执行器机构、锁装置及汽车的制作方法

1.本公开涉及锁装置及相关技术领域，本公开尤其涉及一种执行器机构、锁装置及汽车。


背景技术：

2.随着技术的发展，用户对汽车的使用便利性、舒适性和科技感的要求越来越高。吸合锁作为汽车车门自动化关闭的关键零件，能够在车门距离车体只有一条缝的位置时，自动启动关门机制，通过自身动力克服密封力，将车门调整至完全关闭位置，提升了汽车的自动化程度。基于此，控制门锁吸合的执行器机构在汽车上的使用率也随之升高，例如：电动尾门系统、电动滑门系统、电动侧开门系统等。
3.现有的汽车门锁执行器的自动化程度需要进一步提高。


技术实现要素：

4.本公开提供了一种执行器机构、锁装置及汽车。本公开的执行器机构、锁装置及汽车通过以下技术方案实现。
5.根据本公开的一个方面，提供执行器机构，包括：
6.电机；
7.蜗杆，所述蜗杆与所述电机的电机轴固定连接以输出转动动作；
8.第一齿轮机构，所述第一齿轮机构与所述蜗杆传动连接以使得所述蜗杆与所述第一齿轮机构之间能够传递转动动作；
9.第二齿轮机构，所述第二齿轮机构与所述第一齿轮机构传动连接以使得所述第一齿轮机构与所述第二齿轮机构之间能够传递转动动作；
10.盘状卷绕机构，所述盘状卷绕机构与所述第二齿轮机构同轴设置，以使得所述盘状卷绕机构跟随所述第二齿轮机构的转动动作而进行转动动作；
11.吸合拉线，所述吸合拉线与所述盘状卷绕机构驱动连接，所述吸合拉线能够基于所述盘状卷绕机构的沿第一方向的转动动作对执行器机构之外的锁体机构执行吸合操作；
12.配置有控制器的电路板，所述控制器用于对所述电机进行控制，其中，所述电路板的配置表面平行于所述盘状卷绕机构/所述第二齿轮机构的转动轴线及所述第一齿轮机构的转动轴线，且所述电路板的所述配置表面背对所述第一齿轮机构、第二齿轮机构及所述盘状卷绕机构。
13.根据本公开的至少一个实施方式的执行器机构，所述蜗杆的延长线不穿过所述电路板的配置表面。
14.根据本公开的至少一个实施方式的执行器机构，还包括壳体，所述壳体具有第一容纳腔及与所述第一容纳腔隔开的第二容纳腔，所述电路板配置在所述第一容纳腔之内，所述电机、蜗杆、第一齿轮机构、第二齿轮机构及所述盘状卷绕机构配置在所述第二容纳腔之内。
15.根据本公开的至少一个实施方式的执行器机构，所述电路板上的所述控制器基于外界的启动信号控制所述电机启动输出驱动动作。
16.根据本公开的至少一个实施方式的执行器机构，所述电路板上的所述控制器基于外界的紧急停止信号控制所述电机停止输出驱动动作。
17.根据本公开的至少一个实施方式的执行器机构，所述电路板上的所述控制器基于所述吸合拉线的动作完成信号控制所述电机停止输出驱动动作。
18.根据本公开的至少一个实施方式的执行器机构，所述电路板上的所述控制器基于所述电机停止输出驱动动作的信号生成复位控制信号以控制所述电机复位进而使得所述执行器机构复位。
19.根据本公开的至少一个实施方式的执行器机构，所述电路板上的所述控制器包括：
20.主控芯片，所述主控芯片对接收的信号进行逻辑判断以生成控制所述电机的控制信号；
21.驱动芯片，所述驱动芯片基于所述主控芯片生成的控制信号执行对所述电机的驱动。
22.根据本公开的至少一个实施方式的执行器机构，所述驱动芯片包括mos管h桥电路。
23.根据本公开的至少一个实施方式的执行器机构，所述电路板的所述控制器还包括：
24.can通信模块，所述can通信模块基于can协议与整车控制器进行通信；
25.lin通信模块，所述lin通信模块基于lin协议与整车控制器进行通信。
26.根据本公开的至少一个实施方式的执行器机构，还包括复位信号开关，所述复位信号开关配置在所述第二容纳腔之内，所述复位信号开关基于所述盘状卷绕机构的触发生成所述动作完成信号。
27.根据本公开的至少一个实施方式的执行器机构，所述电路板上配置有接线端子器，所述电路板的所述控制器基于所述接线端子器与所述电机的接线端子连接以进行信号传输。
28.根据本公开的至少一个实施方式的执行器机构，所述壳体具有壳体槽，所述电路板基于所述壳体槽被安装于所述第一容纳腔。
29.根据本公开的至少一个实施方式的执行器机构，还包括：
30.解锁拉线，所述解锁拉线与所述盘状卷绕机构驱动连接，所述解锁拉线能够基于所述盘状卷绕机构的沿与所述第一方向相反的第二方向的转动动作对执行器机构之外的锁装置执行解锁操作。
31.根据本公开的至少一个实施方式的执行器机构，所述第一齿轮机构包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮同轴配置，所述第一齿轮用于与所述蜗杆传动连接，所述第二齿轮用于与所述第二齿轮机构传动连接。
32.根据本公开的另一个方面，提供一种锁装置，包括：本公开任一个实施方式的执行器机构；以及锁体机构，所述锁体机构基于所述执行器机构的操作执行锁功能。
33.根据本公开的又一个方面，提供一种汽车，包括：车身；车门；以及本公开任一个实
施方式的锁装置，所述锁装置用于执行车身和车门之间的锁功能。
附图说明
34.附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
35.图1是本公开的一个实施方式的执行器机构的去除部分壳体之后的结构示意图。
36.图2是本公开的一个实施方式的执行器机构的去除部分壳体之后的另一视角的结构示意图。
37.图3是本公开的一个实施方式的执行器机构的整体结构示意图。
38.附图标记说明
39.100 执行器机构
40.101 电机
41.102 蜗杆
42.103 第一齿轮机构
43.104 第二齿轮机构
44.105 盘状卷绕机构
45.106 吸合拉线
46.107 电路板
47.108 复位信号开关
48.109 壳体
49.110 解锁拉线
50.120 插接件
51.130 柔性固定脚
52.1071 接线端子器
53.1091 壳体槽
54.1092 密封圈。
具体实施方式
55.下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。
56.需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开的技术方案。
57.除非另有说明，否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本公开的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本公开的技术构思的情况下，各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。
58.在附图中使用交叉影线和/或阴影通常用于使相邻部件之间的边界变得清晰。如
此，除非说明，否则交叉影线或阴影的存在与否均不传达或表示对部件的具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的部件之间的共性和/或部件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或者要求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述性的目的，可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的部件。
59.当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到”另一部件时，该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结合到所述另一部件，或者可以存在中间部件。然而，当部件被称作“直接在”另一部件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时，不存在中间部件。为此，术语“连接”可以指物理连接、电气连接等，并且具有或不具有中间部件。
60.为了描述性目的，本公开可使用诸如“在
……
之下”、“在
……
下方”、“在
……
下”、“下”、“在
……
上方”、“上”、“在
……
之上”、“较高的”和“侧(例如，在“侧壁”中)”等的空间相对术语，从而来描述如附图中示出的一个部件与另一(其它)部件的关系。除了附图中描绘的方位之外，空间相对术语还意图包含设备在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在”其它部件或特征“下方”或“之下”的部件将随后被定位为“在”所述其它部件或特征“上方”。因此，示例性术语“在
……
下方”可以包含“上方”和“下方”两种方位。此外，设备可被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位处)，如此，相应地解释这里使用的空间相对描述语。
61.这里使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语，如此，它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。
62.图1是本公开的一个实施方式的执行器机构的去除部分壳体之后的结构示意图。图2是本公开的一个实施方式的执行器机构的去除部分壳体之后的另一视角的结构示意图。图3是本公开的一个实施方式的执行器机构的整体结构示意图。
63.下文结合图1至图3对本公开的执行器机构进行详细说明。
64.参考图1，在本公开的一些实施方式中，本公开的执行器机构100包括：电机101；蜗杆102，蜗杆102与电机101的电机轴固定连接以输出转动动作；第一齿轮机构103，第一齿轮机构103与蜗杆102传动连接以使得蜗杆102与第一齿轮机构103之间能够传递转动动作；第二齿轮机构104，第二齿轮机构104与第一齿轮机构103传动连接以使得第一齿轮机构103与第二齿轮机构104之间能够传递转动动作；盘状卷绕机构105，盘状卷绕机构105与第二齿轮机构104同轴设置，以使得盘状卷绕机构105跟随第二齿轮机构104的转动动作而进行转动动作；吸合拉线106，吸合拉线106与盘状卷绕机构105驱动连接，吸合拉线106能够基于盘状卷绕机构105的沿第一方向的转动动作对执行器机构100之外的锁体机构执行吸合操作；以
及配置有控制器的电路板107，控制器用于对电机进行控制，其中，电路板107的配置表面(用于配置控制器的表面)平行于盘状卷绕机构105/第二齿轮机构104的转动轴线及第一齿轮机构103的转动轴线，且电路板107的配置表面背对第一齿轮机构103、第二齿轮机构104及盘状卷绕机构105。
65.本公开的执行器机构100在申请人的在先专利cn202111476814.9的基础上进行了功能优化，在执行器机构100的内部配置了具有控制器的电路板107，以进一步提高执行器机构100的自动化程度。
66.参考图1和图2，为了使得本公开的执行器机构100的内部空间能够被优化使用，避免齿轮机构、盘状卷绕机构的动作对电路板107上的控制器等造成干扰，本公开将电路板107的配置表面(d3)配置为平行于盘状卷绕机构105/第二齿轮机构104的转动轴线(d2)及第一齿轮机构103的转动轴线(d1)，将电路板107的配置表面背对第一齿轮机构103、第二齿轮机构104及盘状卷绕机构105。
67.在本公开的一些优选实施方式中，参考图1，本公开的执行器机构100的蜗杆102的延长线不穿过电路板107的配置表面，能够避免蜗杆102的转动动作导致的振动等对电路板107造成干扰。
68.参考图1和图3，在本公开的一些实施方式中，本公开的执行器机构100还包括壳体109，壳体109具有第一容纳腔及与第一容纳腔隔开的第二容纳腔，电路板107配置在第一容纳腔之内，电机101、蜗杆102、第一齿轮机构103、第二齿轮机构104及盘状卷绕机构105配置在第二容纳腔之内。
69.本公开通过对壳体109的容纳腔进行配置，能够进一步避免电机101、蜗杆102、第一齿轮机构103、第二齿轮机构104及盘状卷绕机构105等的动作对电路板107造成干扰。
70.在对电路板107在本公开的执行器机构100上的空间优化配置的基础上，本公开还对电路板107上的控制器所能执行的功能进行了优化设计。
71.参考图1，在本公开的一些实施方式中，本公开的电路板107上的控制器基于外界的启动信号(包括来自遥控钥匙的启动信号或者车门关闭过程中来自锁体机构的状态信号等)控制电机101启动输出驱动动作。
72.在本公开的一些实施方式中，本公开的电路板107上的控制器基于外界的紧急停止信号(例如车门压力信号)控制电机101停止输出驱动动作。
73.在本公开的一些实施方式中，本公开的电路板107上的控制器基于吸合拉线106的动作完成信号控制电机101停止输出驱动动作。
74.优选地，本公开的电路板107上的控制器基于电机101停止输出驱动动作的信号生成复位控制信号以控制电机101复位进而使得执行器机构100复位。
75.本公开的控制器的上述控制逻辑的配置，能够实现电路板107上的控制器在接收到启动信号并基于启动信号生成控制信号来控制电机101输出转动动作进而控制吸合拉线106执行吸合操作之后，如果接收到上文描述的紧急停止信号或者接收到吸合拉线106的动作完成信号，控制器均生成复位控制信号来控制电机101复位。通过上述控制逻辑，本公开的执行器机构101在驱动例如吸合拉线106执行完毕吸合操作之后、车门夹住物体(例如异物、手指等)之后能够自动复位，以进行下一工作流程或者待紧急停止状态消除之后再次驱动吸合拉线106执行吸合操作。
76.对于上述描述的执行器机构100，在本公开的一些实施方式中，电路板107上的控制器包括：主控芯片，主控芯片对接收的信号(外界的紧急停止信号、外界的启动信号、吸合拉线的动作完成信号等)进行逻辑判断以生成控制电机101的控制信号；以及驱动芯片，驱动芯片基于主控芯片生成的控制信号执行对电机101的驱动。
77.其中，驱动芯片包括mos管h桥电路。
78.在本公开的一些实施方式中，电路板107的控制器还包括：can通信模块，can通信模块基于can协议与整车控制器进行通信；以及lin通信模块，lin通信模块基于lin协议与整车控制器进行通信。
79.本公开通过在电路板107的控制器上配置两种通信模块，保证了控制器与整车ecu之间的信号交互的可靠性。
80.参考图1，在本公开的一些实施方式中，执行器机构100还包括复位信号开关108，复位信号开关108配置在第二容纳腔之内，复位信号开关108基于盘状卷绕机构105的触发生成动作完成信号。
81.其中，盘状卷绕机构105的具体结构以及其与复位信号开关108的配合可以参考申请人的在先中国专利cn202111476814.9中的相关描述，本公开不再赘述。
82.在本公开的一些实施方式中，参考图2，本公开的电路板107上配置有接线端子器1071，电路板107的控制器基于接线端子器1071与电机101的接线端子连接以进行信号传输。
83.优选地，本公开的执行器机构100的壳体109具有壳体槽1091，电路板107基于壳体槽1091被安装于第一容纳腔。
84.在本公开的一些实施方式中，执行器机构100的壳体109包括第一壳体部(上壳体部)和第二壳体部(下壳体部)，两者共同形成壳体109，参考图3，壳体109上还设置有密封圈1092，以使得上文描述的第一容纳空间和第二容纳空间被密封。
85.在本公开的一些实施方式中，参考图1，本公开的执行器机构100还包括：解锁拉线110，解锁拉线110与盘状卷绕机构105驱动连接，解锁拉线110能够基于盘状卷绕机构105的沿与第一方向相反的第二方向的转动动作对执行器机构100之外的锁装置执行解锁操作(包括破冰解锁操作)。
86.在本公开的一些实施方式中，本公开的执行器机构100的第一齿轮机构103包括第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮与第二齿轮同轴配置，第一齿轮用于与蜗杆传动连接，第二齿轮用于与第二齿轮机构104传动连接。
87.其中，第一齿轮机构103和第二齿轮机构104的具体结构可以参考申请人的在先中国专利cn202111476814.9中的相关描述，本公开不再赘述。
88.在本公开的一些实施方式中，执行器机构100设置有插接件120，插接件120可以用于与整车控制器连接。
89.在本公开的一些实施方式中，参考图1，执行器机构100还包括多个柔性固定脚130(图1中示例性地示出了三个柔性固定脚)，基于柔性固定脚130，执行器机构100能够被稳定地固定在汽车车门或者汽车车身上。柔性固定脚130可以为橡胶材质或者橡胶和塑料的混合材质。
90.在本公开的优选实施方式中，其中一个柔性固定脚130配置在吸合拉线106和解锁
拉线110之间，以避免拉线的驱动动作导致执行器机构100不稳定。
91.需要说明的是，图1至图3示出的结构是为了对本公开的执行器机构100进行详细说明，不应理解为对本公开的执行器机构100的技术方案的限制。
92.相应地，本公开还提供了锁装置，包括：本公开任一个实施方式的执行器机构100；以及锁体机构，锁体机构基于执行器机构100的操作执行锁功能。
93.相应地，本公开还提供了汽车，包括：车身；车门；以及本公开任一个实施方式的锁装置，锁装置用于执行车身和车门之间的锁功能。
94.本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

技术特征：
1.一种执行器机构，其特征在于，包括：电机；蜗杆，所述蜗杆与所述电机的电机轴固定连接以输出转动动作；第一齿轮机构，所述第一齿轮机构与所述蜗杆传动连接以使得所述蜗杆与所述第一齿轮机构之间能够传递转动动作；第二齿轮机构，所述第二齿轮机构与所述第一齿轮机构传动连接以使得所述第一齿轮机构与所述第二齿轮机构之间能够传递转动动作；盘状卷绕机构，所述盘状卷绕机构与所述第二齿轮机构同轴设置，以使得所述盘状卷绕机构跟随所述第二齿轮机构的转动动作而进行转动动作；吸合拉线，所述吸合拉线与所述盘状卷绕机构驱动连接，所述吸合拉线能够基于所述盘状卷绕机构的沿第一方向的转动动作对执行器机构之外的锁体机构执行吸合操作；以及配置有控制器的电路板，所述控制器用于对所述电机进行控制，其中，所述电路板的配置表面平行于所述盘状卷绕机构/所述第二齿轮机构的转动轴线及所述第一齿轮机构的转动轴线，且所述电路板的所述配置表面背对所述第一齿轮机构、第二齿轮机构及所述盘状卷绕机构。2.根据权利要求1所述的执行器机构，其特征在于，所述蜗杆的延长线不穿过所述电路板的配置表面。3.根据权利要求1所述的执行器机构，其特征在于，还包括壳体，所述壳体具有第一容纳腔及与所述第一容纳腔隔开的第二容纳腔，所述电路板配置在所述第一容纳腔之内，所述电机、蜗杆、第一齿轮机构、第二齿轮机构及所述盘状卷绕机构配置在所述第二容纳腔之内。4.根据权利要求1所述的执行器机构，其特征在于，所述电路板上的所述控制器基于外界的启动信号控制所述电机启动输出驱动动作。5.根据权利要求1所述的执行器机构，其特征在于，所述电路板上的所述控制器基于外界的紧急停止信号控制所述电机停止输出驱动动作。6.根据权利要求1所述的执行器机构，其特征在于，所述电路板上的所述控制器基于所述吸合拉线的动作完成信号控制所述电机停止输出驱动动作。7.根据权利要求5或6所述的执行器机构，其特征在于，所述电路板上的所述控制器基于所述电机停止输出驱动动作的信号生成复位控制信号以控制所述电机复位进而使得所述执行器机构复位。8.根据权利要求1至7中任一项所述的执行器机构，其特征在于，所述电路板上的所述控制器包括：主控芯片，所述主控芯片对接收的信号进行逻辑判断以生成控制所述电机的控制信号；以及驱动芯片，所述驱动芯片基于所述主控芯片生成的控制信号执行对所述电机的驱动；可选地，所述驱动芯片包括mos管h桥电路；可选地，所述电路板的所述控制器还包括：can通信模块，所述can通信模块基于can协议与整车控制器进行通信；以及lin通信模块，所述lin通信模块基于lin协议与整车控制器进行通信；
可选地，还包括复位信号开关，所述复位信号开关配置在所述第二容纳腔之内，所述复位信号开关基于所述盘状卷绕机构的触发生成所述动作完成信号；可选地，所述电路板上配置有接线端子器，所述电路板的所述控制器基于所述接线端子器与所述电机的接线端子连接以进行信号传输；可选地，所述壳体具有壳体槽，所述电路板基于所述壳体槽被安装于所述第一容纳腔；可选地，还包括：解锁拉线，所述解锁拉线与所述盘状卷绕机构驱动连接，所述解锁拉线能够基于所述盘状卷绕机构的沿与所述第一方向相反的第二方向的转动动作对执行器机构之外的锁装置执行解锁操作；可选地，所述第一齿轮机构包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮同轴配置，所述第一齿轮用于与所述蜗杆传动连接，所述第二齿轮用于与所述第二齿轮机构传动连接。9.一种锁装置，其特征在于，包括：权利要求1至8中任一项所述的执行器机构；以及锁体机构，所述锁体机构基于所述执行器机构的操作执行锁功能。10.一种汽车，其特征在于，包括：车身；车门；以及权利要求9所述的锁装置，所述锁装置用于执行车身和车门之间的锁功能。

技术总结
本公开提供一种执行器机构、锁装置及汽车。本公开的执行器机构，包括：电机；蜗杆，蜗杆与电机的电机轴固定连接以输出转动动作；第一齿轮机构，与蜗杆传动连接以使得蜗杆与第一齿轮机构之间能够传递转动动作；第二齿轮机构，与第一齿轮机构传动连接以使得第一齿轮机构与第二齿轮机构之间能够传递转动动作；盘状卷绕机构，与第二齿轮机构同轴设置，以使得盘状卷绕机构跟随第二齿轮机构的转动动作而进行转动动作；吸合拉线，与盘状卷绕机构驱动连接，吸合拉线能够基于盘状卷绕机构的沿第一方向的转动动作对执行器机构之外的锁体机构执行吸合操作；配置有控制器的电路板，控制器用于对电机进行控制。对电机进行控制。对电机进行控制。


技术研发人员：梁鑫 张小辰 汤杰虎
受保护的技术使用者：上海恩井汽车科技有限公司
技术研发日：2023.06.30
技术公布日：2023/8/13