高适应性车内门锁功能验证装置

1.本发明属于汽车检测技术领域，具体涉及一种高适应性车内门锁功能验证装置。


背景技术：

2.新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括混合动力电动汽车、纯电动汽车、燃料电池电动汽车等。最近几年电动汽车发展迅速，得到了大量的推广应用，随之而来的是频发的安全事故，尤其是电动汽车起火事故，而且大部分都与搭载的动力电池有关，因此，电动汽车的抗火性直接关系到驾乘人员的人身和财产安全。
3.目前对于新能源汽车检测还不够完善，缺乏针对车辆能否从内侧打开车门的检测装置，因此在新能源汽车的整车火烧试验中，无法模仿驾乘人员在车辆内侧手动开车门，无法验证车内门锁的功能性；并且由于车辆左侧车门和右侧车门左右相对，现有技术中也没有左右两侧车门均能够适用的开车门装置。


技术实现要素：

4.本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种高适应性车内门锁功能验证装置。
5.为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：高适应性车内门锁功能验证装置，包括推动机构和解锁机构；推动机构包括能够固定安装于车门内侧的前壳体、能够与汽车操作面板相抵的推板、连杆、以及安装在前壳体中的推力装置和滑块，滑块沿车门的前后方向滑动安装于前壳体中并连接在推力装置的前端，推板铰接在前壳体的前端，连杆的两端分别与推板和滑块转动连接而形成平面摇杆滑块机构；解锁机构包括与前壳体的后端固接且能够固定安装于车门内侧的后壳体、安装在后壳体中的推杆、以及通过与之固接的第一竖直转轴转动安装于后壳体外的摆臂，后壳体通过紧固件可拆卸地固定连接在前壳体的后端，推杆沿车门的前后方向滑动安装于后壳体中并伸进前壳体中，推杆的前端与推力装置的后端通过球头铰链相连，推力装置能够产生使滑块向前滑动、并使推杆向前或向后滑动的推力；摆臂远离第一竖直转轴的一端连接有能够与车门内拉手卡接的卡块，推杆和第一竖直转轴之间通过传动组件传动连接，以使摆臂由推杆带动摆动。
6.上述技术方案中，整车火烧试验前，将该验证装置安装在车门内侧后，整车火烧试验时，其产生的推力作用在滑块和推杆上，进而通过推杆带动摆臂摆动，使卡块带动车门内拉手动作而拉开，解开门锁；同时滑块因推力装置的推力作用产生向前滑动的趋势，若车门能够打开，则滑块向前滑动，通过连杆的作用力使推板与前壳体之间的角度张开，将车门打开；若车门无法打开，则滑块被卡死无法滑动，车门打不开。另外，本发明的后壳体与前壳体之间通过紧固件可拆卸地固接在一起，且推杆通过球头铰链与推力装置相连，由此可通过将后壳体绕推杆所在的轴线旋转180
°
，使该验证装置能够适用于另一侧车门内侧。
7.本发明的验证装置能够模拟驾乘人员在车内手动开车门的动作，以满足检测车辆
能否从内侧打开车门的需要，以验证车内门锁的功能是否正常；而且能够适用左侧车门和右侧车门用，通用性强，无需针对左侧车门和右侧车门各设置一套验证装置，可节约成本。
8.在本发明的一种优选实施方式中，推力装置包括外套筒、内套筒、第一弹簧、卡销和推拉电磁铁，外套筒和内套筒扣合在一起并相互滑动配合形成推力框，滑块和推杆分别与推力框的前端和后端连接，第一弹簧压设于外套筒和内套筒形成的推力框内；外套筒和内套筒的侧壁各设有一个销孔，两个销孔在第一弹簧压缩后能够对齐并插入卡销锁住，推拉电磁铁固定安装在前壳体上并与卡销相连，用于控制卡销进入或退出内套筒的销孔。
9.上述技术方案中，检测过程中，通过在车外控制推拉电磁铁发生动作，使之带动卡销退出内套筒的销孔，便能释放第一弹簧的弹力，以此对滑块产生向前的推力、并对推杆产生向后的推力；试验完之后可通过将推板和推杆压回至初始位置(复位)并再次用卡销将外套筒和内套筒的销孔卡住，使得该验证装置可以重复使用。
10.在本发明的一种优选实施方式中，外套筒位于内套筒的后侧，外套筒为前端开口的圆筒结构，内套筒为后端开口的圆筒结构，前壳体中对应外套筒和内套筒分别设有滑道。
11.上述技术方案中，滑道对外套筒和内套筒的滑动起限位和导向作用，便于滑块和推杆的动作以及复位。
12.在本发明的一种优选实施方式中，外套筒的滑道内还安装套设在推杆外的第二弹簧，推力框通过第二弹簧与外壳体弹性连接，第二弹簧的弹性系数小于第一弹簧的弹性系数。
13.上述技术方案中，通过设置第二弹簧，能在第一弹簧弹力释放之前，通过第二弹簧的弹力作用将整个推力装置推向前侧，以保持推杆处于初始位置，在后续试验过程中带动摆臂产生足够的摆动幅度，确保对车门进行有效的解锁；而且第二弹簧的弹性系数小于第一弹簧的弹性系数，保证第一弹簧的弹力释放后能够将第二弹簧压缩并带动推杆向后移动。
14.在本发明的一种优选实施方式中，传动组件包括第一齿轮组，推杆的一侧固接有沿其长度方向延伸的第一齿条，第一齿轮组包括与第一齿条啮合的从动齿轮、以及与从动齿轮同轴设置并能够随之转动的联动齿轮，第一竖直转轴固接有能够与联动齿轮外啮合的输出齿轮，从动齿轮、联动齿轮和输出齿轮均可转动安装于后壳体中。
15.上述技术方案中，通过第一齿条和从动齿轮的齿轮齿条副实现将推杆前后方向的直线运动转化从动齿轮的水平旋转运动，通过同轴设置的从动齿轮和联动齿轮实现高度位置的变化，再通过联动齿轮和输出齿轮实现水平位置的变化，最终使摇臂产生足够的摆动幅度，确保对车门进行有效的解锁。
16.在本发明的另一种优选实施方式中，传动组件还包括一根非圆形连接轴、以及与第一齿轮组结构相同的第二齿轮组，推杆位于第一齿条的对侧固接有第二齿条，第二齿轮组的从动齿轮与第二齿条啮合，第二齿轮组的联动齿轮也与输出齿轮啮合；两组齿轮组的从动齿轮和联动齿轮的中心均设有能够与非圆形连接轴插接配合的非圆形孔，从动齿轮和联动齿轮分别单自由度转动安装于后壳体中，非圆形连接轴能够通过后壳体顶部的通孔可选择的插入其中一个齿轮组的从动齿轮和联动齿轮的非圆形孔内。
17.上述技术方案中，设置两个齿轮组、且每个齿轮组的两个齿轮可分别单自由度转动，将非圆形连接轴插在不同的齿轮组内，在推力装置的作用下，推杆会带动摆臂向不同的
方向(向前或向后)摆动。由于不同车型的车门内拉手的朝向并非完全一致，有的向前，有的向后，由此通过上述传动组件的结构设计，可根据车门内拉手的朝向选择将非圆形连接轴插在相应的齿轮组内，提高该验证装置的通用性。
18.在本发明的另一种优选实施方式中，连杆包括前杆和后杆，前杆和后杆同轴滑动配合并通过锁紧螺钉紧固。
19.上述技术方案中，连杆的长度可调节，由此对于不同车型，可在前壳体和后壳体固定在车门内侧之后，通过调整连杆的长度使推板均能够紧靠在汽车操作面板上，进一步提高该验证装置的通用性。
20.在本发明的另一种优选实施方式中，卡块为下端开口的能够卡在车门内拉手上的u形块，或者卡块为能够套设在车门内拉手上的环形块。
21.上述技术方案中，u形块和环形块均能快速的与车门内拉手连接，在摆臂的摆动下，带动车内门把手动作而解开门锁。
22.在本发明的另一种优选实施方式中，卡块通过第二竖直转轴与摆臂转动连接。
23.上述技术方案中，由于摆臂的第一竖直转轴与车门内拉手的转轴存在一定的水平距离，因此摆臂摆动过程中与车门内拉手之间产生一定程度的相对位置变化，若卡块与摆臂固接，则需要加大卡块的内空宽度，使卡块与车门内拉手的配合精度下降，稳定性变差；本方案的卡块通过第二竖直转轴安装于摆臂，能使卡块绕该第二竖直转轴自由转动，进而适应上述相对位置的变化，可相对的缩小卡块的内空宽度，并保持与车门内拉手有效的卡合。
24.在本发明的另一种优选实施方式中，前壳体和后壳体上均设有用于与车门内侧固定连接的连接耳。
25.上述技术方案中，通过设置连接耳，便于人们使用螺钉穿过连接耳处将前壳体和后壳体固定在车门内侧，安装方便。
26.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
27.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
28.图1是本技术实施例的高适应性车内门锁功能验证装置安装于车们内侧的结构示意图。
29.图2是实施例的高适应性车内门锁功能验证装置在车门打开前的剖视结构示意图。
30.图3是实施例的高适应性车内门锁功能验证装置在车门打开后的剖视结构示意图。
31.图4是图2中的a-a一种局部剖视示意图，只设置一个齿轮组。
32.图5是图2中的a-a另一种局部剖视示意图，设置两个齿轮组。
33.说明书附图中的附图标记包括：非圆形连接轴1、推杆2、后壳体3、第二弹簧4、外套筒5、第一弹簧6、内套筒7、滑块8、滑道9、前壳体10、从动齿轮11、卡销12、推拉电磁铁13、锁
紧螺钉14、后杆15、前杆16、推板17、非圆形孔18、联动齿轮19、输出齿轮20、第一竖直转轴21、摆臂22、第二竖直转轴23、卡块24、连接耳25、车门26、汽车操作面板27、推力装置28、连杆29、传动组件30、球头铰链31、紧固件32。
具体实施方式
34.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
35.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“竖向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
36.在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
37.本发明提供了一种高适应性车内门锁功能验证装置(简称验证装置)，在本发明的一种优选实施方式中，该验证装置包括推动机构和解锁机构。
38.如图1和图2所示，其中，推动机构包括能够固定安装于车门26内侧的前壳体10、能够与汽车操作面板27相抵的推板18、连杆29、以及安装在该前壳体10中的推力装置29和滑块8。滑块8沿车门26的前后方向滑动安装于前壳体10内并连接在推力装置29的前端，推板17通过链接铰接在前壳体10的前端，连杆29的两端分别与推板18和滑块8通过销轴转动连接而形成平面摇杆滑块机构。
39.如图1、图2和图4所示，其中，解锁机构包括与前壳体10的后端连接且能够固定安装于车门26内侧的后壳体3、安装在该后壳体3中的推杆2、以及通过与之固接的第一竖直转轴21转动安装于后壳体3外的摆臂22，比如摆臂22安装于后壳体3的底面。后壳体3通过紧固件32(比如螺栓)可拆卸地固定连接在前壳体10的后端。推杆2沿车门26的前后方向滑动安装于后壳体3中并伸进前壳体10中与推力装置28的后端通过球头铰链31相连。推力装置28能够对滑块8产生向前的力、并能够对推杆2产生向前或向后的力，推力装置28是指能够沿直线提供推力的装置，比如液压缸、气压缸、直线电机等，均能满足其功能。
40.摆臂22的一端通过第一竖直转轴21转动安装于后壳体3的底面，摆臂22的另一端连接有能够与车门内拉手卡接的卡块24，推杆2和第一竖直转轴21之间通过传动组件30传动连接，以使摆臂22由推杆2带动摆动。在本发明中，卡块24为下端开口的能够卡在车门内拉手上的u形块，或者卡块24为能够套设在车门内拉手上的环形块。
41.新能源汽车的整车火烧试验前，将该验证装置的前壳体10和后壳体3固定安装在车门26内侧，比如图1所示安装在左侧车门内侧，然后将卡块24卡在车门内拉手上，将推板17的前端面靠在汽车操作面板27上。整车火烧试验时，通过启动推力装置28，推力装置28产生的推力作用在滑块8和推杆2上，进而通过推杆2带动摆臂22摆动，使卡块24带动车门内拉
手动作以拉开，解开门锁。滑块8因推力装置28的推力作用产生向前滑动的趋势，若车门26能够被打开，则滑块8向前滑动，通过连杆29的作用力使推板17与前壳体10之间的角度张开，将车门26打开；若车门26无法打开，则滑块8被卡死无法滑动，车门26打不开。
42.本发明的后壳体3与前壳体10之间通过紧固件32可拆卸地固接在一起，且推杆2的前端通过球头铰链31与推力装置28相连，由此可在拆除紧固件32后，将后壳体3绕推杆2所在的轴线旋转180
°
，使摇臂22位于后壳体3的上方，再使用紧固件26将前壳体10和后壳体3固定。然后将该验证装置的前壳体10和后壳体3固定安装在右侧车门的内侧，卡块24卡在右侧车门内拉手上。本发明的验证装置能够适用左侧车门和右侧车门用，通用性强，无需针对左侧车门和右侧车门各设置一套验证装置，可节约成本。
43.需要说明的是，前壳体10的后端供推杆2穿过的孔的大小根据前壳体10绕推杆2所在的轴线旋转180
°
所需的空间进行合理设定。
44.如图2和图3所示，在另一种优选的实施方式中，推力装置28包括外套筒5、内套筒7、第一弹簧6、卡销12和推拉电磁铁13。外套筒5和内套筒7扣合在一起并相互滑动配合形成推力框，滑块8和推杆2分别与推力框的前端和后端连接。第一弹簧6压设于外套筒5和内套筒7之间形成的空腔内(即第一弹簧6位于推力框内)。外套筒5和内套筒7的侧壁各设有一个销孔，两个销孔在第一弹簧6压缩后对齐并插入卡销12锁住。推拉电磁铁13固定安装在前壳体10上并与卡销12相连，用于控制卡销12进入或退出内套筒7的销孔。
45.如图2所示，本实施方式的第一弹簧6预先压缩在外套筒5和内套筒7之间，并用卡销12插入外套筒5和内套筒7的销孔以锁住两者。如图3所示，检测过程中，通过在车外控制推拉电磁铁13发生动作，由推拉电磁铁13带动卡销12退出内套筒7的销孔，便能释放第一弹簧6的弹力，使内套筒7向前滑动、外套筒5向后滑动，由此使内套筒7推动滑块8向前滑动，内套筒7推动推杆2向后滑动。通过合理设置外套筒5和内套筒7的长度，使二者保持套合而不分离。试验完之后可通过将推板17和推杆2压回至初始位置(复位)并再次用卡销12将外套筒5和内套筒7的销孔卡住。
46.如图2和图3所示，在另一优选的实施方式中，外套筒5位于内套筒7的后侧，外套筒5为前端开口的圆筒结构，内套筒7为后端开口的圆筒结构，前壳体10内对应外套筒5和内套筒7分别设有滑道9。
47.如图2和图3所示，在另一优选的实施方式中，外套筒5的滑道9内还安装有套设在推杆外的第二弹簧4，第二弹簧4为塔簧，推力框的外套筒5通过第二弹簧与外壳体10弹性连接，第二弹簧4用于为外套筒5提供向前的推力。第二弹簧4的弹性系数小于第一弹簧6的弹性系数，保证第一弹簧6的弹力释放后能够将第二弹簧4压缩并带动推杆2移动；同时设置第二弹簧4，能在第一弹簧6弹力释放之前，通过第二弹簧4的弹力作用将整个推力装置29推向前侧，进而保持推杆2处于初始位置，在后续试验过程中带动摆臂22产生足够的摆动幅度，确保对车门26进行有效的解锁。
48.如图2所示，在另一优选的实施方式中，连杆29包括前杆16和后杆15，前杆16和后杆15同轴滑动配合并通过锁紧螺钉14紧固。以此通过调整锁紧螺钉14能够改变连杆29的长度，对于不同车型，可在将前壳体10和后壳体3固定在车门26内侧之后，通过调整连杆29的长度使推板17均能够紧靠在汽车操作面板27上。
49.如图4所示，在另一优选的实施方式中，卡块24通过第二竖直转轴23与摆臂22转动
连接。由于摆臂22的第一竖直转轴21与车门内拉手的转轴存在一定的距离，因此摆臂22摆动过程中与车门内拉手之间产生一定程度的相对位置变化，若卡块24与摆臂22固接，则需要加大卡块24的内空宽度(指u形块的u形口宽度或者环形块的内空宽度)，从而使卡块24与车门内拉手的配合精度下降，稳定性变差；将卡块24通过第二竖直转轴23安装于摆臂22，能使卡块24绕该第二竖直转轴23自由转动，进而适应上述相对位置变化，可相对的缩小卡块24的内空宽度，并保持与车门内拉手有效的卡合。
50.如图2和图4所示，在本发明的一种实施方式中，传动组件30包括第一齿轮组，比如第一齿轮组设在图4所示的推杆2的右侧。推杆2的右侧固接有沿其长度方向延伸的第一齿条，第一齿轮组包括与第一齿条啮合的从动齿轮11、以及与从动齿轮11同轴设置并能够随之转动的联动齿轮19，比如从动齿轮11与联动齿轮19通过传动轴连接或两者固接。第一竖直转轴21的上端固接有能够与联动齿轮19外啮合的输出齿轮20，输出齿轮20位于推杆2的正下方，从动齿轮11、联动齿轮19和输出齿轮20均可转动安装于后壳体3中。
51.如图1所示，以车门内拉手的方向向后为了进行说明，结合图2-图4可知，第一弹簧6释放的弹力使外套筒5向后滑动，外套筒5使推杆2向后滑动，推杆2上的第一齿条使右侧的从动齿轮11逆时针转动(俯视从动齿轮)，联动齿轮19随从动齿轮11逆时针转动，联动齿轮19使输出齿轮20顺时针转动，输出齿轮20通过第一竖直转轴21使摆臂22向后摆动而拉开车门内拉手。
52.如图2和图5所示，进一步优选地，传动组件30还包括一根非圆形连接轴1、以及与第一齿轮组结构相同的第二齿轮组，第二齿轮组设在推杆2的左侧，两个齿轮组对称设置。非圆形连接轴1可以为椭圆轴、方形轴、梯形轴、三角形轴等，只要不是圆形轴，能够传动扭矩即可。推杆2的左侧固接有第二齿条，第二齿轮组的从动齿轮11与第二齿条啮合，第二齿轮组的联动齿轮19也与输出齿轮20啮合。
53.两组齿轮组的从动齿轮11和联动齿轮19的中心均设有能够与非圆形连接轴1插接配合的非圆形孔18，比如非圆形连接轴1为方形轴，则非圆形孔18为方形孔。每个齿轮组的从动齿轮11和联动齿轮19分别单自由度转动安装于后壳体3中，非圆形连接轴1能够通过后壳体3顶部的通孔可选择的插入其中一个齿轮组的从动齿轮11和联动齿轮19的非圆形孔18中。
54.采用上述技术方案，若将非圆形连接轴1插入右侧的从动齿轮11和联动齿轮19的非圆形孔19中，则推杆2向后滑动时，仅右侧的联动齿轮19随右侧的从动齿轮11逆时针转动，从而使摆臂22向后摆动而拉开方向向后的车门内拉手，左侧的从动齿轮11和左侧的联动齿轮19打滑，左侧的联动齿轮19不会随左侧的从动齿轮11转动。反之，若将非圆形连接轴1插入左侧的从动齿轮11和联动齿轮19的非圆形孔19中，则推杆2向后滑动时，仅左侧的联动齿轮19随左侧的从动齿轮11顺逆时针转动，从而使摆臂22向前摆动而拉开方向向前的车门内拉手，右侧的从动齿轮11和右侧的联动齿轮19打滑，右侧的联动齿轮19不会随右侧的从动齿轮11转动。
55.如图1所示，在另一优选的实施方式中，前壳体10和后壳体3上分别设有用于与车门26固定安装的连接耳25。安装时可预先在车门内饰板上钻孔，然后使用螺钉穿过连接耳25将前壳体10和后壳体3固定在车门26内侧，安装方便；而且为了适应车门内饰板的曲面结构，可在螺钉穿过连接耳25的部分套上合适长度的支撑套，保证前壳体10和后壳体3固定安
装的稳定性。
56.在本说明书的描述中，参考术语“优选的实施方式”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
57.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。