CN104847189B - 具有线性操作的锁杆的锁闩 - Google Patents

Abstract

提供一种用于锁闩的致动器，该致动器具有：操作性连接至齿轮传动机构的马达；和枢转安装至该致动器且操作性连接至该齿轮传动机构的扇形齿轮，其中该扇形齿轮的转动运动被转换成操作性连接至该扇形齿轮的连杆的线性运动，并且该连杆的线性运动造成操作性连接至该致动器的锁杆的一部分的线性运动。

Description

具有线性操作的锁杆的锁闩

相关申请的交叉援引

本申请要求如下的2014年2月14日提交的美国临时专利申请编号61/940,065、2014年2月14日提交的编号61/940,147、2014年2月15日提交的编号61/940,421和2014年2月15日提交的编号61/940,422的权益，每篇文献的内容被援引纳入本文。

发明领域

本发明的各实施例涉及锁闩，确切地说，涉及车辆锁闩。

技术背景

在某些应用中，需要锁闩以在装有锁闩的物体的应用区域的有限范围内执行许多操作。

因此，人们希望提供一种具有锁闩壳体的锁闩，其能够在受限于某些空间要求的同时仍完成所需的功能。

发明内容

提供一种用于锁闩的致动器。该致动器具有：操作性连接至齿轮传动机构的马达；枢转安装至该致动器的且操作性连接至该齿轮传动机构的扇形齿轮，其中，扇形齿轮的转动运动被转换成操作性连接至扇形齿齿轮的连杆的线性运动，并且该连杆的线性运动造成操作性连接至该致动器的锁杆的一部分的线性运动。在另一个实施例中，该齿轮传动机构被弹簧偏压至中央位置或中性位置。

在另一实施例中，提供一种车辆锁闩。该车辆锁闩具有：上锁/解锁致动器；可转动地安装在锁闩中且操作性连接至该致动器的锁杆；枢转安装至该上锁/解锁致动器的且操作性连接至齿轮传动机构的扇形齿轮，该齿轮传动机构操作性连接至马达，其中，借助马达的扇形齿轮的转动运动被转换成操作性连接至扇形齿轮和锁杆的连杆的线性运动，其中该连杆的线性运动造成该锁杆的一部分的线性运动。在另一个实施例中，该齿轮传动机构被弹簧偏压至中央位置或中性位置。

附图说明

在参照附图来阅读以下具体说明时，将懂得本发明的这些和/或其它的特征、方案和优点，在所有的附图中，相同的符号表示相同的零部件，其中：

图1-4是根据本发明各不同实施例的锁闩的视图。

虽然这些图表示了本发明的不同实施例和特征，但附图不一定是成比例的，并且某些特征可能被放大以便示出并解释本发明的示例性实施例。本文所给出的例子以一种形式示出了本发明的几个方案，这样的举例不应被解释为以任何方式限制本发明的范围。

具体实施方式

参照如下的美国专利US3,969,789、US6,568,741、US6,679,531、US8,348,310和美国专利申请号US2010/0127512、US2011/0204659、US2012/0292927和于2013年3月29日提交的临时专利申请编号61/806,530，每篇文献的全文被援引纳入本文。

现在参见这些附图，尤其是参见图1-4，示出了锁闩10。在一个实施例中，锁闩10是车门锁闩或者任一其它类型的车辆锁闩。锁闩10具有致动器12，致动器操作性连接至锁闩10的位于锁闩壳体14中的组成部件。

锁闩10具有可绕轴线18转动以便沿箭头20方向运动地安装至锁闩的锁杆16。锁杆的转动运动作动锁闩10的其它组成部件，例如操作性接合锁闩10的爪或叉栓的锁止杆或卡爪。当然可以理解的是，锁杆16也可以被构造成操作性接合锁闩10的其它组成部件，并且锁杆16对锁止杆的作用是可以单独采用或与锁闩10的其它特征/操作结合使用的许多应用和/或操作中的一项。例如，锁杆的运动可以接合锁闩的锁止杆或卡爪或使其脱离解锁杆或解锁手柄，从而其运动可以是打开该锁闩，或者对锁闩无影响。换言之，锁杆16的运动通过借助锁杆运动来接合或脱离锁闩的组成部件而锁上或解锁该锁闩。

在一个实施例中，锁杆16由该致动器12的马达22通过活动连杆24的沿箭头26方向的线性运动24来驱动。活动连杆24在一端枢转连接至该锁杆并且在另一端连接至扇形齿轮28。扇形齿轮28枢转安装至致动器12的壳体30或锁闩10的任一其它部位，从而可以实现沿箭头32方向的运动。扇形齿轮28被构造成操作性接合可转动安装至蜗轮36的齿轮34，蜗轮可转动安装至致动器壳体30以绕轴线38沿箭头40方向转动。蜗轮36操作性连接至蜗杆42，蜗杆可由马达22驱动转动。齿轮34具有位于蜗轮36的一对结构46、48之间的凸起44，从而当蜗轮36在一个方向(如顺时针)转动时，结构46将接触凸起44并因此转动该扇形齿轮28，进而线性移动该连杆24，结果，锁杆16可被转动或枢转。如果蜗杆42的转动被反转，则蜗轮36将逆时针转动并且蜗轮36将转动并通过接触凸起44的结构48造成扇形齿轮28逆时针转动，于是造成扇形齿轮28在与凸起44接触的结构46所造成的转动方向相反的方向上的转动或枢转运动，于是，连杆24也在相反的直线方向上被移动，锁杆16在与结构46接触凸起44时的转动方向相反的方向上转动或枢转。因而并且通过蜗轮36在箭头40方向上的转动运动，可以实现锁闩10的组成部件的操作运动范围。

如图所示，扇形齿轮28通过活动连杆24连接至或操作性接合至锁杆16。扇形齿轮28接合或者操作性连接至与驱动马达22相连接的齿轮传动机构50。因此，致动器12具有驱动马达22，其接合齿轮传动机构50以与扇形齿轮28连接。扇形齿轮28具有一体的臂52并且绕固定枢转点54转动。臂52移动经过由马达22和齿轮传动机构50的转动所产生的弧形。由齿轮转动和臂52所产生的运动在臂52的末端产生线性运动，该线性运动等于锁杆16的线性移动。扇形齿轮28的臂52通过连杆24被连接至锁杆16，连杆具有允许在转动运动和线性移动之间变换的枢转接头56和58。

本文所披露的布置形式或设计也允许结构紧凑的设计。另外，这种设计或布置形式也使得在马达22和锁杆18之间所需的活动组成部件更少，于是降低了成本、噪声、尺寸要求、可能的磨损问题等。在一个实施例中，致动器12被构造成相对于一个平行于壳体14或对应于壳体14的平面70垂直布置。

如上所述，致动器12具有马达22和蜗杆驱动机构42，蜗杆驱动机构接合带有浮动小齿轮34的蜗轮36。该小齿轮34接合被附接至连杆22的扇形齿轮28。连杆24被连接至锁闩10的锁杆16以从上锁位置移动至解锁位置。开关72的安置就位允许凸起44在随齿轮34转动时被凸起44的表面74作动，并且开关72的作动将识别锁闩10的解锁位置，同时具有设置附加开关76以识别门半开状况的能力。应该理解，锁闩10可以被构造成只具有开关72或者具有开关72和76或者还有其它开关。当被启动时，马达22将驱动齿轮系或齿轮传动机构50，移动连杆24和锁闩杆16。锁闩杆16将在齿轮传动机构50通过作用于蜗轮36的弹簧78(用虚线示意所示)的弹簧力回到中央位置时留在上锁位置或解锁位置。换言之，扇形齿轮28未被枢转或转动，直到任一个结构46或48接触凸起44。这将出现在使马达22在两个方向之一上运行时，并且使通往马达22的电流反向将使马达22的方向掉转并且在相反的方向上移动该锁闩杆或者锁杆16，于是将锁闩10的状态从上锁改变至解锁，或反之。一旦状态已经改变，则在小齿轮34留在其曾借助结构46和48之一被移到的最终位置中的同时，弹簧78将又使齿轮传动机构50和/或蜗轮36返回中央位置。换言之，蜗轮36在其借助于马达22从中性位置顺时针或逆时针转动离开之后又被弹簧偏压到中性位置。

齿轮34可转动安装至蜗轮36，蜗轮可转动安装至致动器壳体30以便绕轴线38在箭头40方向上转动。因而，齿轮34能相对于蜗轮36转动。蜗轮36被操作性连接至蜗杆42，蜗杆可被马达22驱动转动。齿轮34具有凸起44，凸起位于蜗轮36的一对结构46、48之间，从而当蜗轮36在一个方向(顺时针)上从初始位置或中央位置起转动并且齿轮34处于如图1、2和4所示的位置时，结构46将接触凸起44因此使扇形齿轮28顺时针转动，因而线性移动该连杆24，从而锁杆16可被转动或枢转。

一旦停止对马达22的供能，蜗轮36通过弹簧偏压力逆时针转动回到该中央位置或初始位置(至少参见图1-4)，但齿轮34将会留在至少如图3所示的位置。此刻(例如当蜗轮36因弹簧偏压力而逆时针转动回到初始位置或中央位置且齿轮34留在如图3所示的位置时)，结构48邻近凸起40就位，从而蜗轮36的逆时针转动将通过结构48造成齿轮34逆时针转动。随后并且当停止马达供能时，蜗轮36回到初始位置或中央位置并且齿轮34留在如图1、2和4所示的位置，从而结构46邻近凸起40并且做好准备通过蜗轮36的顺时针运动来移动该齿轮34。

蜗轮36通过弹簧78被弹簧偏压回初始位置或中央位置，该弹簧位于蜗轮36和致动器壳体30之间，如上所述，蜗轮36操作性连接至蜗杆42，蜗杆可被马达驱动转动。齿轮34可绕轴线转动地安装至蜗轮36，从而齿轮34能相对于蜗轮36绕轴线转动。

如果使蜗杆42的转动反向，则蜗轮36将反转其转动，于是因为结构46或48视小齿轮34位置而定地接触凸起44而造成扇形齿轮28的适当转动，于是，造成扇形齿轮28的转动或枢转运动，并且也在相应的直线方向上移动该连杆24。因而并且通过蜗轮36在箭头40方向上的转动运动，可以实现锁闩10的组成部件的操作运动范围。

应该注意，图1的凸起44的构型略微不同于如图2所示的构型。也应该注意，结构46、48之间的距离大于凸起44，从而可以实现齿轮34相对于蜗轮36的转动运动。换言之，蜗轮36的该对结构46和48之间的径向间距大于的位于该对结构46和48之间凸起44的相应径向距离。

因此，提供了一种具有致动器12的锁闩10，致动器能够伴随连杆24的直线运动地产生锁杆16的全角运动。

开关72和76工作连接至控制器或微控制器80，为控制器或微控制器提供开关72、76的状态并且控制器或微控制器于是能依据从开关72、76接收的状态或信息在上述的两个彼此相反的方向上操作该马达。

本文所用的术语“第一”、“第二”等在此不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于将两个构件相互区分，本文的术语“一”和“一个”不表示数量限定，而是表示存在至少一个所指物。另外要注意的是，本文使用术语“底”和“顶”只是为了方便描述，而不是要局限于任何一个位置或空间方位，除非另有说明。

与数量连用的修饰词“约”包含所给出的数值并且具有上下文所指的含义(例如包含与特定数值的测量相关的误差度)。

虽然已经参照实施例描述了本发明，但本领域技术人员将会理解，对本发明的各元件可以作出各种改变并且可以用等同形式来替代，而不超出本发明的范围。另外，可以在不超出本发明实质范围的情况下进行多种修改以使特定情况或材料适应于本发明的教导。因此，本发明不打算局限于作为用于实施本发明的最佳方式所披露的特定实施例，而是本发明将涵盖落入所附权利要求书的范围的所有实施方式。

Claims (15)

1.一种用于锁闩的致动器，包括：

操作性连接至齿轮传动机构的马达；和

枢转安装至该致动器且操作性连接至该齿轮传动机构的扇形齿轮，其中该扇形齿轮的转动运动被转换成操作性连接至该扇形齿轮的连杆的线性运动，并且该连杆具有允许在转动运动和线性运动之间变换的枢转接头，并且该连杆的线性运动造成操作性连接至该致动器的锁杆的一部分的线性运动。

2.根据权利要求1所述的致动器，其中，该齿轮传动机构被弹簧偏压至中央位置或中性位置。

3.根据权利要求1所述的致动器，其中，该扇形齿轮具有一体的臂并绕固定枢转点转动，其中该一体的臂枢转连接至该连杆的一端并且该锁杆枢转连接至该连杆的另一端，并且该连杆的线性运动造成该锁杆的转动运动。

4.根据权利要求1所述的致动器，其中，该扇形齿轮通过蜗轮被操作性连接至该马达。

5.根据权利要求1所述的致动器，其中，该齿轮传动机构还包括：操作性连接至该马达的驱动蜗杆和蜗轮，该蜗轮带有可转动安装至该蜗轮的小齿轮，其中该小齿轮操作性连接至枢转安装至该连杆的扇形齿轮。

6.根据权利要求5所述的致动器，还包括定位成能被该小齿轮的凸起的表面作动的开关。

7.根据权利要求5所述的致动器，其中，该小齿轮具有活动就位在该蜗轮的一对结构之间的凸起，其中在该蜗轮的这对结构之间的径向间距大于该凸起的径向距离。

8.根据权利要求7所述的致动器，其中，该扇形齿轮未被枢转或转动，直到该蜗轮的任一个结构接触该小齿轮的凸起。

9.根据权利要求8所述的致动器，还包括定位成能被该小齿轮的凸起的表面作动的开关。

10.一种车辆锁闩，包括：

上锁/解锁致动器；

转动安装在锁闩中且操作性连接至该上锁/解锁致动器的锁杆；

枢转安装至该上锁/解锁致动器且操作性连接至齿轮传动机构的扇形齿轮，该齿轮传动机构操作性连接至马达，其中借助于马达的该扇形齿轮的转动运动被转换成操作性连接至该扇形齿轮和该锁杆的连杆的线性运动，并且该连杆具有允许在转动运动和线性运动之间变换的枢转接头，其中该连杆的线性运动造成该锁杆的一部分的线性运动。

11.根据权利要求10所述的车辆锁闩，其中，该齿轮传动机构被弹簧偏压至中央位置或中性位置。

12.根据权利要求11所述的车辆锁闩，其中，所述锁杆的所述部分的线性运动造成所述锁杆的其它部分的转动运动。

13.根据权利要求10所述的车辆锁闩，其中，所述齿轮传动机构还包括：操作性连接至马达的蜗杆驱动机构和蜗轮，该蜗轮带有可转动地安装至蜗轮的小齿轮，其中该小齿轮操作性地连接扇形齿轮，该扇形齿轮可枢转地附接至所述连杆的一端，且所述连杆在另一端可枢转地附接至所述锁杆。

14.根据权利要求13所述的车辆锁闩，其中，所述小齿轮具有活动就位于蜗轮的一对结构之间的凸起，其中蜗轮的该对结构之间的径向间距大于凸起的径向距离，且当该小齿轮从第一位置转动至第二位置时，该凸起接触工作连接至微控制器的开关。

15.根据权利要求14所述的车辆锁闩，其中，该蜗轮在其从中性位置顺时针或逆时针转动离开之后又被弹簧偏压到中性位置。