CN101457609B - 一种动力闭合锁销装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种动力闭合锁销装置，用于车辆的车门或厢门，该动力闭合锁销装置包括爪形件(6)、卡爪(7)和撞针(8)。该卡爪在安全位置与爪形件的安全缺口(13)相啮合并在锁定位置与爪形件的锁定缺口(14)相啮合。撞针(8)设在凹槽(16)中并在关闭车门或厢门时与爪形件(6)一起旋转。设有作用于爪形件(6)的弹簧，当车门或厢门部分关闭时该弹簧保持爪形件(6)位于安全位置处。电动马达在安全位置和闭合位置之间旋转爪形件(6)。附加弹簧作用于爪形件(6)上，该附加弹簧施加反作用力于爪形件(6)上，以阻止爪形件在动力闭合过程期间停在安全位置和闭合位置之间的不确定位置处。本发明还涉及动力闭合车辆的车门或厢门的方法。

Description

一种动力闭合锁销装置
技术领域
本发明总体上涉及车辆的车门或厢门动力闭合锁销装置，动力闭合锁销包含爪形件(claw)，其可绕第一枢轴在开放位置、安全位置和锁定位置之间旋转，该爪形件具有安全缺口和锁定缺口；卡爪(pawl)，其可绕第二枢轴旋转，该卡爪在安全位置与安全缺口啮合，并在锁定位置与锁定缺口啮合；撞针，其在安全位置和锁定位置时位于爪形件的凹槽内，且该撞针设置为在闭合车门或厢门期间从开放位置至安全位置以及至锁定位置时以直线运动推进至爪形件内；弹簧，作用于爪形件，该弹簧设置为当车门或厢门部分闭合时保持爪形件在安全位置处；以及动力闭合单元，其设置为在动力闭合过程期间在安全位置和闭合位置之间旋转爪形件。
本发明进一步涉及一种动力闭合车辆中的车门或厢门的方法，包含以下步骤：绕第一枢轴在开放位置、安全位置和锁定位置之间旋转爪形件；绕第二枢轴旋转卡爪，当该卡爪在安全位置与安全缺口啮合以及在锁定位置与锁定缺口啮合时，在闭合车门或厢门期间从开放位置至安全位置以及至锁定位置以直线运动推进撞针至和爪形件在一起，该撞针在安全位置和锁定位置时位于爪形件的凹槽内；驱动位于爪形件上的弹簧，当车门或厢门部分闭合时，该弹簧保持爪形件在安全位置处；以及在动力闭合过程期间驱动动力闭合单元，该动力闭合单元在安全位置和闭合位置之间旋转爪形件。
背景技术
在最近制造的车辆中有一个目的是获得尽可能安静的内部乘客厢。一种采用的实现该目的的方法是在车门或厢门与车辆车身之间获得高密封压力用于减少和减轻来自于外部环境的干扰噪音弥漫至车辆的乘客厢。为了能够闭合车门或厢门必须克服密封压力，这对于自动闭合装置而言是可能。
在车门或厢门以及车身中采用了根据现有技术的动力闭合锁销装置。动力闭合锁销装置包含爪形件、卡爪和与爪形件配合的撞针。爪形件具有安全缺口和锁定缺口，并可在开放位置、安全位置和锁定位置间旋转。卡爪可以旋转并在安全位置与安全缺口啮合以及在锁定位置与锁定缺口啮合。撞针在安全位置和锁定位置处位于爪形件的凹槽内，且该撞针在关闭车门或厢门期间从开放位置到安全位置以及到锁定位置以直线运动被推至爪形件内。弹簧作用在爪形件上且该弹簧当车门或厢门部分关闭时保持爪形件处于安全位置处。包含电动马达的动力闭合单元在安全位置和闭合位置之间旋转爪形件。撞针固定于车辆上并在闭合过程中受爪形件撞击。
一种获得高密封压力和安静的内部乘客厢的方法是使用应用于车门或厢门与车身之间的密封条，该密封条为硬的且施加推动车门或厢门的力。密封条与动力闭合锁销装置相配合。
由例如密封条施加的高密封压力的一个缺点为用手难以克服密封压力来关闭车门或厢门至完全闭合位置，因为卡爪只达到安全位置。因此使用电动马达协助将车门或厢门从安全位置关闭至闭合位置。
在用手关闭车门或厢门时，作用在爪形件上的弹簧施加反作用力，该反作用力由乘客用于关闭车门的力克服。在关闭车门或厢门时，撞针与爪形件内的凹槽啮合。卡爪与爪形件内的安全缺口啮合，随后电动马达旋转爪形件，且卡爪与锁定缺口啮合来闭合车门。在该位置处当卡爪与安全缺口相啮合时，触发传感器装置来激活电动马达，电动马达旋转爪形件以便于卡爪可以与爪形件的锁定缺口相啮合。
只要密封条具有硬的特性且向外推动车门或厢门，就可以在车门或厢门与车身之间获得高的密封压力，且卡爪可以容易地到达安全缺口和锁定缺口。
当由于老化或处于冷的环境中密封条的硬的特性逐渐松弛时，密封条施加较低的将车门或厢门向外推的力。当这种情况发生时，作用在爪形件上的弹簧压力会变得非常高，这会导致更大的公差，对此爪形件过快地移动通过安全缺口从而不能触发传感器装置。结果是电动马达不会接收到旋转爪形件从而使卡爪可以到达锁定缺口的信号，由此卡爪永不会到达锁定缺口。爪形件可能停在一个位于安全位置和开放位置之间的不确定的位置，该不确定位置不能够被传感器装置检测到。这样的影响是感应爪形件和卡爪在安全缺口内啮合的传感器装置不能够被触发。结果是由于该错误信号指示车门或厢门是开着的，电动马达释放爪形件。
现有技术的动力闭合锁销装置配置为使用额外的开关，该开关感应何时卡爪位于不确定位置，但应用额外的开关会导致多个缺点。额外的开关会在装置内占据更多的空间，其会使得装置更大，而这是人们所不期望的，因为对小体积的零部件的需求已经很高。额外的开关也会导致必须安装更昂贵的电子器件和导线。这样，所用的电子器件越多，就越难以在车辆整个使用寿命中保持长的运转时间。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种改进的动力闭合锁销装置，其会将车门或厢门关至完全闭合的位置，而与密封条施加的密封压力无关。
本发明的另一个目的是提供一种在工厂中总装时需要最少的调节、不会占据许多空间且制造便宜的动力闭合锁销装置。
上述问题已经通过根据本发明的权利要求书的方法和动力闭合锁销装置解决。
根据优选实施方案，本发明涉及通过车辆中的动力闭合锁销装置自动关闭车门或厢门。该动力闭合锁销装置包含爪形件，该爪形件可绕第一枢轴在开放位置、安全位置和锁定位置之间旋转。该爪形件具有安全缺口和锁定缺口。
该动力闭合锁销装置包含卡爪，该卡爪可绕第二枢轴旋转，该卡爪在安全位置与安全缺口啮合，在锁定位置与锁定缺口啮合。撞针在安全位置和锁定位置时位于爪形件的凹槽内，且该撞针设置为在闭合车门或厢门期间从开放位置至安全位置以及至锁定位置时以直线运动推进至爪形件内。
弹簧作用于爪形件，该弹簧设置为当车门或厢门部分闭合时保持爪形件在安全位置处。动力闭合单元设置为在动力闭合过程期间在安全位置和闭合位置之间旋转爪形件。附加弹簧作用于爪形件且该附加弹簧设置为在爪形件上施加反作用力并阻止爪形件在动力闭合过程期间停在安全位置与闭合位置之间的不确定位置上。
作用在爪形件上的该弹簧和该附加弹簧可以通过作用在爪形件上的适合的弹簧装置以多种方式实现。这种弹簧装置的例子为拉伸弹簧柱、扭转弹簧、螺旋弹簧、弹舌或类似物。
动力闭合单元被设置为在安全位置克服附加弹簧的反作用力，以及被设置为将爪形件旋转至闭合位置。
附加弹簧被设置为保持爪形件在安全位置上，直至第一检测单元和第二检测单元驱动被设置成用于将爪形件旋转至闭合位置的动力闭合单元。
第一检测单元和第二检测单元设置为检测何时爪形件和卡爪位于打开位置、安全位置或闭合位置处。第二检测单元设置为当卡爪与安全缺口和锁定缺口相啮合时检测卡爪的运动。第一检测单元设置为当爪形件在打开位置、安全位置和锁定位置间旋转时检测爪形件的运动。第一和第二检测单元可为适合的电子开关，例如微型开关。
采用了脱离装置来将爪形件、卡爪和撞针从锁定位置、安全位置释放到开放位置。
一种动力闭合车辆的车门或厢门的方法，该方法包括这些步骤：绕第一枢轴在开放位置、安全位置和锁定位置之间旋转爪形件；绕第二枢轴旋转卡爪；绕第二枢轴旋转卡爪，当该卡爪在安全位置与安全缺口啮合，在锁定位置与锁定缺口啮合时，在闭合车门或厢门期间从开放位置至安全位置以及至锁定位置时以直线运动推进撞针至与爪形件在一起，该撞针在安全位置和锁定位置时位于爪形件的凹槽内；驱动位于爪形件上的弹簧，该弹簧当车门或厢门部分闭合时保持爪形件在安全位置处，并在动力闭合过程期间驱动动力闭合单元，该动力闭合单元在安全位置和闭合位置之间旋转爪形件；以及驱动作用在爪形件上的附加弹簧，该附加弹簧施加反作用力于爪形件上以阻止爪形件在动力闭合过程中停在安全位置和闭合位置之间的不确定位置上。
该方法进一步包括由动力闭合单元克服附加弹簧在安全位置施加的反作用力，该动力闭合单元将爪形件旋转至闭合位置。
附图说明
本发明将参考所附附图详细说明。应理解的是附图仅出于说明的目的而设计，而不应视为对本发明的限定，本发明的限定应当参考本发明的权利要求。还应理解的是这些附图不必依据比例绘制，除非另有说明，其仅应视为示意性说明此处所描述的结构和步骤。
图1显示了带有至少一个根据本发明的动力闭合装置的车辆的示意性立体图。
图2显示了安装在行李厢中的处于开放位置的动力闭合锁销装置的主视图。
图3A显示了处于开放位置的动力闭合锁销装置的示意图。
图3B显示了带有标注为“开放”的开放位置的序列图。
图4A显示了处于安全位置的动力闭合锁销装置的示意图。
图4B显示了带有标注为“安全”的安全位置的序列图。
图5A显示了处于不确定位置的动力闭合锁销装置的示意图。
图5B显示了带有标注为“不确定”的不确定位置的序列图。
图6A显示了处于闭合位置的动力闭合锁销装置的示意图。
图6B显示了带有标注为“闭合”的闭合位置的序列图。
图7显示了作用于爪形件的弹簧弹力的示意图。
具体实施方式
在下文的描述中给出了各种方向，例如前(front)、后(rear)、侧向(side)、上(up)、下(down)。这些方向是参考前向驾驶的车辆和显示在附图中的特定实施例的方位给出的。根据本发明的动力闭合锁销装置可以以不同的方法定位，图2中显示了一种可能的定位。根据本发明，撞针可固定在车辆上或车辆的枢轴部件上，反之也可固定在动力闭合装置的其余部分上。
图1显示了车辆1的示意性立体图，该车辆带有前向2、后向3和侧向4。车门、发动机罩、后备厢门、行李厢门或其他的门可采用根据本发明一种实施方案的动力闭合锁销装置5形式的自动闭合装置。
图2显示了处于开放位置的动力闭合锁销装置5的示图。该示图显示了爪形件6、卡爪7、撞针8和第一检测装置和第二检测装置9、10。
爪形件6带有第一枢轴11，爪形件6能够在开放位置、不确定位置、安全位置和锁定位置之间绕该第一枢轴旋转。在爪形件6的外围12四周，爪形件6带有安全缺口13和锁定缺口14，该两个缺口互相邻近。在安全缺口13和锁定缺口14设有凸起15作为分隔。
在爪形件6的外围12四周设有凹槽16和第一检测表面17。凹槽16设为接近锁定缺口14，且第一检测表面17设为接近凹槽16并位于相关于安全缺口13和锁定缺口14的对立边19上。凹槽16主要为U形且撞针设为在安全位置、不确定位置以及锁定位置时处于凹槽16内。在图2所示的实施方案中，在开放位置凹槽16主要为朝向下方。当然，根据本发明的动力闭合锁销装置5可以朝向多种不同方向。
第一检测表面17为不对称的，且当爪形件6在安全位置和锁定位置之间旋转时，第一检测表面17将松开与第一检测单元9的接触。
弹簧(未显示)作用于爪形件6，该弹簧设置用于当车门20或厢门部分关闭时保持爪形件6处于安全位置处。该弹簧当车门20或厢门从开放位置移到安全位置的部分关闭状态时也施加反作用力于车门20或厢门上。
撞针8由通过坚固的杆制成的环状物构成。撞针8优选地固定连接至车辆车身，且动力闭合锁销装置5的其余部分安装于车门、厢门等内。撞针8设置为在关闭车门或厢门时从开放位置至安全位置以及进一步至锁定位置以直线运动被推进至爪形件6的凹槽16中。
卡爪7设有第二枢轴21、第二检测表面18和结合凸起22。卡爪7可旋转地设置在第二枢轴21周围，以便于结合凸起22可在安全位置和锁定位置与安全缺口13以及锁定缺口14相啮合。卡爪7预加载于如图2所示的位置，并在卡爪7得以自由旋转时以顺时针方向朝向爪形件6旋转。
此外，动力闭合锁销装置包含第一检测单元9和第二检测单元10。第一检测单元9通过与第一检测表面17接触或不接触来检测爪形件6位于哪种位置。第二检测单元10通过与第二检测表面18接触或不接触检测卡爪7位于何种位置。这将在下文中详细描述。
附加弹簧(未显示)作用于爪形件6上。附加弹簧设置为施加反作用力于爪形件6上，并用于阻止爪形件6在动力闭合过程期间停在安全位置和闭合位置间的不确定位置上。这样，附加弹簧保持爪形件6在安全位置上直至动力闭合单元(未显示)被驱动。从而由附加弹簧施加的力会阻止车辆的乘客将车门或厢门关闭至达到不确定位置或安全位置的程度。动力闭合单元设置为于动力闭合过程期间在安全位置和闭合位置之间旋转爪形件6。动力闭合单元设置为克服附加弹簧的反作用力。
附加弹簧设置为将爪形件6保持在安全位置，直至第一检测单元9和第二检测单元10驱动动力闭合装置，该动力闭合装置旋转爪形件至闭合位置。
第一检测单元9和第二检测单元10设置为检测何时爪形件6和卡爪7处于开放位置、安全位置或闭合位置。第一检测单元9设为当爪形件6在开放位置、安全位置和锁定位置之间旋转时检测爪形件6的运动。第二检测单元10设置为当卡爪7与安全缺口13和锁定缺口14相啮合时检测卡爪7的运动。第一和第二检测单元9、10优选为开关。第一和第二检测单元9、10连接至比较单元23，该比较单元分析第一和第二检测单元9、10的位置，如果合适的话比较单元驱动动力闭合单元内的电动马达并将爪形件6旋转至闭合位置。
设有分离装置24将爪形件6、卡爪7以及撞针8从锁定位置和安全位置释放至开放位置。分离装置24示意性显示于图2中，其中带有插销杆(catch lever)25。插销杆25设为绕第三枢轴26旋转。插销杆25设为在邻接表面27处与爪形件6相邻接。在释放时设置提升插销杆25并释放爪形件6，其导致释放撞针8。这样撞针8和爪形件6可返回至开放位置。
下文中车门20或厢门的闭合过程将参考图3A至6A来描述，且来自第一和第二检测单元9、10的相应的启动信号显示于图3B至6B中。如果第一和第二检测单元9、10与爪形件6或卡爪7接触，没有信号发出，其通过“0”显示。相反地，如果第一和第二检测单元9、10未与爪形件6或卡爪7接触，信号发出，其通过“1”显示。
图3A显示了处于开放位置的动力闭合锁销装置5的示意图。在该开放位置，第一检测装置9与爪形件6的第一检测表面17相接触，其通过“0”显示，并且第二检测单元10与卡爪7的第二检测表面18相接触，其通过“0”显示，显示于图3B中的“开放”位置。这里撞针8不与凹槽16接触。
图4A显示了处于安全位置的动力闭合锁销装置5的示意图。车门20或厢门已经开始关闭且撞针8以直线运动移动进入凹槽16，且撞针8已经开始和凹槽16相啮合。由于撞针8朝向爪形件6运动，爪形件6已经开始以顺时针方向旋转，其导致当卡爪7的结合凸起22与爪形件6的安全缺口13相啮合时，卡爪7松开其与第二检测单元10的接触，这通过“1”显示。爪形件6的第一检测表面17由此仍然保持与第一检测单元9相接触，其通过“0”显示，显示于图4B中的“安全”位置。如果在预定时间间隔期间将卡爪7保持在不与第二检测单元10相接触的位置，动力闭合单元被驱动用于旋转爪形件6至闭合位置。
如果在较预定时间间隔更短的时间间隔期间将卡爪7保持在不与第二检测单元10相接触的位置，比较单元23会从第一检测单元9检测到“0”，并且从第二检测单元10也检测出“0”，比较单元23将认为车门20或厢门仍处于开放位置，动力闭合装置会释放爪形件6和撞针8回到开放位置。附加弹簧作用于爪形件6上并施加反作用力于爪形件6上，该反作用力保持卡爪7的结合凸起22位于安全缺口13内并阻止爪形件6意外地旋转至不确定位置，如图5A所示。
图5A显示了处于不确定位置的动力闭合锁销装置5的示意图。通过根据本发明的动力闭合锁销装置，卡爪7不会停在不确定位置，因此该位置是出于清楚的目的而显示。由于撞针8朝向爪形件6运动，爪形件6以顺时针方向旋转，其导致当卡爪7的结合凸起22在安全缺口13和锁定缺口14之间滑动时卡爪7得以接触第二检测单元10，其通过“0”显示。第一检测单元9将由此仍然接触第一检测表面17，其通过“0”显示，显示于图5B的“不确定”位置。当卡爪7和爪形件6处于该不确定位置处时，比较单元23将检测到与开放位置处相同的信号，并由此释放动力闭合单元，其将会打开动力闭合锁销装置5。
附加弹簧会由此阻止爪形件6停止在不确定位置，由于附加弹簧会努力将结合凸起保持在安全缺口13处直至动力闭合单元将动力闭合锁销装置5旋转至闭合位置。
图6A显示了处于闭合位置的动力闭合锁销装置5的示意图。在该闭合位置附加弹簧和动力闭合锁销单元已经将卡爪7和爪形件6旋转至第一接触表面17已经脱离与第一检测单元9相接触的程度，其通过图6B中的“1”显示。第二检测单元10也已经脱离与第二检测表面18的接触，其通过图6B中的“1”显示。第一检测单元9会正好在第二检测单元10之前脱离接触。当第一和第二检测单元9、10都指示为“1”时会关闭动力闭合单元，这是因为车门20或厢门处于关闭位置。
图7显示了弹簧弹力的示意图。曲线28显示了根据现有技术的弹簧弹力。曲线29显示了从弹簧作用在爪形件6上直至到达安全位置的弹簧弹力的曲线。曲线30显示了作用在爪形件6上的附加弹簧从安全位置至闭合位置的弹簧弹力曲线。从安全位置起附加弹簧开始与爪形件6相啮合并阻止爪形件6停在不确定位置处。这显示于“闭合”位置处。
本发明不限于上述实施例，而可在本发明权利要求的范围内任意变化。

Claims (11)

1.一种动力闭合锁销装置，用于车辆的车门或厢门，所述动力闭合锁销装置包括：
爪形件(6)，其能够在开放位置、安全位置和锁定位置之间绕第一枢轴(11)旋转，且所述爪形件(6)具有安全缺口(13)和锁定缺口(14)；
卡爪(7)，其能够绕第二枢轴(21)旋转，所述卡爪(7)在所述安全位置与所述安全缺口(13)相啮合以及在所述锁定位置与所述锁定缺口(14)相啮合；
撞针(8)，其在所述安全位置和所述锁定位置位于所述爪形件(6)的凹槽(16)中，且所述撞针(8)设置为在关闭所述车门或厢门时从所述开放位置至所述安全位置以及至所述锁定位置以直线运动被推进至所述爪形件(6)；
作用于爪形件(6)的弹簧，所述弹簧设置为当所述车门或厢门部分关闭时保持所述爪形件(6)位于所述安全位置上；以及
动力闭合单元，设置用于在动力闭合过程期间在所述安全位置和所述锁定位置之间旋转所述爪形件(6)，
其特征在于，还包括：
作用于所述爪形件(6)上的附加弹簧，所述附加弹簧设置用于施加反作用力于所述爪形件(6)上并阻止所述爪形件(6)在动力闭合过程期间停在所述安全位置与所述锁定位置之间的不确定位置处。 
2.根据权利要求1所述的动力闭合锁销装置，其特征在于，所述动力闭合单元在所述安全位置设置用于克服所述附加弹簧的反作用力，并设置用于将爪形件(6)旋转至所述锁定位置。
3.根据权利要求1或2所述的动力闭合锁销装置，其特征在于，所述附加弹簧设置用于将所述爪形件(6)保持在安全位置，直至第一检测单元(9)和第二检测单元(10)驱动被设置用于将所述爪形件(6)旋转至所述锁定位置的所述动力闭合单元。
4.根据权利要求3所述的动力闭合锁销装置，其特征在于，所述第一检测单元(9)和第二检测单元(10)被设置成用于检测所述爪形件(6)和所述卡爪(7)何时处于所述开放位置、所述安全位置或所述锁定位置。
5.根据权利要求4所述的动力闭合锁销装置，其特征在于，所述第二检测单元(10)设置用于当所述卡爪(7)与所述安全缺口(13)和所述锁定缺口(14)相啮合时检测所述卡爪(7)的运动。
6.根据权利要求4所述的动力闭合锁销装置，其特征在于，所述第一检测单元(9)设置用于当所述爪形件(6)在所述开放位置、所述安全位置以及所述锁定位置之间旋转时检测所述爪形件(6)的运动。
7.根据权利要求4至6中任一权利要求所述的动力闭合锁销装置，其特征在于，所述第一检测单元和所述第二检测单元(9，10)为开关。
8.根据权利要求1所述的动力闭合锁销装置，其特征在于，设有分离装置(24)用于将所述爪形件(6)、所述卡爪(7)以及所述撞针(8)从所述锁定位置和所述安全位置释放至所述开放位置。 
9.一种用于动力闭合车辆的车门或厢门的方法，包括以下步骤：
绕第一枢轴(11)在开放位置、安全位置和锁定位置之间旋转爪形件(6)；
绕第二枢轴(21)旋转卡爪(7)，所述卡爪(7)在安全位置时与安全缺口(13)啮合，在锁定位置时与锁定缺口(14)啮合；
在闭合所述车门或厢门期间从所述开放位置至所述安全位置以及至所述锁定位置以直线运动推进撞针(8)至与所述爪形件(6)在一起，所述撞针(8)在所述安全位置和所述锁定位置时位于爪形件的凹槽内；
驱动位于所述爪形件(6)上的弹簧，当所述车门或厢门部分闭合时，所述弹簧将所述爪形件(6)保持在所述安全位置处；以及
驱动动力闭合单元，其在动力闭合过程期间在所述安全位置和所述锁定位置之间旋转所述爪形件(6)；
其特征在于，还包括：
驱动作用在所述爪形件(6)上的附加弹簧，所述附加弹簧施加反作用力于所述爪形件(6)上，以阻止所述爪形件(6)在所述动力闭合过程中停在所述安全位置和所述锁定位置之间的不确定位置上。
10.根据权利要求9所述的动力闭合车辆的车门或厢门的方法，其特征在于，所述方法进一步包括通过所述动力闭合单元克服所述附加弹簧在所述安全位置施加的反作用力的步骤，所述动力闭合单元将所述爪形件旋转至所述锁定位置。
11.一种车辆，包括根据权利要求1所述的动力闭合锁销装置(5)。 
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