CN102052023A - 闩锁系统及车辆 - Google Patents

Abstract

一种闩锁系统，包括一个闩锁、通过一个离合件可操作地连接到该闩锁上的一个锁芯，该离合件具有一个接合状态，此状态下对锁芯的操作会使该闩锁解锁，并且该离合件具有一个脱离结合的状态，此状态下对锁芯的操作不会使该闩锁解锁。

Description

闩锁系统及车辆

技术领域

本发明涉及一种闩锁系统，具体地是在车辆上使用的闩锁系统。本发明还涉及一种车辆，特别是陆地车辆，例如卡车或小汽车。

背景技术

已知汽车的乘客车门可被开启以便允许乘客(该术语包括车辆的驾车者)的进出。这些车门还可以被关闭，以确保车辆中的乘客不会跌出车辆。闩锁可以具有不同的安全状态，例如该闩锁可被解锁，此时对外侧门把手或内侧门把手的操作将会释放该闩锁。这种闩锁可被超级锁定，此时外侧门把手或内侧门把手的操作将不会释放闩锁。闩锁可以具有儿童安全启用特性，此时操作内侧门把手将不会释放闩锁。这种闩锁可以被锁定，并且假定任何儿童安全特性都是解除的，闩锁无法从外部打开但能够从内部打开。可替代地，如果儿童安全特性是启用的并且闩锁被锁定，对该外侧门把手的一次拉拽将不会释放该闩锁并且对该内侧门把手的一次拉拽也不会释放闩锁。

为了锁定或解锁一个闩锁，可在车门外侧提供一个锁芯，该锁芯由一把钥匙操作。使用该钥匙在一个方向上旋转锁芯将锁定该闩锁而使用钥匙在一个相反的方向上旋转锁芯将使该闩锁解锁。该闩锁处于解锁状态时，对一个分离的并且不同的外侧门把手杆的操作将会使该闩锁被解锁并因此允许车门被打开。注意，通过钥匙对锁芯的操作并未使闩锁打开，它仅是使闩锁解锁。

这种闩锁还可以被远程锁定或解锁。从一个远程的手持发送器(典型地被结合到车门钥匙之中)可以发射一个信号(典型地是一种编码的无线电信号)，该信号被车辆中的一个传感器接收，该传感器进而控制一个电致动器，该电致动器的操作将该闩锁锁定或解锁。

在一种替代系统中，如GB2424445中所述，使用钥匙操作一个锁芯来释放闩锁。这样一种系统特别适合于车辆的行李箱盖并且目的在于防止无意地关闭行李箱盖而将钥匙锁在行李箱舱中。在这种情况下，该锁芯被永久地连接到该闩锁的一个棘爪上并因此朝解锁方向旋转该钥匙将总是将该闩锁解锁。

使用电致动器来释放闩锁(而不是使闩锁解锁)是已知的。使用一个电动机来释放闩锁的优点在于闩锁的安全状态可以由控制系统中的软件来限定。然而，若电源(典型地是电池)失效则无法释放闩锁并因此无法打开车门。为此原因，汽车制造商们总是提供一个从外部打开车门的手动备用装置，典型地是一个门把手。在车辆外部提供一个门把手的问题在于在该门把手区域中的车辆设计自由度受到了限制。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种用于从外部释放一个闩锁的系统，在该系统中设计自由度受到较小的限制。

因此，根据本发明提供了一种闩锁系统，该闩锁系统包括一个闩锁、通过一个离合件可操作地连接到该闩锁上的一个锁芯，该离合件具有一个接合状态，此状态下对锁芯的操作会使该闩锁解锁，并且该离合件具有一个脱离结合的状态，此状态下对锁芯的操作不会使该闩锁解锁。

有利的是当锁芯被操作时，即锁芯在接合状态下与离合件一起运动时该闩锁会被解锁，并且当锁芯被操作，即锁芯在脱离结合的状态下与离合件一起运动时该闩锁不会被解锁。

附图说明

现在将参见附图仅通过举例来说明本发明，在附图中：

图1至图4示出了根据本发明的一种闩锁系统在不同位置上，

图5示出了包括图1中的闩锁系统的一个车辆，

图6至图8示出了在不同位置上的一种第二闩锁系统，该闩锁系统也装配在图5所示的车辆中。

具体实施方式

参见图1至4，在此示出了具有一个闩锁底盘24的一个第一闩锁20，在闩锁底盘24上安装有一个旋转卡爪26形式的闩锁栓。旋转卡爪26可释放地保持一个撞杆92。典型地，该第一闩锁20可安装在一个车门上并且该撞杆92可安装在该车辆的相关的门开口中，通常是安装在该车辆的B柱或C柱上。如图1所示，该旋转卡爪处于一个关闭位置，从而通过一个棘爪28保持在该位置上。该棘爪从图1的位置以顺时针方向围绕枢轴28C旋转到图4的位置致使接合件28A从接合件26A脱离，从而允许该旋转卡爪26以顺时针方向围绕枢轴26C旋转，并且从该旋转卡爪的开口26B中释放撞杆92。图4示出了接合件28A已经从接合件26A脱离的时刻，但在看图4时撞杆92就在该时刻之前将要相对于该闩锁底盘24向右运动，从而使得该旋转卡爪26围绕枢轴26C顺时针旋转到一个打开位置(未示出旋转卡爪26，但如图8所示，可见旋转卡爪66的打开位置)。

该第一闩锁20可通过两种方法解锁，首先可操作一个解锁致动器22来释放闩锁，并且其次，在特定的情况下，旋转钥匙80将导致闩锁的释放。

更具体地讲，该解锁致动器22是一个电致动器(在该情况下是一个电动机)并且被安装在闩锁底盘24上并且通过电池94的形式的一个电能存储装置供电。当需要解锁时，由电池94供电以便启动解锁致动器22，这使得螺纹22A旋转。螺母22B与该底盘24在旋转意义上固定在一起，并且因此使得它在箭头A的方向上平移，使得螺母22B的接合件22C与棘爪28的接合件28B相接合并且使之移动。这进而使得该棘爪28围绕枢轴28C顺时针旋转，由此使接合件28A与接合件26A脱离接合并因而释放闩锁。

可替代地，可通过钥匙80的以下操作来释放闩锁：

如图3所示，一个离合件82处于一个接合位置。该离合件由轴销48、杠杆46的接合件46A以及棘爪28的接合件28D构成。如图3所示，该轴销48被定位在接合件28D与接合件46A之间。该锁芯42通过一个连接件84连接到杠杆46的一个末端上。钥匙80的手动旋转并且因此该锁芯42从图3所示的位置到图4所示位置的旋转使得连接件84总体地向上运动，这进而使得杠杆46的末端在围绕枢轴28C从图3所示的位置旋转到图4所示的位置时总体上向上运动。这进而总体上向上地移动接合件46A，这使得该轴销48抵靠在接合件28D上，这使得该棘爪28顺时针方向旋转，由此使得接合件28A与接合件26A脱离接合并且释放该闩锁。

然而，该离合件82还具有一个解除接合的位置。因此，当将图1与图3进行比较时，如图1所示，轴销48被向左移动。轴销48被安装在连接件86上，该连接件可枢转地安装在齿轮50的一个轴销88上。齿轮50通过一个小齿轮44A连接到离合件致动器44上。离合件致动器44是一个电致动器，在该情况下是一个电动机。电池94能够在控制系统54的控制下为离合件致动器44供电。在某些特定的情况下(如以下将进一步说明)，该离合件致动器44通过电池94供电，这样使得齿轮50从图3所示的位置顺时针旋转到图1所示的位置，从而使该离合件脱离接合。将会认识到，如图1所示，轴销48不再定位于接合件46A与28D之间。在其他情况下，致动器44由电池94供电，以便逆时针地将齿轮从图1的位置旋转到图3的位置，由此接合该离合件。

当该离合件脱离接合时，如图1及图2所示，通过钥匙80对锁芯42的旋转使得杠杆46逆时针方向围绕枢轴28C旋转。然而，因为离合件82是脱离接合的而与此同时致使轴销48从图1的位置总体上向上运动到图2的位置，并未造成棘爪上的接合件28D运动，并且因此当该杠杆46从图1的位置到达图2的位置时该闩锁不会被释放，因为接合件28A仍然与接合件26A接合。

该系统以如下方式运行。

在正常情况下，即当该车辆的电气系统完全起作用时，当需要打开车门时解锁致动器22将由电池94供电，从而沿箭头A的方向移动螺母22B，并因此如上所述地释放该闩锁。在这些情况下，离合件82将会脱离接合，即在图1所示的位置上。当需要锁定并停放车辆时，这些部件将如图1所示来定位。闩锁会被锁定，因为窃贼不会接触到远程解锁装置(例如上文所述的关于现有技术的手持无线电发射装置)。另外，窃贼不会接触到钥匙80并因此不会轻易地转动锁芯42。

在窃贼试图强行转动锁芯42的情况下(通过使用螺丝刀或类似物来“强行打开”该锁芯)，当锁芯被螺丝刀或类似物转动到图2中所示的位置时，该闩锁将仍然不会被打开。

然而，当车辆被长时间闲置而不使用时，电池94可能会有开始放电的危险。如果电池94变为完全放电，它将不可能通过电致动器22来释放闩锁。因此，在一个实施方案中，一个控制系统监测或估算电池94中的能量的量值。当电池94中的能量的量值降到低于一个预定的水平时，该离合件致动器44通过电池94供电并且该齿轮50从图1所示的位置旋转到图3所示的位置，由此使离合件82接合。为了本实例的目的，假设该车辆被闲置直到电池94没有足够的电量来为解锁致动制器22供电以释放该闩锁。在这些情况下，将钥匙80插入锁芯42并且将该钥匙从图3所示的位置旋转到图4所示的位置将会释放该闩锁。

同时，当离合件接合时，车辆的安全性较低，因为通过螺丝刀或类似物强制打开该锁芯42将会释放该闩锁，在此预料具有闩锁20的车辆很少(如果有的话)会使闩锁定位在图3所示的位置。这是因为现代车辆上的电子系统内在地是非常可靠的。仅在极少的情况下，当车辆被闲置可能几个月不使用时，闩锁才会被置于图3所示的位置。一部经常使用的车辆，即每天或每周或每月都使用的车辆中的闩锁22也许永远不会被置于图3所示的位置，并且因此也许永远不会有锁芯42被强行打开而导致闩锁打开的危险。这样的车辆只会使离合件脱离接合(如图1所示)并且因此强行打开锁芯42将不会使该闩锁解锁。

电池94典型地是车辆的主电池。对于具有内燃机的车辆，电池94是用于启动内燃机的电池。典型地，对于小汽车而言，电池94会是一个12伏铅酸蓄电池。对于较大的车辆，例如卡车，电池94可以是24伏的电池。对于纯电动车辆而言，电池94可以是驱动该车辆的电池。图5示出了一部车辆，在此情况下，小汽车90具有一个内燃机并因此在发动机舱中有一个12伏的电池94。正是这个电池将主要用于启动发动机、驱动车灯以及其他辅助设备并且当需要打开车门时为解锁致动器22供电。当电池94中存储的能量的量值下降到一个预定的水平以下时，电池94还向离合件致动器44供电(如上文所述)。

然而，在碰撞事件中，电池94可能会被损坏和/或从电池94到闩锁20的电气连接可能会被损坏。在这些情况下来自电池94的电力将不能用来操作解锁致动器22或离合件致动器44。为此原因，在本实例中以电池32的形式而提供了另一个(第二)电能存储装置，在一个实施方案中，该电池32的唯一目的是以一个有限的次数(如一次或两次或三次或四次)来为解锁致动器22供电，以便在意外事件中能够将闩锁解锁并且打开车门。这样，电池32的能量存储容量明显地小于电池94的能量存储容量。因此电池32典型地被置于与闩锁22相关联的车门之中(或可替代地紧邻与闩锁22相关联的车门，特别是当闩锁安装在门框上并且撞杆安装在车门上的情况下)。在导致电池94无法向解锁致动器22供电的事故中，为了打开车门，可由电池32为解锁致动器22供电。

在一个替代实施方案中，电池32可用于向解锁致动器22以及离合件致动器44供电。因此，在碰撞后，电池32可向离合件致动器44供电以便使离合件接合，这会提供一种使该闩锁解锁的替代方法，即闩锁能够可替代地通过操作该钥匙来打开。

在一组替代性情况下，在车辆已经驻停很长时间并且电池94中存储的电能降到低于一个预定水平时，可操作电池32来使离合件接合而并非使用来自电池94的电力。

在一个实施方案中，对该锁芯42的操作可能是手动释放该闩锁的唯一办法，即没有门外把手用来操作闩锁并且没有门内把手用来操作闩锁。在这些情况下，唯一的另一种将闩锁解锁的办法是通过向解锁致动器22供电。在一个替代实施方案中，该锁芯42可能是从外部释放该闩锁的唯一手段，即该闩锁可能没有门外把手，但是该闩锁可能仅仅具有门内把手，而手动操作该门内把手将使棘爪28从图3所示的位置移动到图4所示的位置。

图5示出了安装在车辆90的右前侧门上的闩锁20。锁芯42将安装在门外侧并且钥匙80将能够被站在车辆外侧的人员插入到锁芯42中，如众所周知的情况。

图6至图8示出了一个第二闩锁60，该闩锁具有一个由电池94供电的解锁致动器62、一个底盘64、一个转动卡爪66形式的闩锁栓、一个棘爪68以及一个弹簧70。图6与图1的对比表明，该第二闩锁60既不包括离合件(相当于离合件82)也不包括离合件致动器(相当于离合件致动器44)。该第二闩锁60不与一个锁芯或钥匙(相当于锁芯42和钥匙80)相关联。

第二闩锁60的解锁过程按以下发生：

控制系统74给出一个解锁要求并且电池94对解锁致动器62供电，这使得螺母76沿箭头B的方向运动，从而导致棘爪68顺时针旋转并且从旋转卡爪66上脱离接合(如图7所示)。一旦发生该棘爪与该卡爪脱离接合，该卡爪就旋转到图8所示的位置并由此释放撞杆92。一旦车门被打开则弹簧70将螺母76返回到图6所示的位置。

车辆90具有安装在左前方车门以及两个后门上的一种闩锁60。这三个车门既没有任何能够手动释放闩锁的门外把手也没有任何锁芯。这样，当安装在车辆上时，多个闩锁60不具备从车辆外侧手动使闩锁解锁的手段。在一个实施方案中，为每个闩锁60提供了一个门内把手，对它们的手动操作会使得棘爪68顺时针旋转并且释放适当的闩锁60。在一个替代实施方案中，棘爪68没有连接到任何一个门内把手上，并且这样在本实施方案中，没有手动释放任何一个闩锁60的手段(无论从内侧或外侧)。

在意外事件的情况下，提供了电池72的形式的一种电能存储装置，该装置可在无法从电池94获得电力的情况下为解锁致动器62供电。

结合了闩锁20与三个闩锁60的车辆90就其风格而言具有更多的设计自由度，而同时保持了适当的闩锁功能性。因此，当车辆90结合了与每个闩锁相关联的用来手动释放该闩锁的门内把手时，于是：

a)每扇门均可通过操作致动器22或62而被打开，

b)在电池94无法为致动器22或62供电的情况下，每扇门均可通过手动操作相关的内侧门把手而从内侧打开，

c)另外，在车辆碰撞并且无法从电池94获得电力的情况下，这些车门还可以按适当情况通过电池32或72为解锁致动器供电而被打开，

d)不要求可操作用来释放该闩锁的车辆外侧的把手，

e)在车辆外侧仅需要配备一个锁芯，

f)在正常情况下(电气系统完全起作用)强制打开该该锁芯42将不会释放闩锁，并且

g)在电池94失去电荷的情况下仍然有可能通过使用钥匙来打开与闩锁20相关联的车门。

如上所述，在一个实施方案中，在车辆的整个寿命中该离合件82也许从来不接合，即在车辆的整个寿命中，齿轮50也许保持在图1所示的位置中。在一个替代实施方案中，有可能周期性地使该离合件接合并脱离接合，仅为确保离合件致动器44和/或齿轮50没有被卡住。因此，例如，控制系统54可被配置为当相关的车门被关闭时并且在发动机每次被启动时使该离合件接合并脱离接合。在此考虑到使该离合件接合并脱离接合所用的时间是相对较快的，例如需要少于10秒的时间来使该离合件接合并脱离接合，使该离合件接合并脱离接合除了确保离合件没有被卡住之外没有别的目的。

如上所述，解锁致动器22、离合件致动器44以及解锁致动器62是电致动器，例如电动机。电能存储装置32、72以及94可以是任何形式的电能存储装置。至于电能存储装置94，如上所述，它可以是铅酸蓄电池，尽管也可以考虑其他形式的电池，尤其是当该车辆是电动车辆时。但是，也可以考虑其他形式的电池，因此部件94和/或32和/或72可以是电容器或其他形式的电能存储装置。

关于图1至4，一个锁芯42可被操作(当该离合件被接合时)用来释放该闩锁。锁芯42是由钥匙80操作的。在另外的实施方案中，任何形式的可拆除的编码的可手动操作的装置都可以用来取代钥匙80，并且这种替代装置可以与任何形式的固定在辆上的相关联的编码式可移动元件一起使用。因此，术语“锁芯”应被理解为任何形式的固定在车辆上的编码的可移动装置，而术语“钥匙”应被理解为任何形式的可拆除的编码安全装置，它可以手动地操作用来移动该车辆上的相关联的编码结构。

本发明的一方面是一种闩锁系统，该闩锁系统包括一个闩锁、通过一个离合件可操作地连接到该闩锁上的一个锁芯，该离合件具有一个接合状态，该状态下对锁芯的操作会解锁该闩锁，并且该离合件具有一个脱离结合的状态，该状态下对锁芯的操作不会使该闩锁解锁。

尽管可以使用任何形式的闩锁，本发明与在国际专利申请号PCT/GB2006/000586中说明的闩锁结合使用是特别有利的。该申请说明了一种闩锁组件，该闩锁组件具有一个底盘、一个闩锁栓，该闩锁栓可移动地安装在该底盘上并且具有一个用于卡住一个撞杆的关闭位置以及一个用于释放该撞杆的打开位置；一个棘爪，该棘爪具有一个接合位置，在该位置上该棘爪与该闩锁栓接合以便将该闩锁栓保持在该关闭位置，并且该棘爪具有一个脱离结合的位置，在该位置上该棘爪与该闩锁栓脱离接合从而允许该闩锁栓向该打开位置移动；一种偏心安排，该偏心安排限定了一条偏心轴线以及远离该偏心轴线的一条棘爪轴线，其中该偏心件可围绕该偏心轴线旋转并且该棘爪可围绕该棘爪轴线旋转，其中当该棘爪从该接合位置运动到脱离结合位置时该偏心安排沿着顺时针方向和逆时针方向之一围绕该偏心轴线旋转，并且在该棘爪的接合位置上，由该闩锁栓施加到该棘爪上的力而在该偏心安排上产生了一个相对于所述顺时针方向和逆时针方向两者之一的转矩，并且通过一个可运动的接合件阻止该偏心安排沿着所述顺时针方向和逆时针方向两者之一旋转。

PCT/GB2006/000586示出了使可移动支撑面产生移动的不同方法，包括使用电动释放致动器或可替代地手动地使支撑件移动。

本发明的一个方面的锁芯可通过一个离合件可操作地连接到国际专利申请号PCT/GB2006/000586中的闩锁的可运动的接合件上，以便于手动地移动该可运动的接合件。移动PCT/GB2006/000586中的可运动接合件所需的能量总量是较小的，并且因此通过将本发明的钥匙芯连接到PCT/GB2006/000586中的可运动的接合件(通过一个离合件)，使人可以较容易地转动本发明的钥匙和锁芯来移动PCT/GB2006/000586中的可运动接合件，以便释放PCT/GB2006/000586中所示的闩锁。

Claims (12)

1.一种闩锁系统，包括一个闩锁、通过一个离合件可操作地连接到该闩锁上的一个锁芯，该离合件具有一个接合状态，此状态下对锁芯的操作会使该闩锁解锁，并且该离合件具有一个脱离结合的状态，此状态下对锁芯的操作不会使该闩锁解锁。

2.如权利要求1所述的闩锁系统，包括用于手动操作该锁芯的一把钥匙。

3.如权利要求1或2所述的闩锁系统，包括一个第一电致动器，该电致动器的操作致使该离合件接合或脱离接合。

4.如以上权利要求中的任一项所述的闩锁系统，包括用于释放该闩锁的一个第二电致动器。

5.如以上权利要求中的任一项所述的闩锁系统，其中该锁芯的手动操作是使该闩锁手动解锁的唯一手段。

6.如权利要求3所述的闩锁系统，或如权利要求4或5所述的闩锁系统从属于权利要求3时，该闩锁系统包括一个第一电能存储装置以及一个控制系统，其中该控制系统监测和/或估算在该电能存储装置中的能量的量值，并且其中当所述能量的量值下降到低于一个预定水平时该第一电致动器被操作以便接合该离合件。

7.如权利要求6所述的闩锁系统，其中该第一电致动器是由该第一电能存储装置供电的。

8.如权利要求6所述的闩锁系统，包括一个第二电能存储装置，其中该第一电致动器是由该第二电能存储装置供电的。

9.一种车辆，包括如权利要求6至8中的任意一项所述的闩锁，其中该第一电能存储装置是该车辆的主要电能存储装置。

10.如权利要求9所述的车辆在从属于权利要求8时，其中该车辆包括一个乘客门，该第二电能存储装置被安置于该乘客门中或与其紧邻。

11.一种车辆，包括如权利要求1至4中的任意一项所述的一个第一闩锁系统，该锁芯被安装在该车辆的外侧，对该锁芯的手动操作是从该车辆外部使该闩锁手动解锁的唯一手段。

12.如权利要求11所述的车辆，包括另一个闩锁系统，从该车辆外部没有使该另一种闩锁系统手动解锁的手段。

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