CN105683466A - 具有弹簧储能器的电动机动车锁 - Google Patents

Abstract

本发明力求，能够在特别短的时间内和/或利用尽可能少的电能消耗将机动车锁从正常运行状态转换到紧急运行状态或故障运行状态。为了实现这个目的，提供了用于机动车的锁，该锁具有锁机械装置和电的驱动装置，以便在正常运行状态中能够电动打开锁。该锁具有被称之为故障运行状态的另外的运行状态，在故障运行状态中能够实现机械地打开锁，而这在正常运行状态中是不能实现的。该锁具有用于将锁从正常运行状态转换到故障运行状态的机械的储能器。

Description

具有弹簧储能器的电动机动车锁

技术领域

本发明涉及一种尤其用于机动车的锁，该锁具有锁机械装置和用于电动打开锁的电的驱动装置。用于机动车的门或盖板的锁机械装置具有锁止机构，该锁止机构包括转动锁叉和用于锁止转动锁叉的锁定爪。这种锁还具有如下装置，该装置主要在紧急情况或故障情况下确保，可以机械地、即在无需电驱动装置的情况下打开锁。

背景技术

开头所述的锁用于借助于门或盖板有时闭锁机动车或建筑物中的开口。在这种锁的闭锁状态中，转动锁叉围卡尤其设计为弓形的挡块/锁销，该挡块在机动车的情况下通常紧固在车身上。如果转动锁叉通过借助于挡块造成的摆动从打开位置到达闭锁位置，则该转动锁叉最终借助于锁定爪锁止。然后锁定爪的锁定面贴靠在转动锁叉的锁定面上，由此防止转动锁叉朝向打开位置的方向回转。在闭锁位置中挡块不再能离开锁止机构。

为了打开，必需的是，锁定爪从其锁止位置中移出。如果锁定爪已从其锁止位置中移出，则转动锁叉向着打开位置的方向转动。在转动锁叉的打开位置中及进而在锁止机构的打开位置中，挡块可以离开锁。从而门或盖板可被重新打开。

存在具有转动锁叉的两个不同的锁止位置的锁。该转动锁叉可以首先被锁止在所谓的预锁止位置，并通过沿闭锁方向继续转动最终被锁止在所谓的主锁止位置中。虽然在预锁止位置中挡块不再能离开锁止机构，但是相应的门或盖板还并未被完全闭锁。直到转动锁叉被转动到主锁止位置并在此被锁止时，这种门或盖板才被完全闭锁。可以设置第二锁定爪用于在预锁止位置中的锁止。

该锁可以具有锁死杆，当锁定爪锁止转动锁叉时，该锁死杆能够锁死锁定爪。为了打开这种锁止机构，必须首先将锁死杆从其锁死位置中移出。

为了可以尤其容易地打开锁，转动锁叉能够在锁止状态中将打开力矩传导到锁定爪中。该打开力矩可以导致：锁定爪移出其锁止位置。在这种锁的情况中通过锁死杆避免了不期望的移出情况。如果锁死杆从其锁死位置中移出，则锁随后自动地打开。这种现有技术从文献DE102007003948A1中已知。

为了可以打开锁，设置有致动装置。如果致动装置被致动，则锁止机构打开。门或盖板的拉手可以是致动装置的一部分。这种拉手通常通过传动杆或鲍登拉索与锁的致动杆相连接。如果拉手被致动，则借助于传动杆或鲍登拉索使锁的致动杆摆动，从而使锁打开。机动车通常具有可以从外部触及的外拉手和/或可以从内部触及的内拉手。

根据文献DE10048709A1，从该文献中已知的锁在正常运行状态中不能通过致动外拉手被打开，这是因为在正常运行状态中在致动杆和锁止机构之间缺少为此必需的连接。在正常运行状态中只有借助于电驱动装置才能从外部打开该锁。然而在紧急情况下或故障情况下通过电驱动装置在拉手和锁止机构之间建立起机械连接，以便在紧急情况下能够通过致动外拉手机械地打开锁。例如在事故情况下存在紧急情况。如果传感器发信号通知了紧急情况的存在，则电驱动装置在几十毫秒内建立起机械连接。目前的这种锁可以在20ms内转换锁的状态，从而随后可以机械地打开该锁。

作为传感器可以使用安全气囊的传感器。如果安全气囊的传感器发信号通知说有事故，则在该信号之后通常在几毫秒(ms)内仍存在电能以供使用，由此可以通过电驱动装置建立机械的连接。然后可以停止该电能供给。

其它的传感器可以监控车用电池的荷电状态。如果电池的荷电状态低于确定的阈值时，则这种故障情况可以通过传感器来发信号通知，以便确保，电驱动装置建立机械连接，以能够随后机械地打开。

只要下面没有另外指出，则下面描述的根据本发明的锁就可以单独地或以任意组合的方式具有上述的特征。

发明内容

本发明的目的是，进一步发展开头所述类型的锁。通过本发明尤其力求，在特别短的时间内和/或利用尽可能少的电能消耗能够将锁从正常运行状态转换到紧急运行状态或故障运行状态。

一种锁为了实现上述目的具有第一个权利要求的特征。有利的设计方案在从属权利要求中得到。

为实现上述目的，提供一种尤其用于机动车的锁，该锁具有锁机械装置和电的驱动装置，利用该电的驱动装置可以在正常运行状态中电动打开该锁。该锁还具有另一运行状态，该另一运行状态在下文中被称为故障运行状态。在故障运行状态中可以机械地打开锁，这在正常运行状态中是不可能的。该锁具有用于将锁从正常运行状态转换到故障运行状态的机械的储能器。储能器的意思是，该储能器的以机械方式储存的能量可以被用于将锁从正常运行状态转换到故障运行状态。

根据权利要求所述的锁使如下情况成为可能，即：在故障情况或紧急情况下，以机械方式储存的能量被用于，在释放以机械方式储存的能量之后可以机械地打开锁，这在正常运行状态中是不可能的。在机械的致动——例如门或盖板的外拉手的致动——之后可以在故障运行状态中打开这个门或盖板，而为此无需电能。对于从正常运行状态转换到故障运行状态所需的电能特别微小。

对于机械的储能器的一个示例是压缩空气储存器。如果该锁要从正常运行状态转换为故障运行状态，则打开压缩空气储存器。在压力下逸出的气体被用于，例如使致动杆与锁定爪以从文献DE10048709A1中已知的方式相联接。逸出的压缩空气也即被用于，将从文献DE10048709A1中已知的中间杆从未联接的位置带到被联接的位置中。例如，固定的活塞可被释放，该活塞然后由于压缩空气储存器中的超压而被移动。活塞的移动可以直接或间接地被用于，使机械地致动锁、即转换为故障运行状态成为可能。从文献DE10048709A1中已知的中间杆移入其被联接的位置中的运动与打开压缩空气储存器——即例如释放压缩空气储存器的被固定的活塞——相比需要相对较多的时间和能量。因此通过使用机械的储能器可以减小用于将锁从正常运行状态带入故障运行状态所要花费的时间和能量。

也可以使用惯性轮，以便能够提供以机械方式储存的能量，用以从正常运行状态转换为故障运行状态。

在一设计方案中，该锁具有电的控制装置，该电的控制装置可以控制储存在机械储能器中的能量的释放。这个设计方案实现了，借助于电的或电子的传感器在最短的时间内识别到故障情况的出现并启动向故障运行状态的转换。对于真正的转换则不再需要电能。即不再依赖于，是否存在用于电动转换的电能以供使用。

在一设计方案中，电的控制装置具有电磁体，该电磁体将联接部件磁性地保持在联接部件的未联接的位置中。如果不存在或不再存在足够的电能供使用时，则能将联接部件保持在联接部件的未联接的位置中的磁性力消失。示例性地利用预加载的弹簧、例如预加载的螺旋弹簧，则可将联接部件移入联接部件的被联接的位置中，该位置使得可以机械地打开锁。在这个实施形式中，电能无须还继续存在几毫秒长的时间用以在导致停止电流供应的故障情况中可以机械地打开门或盖板。

在本发明的一技术上简单的实施形式中，使用弹簧、例如螺旋弹簧作为机械的储能器。该弹簧被预加载，以便储存机械能。机械的储能器因此可以通过微小的结构空间以技术上简单的方式被提供，该机械储能器尤其不易受故障影响。

在一技术上简单的设计方案中，作为弹簧使用螺旋扭力弹簧，该螺旋扭力弹簧的一个弹簧腿部例如在门闭锁的期间运动并进而移入储能位置中。

为了储存弹簧的能量，在一实施形式中使用销子，该销子释放用于转换到故障运行状态的弹簧的一被预加载的腿部，从而借助于储存在弹簧中的能量实现以下可能性，即能够机械地致动锁。然而这种可运动的销子也可以例如在正常运行状态中固定压缩空气储存器的活塞。通过销子的运动释放活塞，以便转换为故障运行状态。

在一设计方案中，销子线性地移动或转动，用以释放以机械方式储存的能量。

销子围绕其纵轴线的转动运动有利地足够用于释放以机械方式储存的能量。由此可以进一步减少用于释放储存在机械的储能器中的、用于从正常运行状态转换为故障运行状态的机械能的时间和能量。

在本发明的另一有利的实施变型中，销子具有用于释放以机械方式储存的能量的斜坡或阶梯。根据斜坡或阶梯的位置释放以机械方式储存的能量。斜坡或阶梯的长的端部固定弹簧的被预加载的腿部，从而圆柱销转动之后，圆柱销的短侧释放弹簧。与已知的系统相比，销子的转动能够在非常短的时间段内实现，从而直接提供弹簧的能量。因此能够，只须提供短于5ms的电能，以便随后借助于以机械方式储存的能量将锁带入如下状态中，该状态时机械致动成为可能。

优选地可以通过控制装置这样控制用于致动锁的电的驱动装置，即：使得电的驱动装置能够释放机械地储存的能量。即在正常情况下该电的驱动装置被用于以电的方式致动该锁，从而随后门或盖板可以被打开。此外，电的驱动装置还被用于将锁置于如下状态中，该状态容许机械致动。例如在一实施形式中电的驱动装置使上述的销子运动，以便通过销子的运动释放机械地储存的能量。

在一实施形式中为了解决所提出的任务，通过电的控制装置如此地控制该电的驱动装置，即：使得在故障情况下该电的驱动装置能够释放机械地储存的能量。

在本发明一有利的实施形式中，机械的储能器可以通过门或盖板的闭锁而被蓄能。在弹簧的情况中，弹簧通过门或盖板的闭锁而被预加载。在压缩空气储存器的情况中，活塞例如这样运动，使得导致气体压力的积累。通过门或盖板的闭锁实现对机械储能器的重新蓄能的这种实施形式保证了，机械的储能器被或能够被可靠地蓄能，而且是至少当机械的储能器出于某种原因释放、即排空了之前机械储存的能量时能被蓄能。

该锁优选地如此实现，即只在故障运行状态中能够从外部机械地打开所属的门或盖板。在一设计方案中门或盖板可以从内部机械地打开。在另一设计方案中，门或盖板只在故障运行状态中能够从内部机械地打开。

在一设计方案中，该锁可以补充地还通过电的驱动装置从正常运行状态被转换到故障运行状态，例如以从文献DE10048709A1中已知的方式。如果在紧急情况下或故障情况下存在足够多的及足够长时间的电能以供使用，则可以直接通过电的驱动装置实现从正常运行状态到故障运行状态的转换。机械的储能器对这种转换起补充作用，但是对于该转换可以不是必需的。

通过本发明尤其可以实现，在侧门或盖板的闭锁过程期间对弹簧预加载，在机动车的电池的电压相应地强烈下降的情况下或在事故情况下该弹簧被释放，由此具有机械储存的能量可供使用，以便将锁置于以下状态中，该状态时机械致动成为可能。由此可以显著减少反应时间，并同时使没有足够供使用的电流供应的危险降到最低。已知的20毫秒因此可以减小到小于5毫秒的时间。

附图说明

附图示出：

图1示出处于蓄好了能量的状态中的机械储能器；

图2示出在释放所储存的机械能期间的机械储能器；

图3示出具有阶梯状端部的销子的剖面图。

具体实施方式

图1示出锁的机械储能器，利用该机械储能器可以将锁从正常运行状态转换到故障运行状态。该机械储能器具有被预加载的具有两个腿部2和3的螺旋扭力弹簧1。一个腿部2被预加载地贴靠在栓件4上。另一个腿部3被预加载地贴靠在销子5上。此外弹簧1通过轴6被保持。销子5具有阶梯状的端部，该端部具有位于高处的阶梯7和位于低处的阶梯8。在机械储能器的蓄好了能量的状态中，弹簧1的腿部3贴靠在位于高处的阶梯8上。

图1此外还示出杆9，该杆可以围绕其轴10转动。杆9的一个端部具有凸出的栓部11，该栓部贴靠在弹簧1的腿部3上。销子5可以围绕其在图3的剖面图中示出的纵轴线12转动。

如果销子5从在图1中示出的位置围绕其纵轴线转动，直到销子5处于在图2中示出的位置中，则弹簧1的腿部3不再贴靠在位于高处的阶梯7上。腿部3沿箭头方向13移动越过位于低处的阶梯8。由此杆9按照箭头方向14围绕该杆的轴10转动。该杆的这种运动导致，随后可以机械地打开所属的锁，而且是以先前不可能的方式打开所述锁。

附图标记列表：

1：螺旋扭力弹簧

2：螺旋扭力弹簧的腿部

3：螺旋扭力弹簧的腿部

4：栓件

5：可转动的销子

6：轴

7：位于高处的阶梯

8：位于低处的阶梯

9：可转动地被支承的杆

10：可转动地被支承的杆的轴

11：从杆上凸出的栓部

12：销子的纵轴线

13：箭头方向

14：箭头方向

Claims (12)

1.一种锁，尤其用于机动车，该锁具有锁机械装置，其中，该锁具有两个不同运行状态，即正常运行状态和故障运行状态，在正常运行状态中能够电动打开所述锁，在故障运行状态中能够机械地打开所述锁，其特征在于，所述锁具有机械的储能器(1，5)，利用该储能器能将锁从正常运行状态转换到故障运行状态。

2.根据权利要求1所述的锁，其特征在于，所述锁具有电的控制装置，该控制装置能够对储存在机械的储能器(1，5)中的能量的释放进行控制。

3.根据权利要求1或2所述的锁，其特征在于，机械的储能器具有弹簧，尤其是螺旋扭力弹簧(1)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的锁，其特征在于，设有能够运动的销子(5)，该销子通过运动能够释放储存在机械的储能器(1，5)中的能量。

5.根据前一项权利要求所述的锁，其特征在于，销子(5)通过围绕该销子的纵轴线(12)的转动能够释放储存在机械的储能器(1，5)中的能量。

6.根据前一项权利要求所述的锁，其特征在于，销子(5)的端部具有用于释放储存在机械的储能器(1，5)中的能量的阶梯(7，8)或斜坡。

7.根据前三项权利要求中任一项所述的锁，其特征在于，设有电的驱动装置，利用该驱动装置能够在正常运行状态中电动打开锁，该驱动装置能够使用于从正常运行状态转换到故障运行状态的销子(5)运动。

8.根据前述权利要求中任一项所述的锁，其特征在于，能够通过电的控制装置这样控制电的驱动装置，即：使得该驱动装置能够释放储存在机械的储能器(1，5)中的能量。

9.根据前述权利要求中任一项所述的锁，其特征在于，通过将锁的致动杆与锁的锁止机构联接，能够将锁从正常运行状态转换到故障运行状态。

10.根据前一项权利要求所述的锁，其特征在于，设有用于将致动杆与锁止机构相联接的中间杆，该中间杆通过所储存的机械能能够从未联接的位置被带到被联接的位置中。

11.根据前述权利要求中任一项所述的锁，其特征在于，机械的储能器通过门或盖板的打开能够被蓄能。

12.根据前述权利要求中任一项所述的锁，其特征在于，仅在故障运行状态中能从外部机械地打开门或盖板。