CN103597156B - 闭锁系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种闭锁系统，尤其是机动车门锁，具有至少一个杆件（1）和用于杆件（1）的定位保险单元（5，6，7，8），其中，定位保险单元（5，6，7，8）具有至少一个弹簧元件（5）并设置用于规定杆件（1）的至少一个稳定位置（E），其中，弹簧元件（5）在开口（8）区域中穿过杆件（1），其中开口（8）允许杆件（1）相对于弹簧元件（5）在预定的摆角范围（9）内进行摆动运动。

Description

闭锁系统

技术领域

本发明涉及一种闭锁系统，尤其是机动车门锁，带有至少一个杆件以及用于杆件的定位保险单元，其中，该定位保险单元具有至少一个弹簧元件并且设置用于规定出所述杆件的至少一个稳定位置。

背景技术

在按DE102008011545A1的、开头所述结构的闭锁系统中，弹簧与杆件上的相应轮廓相结合地用于共同形成双稳式的定位保险单元。出于该目的，该弹簧是带有两个弹簧边腿的螺旋扭力弹簧。一栓部用于支撑和支承弹簧或螺旋扭力弹簧，该栓部穿过相应的弹簧线圈。

根据按照DE102007055413A1的、同样类型的教导，描述了一种具有多稳态的构件弹簧装置的闭锁系统。在此，偏心部段设置在构件上，该构件沿着在至少一个第一稳定位置与第二稳定位置之间的运动路径摆动。在这种情况下，弹簧元件张紧在固定支承件与浮动支承件之间并且由简单的直线的弹簧丝形成，该弹簧丝在两个端部处弯曲90°。

在现有技术中总是设计成：弹簧元件在占据至少一个稳定位置时或者是在位置变换时或多或少地执行预定的运动。在DE102008011545A1中实际上公开了螺旋扭力弹簧围绕穿过线圈的栓部的转动运动。在按照DE102007055413A1的教导中，至少在一种变型中这样设计：弹簧元件至少在浮动支承部的区域中或多或少地执行预定的线性/线形运动。

弹簧元件的所述转动和/或线性运动附加于总归必须的弹簧元件弹性变形地被观察到并且加入其中。因此，在密集并且长期使用时可能出现弹簧元件的疲劳问题或者存在这样的风险：弹簧元件不能或不再能完全满足希望的功能。也就是说，在较长的时间范围内在现有技术的技术方案中可能会威胁到功能可靠性。本发明旨在总体上对所述问题作出补救。

发明内容

为解决所述技术问题，在本发明范围内的所述类型的闭锁系统的突出之处在于：弹簧元件在开口区域中穿过杆件，其中该开口允许杆件相对于弹簧在预定的摆角范围内进行摆动运动。

按照一种有利的构造方案，弹簧元件主要有直的弹簧丝制成。此外，大多这样设计：弹簧元件分别在端点处被夹紧。而在这两个端点之间保留的中间区域可以弹性变形，其中，与弹簧元件相互作用的杆件用于该中间区域的希望的弹性变形。

在本发明的范围内，采用首先并主要构造为直的弹簧丝的弹簧元件，该弹簧元件在端点处被夹紧。由此，在运行中可能出现的弹簧元件的线性运动、旋转等都不被允许，因此前述的疲劳问题不会出现或不会再出现。同时，在本发明的范围内弹簧的弹性被利用从而能够形成杆件的至少一个稳定位置。

定位保险单元大多设计成双稳式的。也就是说，杆件可以摆动到两个稳定位置中，其中，这两个稳定位置分别通过杆件与弹簧元件的相互作用规定出。这一点具体地以如下方式实现：弹簧或弹簧元件穿过杆件中的开口并且该开口设计成允许杆件的所述摆动运动。杆件大多能够从一个稳定位置摆动到另一稳定位置，其中，在这两个稳定位置之间的角范围形成预定的摆角范围。

为了具体实现这一点，杆件中的开口有利地具有两个基本上相对置并且间隔开的、用于弹簧元件的接触面。为了在考虑预定的摆角范围的情况下实现杆件相对与穿过它的弹簧元件的可摆动性，接触面相对彼此通常具有一间距，该间距是弹簧元件的直径的多倍。如上所述，弹簧元件主要构造为直的弹簧丝或者主要由这种直的弹簧丝形成。直的弹簧丝通常具有圆柱形的构型，该构型具有圆形横截面和相应的直径。在大多数情况下，弹簧元件的直径使得在界定杆件中的开口的两个接触面之间能并排旋转两个或三个弹簧元件。

换句话说，在所述两个接触面之间的间距例如是弹簧元件直径的两倍、三倍等。在此当然也可考虑非整数的倍数，例如包括间距是弹簧元件直径的1.5倍、2.5倍的情况。

界定杆件中开口的这两个接触面具有不同设计。实际上，接触面中的一个设计为偏转面而另一个设计为止挡面。偏转面在杆件的整个摆动运动中抵靠在弹簧元件上。而止挡面仅在规定出稳定位置时移动成抵靠弹簧元件。

由于这种设计表明：偏转面使弹簧元件或直的弹簧丝在两个稳定位置之间单侧地——也就是在一个方向上——偏转。这是因为弹簧丝或弹簧元件在其端点处分别被夹紧，使得加载弹簧元件的偏转面用于弹簧元件在一个方向上——也就是单侧的——所述弹性变形。而弹簧元件在相应的稳定位置中基本上不经历偏转。也就是说，在该稳定位置中偏转面不加载或实际上不加载弹簧元件。

以这种方式在两个稳定位置之间形成了杆件的转向点/转变点。在该转向点的区域中弹簧元件——具体地借助偏转面——经历最大的单侧偏转。

实际上，转向点相应于：弹簧元件由于最大偏转产生反作用于杆件的最大力，使得杆件相应地力图朝向比照转向点的一个或另一个方向偏转。因为在转向点两侧的两个方向上由弹簧元件形成的反作用力比在转向点区域中更小。由此表明，定位保险单元设计为双稳式的，这是因为两个相应的稳定位置对应于：弹簧元件不向杆件施加反作用力或最多施加较小的反作用力，该杆件因此有利地占据相关的稳定位置。

一般地，转向点居中地设置在两个稳定位置之间。该居中的定位是比照预定的摆角范围规定的。除了带有相应在端侧的稳定位置和居中的转向点的该预定的摆角范围外，还存在超出稳定位置的超程区域。在该超程区域中，弹簧元件经历两侧的偏转。也就是说，弹簧元件在超程区域中在两个方向上偏转，具体地比照支承在相关轴上的杆件或摆杆的转动支点或转轴径向向外以及径向向内地偏转。而弹簧元件在转向点处以及在两个稳定位置之间仅经历径向向外的偏转。

弹簧元件在超程区域中既径向向内也径向向外的偏转使得，弹簧元件在该超程区域中沿接近S形的路线延伸。因此，弹簧元件形成特别强的作用在杆件上的反作用力，该反作用力朝向返回稳定位置的方向加载杆件。因此，这两个超程区域分别在超出稳定位置的情况下形成类似弹性加载式的/弹动的末端止挡，使得杆件明确地不移动成抵靠可能存在的机械式的固定的末端止挡。而是，如果希望的话，末端止挡设计成弹性加载式的，也就是以相应描述的超程区域的构型存在。超程区域对应于弹簧元件在两侧的偏转，因此对应于相应地位于超程区域中的杆件经受在朝向稳定位置的方向对其加载的力。

在杆件一般地是支承在前述轴上的摆杆的背景下，这种设计是特别有利的。此外，杆件大多配备有机电式的驱动器，该驱动器用于使杆件在一定程度上自锁。也就是说，由弹簧元件形成的反作用力支持杆件的朝向稳定位置的机电式的运动或者在超过稳定位置的情况下反作用于杆件的机电式的运动。假如机电式的驱动器在越过稳定位置的情况下加载杆件，那么在相应的超程区域中产生的、弹簧元件的反作用力用于使机电式的驱动器连同杆件回转。由此表明这样实现的弹性的末端止挡的功能。

以这种方式，按本发明的闭锁系统可以尤其有利地被用于实现一种蜗轮蜗杆驱动装置。也就是说，杆件连同机电式的驱动器在内有利地作为蜗轮蜗杆驱动装置起作用，该蜗轮蜗杆驱动装置例如可以与机动车门锁的锁止杆、防盗杆等相结合地使用。在此，不需要明确的机械的末端止挡，因为按本发明的闭锁系统配备有替代的弹性加载式的末端止挡。这提高了寿命和功能可靠性，特别是与现有技术不同地，按本发明的弹簧元件不再被观察到疲劳现象。这应当被看作是一重要的优点。

附图说明

下面根据仅示出一个实施例的附图详细说明本发明；在附图中：

图1至3示出处于不同功能位置的本发明闭锁系统，其中考虑了预定的摆角范围，以及

图4和5分别示出处于超程区域的按图1至3的闭锁系统以及弹性加载式的末端止挡的工作原理。

具体实施方式

在附图中示出了闭锁系统，在此局部地示出了机动车门锁。仅示出了机动车门锁的一个蜗轮1，借助于蜗杆2使该蜗轮围绕轴3旋转。出于该目的，蜗轮2连接在机电式的驱动器4的输出侧的从动轴上。机电式的驱动器4能由未示出的控制单元加载。

此外，蜗轮1能够作用在未详细示出的中央锁止杆、防盗杆等上，或者可以与这些杆是一体的。

在此方面可以如本申请人的DE19713864C2中所述地设计基本的工作原理。作为补充可以参考两个开头便提到的文献DE102008011545A1和DE102007055413A1。在任何情况下，按本发明的部分示出的闭锁系统通常位于机动车门锁中或与之重叠。然而，这不应理解为对本发明的限制。

蜗轮1或在此处实现的杆件1如上所述地是一杆件或摆杆1，其支承在轴3上并且能够围绕该轴3进行摆动运动。杆件1的摆动运动受到约束，具体地用于杆件1的定位保险单元5、6、7、8的约束。定位保险单元5、6、7、8具有至少一个弹簧元件5。此外，定位保险单元5、6、7、8设置用于规定杆件1的至少一个稳定位置I。

在该实施例的范围内，存在杆件1的两个稳定位置E，亦即如图2所示的第一稳定末端位置E和如图3所示的第二稳定末端位置E。在这两个稳定末端位置E之间，杆件1扫过一预定的摆角范围9，该摆角范围对应于相关的摆角α。在该实施例中，摆角α为约60°至80°，尤其是约70°。

弹簧元件5在此设计为直的弹簧丝5。此外，弹簧元件5分别在各端点5'处被夹住。出于该目的，直的弹簧丝5在端点5'的区域中分别相对图面被折弯90°，并且被锚固在未示出的锁壳中的相应接纳孔中。在任何情况下，弹簧元件5或者直的弹簧丝按照本发明不执行直线运动，这是因为其在两个相应的端点5'处被固定地夹住。

可以看出，弹簧元件5在开口8的区域中穿过杆件1。在此，开口8允许杆件1在预定的摆角范围9中相对于弹簧5或弹簧元件5进行摆动运动。为了具体实现这一点，在开口8的区域中为弹簧元件5实现有两个基本上对置的并且间隔开的接触面6、7。

这两个接触面6、7相对彼此具有间距A，该间距是弹簧元件5的直径D的多倍。实际上，弹簧元件或直的弹簧丝5基本上设计为具有圆形横截面的柱体。在本实施例中，这两个接触面6、7之间的间距A在直径的约三倍的范围内波动。也就是说，其满足：

A≈3D

以这种方式，杆件或摆杆1可以在考虑预定的摆角范围9以及对应的摆角α的情况下执行如图1至3所示的摆动运动。

一个接触面7设计为偏转面7。而另一接触面6是止挡面6。比较图1至3可以发现：偏转面7在杆件1的整个摆动运动中都抵靠在弹簧元件或直的弹簧丝5上。而止挡面6仅仅在规定出根据图2和3中所示的相应稳定位置E时移动成抵靠弹簧元件5。也就是说，一旦止挡面6移动成抵靠弹簧元件5，则杆件或摆动杆1占据按照图2或图3所示的稳定位置E。

偏转面7用于使弹簧元件5在这两个上述的稳定位置E之间单侧地——也就是在一个方向上——偏转。在此，通过偏转面7使弹簧元件或直的弹簧丝5相对于摆杆1的旋转轴3径向向外偏转。这一点在图1中通过箭头示出，并且在图1至5中根据弹簧元件或直的金属丝的虚线或点划线示出的未偏转的延伸方向可以得出。

可以看出，弹簧元件5在按图1的转向点K的区域中经受最大的、单侧的、径向向外的偏转。在此，转向点K位于按图2和3的两个稳定位置E——也就是与此相应的各末端位置E——之间。参照预定的摆角范围9，转向点K大致居中地设置在两个稳定位置之间或者说在两个末端位置E之间。

如图4和5所示，一旦摆杆1运动超过稳定位置或末端位置E，杆件或摆杆1便转移到超程区域ü中。在该超出稳定位置E的区域中或者说在超程区域ü中，弹簧元件5经历两侧的偏转。实际上，弹簧元件5在超程区域ü中一方面径向向外偏转，另一方面径向向内偏转。图4和5中的相应箭头示出了这一点。

在此，径向向外的偏转仍由偏转面7引起，而止挡面6用于对弹簧元件5额外地径向向内加载。因此，弹簧元件在超程区域ü中以及超程区域外沿一近似S形的路线延伸。由于弹簧元件5的这种S形的路线，朝向相应的末端位置E对杆件1施加很强的复位力，该复位力使杆件或摆杆1围绕轴3朝末端位置E回摆或朝该方向被加载。在此，所述力可以这样强到必要时甚至使用于杆件1的驱动器4被转回。

因此，所述的闭锁系统同样具有弹性设计的末端止挡或弹性加载式的末端止挡，所述末端止挡在超程区域ü中发挥作用。因为一旦杆件1转移到超出稳定末端位置E的超程区域ü中，所述力便使得摆杆1被加载以由弹簧元件5的S形变形导致的回转力。

根据以上描述可明确得出：杆件1中的两个接触面6、7与开口8相结合并且同弹簧元件5相组合地用于并且也能够用于杆件或摆杆的所述定位。因此，这两个接触面6、7与开口8和弹簧元件5相结合地限定出之前提及的定位保险单元5、6、7、8。在此，止挡面6基本上设计为圆形，而偏转面7具有T形的特征，该特征包括相应两个弓形的端部区域7'和一个基本为直线的中部部段7''。只要杆件1在预定的摆角范围9内运动，主要是略微弯曲的中部区域7''用于使弹簧元件5径向向外指向地偏转。而在杆件1移动到相应的超程区域ü中时，主要是偏转面7的弓形弯曲的端部区域7'被使用。

Claims (14)

1.一种闭锁系统，具有至少一个杆件(1)和用于杆件(1)的定位保险单元(5，6，7，8)，其中，定位保险单元(5，6，7，8)具有至少一个弹簧元件(5)并设置用于规定杆件(1)的至少一个稳定位置(E)，其中，弹簧元件(5)在开口(8)的区域中穿过杆件(1)，其中开口(8)允许杆件(1)相对于弹簧元件(5)在预定的摆角范围(9)内进行摆动运动，

其中，所述杆件(1)中的开口(8)具有两个基本上相对置并且间隔开的、用于弹簧元件(5)的接触面(6，7)，

其中，接触面(6，7)相对彼此具有间距(A)，该间距是弹簧元件(5)直径(D)的多倍，

其中，接触面(6，7)中的一个设计为偏转面(7)而另一个设计为止挡面(6)，其中偏转面(7)在杆件(1)的整个摆动运动中抵靠在弹簧元件(5)上，而止挡面(6)仅在规定出稳定位置(E)时移动到抵靠弹簧元件(5)。

2.根据权利要求1所述的闭锁系统，其中所述闭锁系统是机动车门锁。

3.根据权利要求1所述的闭锁系统，其特征在于，偏转面(7)使弹簧元件(5)在两个稳定位置(E)之间单侧地偏转，而弹簧元件(5)在相应的稳定位置(E)中基本上不经历偏转。

4.根据权利要求1或3所述的闭锁系统，其特征在于，弹簧元件(5)在杆件(1)的转向点(K)的区域中具有最大的单侧偏转。

5.根据权利要求4所述的闭锁系统，其特征在于，比照预定的摆角范围(9)，所述转向点(K)居中地设置在两个稳定位置(E)之间。

6.根据权利要求1或5所述的闭锁系统，其特征在于，弹簧元件(5)在超出相应稳定位置(E)的情况下、在超程区域中经历在两侧的偏转。

7.根据权利要求6所述的闭锁系统，其特征在于，弹簧元件(5)在超程区域中沿S形路线延伸。

8.根据权利要求1或7所述的闭锁系统，其特征在于，弹簧元件(5)构造成线性地延伸。

9.根据权利要求8所述的闭锁系统，其特征在于，弹簧元件(5)主要由直的弹簧丝(5)制成。

10.根据权利要求1或9所述的闭锁系统，其特征在于，弹簧元件(5)分别在端点(5')处被夹紧，而在端点(5')之间的中间区域经历由于杆件(1)引起的弹性变形。

11.根据权利要求1所述的闭锁系统，其特征在于，杆件(1)设计为支承在轴(3)上的摆杆(1)。

12.根据权利要求1所述的闭锁系统，其特征在于，所述杆件(1)具有机电式的驱动器(4)。

13.根据权利要求1所述的闭锁系统，其特征在于，所述杆件(1)连同驱动器(4)在内设计为蜗轮蜗杆驱动装置。

14.根据权利要求13所述的闭锁系统，其中所述蜗轮蜗杆驱动装置为用于机动车门锁的锁止杆或防盗杆。