CN101649700A - 用于车门闩锁系统的安全装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车门闩锁系统的安全装置。提供一种运动限制装置，用于选择性地防止构件的运动。所述运动限制装置包括抵靠所述构件的容器。所述容器至少部分地填充有速度相关材料，所述速度相关材料在类似流体状态与类似固体状态之间转变，当所述构件以低于预定阈值的速度运动时，所述速度相关材料转变成类似流体状态以容许所述构件的运动，且当所述构件以高于预定阈值的速度运动时，所述速度相关材料转变成类似固体状态以阻止所述构件的运动。

Description

用于车门闩锁系统的安全装置

技术领域

本发明涉及一种运动限制装置的使用，该运动限制装置包括速度相关材料用于选择性地防止构件运动，本发明还涉及这种运动限制装置在各种车辆部件和系统中的使用。

发明内容

根据本发明第一方面，提供了一种运动限制装置用于选择性地防止构件的运动。所述运动限制装置包括抵靠所述构件的容器。所述容器至少部分地填充有速度相关材料，所述速度相关材料在类似流体状态与类似固体状态之间转变，当所述构件以低于预定阈值的速度运动时，所述速度相关材料转变成类似流体状态以容许所述构件的运动，且当所述构件以高于预定阈值的速度运动时，所述速度相关材料转变成类似固体状态以阻止所述构件的运动。

根据本发明另一方面，提供了一种运动限制装置，用于在可转动构件以高于预定阈值的速度运动时选择性地防止所述可转动构件的转动。所述运动限制装置包括以可操作方式联接于所述可转动构件的容器。所述容器至少部分地填充有速度相关材料，所述速度相关材料在类似流体状态与类似固体状态之间转变，当速度低于预定阈值时，所述速度相关材料转变成类似流体状态以容许所述可转动构件的转动，且当速度高于预定阈值时，所述速度相关材料转变成类似固体状态以阻止所述可转动构件的转动。

附图说明

通过以下结合附图进行的详细描述，本发明的实施方式将变得更好理解，其中：

图1是门闩锁组件的立体图，其包括用于将棘轮保持于锁定位置的棘爪；

图2是包括处于解锁位置的棘轮的门闩锁组件的立体图；

图3是门闩锁组件的立体图，所述门闩锁组件包括一实施方式中的用于在棘爪以高于预定阈值的速度运动时将棘轮保持于锁定位置的运动限制装置；

图4是一实施方式中的填充有速度相关材料的囊体的立体图；

图5是沿图4中的线5-5截取的截面图；

图6是门闩锁组件的立体图，所述门闩锁组件包括另一实施方式中的定位于将棘轮保持于锁定位置的棘爪附近的运动限制装置；

图7是包括处于解锁位置的棘轮的门闩锁组件的立体图；

图8是门闩锁组件的立体图，所述门闩锁组件包括用于在棘爪以高于预定阈值的速度运动时将棘爪保持为与棘轮接合的运动限制装置；

图9是包括缸体和活塞的运动限制装置的立体图；

图10是门闩锁组件的立体图，所述门闩锁组件包括用于将棘轮保持于锁定位置的棘爪以及运动限制装置的另一实施方式；

图11是包括处于解锁位置的棘轮的门闩锁组件的立体图；

图12是门闩锁组件的立体图，所述门闩锁组件包括用于在棘爪以高于预定阈值的速度运动时将棘爪保持为与棘轮接合的运动限制装置；

图13是包括又一实施方式中的运动限制装置的外部门把手组件的外部立体图；

图14是包括所述运动限制装置的外部门把手组件的内部立体图；

图15是包括安装于底板的运动限制装置和配重的外部门把手组件的局部立体图；

图16是从底板切离的运动限制装置的立体图；以及

图17是沿图16中的线17-17截取的截面图。

具体实施方式

参考图1至图3，整体以10示出的门闩锁组件包括适于附接于机动车门的壳体12。机动车门可以是侧门、举升门、发动机罩、行李舱盖、滑动门或装货门，但不局限于此。第一构件或棘轮14以及第二构件或棘爪16各自以可转动方式安装于壳体12。棘轮14包括肩部18且限定开口20。棘轮14能够在图1所示的锁定位置与图2所示的解锁位置之间运动，其中，在所述锁定位置中，沿机动车身定位的撞针22被保持于开口20内以便锁定机动车门；在所述解锁位置中，撞针22从棘轮14释放以便能够打开机动车门。弹簧朝着解锁位置偏置棘轮14。

棘爪16能够围绕销24转动。棘爪16包括保持部26和接触边缘28。当棘爪16处于图1所示的棘爪接合位置时，保持部26与肩部18接合以便将棘轮14保持于锁定位置。当棘爪16移出棘爪接合位置时，棘轮14自由地从锁定位置运动至解锁位置。弹簧30朝着棘爪接合位置偏置棘爪16。

门闩锁组件10包括沿壳体12定位的整体以32标示的运动限制装置。在一实施方式中，运动限制装置32选择性地防止或阻止棘爪16离开棘爪接合位置。可替代地，预期运动限制装置32能够选择性地防止或阻止连接于棘爪16或者另外存在于闩锁释放链中的任意其它构件的运动。被运动限制装置作用的具体构件或部件取决于结合该构件或部件的机构以及运动限制装置在该机构上的位置。运动限制装置32包括至少部分地填充有速度相关材料的容器34。容器34可以由各种材料中的任意材料形成且可以具有许多构造、形状及尺寸中的任意构造、形状及尺寸。此外，容器34中的速度相关材料的量可以变化。

速度相关材料能够为流体、凝胶、泡沫等材料。速度相关材料还包括固体颗粒。速度相关材料在类似流体状态与类似固体状态之间转变，所述类似流体状态具有低粘度且对变形仅提供可忽略的或有限的阻力，所述类似固体状态具有高粘度且对变形提供显著阻力。速度相关材料是作为流体还是作为固体取决于作用在运动限制装置上的构件的速度。如果该构件的速度低于预定阈值，例如将发生在所期望机构的正常操作期间或静止时，则速度相关材料将呈类流体状态。另一方面，如果该构件的速度高于预定阈值，则固体颗粒聚集且该速度相关材料将呈类似固体状态。一旦该构件的速度降为低于预定阈值，速度相关材料转变回类似流体状态。因此，可以应用具有速度相关材料的单个运动限制装置32以允许构件或部件在某些情况下运动并且在其它情况下防止同样的运动。

尤其在美国专利No.7,226,878以及以下公开文献中描述了还公知为非牛顿流体或剪切增稠流体的这种速度相关材料的示例：Lee等人，“Theballistic impact characteristics of

woven fabrics impregnated with acolloidal shear thickening fluid(浸渍有胶状剪切增稠流体的

机织织品的抗弹冲击特性)”Journal of Material Science(材料科学杂志)38(2003)2825-2833；以及，Wetzel等人，“The Effect of Rheological Parameterson the Ballistic Properties of Shear Thickening Fluid(STF)-KevlaeComposites (流变参数对剪切增稠流体(STF)-Kevlae化合物的抗弹特性的影响)”，NUMIFORM2004，June 13-17，2004，Colombus，OH(俄亥俄州)。

在图1至图5所示一实施方式中，运动限制装置32中的容器34是抵接棘爪16的接触边缘28以便选择性地防止棘爪16离开棘爪接合位置的囊体。囊体34由至少一个保持壁36沿壳体12保持到位。本实施方式中的囊体34由诸如弹性材料之类的可压缩材料形成。在门闩锁组件10的普通操作过程中，囊体中的速度相关材料呈类似流体状态。因此，在例如由棘爪16移出棘爪接合位置的运动所施加的力的抵靠作用下，可压缩的囊体34将向内变形。但是，当以高于预定阈值的速率向囊体34施加力时，囊体34内的速度相关材料呈类似固体状态。因此，囊体34完全不会向内变形而是保持其形状。

在工作中，以棘轮14处于如图1所示的锁定位置开始，当棘爪16在门闩锁组件10的普通操作过程中(通过内部解锁手柄或外部解锁手柄)拉出棘爪接合位置时，棘爪16的接触边缘28沿着箭头A的方向抵靠囊体34。由于棘爪16的速度低于预定阈值，所以囊体34内的速度相关材料保持为类似流体状态。因此，囊体34对棘爪16抵靠它的运动提供很小阻力。更具体地，如图2所示，囊体34压缩以使棘爪16能够移出棘爪接合位置。因而，棘轮14自由地从锁定位置运动至解锁位置且释放撞针22。

反之，当棘爪16被迫压成以高于预定阈值的速度运动时，囊体34内的速度相关材料立即从类似流体状态转变为类似固体状态。因此，当以高于预定阈值的速率沿着箭头A的方向使棘爪16的接触边缘28推靠囊体34时，囊体34顶住棘爪16。更具体地，囊体34不能被压缩且棘爪16不能移出棘爪接合位置(见图3)。因而，棘轮14保持于锁定位置。但是，一旦棘爪16停止以高于预定阈值的速度运动，速度相关材料转变回类似流体状态以容许棘爪16在门闩锁组件10的普通操作过程中移出棘爪接合位置。

参考图6至图9，在另一实施方式中，运动限制装置32的容器34是具有内部筒形壁40及位于一端的开口42的缸体。缸体34中填充有速度相关材料。活塞44设置于缸体34内且可以包括许多孔口或槽50。活塞44的特定直径可以变化。活塞杆52延伸穿过缸体34的开口42。活塞杆52包括设置于缸体34外部的第一端部54以及固定地紧固于活塞44的相对的第二端部56。施加至活塞杆52的第一端部54的力提供活塞杆52和活塞44在缸体34内的线性运动。预期也可以使用没有活塞44、即仅带有活塞杆52的装置。

当前实施方式中的包括填充有速度相关材料的缸体34的运动限制装置32沿壳体12定位，使得活塞杆52的第一端部54抵靠棘爪16的接触边缘28。

在工作中，以棘轮14处于如图6所示的锁定位置开始，当棘爪16在门闩锁组件10的普通操作过程中(通过内部解锁手柄或外部解锁手柄)移出棘爪接合位置时，棘爪16的接触边缘28沿着箭头B的方向运动以便压靠活塞杆52的第一端部54。由于棘爪16是以低于预定阈值的速度运动，所以速度相关材料处于类似流体状态。因此，当棘爪16压靠活塞杆52时，导致活塞杆52和活塞44在缸体34中的线性运动。因此，如图7所示，容许棘爪16移出棘爪接合位置且棘轮14运动至解锁位置。

在棘爪16以高于预定阈值的速度运动的情况下，缸体34中的速度相关材料从类似流体状态转变为类似固体状态。因此，当棘爪16压靠活塞杆52的第一端部54时，活塞杆52和活塞44不能在缸体34内运动。因此，如图8所示，棘爪16不能移出棘爪接合位置且棘轮14保持于锁定位置。但是，一旦棘爪16停止以高于预定阈值的速度运动，速度相关材料就转变至其类似流体状态，并且门闩锁组件10的普通操作可以恢复。

参考图10至图12，在本发明的另一实施方式中，运动限制装置32中的容器34是管状构件。管状构件34是可以由弹性材料形成的可压缩构件。可压缩的管状构件34沿壳体12设置于棘爪16附近，并朝着棘爪接合位置偏置棘爪16。更具体地，管状构件34的一个端部60由位于壳体12的外边缘64处的保持构件62保持到位，且管状构件34的相对端部66抵靠棘爪16的接合表面68。管状构件34的端部66可以成形为与接合表面68互补以便确保它们之间的紧密、稳定的接合。本实施方式中的管状构件34朝着棘爪接合位置偏置棘爪16。

在工作中，以棘轮14处于如图10所示的锁定位置开始，当棘爪16在门闩锁组件10的普通操作过程中被拉出棘爪接合位置时，棘爪16的接合表面68沿着箭头C的方向抵靠管状构件34。由于棘爪16是以低于预定阈值的速度运动，所以管状构件34内的速度相关材料保持为类似流体状态。因此，管状构件34对棘爪16的抵靠运动提供有限的阻力。更具体地，如图11所示，管状构件34压缩以使棘爪16能够移出棘爪接合位置。因而，棘轮14自由地从锁定位置运动至解锁位置且释放撞针22。

当棘爪16被迫压成以高于预定阈值的速度运动时，速度相关材料从类似流体状态转变为类似固体状态。因此，当以高于预定阈值的速率沿着箭头C的方向使棘爪16压靠管状构件34时，管状构件34顶住棘爪16。更具体地，管状构件34不能被压缩且棘爪16不能移出棘爪接合位置(见图12)。因而，棘轮14保持于锁定位置。但是，一旦停止施加高于预定阈值的速度，速度相关材料转变回类似流体状态以容许棘爪16在门闩锁组件10的普通操作过程中移出棘爪接合位置。

因此，本实施方式中的管状构件34起双重作用。具体地，管状构件34朝着棘爪接合位置偏置棘爪16，并且在棘爪16以高于预定阈值的速率运动时选择性地阻止或防止棘爪16的运动。

参考图13至图17，整体以70示出的门把手组件包括另一实施方式的运动限制装置32。门把手组件70包括适于固定地紧固于机动车门的底板72。底板72的内侧表面74包括整体以76标示的安装部。安装部76包括枢轴安装座78以及与枢轴安装座78间隔开的U形构件80。

门把手组件70还包括枢转地联接于底板72的把手82。把手82包括抓握部84。把手指部86从把手82延伸出来且包括槽88。当把手82相对于底板72枢转以便将门打开时，把手指部86沿着如图14所示的箭头D的方向运动。

配重90沿底板72的内侧表面74定位以便为把手82提供动平衡。配重90包括安装结构92以及从安装结构92延伸出的腿部94。安装结构92包括一端设置于枢轴安装座78内的配重轴96。配重轴96能够围绕轴线Y转动。配重90由弹簧朝着其静止位置偏置。安装结构92还包括杆附接结构98，所述杆附接结构98用于接收杆的一个端部，所述杆的另一端部连接于门闩锁组件10的外部解锁手柄。腿部94包括定位于指部86的槽88内的远端100。当致动把手82时，把手指部86沿着如图14所示的箭头D的方向运动以便逆着弹簧的偏置作用转动配重90。经由联接于门闩锁组件10的杆，配重90的转动引起棘爪16移出棘爪接合位置的运动，从而释放棘轮14以运动至其解锁位置。

运动限制装置32沿底板72的内侧表面74设置。至少部分地填充有速度相关材料的容器34固定地紧固于底板72并抵靠U形构件80。转动构件或轴102延伸穿过形成于容器34每个端部的孔104。转动轴102固定地紧固于配重轴96以随着配重轴96围绕轴线Y转动。转子106固定地紧固于转动轴102的设置于容器34内的部分。转子106包括多个叶片108。容器34也包括不与转子106的运动相干涉的许多叶片110。

在工作中，当通过单独抓住抓握部84以拉动把手82来手动致动门把手组件70时，把手指部86沿着如图14所示的箭头D的方向抵靠腿部94的运动将引起配重90的转动。因为作用于运动限制装置32的速度低于预定阈值，所以容器34内的速度相关材料处于类似流体状态。转子106的多个叶片108通过容器34中的类似流体状态的速度相关材料。因而，运动限制装置32对轴102和96的转动提供很小的阻力，且配重90围绕轴线Y转动以便拉动杆的一个端部。响应于此，外部解锁手柄将棘爪16移出棘爪接合位置，以便容许棘轮14运动至解锁位置。

相反，在作用于运动限制装置32的速度大于预定阈值的情况下，容器34内的速度相关材料立即从类似流体状态转变至类似固体状态。因此，转子106的多个叶片108的转动将显著减慢并可能变成停止。因此，转动轴102以及配重轴96一起不能围绕轴线Y转动。因而，未致动将配重90连接于外部解锁手柄的杆，且棘爪16保持于用于将棘轮14保持于锁定位置的棘瓜接合位置。

可以理解，尽管已经针对门闩锁组件以及机动车辆用外部门把手组件示出并描述了运动限制装置32，但是包括至少部分地填充有速度相关材料的容器34的运动限制装置32可以任意用于多种汽车应用场合，包括但不限于闩锁机构、座椅安全带机构和头枕，此外还可以应用于非汽车应用场合。运动限制装置32可以用于控制单一平面内的运动以及转动方向上的运动。此外，运动限制装置32可以直接接合待被阻止的构件，或者运动限制装置32可以以可操作方式连接于待被阻止的构件。

还可理解，引起速度相关材料从类似流体状态转变至类似固体状态所要求的速度的预定阈值可以调节或者调整，以便满足特定机构的独特工作环境所需。

本发明已经以示例性方式进行了描述。应当理解，已经使用的术语意味着具有说明书中的词语的本意而不作为限制。在上述教导的启示下可以进行本发明的许多改型和变化。因此，在所附权利要求的范围内，本发明还可以实践为以上具体描述之外的方式。

Claims (14)

1.一种门闩锁组件(10)，用于选择性地保持沿机动车身设置的撞针(22)，所述门闩锁组件包括：

壳体(12)，其适于固定地紧固于机动车门；

棘轮(14)，其以可转动方式安装于所述壳体以在保持所述撞针的锁定位置与解锁位置之间运动；以及

棘爪(16)，其以可转动方式安装于所述壳体并选择性地接合所述棘轮以便将所述棘轮保持于所述锁定位置；

其特征在于，运动限制装置(32)以可操作方式联接于所述棘爪(16)，所述运动限制装置包括至少部分地填充有速度相关材料的容器(34)，所述速度相关材料在类似流体状态与类似固体状态之间转变以便选择性地容许所述棘爪(16)移出与所述棘轮(14)的接合。

2.如权利要求1所述的门闩锁组件，其中，所述容器沿所述壳体设置并抵靠所述棘爪。

3.如权利要求1或2所述的门闩锁组件，其中，所述容器能够被压缩。

4.如权利要求1至3中任一项所述的门闩锁组件，其中，所述容器由弹性材料形成。

5.如权利要求1至4中任一项所述的门闩锁组件，其中，所述容器是囊体。

6.如权利要求1至4中任一项所述的门闩锁组件，其中，所述容器是管状构件。

7.如权利要求6所述的门闩锁组件，其中，所述管状构件能够被压缩并朝着所述棘爪接合位置偏置所述棘爪。

8.如权利要求1至4中任一项所述的门闩锁组件，其中，所述容器是缸体。

9.如权利要求8所述的门闩锁组件，包括活塞杆，所述活塞杆的一部分设置于所述缸体内并能够相对于所述缸体运动。

10.如权利要求9所述的门闩锁组件，包括固定地紧固于所述活塞杆且设置于所述缸体内的活塞。

11.一种采用如权利要求1-10之一所述门闩锁组件的门组件，包括以可操作方式联接于所述棘爪的把手组件，所述把手组件包括：

底板，其适于固定地紧固于机动车门；

把手，其枢转地联接于所述底板以在静止位置与被拉动位置之间运动；

配重，其以可转动方式相对于所述底板安装，并能够与所述把手的一部分接合，所述配重以可操作方式连接于所述门闩锁组件；以及

所述运动限制装置以可操作方式联接于所述配重以便选择性地防止所述配重的转动和所述棘爪的致动。

12.如权利要求11所述的门组件，包括延伸穿过所述容器且固定于所述配重轴的可转动轴。

13.如权利要求12所述的门组件，包括固定地紧固于所述可转动轴的转子。

14.如权利要求13所述的门组件，其中，所述转子包括多个叶片，且所述容器上固定地紧固有至少一个叶片。

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