阅读说明：本技术 用于提高车/舱门锁电动开启声音品质的折叠降噪装置 (Folding noise reduction device for improving quality of electric opening sound of car/cabin door lock ) 是由 杭鲁滨 王明远 郭辉 黄晓波 邓辉宇 刘哲 陈勇 王四玲 华勇 缪宏 杜金良 于 2020-03-10 设计创作，主要内容包括：本发明属于门锁的技术领域,公开了一种用于提高车/舱门锁电动开启声音品质的折叠降噪装置,包括受力可动的折叠机构与多孔隙超材料结构组合的新型降噪结构,该折叠机构在受力瞬间主动驱动表面的阵列布置孔隙结构顺应变形,形成多层嵌套变结构与多孔隙超材料的复合运动；还具有主动变结构模式,形成主被动降噪组合模式控制声品质；还包括设置在解锁转盘和含槽连杆、锁壳体之间的多重降噪机构。利用降低接触速度、变刚性接触为柔性接触为柔性冲击、限制构件极限位移边界手段用于降低解锁转盘的运转速度进行降噪,借助该多重降噪机构和折叠机构的匹配组合与顺序动作,降低车门锁在复位过程中的噪音,大大提高门锁声品质。(The invention belongs to the technical field of door locks, and discloses a folding noise reduction device for improving the quality of electric opening sound of a car/cabin door lock, which comprises a novel noise reduction structure combined by a folding mechanism capable of moving under stress and a porous metamaterial structure, wherein the folding mechanism actively drives array arrangement pore structures on the surface to deform in a compliant manner at the moment of stress so as to form the composite motion of a multilayer nested variable structure and the porous metamaterial; the system also has an active variable structure mode, and forms an active and passive noise reduction combined mode to control the sound quality; the multiple noise reduction mechanism is arranged between the unlocking rotary disc and the lock shell and between the unlocking rotary disc and the connecting rod with the groove. The noise reduction device has the advantages that the noise reduction is carried out by reducing the operating speed of the unlocking turntable by means of reducing the contact speed, changing rigid contact into flexible impact and limiting the extreme displacement boundary of the component, the noise of the car door lock in the resetting process is reduced by means of matching combination and sequential action of the multiple noise reduction mechanism and the folding mechanism, and the quality of the sound of the door lock is greatly improved.)

用于提高车/舱门锁电动开启声音品质的折叠降噪装置

技术领域

本发明涉及运动控制的技术领域，尤其涉及一种用于提高车/舱门锁电动开启声音品质的折叠降噪装置。

背景技术

随着载运工具(包括汽车、飞机等)行业的高速发展，人民生活水平的不断提高，消费者对车门和舱门声音品质与舒适性的要求不断提高。以汽车侧门锁为例，车门开启、关闭过程中声音的舒适性已然也成为客户选车考虑的一个重要因素，而门锁作为车门系统中重要的部件，其声音品质也已经成为了门锁研发关注的一个热点。目前，门锁内部机构声音品质提升和降噪的处理方式普遍为变机构间正面冲击为切线冲击，通过型面的渐进使机构降速，而此方式对于零件的磨损较为严重，并且可移植性不高。

对于传统的手动开启门锁，只具有一个用于电动保险的电机，待车门解锁后由人手动拉动把手实现门锁的开启。对于基于该手动门锁改进得到的电动开启门锁，如申请号为201910233989.3，名称为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的专利所公开的车门锁，具有单驱动双支链结构，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。增加电动开启功能过后，由于开启机构的运动受到人为操作特性干预减少的影响，引进了新的噪声源，降低了原车门锁的声音品质。

发明内容

本发明提供了一种用于提高车/舱门锁电动开启声音品质的折叠降噪装置，特别是载运工具，解决了现有电动开启门锁噪声大，传统降噪处理可移植性不高等问题。

本发明可通过以下技术方案实现：

一种用于提高车/舱门锁电动开启声音品质的折叠降噪装置，特别是载运工具，包括锁壳体，设置在锁壳体上的外开启连杆、解锁转盘和含槽连杆，所述含槽连杆的一端与驱动机构相连，所述驱动机构用于控制车门锁的开启和复位，另一端与解锁转盘转动连接，所述解锁转盘与外开启连杆转动连接，还包括设置在解锁转盘和含槽连杆、锁壳体之间的一级降噪机构，所述一级降噪机构用于通过降低解锁转盘的运转速度进行降噪，设置在解锁转盘与外开启连杆之间的二级降噪机构，所述二级降噪机构用于通过变刚性接触为柔性接触，降低解锁转盘与外开启连杆的碰撞噪音，设置在外开启连杆与锁壳体之间的三级降噪机构，所述三级降噪机构用于通过弹性变形，降低外开启连杆与锁壳体的碰撞噪音，依次借助一级降噪机构、二级降噪机构和三级降噪机构，降低车门锁在复位过程中的噪音，提高门锁声音品质。

进一步，所述三级降噪机构包括弹性壳体，所述弹性壳体内部设置有折叠机构，所述折叠机构采用多层结构，其四周分别通过弹簧与弹性壳体相连，所述外开启连杆向靠近锁壳体的方向运动，直至接触弹性壳体，其内部的折叠机构受压伸长，四周的弹簧被压缩；所述外开启连杆向远离锁壳体的方向运动，折叠机构四周的弹簧伸长，折叠机构收缩，直至外开启连杆与弹性壳体脱离接触。

进一步，所述折叠机构包括多层折叠板，所述折叠板具有弹性，包括沿横向和纵向依次连接的多个折叠单体，所述折叠单体包括形状相同且相交于一个公共点的四个平行四边形，两两形成山脊状，所述平行四边形的两个邻角中一个为锐角，另一个为钝角，所述公共点周围的四个角分别来自四个平行四边形，沿顺时针方向依次为锐角、锐角、钝角和钝角，两个所述锐角之间的公共边下凹，形成一个谷结构，其余两角之间的公共边均上凸，形成三个峰结构，通过山脊状实现折叠板的横向伸缩，通过谷结构实现折叠板的纵向伸缩。

进一步，所述锐角设置为75度至85度，所述钝角设置为95度至105度，所述折叠单体上均匀设置有多个通孔。

进一步，所述折叠板采用柔性树脂材料制成，多层折叠板自上而下均匀间隔设置或者两者反向对称设置，所述弹性壳体设置为与锁壳体表面的弧形一致的弧形结构，所述谷结构对应的角度设置为钝角，所述峰结构对应的角度设置为锐角。

进一步，所述三级降噪机构包括弹性簧片，所述弹性簧片包括两个相交的第一弧形片和第二弧形片，所述第一弧形片的弧度与锁壳体对应部位的外形配合，所述第二弧形片的弧度与外开启连杆对应部位的外形配合，所述第一弧形片和第二弧形片片的相交部位与第三弧形片相连，围成一个空间。

进一步，所述空间内部填充有吸音材料或者声学超材料。

进一步，所述外开启连杆与弹性壳体或者第二弧形片接触的部位采用多孔薄壁结构。

进一步，所述二级降噪机构包括包塑成型嵌件，其设置在解锁转盘与外开启连杆的接触部位，在所述包塑成型嵌件上、靠近外开启连杆的部位开设有槽形通孔。

进一步，所述一级降噪机构包括设置在含槽连杆与解锁转盘的转动轴上的扭簧，所述扭簧的一个引脚固定设置在解锁转盘上，所述含槽连杆上设置与接触断面，在复位过程中，所述扭簧在含槽连杆的带动下转动，直到另一个引脚接触到接触断面，扭簧被压缩，从而降低解锁转盘的转动速度；

还包括设置在解锁转盘上的直簧、设置在锁壳体上的顶针，在复位过程中，所述直簧接触到顶针被压缩，从而降低解锁转盘的转动速度。

本发明有益的技术效果在于：

本发明分别从降低构件冲击速度、变刚性冲击为柔性冲击、弹性变形三个方面考虑，提出了三级降噪结构，包括在含槽连杆与解锁转盘之间设有复位变刚度降速扭簧，以及在解锁转盘的下端面设置有降速直簧，锁壳体的对应位置设置顶针，均用于降低解锁转盘的转动速度来降噪；解锁转盘与外开启连杆接触部位设置包塑成型的吸振结构；在外开启连杆与锁壳体接触部位设置弹性折弯簧片缓冲结构，进一步提出表面具有孔隙的折叠机构作为第三级降噪结构，通过三者之间的动作顺序匹配组合，有利地避免了电动门锁开启瞬间外开启连杆与锁壳体刚性碰撞过程中产生的噪音，降低车门锁在复位过程中的噪音，大大提高门锁声品质。

附图说明

图1为本发明的总体结构示意图一；

图2为本发明的总体结构示意图二；

图3为本发明的总体结构示意图三；

图4为本发明的含槽连杆与扭簧的配合结构示意图；

图5为本发明的解锁转盘上的直簧的位置结构示意图；

图6为本发明的复位过程中解锁转盘包塑缓冲结构与外开启连杆接触瞬间示意；

图7为本发明的复位结束后外开启连杆与解锁转盘保持接触状态示意图；

图8为本发明的撞击面具有包塑槽形缓冲结构的解锁转盘结构示意图；

图9为本发明的具有多孔薄壁结构的外开启连杆结构示意图；

图10为本发明的外开启杆与三级降噪机构、锁壳体接触瞬间示意图；

图11为本发明的折叠单体的机构简图；

图12为本发明的折叠板的表面孔隙结构示意图；

图13为本发明的多层折叠机构的嵌套状态示意图；

图14为本发明的两种模式的多层折叠机构的侧视图；

图15为本发明的折叠机构的安装方式示意图；

图16为本发明的两层折叠单体按照堆积层叠排列模式简图；

图17为本发明的两层折叠单体按照顶点—顶点排列模式简图，其平行四边形的形状一样；

图18为本发明的两层折叠单体按照顶点—顶点排列模式简图，两层折叠单体的平行四边形的形状不一样；

图19为本发明的外开启连杆与塔式螺旋弹簧接触瞬间示意图；

图20为本发明的弹性簧片的结构示意图；

其中，1-含槽连杆，11-接触端面，2-转动轴，3-扭簧，31-固定引脚，32-活动引脚，4-解锁转盘，41-包塑成型嵌件，42-固定块，5-直簧，6-锁壳体，61-顶针，7-外开启连杆，8-弹性簧片，81-第一弧形片，82-第二弧形片，83-第三弧形片，9-塔式螺旋弹簧，10-三级降噪机构，101-折叠机构，102-弹性壳体，103弹簧。

具体实施方式

下面结合附图及较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。

本发明针对单电机驱动双支链的电动开启门锁在电动开启后，棘爪与解锁转盘扭簧带动开启机构复位结束瞬间，解锁转盘快速复位过程中与外开启连杆撞击产生的尖锐噪音，提供一种利用具有弹簧性能的弹性折叠机构作为缓冲，利用包塑成型结构配合型面摩擦和利用具有较大变形量的弹性折弯簧片代替原有金属构件正面撞击的方法削弱该单电动驱动双支链的电动开启门锁引起的尖锐噪音，在上述方法基础之上，还提供使用可变形的折叠机构进一步降低金属材质的外开启连杆与塑料的锁壳体之间的冲击噪音。

本发明对于削弱电动开启车门锁传动机构与锁壳体刚性冲击与碰撞有明显的效果，尤其具有弹性的折叠机构，增加缓冲弹簧的设计，减弱机械装置的复位速度，从而降低碰撞产生的噪音，同时，该折叠机构还具有多孔结构，对复杂机构间接触噪音具有一定的推广意义。

如图1、2和3所示，本发明提供了一种用于提高载运工具的车/舱门锁电动开启声品质的折叠降噪装置，特别是载运工具，包括锁壳体6，设置在锁壳体6上的外开启连杆7、解锁转盘4和含槽连杆1，该含槽连杆1的一端与驱动机构相连，该驱动机构用于控制车门锁的开启和复位，另一端与解锁转盘4转动连接，该解锁转盘4与外开启连杆7转动连接，还包括设置在解锁转盘4和含槽连杆1、锁壳体6之间的一级降噪机构，该一级降噪机构用于通过降低解锁转盘4的运转速度进行降噪，设置在解锁转盘4与外开启连杆7之间的二级降噪机构，该二级降噪机构用于通过变刚性接触为柔性接触，降低解锁转盘4与外开启连杆7的碰撞噪音，设置在外开启连杆7与锁壳体6之间的三级降噪机构，该三级降噪机构用于通过弹性变形，降低外开启连杆7与锁壳体6的碰撞噪音，依次借助一级降噪机构、二级降噪机构和三级降噪机构，通过三者之间的动作顺序匹配组合，大大降低车门锁在开启复位过程中的噪音，提高门锁声音品质。

如图4和5所示，该一级降噪机构为一种降低解锁转盘4在复位最后阶段速度的两个弹簧装置，包括设置在含槽连杆1与解锁转盘4的转动轴2上的扭簧3，该扭簧3采用变刚度降速扭簧，设置在解锁转盘4的上端面，其一个引脚固定设置在解锁转盘4上，为固定引脚31，另一个为活动引脚32，可以在解锁转盘4上设置一个固定块，将固定引脚固定在该固定块上，在含槽连杆1上设置有接触端面11，在复位过程中，含槽连杆1带动解锁转盘4转动，进而带动扭簧3的固定引脚31转动，直到活动引脚32接触到接触端面，扭簧3被压缩，产生反弹力，从而降低解锁转盘4的转动速度；还包括设置在解锁转盘4上的直簧5，该直簧5安装于解锁转盘4的下端面，作用在解锁转盘4与锁壳体6之间，可以在锁壳体6上的顶针61，在复位过程中，该直簧5跟随解锁转盘4转动，直到接触到顶针被压缩，从而降低解锁转盘的转动速度。

参照附图2，上述变刚度降速扭簧3与点C同轴心安装，扭簧3的固定引脚31通过位于解锁转盘4上表面的引脚固定点42进行固定，活动引脚32非固定安装，在复位最后阶段会与含槽连杆1的接触端面11接触。参照附图4，该电动车门锁在执行完电动开启过程最后一刻，扭簧3的活动引脚32将会与其在含槽连杆1上的接触端面11呈一定角度，该角度称为门锁开启角，此时门锁开启；随着开启机构开始做复位运动，在复位运动后期，接触端面11与活动引脚32将会接触，扭簧3收到来自接触端面11的阻力处于压缩状态，此时扭簧3被压缩产生反弹力，从而降低解锁转盘4的转动速度，进而降低解锁转盘4与外开启连杆7的碰撞速度，降低由此产生的噪音。

如图6和7所示，该二级降噪机构为安装于解锁转盘4上避免解锁转盘4与外开启连杆7刚性撞击的包塑槽形缓冲结构，使用橡胶材质与解锁转盘一体注塑成型，其形式请参考附图8，包括包塑成型嵌件41，其设置在解锁转盘4与外开启连杆7的接触部位，在该包塑成型嵌件41上、靠近外开启连杆的部位开设有槽形通孔。在复位过程中，随着解锁转盘4的转动，逐渐靠近外开启连杆7，首先与其接触的是包塑成型嵌件41，由于其采用橡胶材质制成，并开设槽形通孔，将解锁转盘4和外开启连杆之间的刚性碰撞转换为柔性碰撞，对该碰撞进行缓冲，同时，还可以在该槽形通孔内填充消音棉等材料，进一步提高吸音降噪效果。

如图10所示，该三级降噪机构10可附着在锁壳体6的表面，通过弹性变形以达到降低外开启杆7相对于锁壳体6的冲击速度，如图14和15所示，包括弹性壳体102，设置弹性壳体102内部的折叠机构101，该折叠机构101采用多层结构，其四周分别通过弹簧103与弹性壳体102相连，可以使用3D打印柔性树脂材料制作，具有高韧性与一定的变形回复性。该弹性壳体102可设置为与锁壳体6表面的弧形一致的弧形结构，当折叠机构101没有受到外力作用时，四周的弹簧103压力使得折叠机构收拢至一定程度，随着复位运动的动作，外开启连杆7逐渐向靠近锁壳体6的方向运动，直至接触弹性壳体102，其内部的折叠机构101受压伸长将顺应展开，面积增大的同时压缩四周的弹簧103，弹簧103被压缩，吸收动能，从而降低外开启连杆7的碰撞速度，进而降低其与锁壳体6之间的碰撞噪音；相反地，当外开启连杆7向远离锁壳体6的方向运动，折叠机构101的受压逐渐消失，四周的弹簧伸长，促使折叠机构101收缩，直至外开启连杆与弹性壳体脱离接触。

该折叠机构101包括多层折叠板，自上而下均匀间隔设置或者两两反向对称设置，如图13、16和17所示，每个折叠板均具有弹性，包括沿横向和纵向依次连接的多个折叠单体，该折叠单体包括形状相同且相交于一个公共点的四个平行四边形，两两形成山脊状，如图11和12所示，该平行四边形的两个邻角中一个为锐角，可设置为75度至85度，另一个为钝角，可设置为95度至105度，该公共点周围的四个角分别来自四个平行四边形，沿顺时针方向依次为锐角、锐角、钝角和钝角，两个锐角之间的公共边下凹，形成一个谷结构，对应的角度设置为钝角，其余两角之间的公共边均上凸，形成三个峰结构，对应的角度设置为锐角，通过山脊状实现折叠板的横向伸缩，通过谷结构实现折叠板的纵向伸缩。结合附图11的折叠单体的机构简图，浅色代表“峰”折痕，深色代表“谷”折痕，每一条折痕可以抽象为一个转动副，折痕交汇点抽象为球副，每一个折折叠单体均具有三个“峰”折痕和一个“谷”折痕。

同时，还可以在弹性壳体102与每个折叠板的表面可以增加孔隙结构，如图11所示，可以均匀设置多个通孔，填充有能量吸收率较高负泊松比多胞结构，或者具有阻隔特定频段噪音的声学超材料，从而进一步提高吸音降噪效果。

多层折叠板之间的连接形式可分为两种，顶点—顶点模式，如图17所示，以及等间隔堆积层叠排列模式，如图13、15和16所示，其中，顶点—顶点相连模式可以实现层与层之间不同大小折叠单元的组合，即每层折叠板上的平行四边形的形状需一样，但不同层的平行四边形可以不一样，特别是在两两反向对称设置时，如图18所示，同样可以实现横向和纵向的折叠，满足三级降噪机构的功能要求。

具有孔隙结构的折叠机构可进一步扩展应用于锁壳内部或车门主体内部起消音降噪效果。此折叠组件也可用于主动降噪，影响声波在周围的反射，与消音室的原理与效果相同，当声波从折叠机构尖端入射时，由于吸声层的逐渐过渡性质，材料的声阻抗与空气的声阻抗能较好地匹配，使声波传入吸声体，并被高效的吸收。折叠机构相比于静态声音尖劈结构更具优势，其可通过调节多层折叠机构表面孔隙密度、排布方式、弹簧预紧力可以主动吸收不同频率下的声波，结合对声音品质的主观评价，可呈现出锁体的不同声音品质。

另外，三级降噪机构还可以简化为一种避免外开启连杆7与锁壳体6刚性撞击的弹性簧片8或者塔式螺旋弹簧9，如图19所示，均可借助卡扣等结构安装于锁壳体6上，该弹性簧片8具有低摩擦并且耐磨表面，采用不锈钢材料制成，可通过注塑工艺与锁壳体6成一体化结构，如图20所示，包括两个相交的第一弧形片81和第二弧形片82，该第一弧形片81的弧度与锁壳体6对应部位的外形配合，该第二弧形片82的弧度与外开启连杆7对应部位的外形配合，在第一弧形片81和第二弧形片82的相交部位与第三弧形片83相连，围成一个空间，在该空间内部可填充有吸音材料。

在外开启连杆7与锁壳体6的接触位置可以设置多孔薄壁结构，请参考附图9，可以填充泡沫塑料等吸音材料，或者具有阻隔特定频段噪音的声学超材料。

针对新型柔顺复合副构造的电动开启车门锁在电动开启完成后解锁转盘、外开启连杆与锁壳体之间会产生尖锐噪音，本发明的三级降噪机构以折叠机构结合多孔隙结构构造可动的折叠机构与超材料结构组合的新型可动降噪结构，该折叠机构在受力情况下主动驱动机构表面的阵列布置孔隙结构顺应变形，形成多层嵌套变结构与多孔隙超材料复合运动，该折叠机构同样具有主动变结构模式，形成主被动降噪组合模式控制声品质。同时，提出采用多级缓冲设计减弱碰撞声音，利用降低接触速度、柔性冲击与弹性变形手段实现电动开启结束后复位过程的降噪。本发明能够有效降低了汽车智能侧门锁在电动开启过程中的撞击噪音，有助于门锁声音品质的改善。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，因此，本发明的保护范围由所附权利要求书限定。