.
6. Силовой привод по п.5, в котором выходной рычаг соединен со шпонкой, расположенной коаксиально с рычагом передачи.
7. Силовой привод по п.6, в котором шпонка имеет форму звездочки и выходной рычаг содержит дополняющее имеющее форму звездочки монтажное отверстие, которое служит для установки выходного рычага на шпонке.
8. Силовой привод по п.1, в котором поворот рычага передачи между положениями блокировки и деблокировки переключает переключатель датчика.
