CN103526992A - 可展开的车门把手 - Google Patents

Abstract

一种齐平门把手，包括使把手从完全缩回位置转换到中间位置的电动驱动器。然后使用者可以抓住把手，并且拉把手至完全打开位置从而使门解除门闩锁。在使用者释放把手之后，由于弹簧力或电动驱动器，把手转换到关闭位置。门闩锁还可以包含完全电动方案，其中如果检测到预先限定的条件，则把手从关闭位置转换到打开位置，并且电动门闩锁释放门闩锁。

Description

可展开的车门把手

技术领域

本发明涉及一种从缩回/齐平位置展开至伸展/呈现位置的齐平安装的车门把手。

背景技术

车门把手典型地从门中伸出，并且妨碍车辆造型和/或空气动力学。诸如桨式把手、拉带把手（pull-strap handle）、推冲按钮激活把手等这样的各种外侧门把手已经被开发出来。然而，用于机动车辆等的公知的门把手会存在各种缺点。

发明内容

本发明的一方面是提供一种包括可展开的把手系统的车门。门包含这种类型的门，其可移动地安装至车辆，在使用中，用于在打开和关闭位置之间移动。门包括支承结构和从车辆外侧可见的平滑外侧表面。门可以具有面向外的凹部和围绕凹部延伸从而限定凹部的边缘的外围边缘。门进一步包括闩锁机构，该闩锁机构具有在保持和释放位置之间移动的闩锁部件。把手部件可移动地连接至把手支承结构，用于在第一方向从缩回位置到展开位置的移动，以及用于在第二方向从展开位置到缩回位置的移动。把手部件具有相对的内、外表面以及围绕把手部件延伸并且限定外边缘的外围外表面。把手的外边缘紧邻凹部的边缘安装，或者其可以与门的外层齐平。当把手部件处在缩回位置时，把手的外边缘实质上封闭了通向把手部件的内表面的入口。把手部件的外边缘的至少一部分与凹部的外围内表面间隔开，从而当把手部件处在展开位置时限定间隙或手指空隙开口，使得使用者的手指可以通过间隙插入，使使用者的指尖能够接触把手部件的内表面，使使用者能够利用360度紧握拉动门从而将门从关闭位置移动至打开位置。门进一步包括电动驱动器，该电动驱动器可操作地连接至把手从而提供把手在第一和第二方向中的至少一个中的电动移动，并且由此选择性地打开或关闭间隙。

通过参照以下说明、权利要求和附图，所属技术领域的技术人员将进一步理解和领会本发明的这些和其它特征、优点和目的。

附图说明

图1是根据本发明的一方面的可展开的门把手的部分不完整视图；

图2是根据本发明的一方面的门把手的部分不完整俯视图；

图3是根据本发明的另一方面的门把手的部分不完整俯视图；

图3A是沿图3的线IIIA-IIIA的图3的门把手的一部分的剖视图；

图4是根据本发明的另一方面的可展开的、照亮的门把手的部分不完整等距视图；

图4A是沿图4的线IVA-IVA的图4的门把手的剖视图；

图5是根据本发明的另一方面的可展开的门把手的剖视平面图；

图6是根据本发明的另一方面的可展开的门把手的剖视平面图；

图7是根据本发明的另一方面的可展开的门把手的剖视平面图；

图8是沿图5的线VII-VII的图5和图6的门把手的剖视图；

图9是根据本发明的另一方面的可展开的门把手的部分示意俯视图；

图10是沿图9的线X-X的图9的可展开的门把手的不完整视图；

图11是根据本发明的另一方面的可展开的门把手的部分不完整视图；

图12是沿图11的线XII-XII的图11的可展开的门把手的剖视图。

具体实施方式

为了进行说明，此处的术语“上”（“upper”），“下”（“lower”），“右”（“right”），“左”（“left”），“后”（“rear”），“前”（“front”），“垂直”（“vertical”），“水平”（“horizontal”）及其派生词将如图1中的取向与本发明关联。但是，应理解到的是，本发明可以采用各种可供选择的方位，除非有相反的明确说明。还应理解到的是，附图所示及说明书所说明的具体装置和程序仅是限定在权利要求中的本发明的构思的示例性的实施方式。因此，关于此处公开的实施方式的具体的尺寸和其它物理特征不应被认为是限制性的，除非权利要求中另有明确声明。

参照图1，根据本发明的一方面的可展开的门把手总成1包括把手部件5，其可移动地安装至门结构8并且选择性地容纳在与外门表面齐平的开口42中。如以下将更加详细说明的那样，电动机40或其它电动驱动器提供把手5进入和离开开口42的电动移动。电动机40可操作地连接至电动闩锁总成（powered latch assembly）30和电源32。

电动闩锁总成30可以包含美国专利申请公开第20080250718、20090160211、20100235059、20100235058号和美国第7,926,385、7,270,029号专利（以下称为“电动闩锁专利和申请”）中公开的电动闩锁（电子闩锁），其所有内容参考合并于此。如电动闩锁专利和申请中详细说明的那样，电动闩锁总成/电子闩锁30包括控制器31和电动驱动器35，电动驱动器35转换第一机械闩锁部件33以使闩锁部件33选择性地与第二闩锁部件37锁住和解锁。第一和第二闩锁部件33和37的互连选择性地将车门保持在关闭或能打开的构造或状态。电子闩锁总成允许电动闩锁操作和传统机械闩锁操作。

门把手5包括当把手5完全关闭从而其位于开口42中时与车门的外表面10总体上齐平的外表面6。门的外表面10可以是“A级”表面，对其涂上涂料从而与车身的其它部分匹配。可以对把手部件5的外表面6涂上涂料从而与门结构8的外表面10匹配，并且因此具有实质上相同的外观。作为替换地，外表面10可以是具有不同颜色和/或不同质地等的反差化和/或装饰性表面，从而提供有区别的外观。例如，外表面10可以包含铬合金高亮（chrome accent）/镶嵌物或者完全为铬合金表面。把手部件5的外表面6的轮廓与外表面10的周围部分11实质上相同并与之齐平。

进一步参照图2，当把手部件5处在关闭位置“A”时，其紧紧地容纳于在门结构8中形成的开口/腔空间42中。把手部件5的边缘表面43具有严格遵循门结构8的面向内的表面44轮廓的轮廓。这样形成围绕把手部件5延伸的小间隙45。间隙45优选为实质上均一的小间隙使得把手部件5与门结构8的外表面10齐平，从而降低风阻力、改善外观和与本发明的齐平把手总成1关联的其它优点。间隙45可以非常小，例如0.010-0.050英寸（3mm）。

把手总成1可以可选择地包括发光的铬合金镶嵌物15，该发光的铬合金镶嵌物形成从把手部件5的第一端16延伸至把手部件5的第二端18的水平带（horizontal band）。镶嵌物15可以包含具有设置在薄的“单向”反射层或薄膜后面的LED光源的LED背光式铬合金表面。把手部件5还可以包括对应于车辆品牌、型号、制造商的商标等的发光符号或设计20。在使用中，可以打开/关闭符号/发光体20从而对各种输入作出响应。例如，符号/发光体20可以配置为在达到预先限定的标准时打开，然后在预先确定的时间间隔中（例如5或10秒）慢慢地逐渐变暗淡至关闭。把手总成1还包括发光锁住状态指示器22，将其选择性地照亮从而指示使用者门是否锁住。在所示的实施例中，锁住状态指示器22包含发亮的挂锁符号（lightedpadlock symbol）。然而，还可以利用其它设计或标记等指示门锁住的状态。应当理解的是，声频指示器或其它这样的指示装置也可以用于指示门锁住的状态（即，门是否锁住）。把手总成1还可以包括无钥匙进入锁定开关25。无钥匙进入锁定开关25可以包含按钮薄膜式开关（push buttonmembrane type switch），该按钮薄膜式开关可以由使用者以与公知的电动门锁的遥控密钥（remote key fob）的锁住按钮实质上相同的方式手动启动。在使用者启动锁住开关25之后，天线92（图4A）和控制器31检测遥控密钥的存在并检查确定使用者是否得到授权。应当理解的是尽管发光符号20、锁住状态指示器22和无钥匙进入指示器25优选为安装在把手部件5上，一个或多个这些组件可以安装至邻近把手部件5的门结构8，或安装至其它适合的位置。

可展开的门把手总成1还可以包括传统锁芯26（同样参照图2），其位于可移除的挡板（bezel）/盖板28后面。锁芯26通常位于固定的挡板或盖板28后面，因此从车里的外部通常看不到锁芯26。然而，可以移除挡板/盖板28，从而在电动闩锁30由于断电或其它这样的情况而不能操作的情况下提供进入锁芯26的入口。小狭槽34或其它这样的特征可以包括在挡板/盖板28中。在使用中，传统的钥匙、螺丝刀等可以插入狭槽34中以撬松/撬开挡板/盖板28。挡板/盖板28可以具有与门把手结构/底盘/外壳36的卡扣配合连接，或者其可以利用粘合剂或其它适合的材料连接。卡扣配合连接可以包括凸缘（未示出），凸缘在来自钥匙刃的压力下偏离从而允许挡板/盖板28从把手框架36中脱离。

把手总成1包括将把手部件5从关闭位置“A”移动至部分打开或“呈现”位置“B”的电动驱动器，例如电动机40。像电动机40这样的电动驱动器驱动具有螺旋齿轮齿48的蜗齿轮（worm gear）46，其啮合蜗轮/齿轮52的径向齿轮齿50。在使用中，电动机40首先将把手部件5从完全关闭位置A转换到呈现位置B。在把手部件5通过电动机40转换到呈现位置B之后，使用者此时可以抓住把手部件5并将把手部件5从呈现位置B转动到完全展开位置“C”。把手部件5从位置B向位置C的移动导致机械地连接至机械闩锁33的索缆54的移动，从而以传统方式使闩锁机构30解锁。枢轴或铰链56可以包含传统的销、轴、铰链或其它适合的结构。

蜗齿轮46有利地为“自锁定”，并且包括齿轮48上的倾斜槽（slantedflute）。因为蜗齿轮46是自锁定，如果把手部件5处在缩回或关闭位置“A”，则施加到把手5的向外的力不能导致索缆54转换。具体地，向外作用于把手部件5上的惯性力可以导致蜗齿轮46产生作用于蜗轮/齿轮52的力。然而，蜗轮/齿轮52由于其与蜗齿轮46的接合而不能转动。因此，蜗齿轮46和蜗轮/齿轮52由此形成锁定，如果对把手部件5施加力，该锁定防止蜗轮/齿轮52转动，但当通过电动机40对蜗齿轮46施加旋转力时该锁定允许把手部件5的运动。

把手部件5包含具有向内延伸部57和细长外部58的曲柄，其中向内延伸部57和细长外部58共同形成图2所示的平面图中的L形。向内延伸部57的端部62具有弧形表面63，弧形表面63具有相对于枢轴56的均匀的半径。柱64固定至把手部件5的向内延伸部57，并且棘爪簧（detentspring）66安装至门结构8。把手部件5的向内延伸部57包括槽或凹槽70，槽或凹槽70配置为接合齿轮52上的柱72，由此当蜗轮/齿轮52转动时转动把手部件5。柱72与蜗轮/齿轮52的中心轴或转轴68分隔开，并且随着齿轮52的转动而与齿轮52一起转动。

如前所述，电动机40的驱动导致蜗轮/齿轮52转动。如果要将把手部件5从位置A转换到位置B，则驱动电动机40从而向箭头“R1”的方向转动蜗轮/齿轮52。这转而导致蜗轮/齿轮52上的柱72与把手部件5的向内延伸部57的弧形或平滑弯曲的凹口70接触并接合。这转而生成作用于把手部件5上趋向于使把手部件5从位置A转动至位置B的力。因此，如果存在某些操作条件（以下将更加详细说明），则可以驱动电动机40使把手部件5从位置A转换到位置B而不驱动索缆78。

当从控制器31接收到信号时，驱动电动机40向前或相反方向转动，导致蜗轮/齿轮52分别在第一方向“R1”或“R2”转动。把手部件5最初处在完全缩回或关闭位置“A”。当把手部件5处在位置A时，把手部件5上的第二柱74接合棘爪簧66（固定至把手结构），由此产生趋向于使柱64保持在位置“A2”的止动（detent）。这转而产生趋向使把手部件5保持在关闭位置A的止动。当蜗轮/齿轮52在方向R1转动时，蜗轮/齿轮52上的柱72接合把手部件5的凹槽70，导致把手部件5在箭头“R3”的方向围绕轴56转动。因此，柱72从位置A1移动至位置B1并且导致部件5从位置A转换到呈现位置B。应当理解的是柱72的位置B1仅仅是瞬间的。蜗轮/齿轮52转动直到柱72在位置C1停止（在打开循环过程中），并且这允许57转动经过柱72。如果柱72在B1停留，则当操作把手从B至C（手动地）以释放闩锁时在57和72之间将会存在撞击情况（clashcondition）。然后，在电动关闭/缩回循环过程中，柱72从C1转动至B1，然后与70接合并驱动把手回到原始位置A。

索缆54包括外护套76，外护套76具有连接至其的配件（fitting）77。配件77可以以公知的方式安装至把手结构‘x’。索缆54还包括软钢丝（绞合）内索缆78，软钢丝（绞合）内索缆78机械地互相连接把手部件5和机械闩锁33（图1中示意性示出）。端部配件80固定至内索缆部件78。端部配件80可滑动地容纳在在把手部件5的向内延伸部57中形成的弧形狭槽82中以形成空动连接（lost motion connection）。当把手部件5从位置A转换到位置B时，索缆54的端部配件80沿弧形狭槽82滑动，使得当把手5从位置A移动至位置B时无张力通过把手5置于内索缆78上。空动连接确保把手部件5在位置A和B之间的移动不会驱动或拉动索缆部件78。

一俟把手部件5达到位置B，把手部件5朝完全伸展位置C的进一步转动导致蜗轮/齿轮52的柱72从把手部件5的向内延伸部57的弧形凹口70中脱离。操作中，电动机40首先使把手部件5从位置A转换到位置B。使用者然后可以抓住把手5并且将其从位置B转动到位置C。当把手部件5从位置B转动到位置C时，端部配件80接触弧形狭槽82的端部83，由此拉紧并移动索缆78从而驱动机械闩锁33。电动机40配置为转动蜗轮/齿轮52使得柱72从位置A1移动至位置B1，紧接着柱72到位置C1的移动。因此，蜗轮/齿轮52“向前”转动（图2中的逆时针方向）180°从而使把手部件5从位置A转换到位置B。这使柱72转换到与紧邻弧形表面63的把手部件5“完全”脱离的位置，使得从位置B到位置C的把手部件5的手动转动没有被沿把手部件5的向内延伸部57的弧形表面63移动的柱72妨碍或另外影响。应当注意的是弧形表面63以把手5的枢轴84为中心。这允许当把手5从位置B转到C并且从C回到B时，弧形63围绕把手枢轴84转动并且越过齿轮52上的柱72。

把手总成1可以包括扭力弹簧84，扭力弹簧84使把手部件5从位置C朝向关闭位置A偏置。因此，在使用者将把手部件5从位置B拉到位置C从而打开车门之后，使用者然后释放把手部件5，扭力弹簧84导致把手部件5从位置C转动至位置A。把手部件5的端部86可以配置为接触挡块（stop）88从而由此限制把手部件5的向内转动。挡块88可以包含当把手部件5转换到关闭位置A时降低快速返回噪音和振动的弹性表面90。挡块88是两用特征，即，快速返回减震器和监测把手5的原始位置（即，位置A）的接触开关。而且，如上所述，棘爪簧66和柱64控制把手位置B，以及处在把手位置C的完全打开挡块88A从而防止使用者使把手5过度运动以及防止使用者损坏把手5或其它结构/特征。设计把手5的完全运动挡块88A使得在闩锁外释放手柄达到其全部行程之前使把手5停止。这是一种防止把手5在过度运动情况下损坏闩锁的故障保护特征。然后可以使电动机40转动从而使齿轮52从位置C1转换到位置A1。作为替换地，可以以这样的方式控制电动机40：在把手5达到位置A之前使发动机40从位置C1转动至位置A1（如箭头R2所示），由此导致柱72接触把手部件5的向内延伸部57中的槽或凹槽70从而提供把手部件5向完全关闭位置A的电动转动。

如以下将更加详细说明的那样，控制器31和/或60可以配置为利用来自传感器91和/或例如天线92这样的其它输入端的输入。而且，在枢轴56或其它适合位置的传感器可以用于使控制器31和/或60能够确定把手部件5的位置。而且，在内和外挡块位置的传感器可以用于生成表示把手部件5完全打开或完全关闭的信号从而控制电动机40的操作。进一步参照图3，根据本发明的另一方面的可展开的门把手总成100包括驱动蜗齿轮46和齿轮52的电动机40。齿轮52包括柱72。这些组件/特征与上述结合图1和2的可展开的门把手总成1更加详细说明的对应的组件实质上相同。可展开的把手总成100还包括具有端部配件80的索缆54，它们与图2的把手总成1的对应组件实质上相同。用与图2的门把手总成1相同的附图标记来标记的图3的组件与相同附图标记的图2的门把手总成1的组件实质上相同，因此将不再结合图3进行详细说明。

与图2的把手总成1相比，图3的把手102包括由楔形中心部106形成的中心开口105、分别的内、外径向延伸部108和110以及外弧形部112。挡块114包括弹性垫片116，弹性垫片116充当快速返回减震器和监测把手5的原始位置的接触开关。挡块114以与以上结合图2更加详细说明的挡块88实质上相同的方式起作用。

门把手部件102还包括滑动总成118（还参照图3A），滑动总成118在位置A、B和C之间的运动过程中支承把手部件102。滑动总成118可以包含紧紧地容纳在弧形通道或槽122中的向外延伸弧形舌状部件120。通道122可以包含低摩擦内表面，以及/或者向外延伸部120可以包含低摩擦表面。例如，延伸部120和通道122其中之一可以由钢或其它金属制成，并且延伸部120和通道122中的另一个可以由特氟纶或其它低摩擦聚合物材料制成。而且，减震器（未示出）可以用于互相连接把手部件102和门结构8，由此控制把手部件102的速度。

滑动总成118可以包括外挡块，外挡块包含当把手部件102转换至打开位置C时接触内表面126从而阻止把手部件102越过位置C的向外转动的第二弹性部件124。

把手系统100还可以包括锁芯26，如果由于电力故障等致使电动机40不能工作，锁芯26提供机械的备用方案。可以通过将钥匙或其它物体插入狭槽34中由此撬松盖板28从而移除盖板28（图1）。然后将传统的钥匙插入锁芯26。钥匙在顺时针方向的转动转换具有与索缆54实质上类似的结构的传统机械索缆或杆（未示出）。

进一步参照图4，门把手总成1或100可以包括安装至把手部件5或把手部件102的下边缘部130的LED灯。当把手部件5处在打开或部分打开位置时，来自LED128的光132在箭头“D”的方向向下照射到邻近车辆的地面上从而在地面138上形成光图案136。把手5的下边缘部130的LED光源128可以由制成透镜134的透明或半透明材料构成。用可以与车辆外车身表面匹配的颜色喷涂材料。激光可以用于刻蚀透镜从而选择性地移除涂料，藉此透镜形成光图案136，其中光图案136形成品牌标志等。可以配置LED128使得当把手5处在关闭位置时LED128关闭和/或阻断，使得仅在把手部件5没有处在完全关闭位置时LED128照亮地面。

参照图4A，门把手部件5（或者这里描述的任何其它把手部件）可以包括外结构140和内结构142。把手5可以包括发光铬合金镶嵌物15和总体上向外背向车辆的“A级”表面6。内表面12总体上面向车辆。门把手5可以包括设置在细长内空间144中的内天线92。天线92向外朝向把手部件5的外表面6。天线92可以是与无钥匙进入遥控密钥（keyless entryfob）94通信的公知设计。天线92可操作地连接至控制器31和/或车身控制模块60（图1和2）。控制器31和/或控制器60基于无钥匙进入遥控密钥94鉴定使用者身份。如何、何时以及在什么条件下把手从位置A呈现/展开至位置B的细节可以由使用者配置为适合他们的个体需求。

解锁传感器96也设置在把手部件5的内部空腔144中。解锁传感器96面向把手部件5的内表面或“B”表面12。在使用中，如果使用者的手指97位于邻近B或内表面12的位置，则传感器96检测检测到使用者的手指或手90的存在。传感器96可以包含压电（即触敏）传感器，或其可以包含如果物体处在预先限定范围内则触发的电容（接近）传感器。锁定传感器25设置在邻近把手部件5的前端5A（图1和2）的位置，藉此锁定传感器25可以被使用者按压/驱动从而锁住/解锁车门。

在使用中，当使用者接近车辆并且达到离车辆的预先限定范围（例如1-2米）时，包含天线92、解锁传感器96和锁住传感器25的被动进入被动起动（PEPS）模块与无钥匙进入遥控密钥94通信。控制器31和/或60基于无钥匙进入遥控密钥94鉴定使用者身份。导致电动机40的驱动从而转换把手5（或102）所需要的条件可以设定为满足特定的使用者要求。如果满足这些条件，则驱动电动机40，并且把手部件5从位置A转换到位置B。然后使用者抓住把手5，解锁传感器96生成表明使用者的手存在的信号。如果传感器96没有生成表明使用者的手存在的信号，即使对内索缆78施加张力，电动闩锁总成30将不允许闩锁33转换至解锁位置（对于电子闩锁而言，对于机械闩锁则为开锁位置）。然而，如果传感器96确定使用者的手指97存在，如果是电子闩锁，则电动闩锁总成30改变至“可解锁”状态，但如果是机械闩锁，则电动闩锁总成30改变至开锁状态。

如果系统已经将电动闩锁总成30转换至可解锁状态（对于电子闩锁而言，对于机械闩锁则为开锁状态），使用者然后可以继续拉紧把手5从而转换索缆78并且由此转换闩锁33至解锁位置。然后使用者释放把手部件5，并且扭力弹簧56导致把手部件5返回位置B，然后马达提供动力使其回到把手位置A。一俟使用者进入车辆，并且控制器31和/或60（以及天线92）检测到无钥匙进入遥控密钥在车辆内部，如果闩锁总成30包含电子闩锁，则控制器31和/或60致使电动闩锁总成30转换至锁住位置。如果使用机械闩锁，一俟车辆达到预先确定的速度（例如12Km/hr），闩锁就移动至锁定状态。门半开信号和灯也关闭。当点火开关打开时，控制器31和/或60发送信号至电动机40从而在关闭方向“R1”（图2和3）转动，并且齿轮46和52确保把手部件5驱动至完全关闭位置A。当齿轮52转动时，柱72转动至位置A1（图2），因此利用无钥匙进入特征或构造完成完整进入-离开循环。

如果车辆不具有无钥匙进入特征，遥控密钥94可以包含具有按钮或其它使用者输入特征的传统遥控密钥。而且，锁定开关或传感器25可以配置为提供按钮锁定/解锁功能。当接收到来自传感器25或遥控遥控密钥的解锁信号时，可以驱动电动机40从而使把手5从位置A转换至位置B。把手从位置A转换到位置B的条件可以由使用者改变。具体地，使用者可以选择不同的操作模式或条件，控制器31和/60配置为藉此使把手部件5从位置A向位置B展开。

例如，系统可以配置为在使用者到达车辆以前打开灯并且使驾驶员的门把手5从位置A转换到位置B。而且，使用者可以选择操作模式，其中，如果在使用者到达车辆之后使用者接触把手或将他们的手移到把手上，则把手从位置A展开到位置B。当车辆在车库、外面等并且使用者/所有者正在参与例如修剪草坪这样的不同的活动时，如果使用者携带遥控密钥94从车辆旁边走过，则该操作模式防止把手从位置A到位置B的不经意或无用的转换。

利用可编程软件的设计的灵活性允许使用者针对他们的嗜好、生活方式需要以及风险承受能力配置他们的个人的进入/离开经验。一些使用者不想每次在他们接近车辆时他们的把手展开，而其他喜欢把手处在为他们的使用做好准备的呈现/展开位置的便利（例如，在工作后的寒冷的冬日夜晚）。

在这样的条件下，一些使用者不想等待把手5转换到位置B，因为这将使他们延迟进入车辆中。

控制器60可以包括天线和/或能够使其与手机通信的其它特征。使用者可以利用他们的手机给他们的车辆发送命令从而要求在给定时间（例如下午6点）为他们的到达做好准备。然后他们的车辆将进入准备模式，该模式中，所有临界系统准备使用。例如，内部灯可以打开，座位上的加热器可以激活，并且车辆气候控制可以激活。然后控制器60发送信号给使用者表明它已经完成对于下午6点到达的它的准备模式。然而，配置控制器31和/或60使得把手5没有从位置A展开至呈现位置B，直到其在预先限定的范围内（例如1-3米）实际上感测到进入遥控密钥94的存在。这样，车辆“知道”使用者趋于在规定的时间到达并使用车辆，并且一俟使用者在1-3米范围内时其可以呈现把手。

进一步参照图5，根据本发明的另一方面的可展开的把手系统150包括在完全缩回位置A和展开位置B之间由电动机40A线性地驱动的把手部件152。把手部件152限定开口154，开口154是细长的从而为使用者形成环型握把。把手部件152包括把手体156（还参照图5A）和锁定状态指示器，其中把手体156可以包括发光铬金属镶嵌物或长条15，锁住状态指示器可以包含例如挂锁等（例如图1的22所示）这样的照亮标志。把手体156可以包括空间或空腔162以及设置在空腔162中的天线92和解锁传感器96。可以以与上述实质上相同的方式操作天线92和传感器96。电动机40A可以如以上更加详细说明的那样可操作地与例如控制器31和60（图1）这样的控制器和电动闩锁相互连接。线性传感器为控制器31和/或60提供数据，使得控制器可以确定把手部件152的位置。

再次参照图5，把手体156可以滑动地安装在外壳164中。外壳164包括可以围绕外壳164的边缘168延伸的一对凸缘166。螺纹紧固件170通过凸缘166容纳在开口172中，并且螺纹紧固件170能够与连接至门结构8的对应螺母174螺纹接合。弹性垫圈176可以设置在外金属板蒙皮178和用于将外壳164固定至门结构8的部分门结构8之间，从而防止空气、水和灰尘侵入。

把手部件152可以通过线性滑动组件194A和194B可滑动地安装至外壳164。进一步参照图8，滑动组件194可以包含把手体156的向外突出线性舌状物196A和196B，它们可滑动地容纳在外壳164的侧壁165A和165B的通道198A和196B中。突出196和通道198之一或二者可以包含例如特氟纶这样的低摩擦材料从而便于把手部件152相对于外壳164的滑动。减振器和/或弹簧可以用于为位置A（原始位置）和B（展开位置）处的控制挡块控制把手部件152的移动。

一对齿条部件180A和180B包括面朝外的齿182A和182B。齿条180A和180B固定至把手部件152的把手体156或与之成为一体，因此随把手部件平移。一对较大直径的圆柱齿轮184A和184b可转动地分别安装至销或轴188A和188B。齿轮184和186可以通过栓（key）192A和192B固定至销188。两个齿轮（即184和186）的垂直堆叠提供从电动机40A至齿条（180A、180B）的减速从而实现把手/齿条系统的高扭矩和受控线性慢速运动。电动机40A以非常高的rpm（1000+）转动，并且蜗齿轮190A和190B也以高的rpm转动。该rpm通过传动比降低，该传动比通过较大直径的齿轮184降低来自蜗齿轮190A和190B的速度并且还增加扭矩。由于较小直径齿轮186也位于与较大齿轮184相同的轴上，较小齿轮186将以相同的角速度和扭矩转动。由于扭矩=力x D（其中D是距离，在这种情况下是齿轮的半径），由较小直径齿轮186产生的力大于由较大直径齿轮184产生的力，因为“D”在较小齿轮D上较小，较小直径齿轮186上的扭矩与较大齿轮上的扭矩相同，因为它们固定在相同的轴上，但由较小直径齿轮186产生的力大于较大直径184产生的。较小直径齿轮186与齿条180A和180B啮合并且将大的力传递给把手体。因此，该构造满足克服在齐平把手之上以及把手和围绕把手的金属片之间的冰的形成所需要的大的力。

应当理解的是当从平面视角或水平截面视角观察时蜗齿轮190A和190B在相同的方向转动。然而，应当注意的是如果电机轴在CCW方向转动（如从图5的左侧观察到的那样）并且蜗齿轮在左侧（190A）上具有左槽沟（LH flute）并且在右侧（190B）上具有右槽沟（RH flute），那么如果从右侧蜗齿轮190B观察则在CW方向转动（由于不同的观察视角）。销或轴188A和188B通过轴承189A和189B可转动地安装至外壳164（还参照图8）。如图8所示，外壳164包括相对的侧壁165以及上、下壁167，它们共同形成总体矩形横截面的形状和内部空间或空腔163。一对螺旋方向相反的螺旋齿190A和190B分别接合圆柱齿轮184A和184B。蜗齿轮190A和190B由电动机40A在相同的转动方向“R1”驱动。一对较小直径的齿轮186A和186B分别接合齿条180A和180B的齿182A、182B。参照图8，齿条180A和180B可以通过安装结构181刚性地固定至把手体156或者它们可以整合/模塑到把手部件152。

当把手部件152处在缩回位置时，把手部件152的外/正面158与车门的外表面10齐平，如虚线158A所示（图5）。当驱动电机40A时，蜗齿轮190A和190B都在方向R1转动，导致齿轮184和186如箭头“R3A”和“R3B”所示在相反的方向转动。蜗齿轮190A和190B都固定至电机40A的相同的轴191，并且因此以相同的角速度、但在相反的转动方向R3A和R3B驱动齿轮184A和184B。应当注意的是蜗齿轮是在相反方向开槽（例如190A是左开槽，190B是右开槽），这就是导致齿轮184A和184B在相反方向转动的原因。当驱动电机40A时，还以相同的角速度、但在相反的角方向（即图5顺时针方向和逆时针方向）驱动较小直径的齿轮186A和186B。齿轮186与线性齿条180A和180B接合/啮合，使得齿轮186A和186B的转动导致把手部件152在打开循环中从完全缩回/原始位置A线性向外运动至展开位置B，并且在关闭循环中正好相反。

然而，由于齿轮齿的几何形状，输入把手部件152的力不能导致齿轮184和186使蜗齿轮190A和190B转动。因此，如果对把手部件152施加惯性力（或其它力），则把手部件152不能从完全缩回位置A转换至展开位置B。然而，可以通过在相对于使把手部件152从位置A转换至位置B所需方向的相反方向上驱动电动机40A使把手部件152从展开位置B转换至缩回位置A。然而，可以通过在相对于使把手部件152从位置A转换至位置B所需方向的相反的方向上驱动电动机40A使把手部件152从展开位置B转换至缩回位置A。

再次参照图5，一对弹性挡块部件200A和200B可以安装至外壳164的后壁202。在使用中，把手体156的后表面204可以接触挡块200A和200B从而防止外侧表面158向内超过车门的外表面10的移动，由此维持门外板的齐平状态。传感器可以可操作地连接至把手部件152从而当把手部件152处在完全缩回位置时对控制器31和/或60提供指示。

进一步参照图6，根据本发明的另一方面的滑动可展开把手总成250包括许多与把手总成150实质上相同的组件。然而，齿轮290A和290B、284A和284B、286A和286B以及齿条280A和280B包含提供相对于如图5中公开的直齿轮平稳运转并具有其它优点的斜齿轮（helical gear）。滑动把手总成250的其它组件与图5的滑动把手总成150的对应组件实质上相同，并且除了为每一个部件编号增加了“100”以外，图6中的对应组件因此与图5中的编号相同。把手组件250可以包括结合把手组件150说明的位置和挡块传感器。

进一步参照图7，根据本发明的另一方面的滑动把手总成210包括把手212，把手212包含可滑动地容纳在外壳224中的把手体216。把手体216可以具有置于其中的天线92，以及解锁传感器96。天线92和解锁传感器96以与上述结合图5和6更加详细说明实质上相同的方式进行操作。滑动把手总成210可以包括如图8所示的线性滑块（linear slide）194。把手总成210包括驱动蜗齿轮220的电机40B。蜗齿轮220接合固定至把手体216的线性齿条222。电机40B固定至外壳224，使得电机40B的驱动导致齿条222和把手体216如箭头“Y”所示向内和向外转换（图7）。螺纹紧固件226和228可以用于将外壳224固定至门结构8。

把手总成210可以包括可操作地连接至控制器的位置/挡块传感器。把手总成219以与上述分别结合图5和6更加详细说明的把手总成150和250实质上相同的方式进行操作。

进一步参照图9和10，根据本发明的另一方面的可展开把手系统300包括把手部件305，把手部件305可转动地安装至车门结构308用于围绕相对于车辆形成总体上垂直的轴的销或轴356转动。可以对把手部件305的外表面306涂上涂料从而与车门314的加工表面310匹配。把手部件305包括形成外表面306的外部316以及连接至销或轴356的向内延伸部318。向内延伸臂部分320形成拉紧索缆354从而驱动机械门闩锁333的曲柄（bell crank）。端部配件355使内部索缆378和臂320相互连接。

齿轮部件或扇形齿轮342可转动地安装至销或轴356，并且包括齿轮343，齿轮343啮合蜗齿轮344的齿轮345。电机340的驱动使蜗齿轮344转动，由此提供扇形齿轮342围绕销或轴356的电动转动。

操作中，把手部件305最初处在缩回位置“A”（图9），其中把手部件305的外表面306与车门314的加工表面310齐平。电机340的驱动导致扇形齿轮342围绕销352转动。扇形齿轮342的边缘表面346接合把手305的内部318上的挡块或突出348，由此使把手部件305从位置A向外转动至位置B。然后使用者抓住把手部件305并且向外将其拉至位置C，由此导致内部索缆378驱动门闩锁333。当把手部件305从位置B向外转动（手动）至位置C时，突出348从把手部件305的边缘表面346中脱离，使得电机340以及齿轮342和344不会干扰或影响索缆354和闩锁333的驱动。在驱动闩锁333之后，使用者释放把手部件305，扭力弹簧（未示出）导致把手部件从位置C向内转动至位置B。电动机可以配置为在启动机械闩锁333之后使扇形齿轮342回复至由虚线342A标明的其原始位置。这允许扭力弹簧使把手部件305回复至完全关闭或最初位置A。

挡块或类似物352可以用于当把手部件305朝关闭位置A运动时阻止把手部件305的转动超过位置A。转动传感器（未示出）可以可操作地连接至控制器332由此使控制器330能够随时确定把手部件305的位置，并且开关或传感器（未示出）可以用于当把手部件305处在关闭位置时向控制器发信号。

进一步参照图11和12，根据本发明的另一方面的枢轴转动把手总成380包括把手部件386，把手部件386可枢轴转动地安装至销或轴382用于围绕总体上垂直的轴384转动。销382安装至门结构390并固定在把手外壳或挡板上。车门的外蒙皮或层388包括加工外表面389。挡板392通过多个螺纹紧固件394固定至门结构390。在示例性实施例中的挡板392包括分别的上、下水平延伸部392A和392B，以及分别的前、后端部392C和392D。挡板部分（bezel segment）392A-392D共同形成平行四边形。当把手部件386处在关闭位置“A”时（图12），把手部件386的外表面387与车门的加工外表面389实质上齐平。当把手部件386如箭头“R12”所示向外转动时，把手部件386的内端396遵循轨迹398（图12）。

把手部件386可以包含具有延伸部391的曲柄，其中延伸部391具有包含在其中的弧形槽393。索缆397的端部配件395容纳在弧形槽393中从而形成空动连接。

把手部件386的内表面385与门390的表面383分隔开从而形成间隙或空间376。天线92和解锁传感器96可以以与上述对结合图1-10说明的把手所详述的相同的方式放置在把手部件386中。在使用中，使用者可以如箭头“P”所示推动把手部件386的内端部374（图12）。这导致把手部件朝呈现位置“B”向外转动。然后可以手动地向外拉把手部件386至完全展开位置（未示出）从而释放车门闩锁。当把手部件386从位置A向外拉至位置B时，索缆397的端部配件395沿弧形槽393滑动。然而，一俟把手部件386达到位置B，把手部件386的进一步转动导致端部配件395接触弧形槽393的端部，由此在索缆397上产生打开门闩锁的张力。弹簧或类似物可以配置为使把手部件386偏置到关闭位置。

而且，棘爪等（未示出）可以用于使把手部件386可释放地保持在完全关闭位置A。可以配置把手部件386使得围绕轴384的转动惯量均等，使得车辆上的侧碰撞不会在把手部件386上产生转动力。

作为替换地，把手部件386可以通过如图2、3和9所示的电动机构和齿轮可操作地与门结构390相互连接。可以驱动电动机以使把手部件386从关闭位置A初始移动至中间位置B，然后使用者可以将把手部件拉到完全打开位置。

如果把手总成380包含把手的电动方案，则可以首先驱动电动机使把手部件从完全缩回或关闭位置A转换到中间位置B。用于此目的的驱动机构可以与上述结合图2、3和9的机构实质上相同。然而，如果由于电力故障等使得电动机不能运作，那么使用者可以按照箭头P所示那样用力按把手部件386的端部区域374从而手动将把手从位置A转动至位置B。

锁芯372通常隐藏在把手部件386后面。然而，把手部件386向中间位置B的枢轴转动使锁芯372暴露，然后如果车辆存在电力故障，则使用者可以接近锁芯372，并将传统钥匙插入锁芯372从而使门解锁。弹性部件370充当阻止把手部件386向内转动经过关闭位置A的挡块。

上述每一个电动把手系统还可以包括例如电热元件98（图4A）这样的融冰特征。如以下讨论的那样，电热元件98可以可操作地连接至与控制器31和/或60连接的温度计和/或其它控制输入端。电热元件98可以按照特定应用可能需要的安装至门结构8或者把手上的任何适合的位置。电热元件98可以模塑到把手体中，并且其可以与其它把手/车辆电子器件结合在一起。而且，把手可以包括根据需要将热从电热元件98传递至把手的其它区域的传热通道。电热元件98可以包含例如金属丝这样的电热元件，或者其可以包含红外线加热器、辐射加热器、电化学装置或其它适合的加热元件。电热元件98可以模塑到把手体中，并且可操作地连接至监测外部温度的温度传感器。如果感测到的外部温度降到预先限定的温度（例如38°F）以下，则打开加热元件。加热元件可以是可变的，并且可以调整把手的外表面或外层的温度由此防止冰的形成。

根据本发明的另一方面融冰的方法包括驱动电动机使把手稍微移出从而打破冰。这可以根据预先限定的标准周期性地进行，并且可以与使用加热元件相结合。

本发明的另一方面包含向内推动把手的内端396（图12）从而打破冰。然后把手部件386可以用于如上所述释放闩锁并打开门。

解决冰形成的另一种方式是包括产生高频振动并破坏冰的超声换能器。该功能可以由与通过使用者按遥控密钥上的按钮遥控启动类似的特征触发，并且其将触发超声换能器驱动并打破从而破坏任何形成的冰。融冰清洗液也可以与超声换能器一起使用或单独使用。

本发明的另一方面包括将把手制造为使得把手的表面不允许形成冰。例如，不允许冰附着在其上的表面可以用于防止冰的形成。

根据本发明的另一方面，图2和3所示的连接到闩锁的索缆或其它机械连接是可选择的，使得闩锁30的电动驱动器35可以提供在“正常”操作过程中的闩锁部件33的驱动（即当提供至电动驱动器的动力可用并且不需要使用备用锁芯26时的操作）。

索缆和空动机构可以（可选择地）与图5、5A、6、7和8的线性平移把手一起使用，使得这些把手可以具有机械操作，藉此把手越过位置B移动从而机械地解锁闩锁。例如，参照图5，把手部件152可以包括具有细长狭槽147的细长调整片（tab）或其它结构146，其中细长狭槽147可滑动地接合索缆149的端部配件148。当把手部件152完全缩回时，端部配件148处在位置“A”。然而，当把手部件152从位置A移动至位置B时，端部配件148沿着细长狭槽147移动直到到达端部位置“B”。可以配置齿条180A和180B上的齿轮齿182使得端部齿183A和183B刚刚开始从齿轮186A和186B中脱离，使得然后可以将把手部件152从位置B向外手动拉到完全展开位置。当把手从位置B移动至完全展开位置时，由于配件148碰撞狭槽147的端部，把手拉紧索缆149。该类型的空动机构（图5）还可以可选择地与图5A、6、7和8的线性平移把手一起使用。应当理解的是可以选择空动机构的组件的位置从而避免与其它组件的机械干扰。

这样，闩锁还可以以与上述结合图2和3更加详细说明的布置实质上类似的方式机械地释放。把手152和/或索缆149可以是弹簧向内偏置的，使得当使用者释放把手部件152时把手152从完全展开位置转换回到位置B。然后齿条180A和180B的端部齿轮183A和183B分别就位从而当驱动电动机40A时啮合齿轮186A和186B。应当理解的是图6和7的把手机构可以包括具有空动特征的类似索缆连接从而提供门闩锁的机械操作。

上述门把手可以包括如上所述的“机械”操作，其中把手从完全关闭位置转换到呈现或中间位置，然后由使用者向外拉从而驱动索缆和门闩锁。作为替换地，上述每一个把手都可以利用完全电动门闩锁进行操作。当这样配置时，门把手通过例如电动机这样的电动驱动器从完全关闭位置转换到中间位置。然后使用者抓住把手，并且如果满足各种预先限定的条件，则与门或车身控制模块结合的把手中的开关/传感器利用电动驱动器释放闩锁。如果门把手这样配置，则不需要把手和闩锁之间的例如索缆这样的机械连接。这将被称为电动闩锁方案。

现在将说明完全电动构造中的门的操作。图1和2的门把手将用来进行说明，但应当理解的是上述更加详细说明的其它把手也可以以实质上相同的方式控制。在使用中，如果电动闩锁总成30处在锁定构造中，并且使用者接近车辆，则天线92检测使用者是否带有具有被系统识别的安全码的无钥匙进入遥控密钥。如果系统（例如无钥匙进入/门控制器模块30）检测到授权安全码，则使用者被鉴定为真，并且控制器31处在“已鉴定的”状态。如果使用者已经得到授权，则使用者然后可以将他或她的手（或其它物体）放置在传感器96的预先限定距离内，并且控制器31然后将生成导致电动闩锁35转换至解锁构造的信号。

在电动闩锁35转换至解锁位置之后，使用者可以将门拉至打开位置。当使用者关闭门时，可以通过摆动关闭门的传统的方式最初地关闭门。这导致电动闩锁总成30转换至锁住构造，将门保持在关闭位置。如果使用者期望从外面锁住门，他或她通过触摸位于传感器25的位置的把手部件5的表面驱动传感器或开关25。应当理解的是系统可以配置为需要在天线92和控制器31接收到授权信号的同时驱动开关25。

Claims (18)

1.一种包括可展开的把手系统的车门，其特征在于，门包含：

一种类型的门，其可移动地安装至车辆，在使用中，用于在打开和关闭位置之间移动，其中，门包括把手支承结构和从车辆外侧可见的平滑外侧表面，门具有开口和围绕开口延伸的外围边缘；

闩锁机构，所述闩锁机构具有在保持和释放位置之间移动从而将门选择性地保持在关闭位置的闩锁部件；

把手部件，所述把手部件可移动地连接至把手支承结构，用于在第一方向从缩回位置到展开位置的移动，以及用于在第二方向从展开位置到缩回位置的移动，并且其中把手部件具有相对的内、外表面以及围绕把手部件延伸并且限定外边缘的外围外表面，并且其中当把手部件处在缩回位置时，把手的外边缘紧靠开口的边缘安装并且封闭了把手部件的内表面的入口，并且其中把手部件的外边缘的至少一部分与开口的外围内表面间隔开，从而当把手部件处在展开位置时限定进入空间，使得使用者的手指可以插入进入空间，使使用者的手指能够接触把手部件的内表面，使使用者能够拉动门从而将门从关闭位置移动至打开位置；

电动驱动器，所述电动驱动器可操作地连接至把手并且提供把手在第一和第二方向中的至少一个上的电动移动，并且选择性地打开或关闭把手部件从而形成手指进入空间。

2.根据权利要求1所述的车门把手，其特征在于，

把手部件机械地连接至闩锁机构并且当在把手部件上施加力时使闩锁部件从保持位置转换至释放位置。

3.根据权利要求2所述的车门把手，其特征在于，

把手部件可从展开位置移动到释放位置，并且把手部件从展开位置到释放位置的移动导致闩锁部件从保持位置转换至释放位置。

4.根据权利要求1所述的车门把手，其特征在于：

把手部件可枢轴转动地连接至把手支承结构并且在缩回和展开位置之间转动。

5.根据权利要求4所述的车门把手，其特征在于：

把手部件包含细长结构，其中所述细长结构具有基座端和自由端，基座端可枢轴转动地连接至把手支承结构，并且自由端向外转动远离门的平滑外表面。

6.根据权利要求5所述的车门把手，其特征在于：

把手部件包含环状结构，所述环状结构具有中心开口，穿过该开口具有至少约一英寸宽乘三英寸长的其的一部分，藉此使用者的手指可以通过开口延伸并且允许抓握住把手部件。

7.根据权利要求1所述的车门把手，其特征在于：

把手部件可滑动地连接至把手支承结构并且在缩回和展开位置之间线性移动。

8.根据权利要求7所述的车门把手，其特征在于：

把手部件包括与门的平滑外表面实质上齐平的平滑外把手表面，并且当把手部件处在缩回位置时，平滑外把手表面与门的平滑外表面共同形成实质上均一、连续的表面。

9.根据权利要求8所述的车门把手，其特征在于：

外把手表面是实质上平面的。

10.根据权利要求1所述的车门把手，其特征在于：

闩锁包括电动驱动器，当驱动电动驱动器时，其转换闩锁部件。

11.根据权利要求10所述的车门把手，其特征在于：

把手部件可滑动地连接至把手支承结构并且在缩回和展开位置之间线性移动。

12.根据权利要求11所述的车门把手，其特征在于：

把手部件可滑动地连接至把手支承结构，用于在缩回和展开位置之间移动；并且包括：

包括转动轴的电动机，所述转动轴具有安装在轴的相对端的第一和第二驱动齿轮；

与第一和第二驱动齿轮啮合的一对间隔开的转动齿轮；

与转动齿轮啮合并且当驱动电动机时在缩回和展开位置之间向内和向外转换把手的一对间隔开的齿条。

13.根据权利要求12所述侧车门把手，其特征在于：

电动机和转动齿轮安装至支承结构，并且齿条安装至把手部件并且随着把手部件移动。

14.根据权利要求13所述的车门把手，其特征在于：

每一个转动齿轮包括限定第一直径的第一齿轮部分以及限定明显小于第一直径的第二直径的第二齿轮部分，并且第一齿轮部分啮合第一和第二驱动齿轮，并且第二齿轮部分啮合齿条。

15.根据权利要求14所述的车门把手，其特征在于：

第一和第二驱动齿轮包含蜗齿轮。

16.根据权利要求15所述的车门把手，其特征在于：

第一和第二驱动齿轮具有相反的螺旋/槽沟，并且导致转动齿轮在相反方向转动。

17.根据权利要求16所述的车门把手，其特征在于：

转动齿轮限定转动的轴并且包含斜齿轮，所述斜齿轮具有在围绕转动的轴的螺旋轨迹上形成的齿。

18.根据权利要求16所述的车门把手，其特征在于：

转动齿轮限定转动的轴并且包含蜗齿轮，所述蜗齿轮具有远离转动的轴向外延伸的齿。

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