CN103732435B - 用于机动车的锁设备以及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明要解决的技术问题是：提供一种用于机动车的锁设备及其安装方法。该技术问题通过用于舱盖的锁设备解决，其中舱盖以能摆动的方式间接地或直接地固定在具有凹腔的体部上。锁设备包括执行部件，该执行部件优选设置在具有凹腔的体部上。锁止元件包括一用于锁止舱盖的优选的锁止臂以及一与锁止臂相比优选较短的操纵臂，所述锁止臂和操纵臂能围绕公共的轴摆动。所述执行部件能为锁止和/或解锁而使操纵臂摆动。

Description

用于机动车的锁设备以及安装方法

技术领域

本发明涉及一种用于锁止舱盖的锁设备。该锁设备包括执行部件和能通过所述执行部件运动的销部。利用所述锁设备尤其是锁止机动车的舱盖。本发明还涉及一种用于安装锁设备的方法。

背景技术

本发明意义上的执行部件包括锁闩，该锁闩借助于驱动装置——更确切地说尤其借助于电驱动装置——能在两个不同的位置之间前后运动。例如，锁闩可以沿其纵轴运动，亦即一方面朝向执行部件壳体运动、另一方面远离执行部件壳体地运动。电机可以设置为用于使锁闩运动的驱动装置。驱动装置也可以是其它设计的电磁驱动装置。然而，驱动装置也可以基于形状记忆合金。

在机动车中特别重要的是，所用的构件或组件紧凑，尤其是在机动车中的部件数量一直不断增长的情况下。

文献EP1935702B1公开了一种用于机动车的储箱舱盖模块。该储箱舱盖模块包括凹腔体部和借助于铰接臂设置在凹腔体部上的舱盖。可以锁止舱盖的锁止元件包盖凹腔体部并一直到达执行电机，即执行部件，所述执行部件布置在以能摆动方式设置舱盖的区域中。借助于执行部件可以锁止或解锁舱盖。

文献DE102008057860A1公开了一种用于机动车的储箱舱盖模块。该储箱舱盖模块包括凹腔体部和储箱舱盖，所述储箱舱盖借助于铰链以能摆动的方式固定在凹腔体部上。称为执行器的执行部件布置在凹腔体部上，借助于该执行部件能操纵用于锁止舱盖的锁止元件。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是：提供一种进一步改进的、用于机动车的锁设备。

该技术问题通过一种用于舱盖的锁设备解决，其中舱盖以能摆动的方式直接或间接地固定在具有凹腔的体部上。锁设备具有优选设置在具有凹腔的体部上的执行部件。锁止元件包括一用于锁止舱盖的优选的锁止臂以及一与锁止臂相比优选较短的操纵臂，所述锁止臂和操纵臂能围绕一公共的轴摆动。因此操纵臂比锁止臂短。执行部件能使操纵臂摆动以锁止和/或解锁。

因为锁止元件设计为杆件，所以执行部件的锁闩的很短的行程就足以实现锁止或解锁。这样实现了组件的紧凑的构造方式，所述组件包括凹腔体部连同舱盖以及锁止元件和执行部件，所述舱盖间接地或直接地以能摆动的方式固定在凹腔体部上并用于关闭凹腔体部的凹腔。利用锁止臂能锁止所述舱盖。如果舱盖被锁止，则它在不预先解锁的情况下不能再被打开。操纵臂用于把转动运动传递至锁止臂以用于锁止或解锁。

在本发明的一种实施方案中，锁止臂设计为钩状。即锁止臂的自由端部包括一用于锁止舱盖的钩部。为了锁止而使钩部相对于舱盖的锁止元件以如下方式运动：由此进行锁止。例如，舱盖可以包括一接片，该接片在凹腔的关闭状态中从舱盖的基面朝向锁止臂延伸。如果凹腔体部的凹腔被舱盖关闭，则锁止臂的钩部例如能以使舱盖锁止的方式接合到接片的缺口中。为了锁止接片同样可以是钩状的或者包括缺口，锁止臂的钩部能为了锁止而进入到该缺口中。接片中的缺口是优选的，这是因为这样钩部便不能沿侧向滑出。但反之也是可以的：即接片具有钩状的端部，该端部为了锁止而到达锁止臂的缺口中。

在本发明的一种实施方案中，锁止臂的钩部包括凹弯部，舱盖的突出部或舱盖接片上的突出部能卡锁在该凹弯部中。

优选地，锁止臂能卡锁并进而锁止。卡锁可以抵抗舱盖密封结构的密封压力进行。如果锁止臂锁定且进而锁止了舱盖，则锁止臂被形锁合地保持。

在本发明的一种实施方案中，锁止臂被弹性加载，更确切地说，朝向其锁止位置被弹性加载。这样，被预紧的弹簧作用于锁止臂且将该锁止臂压向锁止位置。在该实施方案中，如果弹簧的预紧足够大，则不必为了锁止而通过执行部件来操纵所述操纵臂。因此优选的是，弹簧的预紧大到使得仅由该预紧便能实现锁止。

弹簧优选是螺旋扭力弹簧，即具有至少一个腿部、但原则上具有两个腿部的盘旋的弯曲弹簧。螺旋扭力弹簧的盘旋部分优选围绕一轴延伸，该轴用于可摆动地固定操纵臂以及锁止臂。螺旋扭力弹簧的一个腿部的端部预紧地抵靠在锁止臂上，从而将锁止臂压向其锁止位置。螺旋扭力弹簧的另一腿部可以被支撑成、尤其在具有凹腔的体部上被支撑成：由此来提供螺旋扭力弹簧的期望的预紧，该螺旋扭力弹簧将锁止臂压向其锁止位置。

在本发明的一种实施方案中，锁止臂的钩部的端部设计为斜坡形。由此实现了，通过关闭舱盖首先使锁止臂被从其锁止姿态或其锁止位置回压，以最终为了锁止而通过弹簧力复位至锁止位置中。替代地或补充地，尤其是与舱盖连接成一体的接片端部可以设计为斜坡形，以便实现前述效果。具有接片的舱盖优选由塑料制成，因为这样便允许一体地制造且实现了轻量化。

在本发明的一种实施方案中，设有尤其由金属或塑料制成的连杆，所述连杆一方面与操纵臂的自由端部或其敞开端部连接，更确切地说尤其是可动地连接。连杆的另一端部与执行部件的锁闩的自由端部连接，更确切地说尤其是可动地、例如可转动地连接。通过设置连杆实现了，通过特别合适的方式把执行部件设置在特别合适的位置，例如设置在从凹腔伸出的壳体部件上。该壳体部件可以包围使舱盖可转动地与具有凹腔的体部连接的区域。通过可动地设置连杆，进一步提高了执行部件可能安装方案的灵活度。

在本发明的一种实施方案中，锁止元件包括一轴，其中锁止臂设置在所述轴的一个端部上，而操纵臂设置在所述轴的对置的另一端部上。该实施方案还实现了：将执行部件布置在与用于锁止的区域相距一定距离处。该实施方案还实现了，选出执行部件的特别合适的可能设置方案。在俯视图中观察，如果凹腔体部具有基面，则执行部件优选设置在该基面的边缘区域中。在相应的俯视图中观察，执行部件优选设置在该基面上方。因此整体实现了一种紧凑的、例如不很长的构造方式，这有利于使用和安装。

在本发明的一种实施方案中，执行部件借助于螺纹连接结构、优选利用卡口连接结构/插接结构与具有凹腔的体部连接。在这种情况下，执行部件相对于具有凹腔的体部的转动运动便足以把执行部件设置在具有凹腔的体部上。对卡口连接结构来说，不大于45°的转动运动便可能足够了。执行部件可以具有这种卡口连接结构的翼部，而具有凹腔的体部可以具有与之对应的壁部缺口，该缺口是卡口连接结构的组成部分，这种壁部优选与具有凹腔的体部连接成一体，以最小化部件数量。如此简化了组件的安装。执行部件的锁闩尤其穿过这种卡口连接结构的翼部，以便实现紧凑的构造方式。在该实施方案中，不必为将执行部件固定在具有凹腔的体部上而提供额外的结构空间。

在本发明的一种实施方案中，执行部件的锁闩以如下方式实现：通过为使执行部件与具有凹腔的体部连接而执行的转动运动而使锁闩与锁止元件连接，更确切地说尤其与操纵臂连接。特别是结合该实施方案尤其有利的是：卡口连接结构用于把执行部件设置在具有凹腔的体部上。因此，进一步简化且加快了安装。

在本发明的一种实施方案中，执行部件的锁闩在其自由端部上包括侧向伸出的销部，该销部例如垂直地从锁闩伸出，即与锁闩形成直角。该实施方案有助于，能通过利用转动运动使执行部件与具有凹腔的体部相连接而使锁闩与操纵臂连接。销部尤其与锁闩连接成一体以最小化部件数量。

在本发明的一种实施方案中，操纵臂在其自由端部上具有凹口，该凹口用于与锁闩连接。该实施方案有助于，能通过利用转动运动使执行部件与具有凹腔的体部相连接而使锁闩与操纵臂连接。

在本发明的一种实施方案中，该凹口的尺寸为：使锁止臂从其锁止位置向其非锁止位置的运动不必导致执行部件的锁闩同时运动。即在凹口内部存在用于销部的适当的大尺寸通道，该销部沿侧向从锁闩伸出。如果舱盖关闭且由此锁止臂尤其抵抗弹簧力而从其锁止位置离开，则在该实施方案中锁闩不同时运动。这样使用于通过舱盖关闭凹腔必需的力消耗最小化。为了得到期望的通道，心形凹口是特别合适的。

在本发明的一种实施方案中，执行部件在执行部件壳体内部不包括能使锁闩从一个位置运动至另一位置的弹簧。这进一步有助于，可以特别紧凑地形成执行部件、进而特别紧凑地形成组件。

具有凹腔的体部可以包括卡锁元件，以能够通过卡锁把具有凹腔的体部特别简单且迅速地安装在机动车中。

在一种实施方案中，凹腔包围储箱管接头，以便能为机动车加燃料。在一种实施方案中，替代地或补充地，凹腔配设有充电设备，该充电设备尤其包括用于给机动车电池充电的充电插座和/或充电插头。该充电设备可以与充电站的充电设备机械连接并且电连接，以便为这种车辆的电池充电。在此，尤其涉及具有电驱动装置的车辆。

具有凹腔的体部优选由塑料制成。具有两个锁止臂和一轴的锁止元件优选一体形成且同样优选由塑料制成。执行部件的锁闩优选由塑料制成，但也可以由金属制成。通过选择塑料材料使重量最小化。此外，可以在不付出极高技术成本的情况下使相对复杂的几何结构一体形成。

附图说明

下面参考附图连同在一实施例范围内的相应描述来进一步阐述本发明。附图中：

图1示出具有体部和执行部件的锁设备，所述体部具有凹腔；

图2示出在解锁状态中的锁设备的局部；

图3示出在舱盖关闭期间锁设备的局部；

图4示出在锁设备的锁止状态中锁止臂的侧视图。

具体实施方式

图1示出用于舱盖的锁设备。在图1中不可见的舱盖以能摆动的方式固定在具有凹腔的体部1上。在凹腔体部1上设置有执行部件2。锁设备包括锁止元件3、4、5，利用该锁止元件能使舱盖锁止。锁止元件具有用于锁止舱盖的锁止臂3和与该锁止臂相比较短的操纵臂4，所述锁止臂和操纵臂设置在一公共的轴5的两个端部上。轴5被以能摆动的方式支承。执行部件2的锁闩6与短的操纵臂4以如下方式连接：使执行部件2能为解锁而使操纵臂摆动。

执行部件2的锁闩6在其自由端部上具有侧向伸出的销部7，该销部垂直地从锁闩6伸出。操纵臂4在其自由端部上具有心形凹口8，侧向伸出的销部7进入该凹口中。锁闩6的自由端部因此与操纵臂7的自由端部连接。

心形凹口8包括底部以及从该底部出发的第一弯曲部(Ausbuchtung)以及第二弯曲部，该第一弯曲部布置为与执行部件2相邻，该第二弯曲部布置为与第一弯曲部相比更远离执行部件2。因此，第一弯曲部布置在执行部件2与第二弯曲部之间。

执行部件2包括卡口连接装置的翼部9以使执行部件能利用例如45°的转动运动与体部1连接。凹腔体部1包括壁部10，该壁部是该卡口连接结构的一部分。壁部10包括缺口，该缺口在边缘区域中包括两个缺口延长部，这两个缺口延长部对应于两个翼部9。翼部9被推动穿过该缺口延长部。接着，使执行驱动装置2转动至图1所示的位置。因此，不仅执行驱动装置2与凹腔体部1连接，而且同时使锁闩6与操纵臂4连接。即不需要单独的工作步骤来连接锁闩6与操纵臂4。

轴5配设有螺旋扭力弹簧11，且穿过螺旋扭力弹簧11的盘旋区域。借助于螺旋扭力弹簧11锁止臂3穿过体部1的缺口12、进而被压入凹腔中，更确切地说，被压到图1所示的锁止位置。

在图1中示出的体部1包括卡锁元件1a，以使图1所示的组件能通过卡锁与机动车连接。体部1的区域1b包套住体部1上的舱盖的可摆动的连接部。舱盖可以包括一臂部，该臂部在其相应的端部处例如能通过铰链与体部1以能摆动的方式连接。所述臂部伸入包套部1b中。这种臂部优选与舱盖连接成一体。

图2中示出了图1的局部，更确切地说其处于利用舱盖关闭凹腔期间。通过关闭，首先将锁止杆3从其锁止位置压出，进而部分地穿过开口12。弹簧11的力利用弹簧腿部11a和11b反作用于该运动。锁止臂3的斜坡状的端部以及舱盖的接片的斜坡状的端部用于此。锁止臂3由于斜坡状的端部而被接片从其锁止位置压出。由此，侧向伸出的销部7进入心形凹口8的被圆整的第二弯曲部中，如图2所示。该运动并不与锁闩6的运动相关联。

如果凹腔最后完全被舱盖关闭，则锁止臂由于弹簧11而能弹回至其锁止位置、进而锁止盖部。该运动也不与锁闩6的运动相关联。

如果希望锁止的舱盖被解锁，则使销部6朝执行驱动装置2的壳体运动。锁闩6最后达到图3所示的位置。随后侧向伸出的销部7到达心形凹口8的以不同方式圆整的第一弯曲部中。使锁止臂3从其锁止位置穿过开口12部分地移出，更确切地说反作用于弹簧11的弹力。舱盖此时解锁且可以打开。无需电驱动装置来使锁闩6从图3所示的位置起再次进一步从执行部件2的壳体运动离开。对此通过弹簧11提供的弹簧力便足够了。在舱盖打开后，锁闩6便由于被预紧的弹簧11而单独返回其图1和2所示的位置。

图4部分地示出了体部1的局部图，该体部包括凹腔13。凹腔13可以通过盖部或舱盖14关闭。在关闭状态中，舱盖14如图4所示地被锁止，更确切地说通过锁止臂3的钩状端部3a被锁止。接片15从盖部或舱盖14的底面朝向锁止臂3延伸。接片15与舱盖14连接成一体。为了锁止，钩状端部3a伸入接片15的缺口15a中。钩部3a具有凹槽3b，当舱盖14被锁止时接片15的突出部15b卡锁到该凹槽中。设有一在图4中未示出的密封环，该密封环能使舱盖14与带凹腔13的体部的边缘1c之间密封连接。密封环可以与体部1的边缘1c固定连接，但也可以与舱盖14的相应的边缘区域固定连接。由弹性材料制成的这种密封环能引起用于锁止部锁定的舱盖14的弹性运动。此外，这种密封环使得舱盖14在解锁之后由于密封环的弹性力而沿打开方向运动。即密封环使舱盖14沿打开方向受弹力负荷。不是必须利用密封环才能以期望的方式通过弹簧对舱盖加载。也就是说，也可以设置被预紧的弹簧，该弹簧例如设置在可摆动连接结构的区域中，且向打开方向推压舱盖。然而，也可以同时设置这种弹簧和密封环。

锁止臂3的敞开的端部以及接片15的敞开的端部设计为斜坡状(斜坡15c和3c)，如图4所示，从而通过关闭舱盖14首先使锁止臂被从其图4所示的锁止姿态或其锁止位置回压，以便最终为了锁止而通过弹簧11返回至锁止位置中。

即舱盖的打开和/或关闭如此进行：如果舱盖14关闭并锁止，则销部7位于心形凹口8的底部中。如果此时希望打开舱盖7，则使锁闩6由于通过执行部件的电驱动装置施加在锁闩6上的力而从图1所示的位置朝向执行部件2运动，并最终到达图3所示的位置。销部7因此从心形凹口8的底部进入第一心形弯曲部中，该第一心形弯曲部布置为与执行部件2相邻。由此，锁止臂3运动离开图1和4所示的锁止位置。舱盖14由此解锁。由于例如因为所述的密封环产生的弹性负荷，舱盖14此时朝向打开位置至少弹动一段。因此，一通过执行部件的驱动装置以脉冲形式施加的力便足以使锁闩6运动至图3所示的位置，这是因为随后舱盖14立即以弹跳方式朝打开位置运动。如果执行部件2的驱动装置不再施加力，则弹簧11的突出部使锁闩6复位，更确切地说复位至图1所示的位置。销部7因此再次到达心形凹口8的底部中。

如果接着舱盖14再次关闭，则首先再次通过接片15使锁止臂3被从其锁止位置压出。因此，销部7从心形凹口8的底部到达第二弯曲部中，如图2所示，更确切地说由此不再使锁闩6运动。因此，如果舱盖14到达关闭位置中，则锁止臂3由于弹簧11对其的弹性负荷而弹跳回其锁止位置。因此，销部7再次到达心形凹口8的底部，如图1所示。

心形凹口8被特别合适地制造以能够特别抗干扰地执行所述的期望的运动流程。

附图标记列表

1 具有凹腔的体部1

1a 卡锁元件

1b 包套部

1c 体部围绕凹腔的上边缘区域

2 执行部件

3 锁止臂

3a 锁止臂的钩状端部

3b 用于卡锁连接的凹槽

3c 锁止臂的斜坡状端部

4 操纵臂4

5 轴

6 锁闩

7 侧向伸出的销部

8 操纵臂的自由端部上的凹口

9 卡口连接的翼部

10 具有用于卡口连接的缺口的壁部

11 螺旋扭力弹簧

11a 螺旋扭力弹簧的抵靠在锁止臂上的腿部

11b 螺旋扭力弹簧的抵靠在具有凹腔的体部上的腿部

12 在侧向与凹腔邻接的壁部中用于锁止臂的缺口

13 凹腔

14 舱盖

15 接片

15a 接片中用于接纳锁止臂钩部的缺口

15b 接片的用于卡锁连接的突出部

15c 斜坡状的接片端部

Claims (21)

1.一种用于舱盖(14)的锁设备，其中所述舱盖(14)以能摆动的方式固定在具有凹腔(13)的体部(1)上，所述锁设备具有：设置在所述体部(1)上的执行部件(2)和用于锁止所述舱盖(14)的锁止元件(3、4、5)，其特征在于，所述锁止元件(3、4、5)包括用于锁止舱盖(14)的锁止臂(3)以及一与所述锁止臂相比较短的操纵臂(4)，所述锁止臂和操纵臂能围绕一公共的轴(5)摆动，所述执行部件(2)能使所述操纵臂(4)为锁止和/或解锁而摆动。

2.根据权利要求1所述的锁设备，其特征在于，所述锁止臂(3)的自由端部包括用于锁止所述舱盖(14)的钩部(3a)。

3.根据权利要求1或2所述的锁设备，其特征在于，用于锁止舱盖(14)的锁止臂(3)的端部能卡锁到与舱盖连接的构件中。

4.根据权利要求3所述的锁设备，其特征在于，所述锁止臂(3)的端部能卡锁到接片(15)的缺口(15a)中，所述接片从舱盖(14)朝向锁止臂(13)延伸。

5.根据权利要求4所述的锁设备，其特征在于，所述锁止臂(3)为了锁定而包括一凹弯部(3b)，所述接片(15)为了锁定而包括一突出部(15b)。

6.根据权利要求1或2所述的锁设备，其特征在于，设有被预紧的弹簧(11)，该弹簧将锁止臂(3)压向该锁止臂的锁止位置。

7.根据权利要求1或2所述的锁设备，其特征在于，所述执行部件(2)通过螺纹连接结构与体部(1)连接，其中，执行部件(2)的锁闩(6)与锁止元件(3、4、5)连接成：使该连接能够通过执行部件(2)与体部(1)的连接建立。

8.根据权利要求1或2所述的锁设备，其特征在于，所述执行部件(2)通过卡口连接结构(9、10)与体部(1)连接，其中，执行部件(2)的锁闩(6)与锁止元件(3、4、5)连接成：使该连接能够通过执行部件(2)与体部(1)的连接建立。

9.根据权利要求1或2所述的锁设备，其特征在于，在执行部件(2)与操纵臂(4)之间的连接结构内设有通道，所述通道实现成：锁止臂(4)离开其锁止位置的运动不必伴随执行部件(2)锁闩(6)的运动。

10.一种用于舱盖(14)的锁设备，其中所述舱盖(14)以能摆动的方式固定在具有凹腔(13)的体部(1)上，所述锁设备具有设置在所述体部(1)上的执行部件(2)和用于锁止所述舱盖(14)的锁止元件(3、4、5)，其特征在于，所述执行部件(2)通过螺纹连接结构与体部(1)连接，其中，执行部件(2)的锁闩(6)与锁止元件(3、4、5)连接成：使该连接能够通过执行部件(2)与体部(1)的连接建立，执行部件(2)的锁闩(6)包括侧向伸出的销部(7)，所述销部为了连接而进入锁止元件的凹口(8)中，锁止元件包括用于锁止舱盖的锁止臂(3)，该锁止臂能通过操纵操纵臂而摆动。

11.根据权利要求10所述的锁设备，其特征在于，所述执行部件(2)通过卡口连接结构(9、10)与体部(1)连接。

12.根据权利要求10所述的锁设备，其特征在于，所述销部(7)进入锁止元件的操纵臂(4)的凹口(8)中。

13.一种用于舱盖的锁设备，其中所述舱盖以能摆动的方式固定在具有凹腔(13)的体部上，所述锁设备具有设置在所述体部(1)上的执行部件(2)和用于锁止所述舱盖(14)的锁止元件(3、4、5)，所述锁止元件包括操纵臂(4)和用于锁止舱盖的锁止臂(3)，所述锁设备具有在执行部件(2)和操纵臂之间的连接结构以通过执行部件来操纵所述操纵臂，其特征在于，在执行部件(2)与操纵臂(4)之间的连接结构内设有通道，所述通道实现成：锁止臂(3)离开其锁止位置的运动不必伴随执行部件(2)锁闩(6)的运动。

14.根据权利要求13所述的锁设备，其特征在于，所述连接结构包括凹口和销部(7)，所述销部进入该凹口中。

15.根据权利要求14所述的锁设备，其特征在于，所述凹口是心形的凹口(8)。

16.根据权利要求14所述的锁设备，其特征在于，所述销部(7)从执行部件的锁闩(6)伸出和/或所述凹口(8)布置在操纵臂(4)的自由端部上。

17.根据权利要求16所述的锁设备，其特征在于，所述销部(7)垂直地从执行部件的锁闩(6)伸出。

18.根据权利要求15所述的锁设备，其特征在于，所述销部(7)为了打开舱盖(14)的锁止而到达所述心形的凹口(8)的被圆整的第一弯曲部中，所述第一弯曲部布置为与锁闩(6)相邻；和/或所述销部通过关闭舱盖(14)而到达心形凹口(8)的第二弯曲部中，与所述第一弯曲部相比所述第二弯曲部布置为更远离所述锁闩(6)；和/或所述销部在所述舱盖(14)的锁止和/或打开状态中位于所述心形凹口(8)的底部中。

19.根据权利要求13-18中任一项所述的锁设备，其特征在于，在关闭状态中，为了使舱盖运动而使舱盖沿打开方向通过密封环被弹性加载，所述密封环能密封在舱盖(14)与体部(1)的边缘(1c)之间的连接。

20.根据权利要求13-18中任一项所述的锁设备，其特征在于，所述凹腔(13)包围储箱管接头和/或充电设备。

21.用于安装用于舱盖(14)的锁设备的方法，其特征在于，所述锁设备是根据权利要求1-20中任一项所述的锁设备，使执行部件(2)通过转动运动与体部(1)连接，所述凹腔能被以能摆动的方式固定在体部(1)上的舱盖(14)关闭，其中通过转动运动使执行部件(2)的锁闩(6)与锁止元件(3、4、5)连接，其中所述锁止元件能锁止舱盖(14)。