CN109812170A - 助力关紧和助力释放的手套箱致动器 - Google Patents

助力关紧和助力释放的手套箱致动器 Download PDF

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Abstract

一种手套箱组件(10)的致动装置(18)，包括驱动装置(21)和在关闭位置、打开位置和预关闭位置之间由驱动装置(21)驱动的至少一个齿条(20)。至少一个开关(56，62)感测至少一个齿条(20)的位置。驱动装置(21)可响应于由至少一个开关(56，62)输出的信号来操作。

Description

助力关紧和助力释放的手套箱致动器
技术领域
本文公开的实施例涉及门和可移动的面板锁闩，更具体地涉及用于车辆的手套箱门锁闩。
背景技术
用于操作车辆手套箱的传统装置通常包括具有简单的单个缩回棘爪或更现代的双侧棘爪设计的纯机械装置。用于打开和关闭手套箱门的机电装置将允许更自由地造型手套箱门或门板。
发明内容
根据实施例，手套箱组件的致动装置包括驱动装置和在关闭位置、打开位置和预关闭位置之间由所述驱动装置驱动的至少一个齿条。至少一个开关感测至少一个齿条的位置。该驱动装置可响应于由至少一个开关所输出的信号来操作。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在其它实施例中，至少一个齿条还包括可移动地安装至至少一个齿条的远端的齿条端。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在其它实施例中包括与齿条端相关联的接合部分，其中至少一个开关可由该接合部分触发。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在其它实施例中，接合部分从所述齿条端延伸。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在其它实施例中，至少一个齿条还包括连接至所述齿条端的联动杆，所述接合部分形成在所述联动杆上。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在其它实施例中，所述至少一个开关包括第一开关和第二开关，第一开关用于确定所述至少一个齿条是否未处于所述关闭位置，第二开关用于检测所述手套箱组件何时处于所述预关闭位置。
根据另一实施例，手套箱组件包括限定出箱室的壳体和可移动地连接至所述壳体以选择性地密封所述箱室的盖。致动装置与所述盖相关联，并且可操作以在所述盖相对于所述壳体处于预关闭位置时自动地关紧关闭所述盖。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在其它实施例中，所述致动装置还包括：驱动装置，连接至所述驱动装置的至少一个齿条，所述至少一个齿条可相对于所述盖移动以选择性地接合所述壳体，和用于确定所述盖相对于所述壳体的位置的至少一个开关。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在其它实施例中，至少一个开关可操作成监测所述至少一个齿条的位置以确定所述至少一个齿条何时处于关闭位置。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在其它实施例中，至少一个开关可操作成监测所述至少一个齿条的移动以确定所述手套箱组件何时处于预关闭位置。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在其它实施例中，所述至少一个齿条还包括齿条端，该齿条端可移动地安装至所述至少一个齿条的远端。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在其它实施例中包括偏置机构，其连接至所述齿条端以朝向所述壳体偏置所述齿条端。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在其它实施例中包括与所述齿条端相关联的接合部分，其中所述至少一个开关可由所述接合部分触发。
根据又一实施例，手套箱盖的关闭方法包括将手套箱盖相对于壳体手动地转动至预关闭位置，触发与所述手套箱盖相关联的手套箱致动装置的开关，以及响应于触发所述开关，将所述手套箱致动器的至少一个齿条从预关闭位置自动地平移至关闭位置。在关闭位置处，自所述手套箱盖延伸的所述至少一个齿条接合所述壳体。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在其它实施例中，手动地转动所述手套箱盖选择性地克服作用在安装到所述至少一个齿条的齿条端上的偏置力。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在其它实施例中，选择性地克服作用于该齿条端的所述偏置力顺序地触发和停用所述开关。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在其它实施例中，触发所述开关还包括将来自所述开关的输出信号传送至与所述至少一个齿条连接的驱动装置。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在其它实施例中包括响应于另一开关的触发将所述至少一个齿条从关闭位置自动地平移至打开位置。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在其它实施例中，将所述至少一个齿条从关闭位置自动地平移至打开位置使得所述手套箱盖相对于所述壳体移动打开。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在其它实施例中，当所述至少一个齿条处于打开位置时，偏置力将所述至少一个齿条偏置到预关闭位置。
除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在其它实施例中，手套箱致动装置的至少一部分与所述手套箱盖隔开设置。
本领域技术人员将通过具体实施方式、附图和所附权利要求书理解并懂得本发明的上述和其它特征及优点。
附图说明
现在将参照附图仅以示例方式描述本发明的实施例，其中：
图1是根据实施例呈打开形态的手套箱组件的立体图；
图2是根据实施例包括致动装置的手套箱盖的主视图；
图3是根据实施例包括可移动齿条端的齿条的立体图；
图4是根据实施例包括可移动齿条端的另一个齿条的立体图；
图5是根据实施例包括致动装置的一部分手套箱盖的主视图；
图6是根据另一个实施例包括致动装置的一部分手套箱盖的主视图；
图7是根据实施例处于关闭位置的一部分手套箱盖的主视图；
图8是根据实施例处于关闭位置的一部分手套箱盖的立体主视图；
图9是根据实施例处于关闭位置的一部分手套箱盖的立体后视图；
图10是根据实施例处于打开位置的一部分手套箱盖的主视图；
图11是根据实施例处于打开位置的一部分手套箱盖的立体后视图；
图12是根据实施例处于预关闭位置的一部分手套箱盖的主视图；
图13是根据实施例处于预关闭位置的一部分手套箱盖的立体后视图；
图14是根据实施例的随着手套箱盖相对于壳体被移至预关闭位置的手套箱盖和壳体的立体图；和
图15A和15B是根据实施例的驱动装置的分度弹簧的示意图。
具体实施方式
现在参见图1，示出了手套箱组件10的示例。手套箱组件10包括手套箱壳体12，其具有大致中空的内室或箱室14。连接至手套箱壳体12的手套箱门或盖16可转动以选择性地密封壳体12的中空内部14。在实施例中，手套箱组件10包括手套箱致动装置18以将连接至手套箱盖16的齿条20移动至与手套箱壳体12的相应部分相接合或脱离。
现在参见图2，更详细地示出了手套箱致动装置18的示例。如图所示，手套箱致动装置18被构造成不仅远程地打开手套箱盖16，还被构造成关紧闭合手套箱盖16。手套箱致动装置18的驱动装置21包括电机22和蜗轮24，蜗轮由安装至电机轴28的蜗杆26驱动。在实施例中，电机22响应于信号的接收、开关的操作或其它等效方式来操作。蜗轮24可转动地安装在盖16的中央或任何其它合适的位置。小齿轮30(参见图4)与蜗轮24共轴地布置以使蜗轮24绕轴线X的转动引起小齿轮30绕轴线X的类似转动。蜗轮24和小齿轮30可以一体成型，或者可以是单独的部件。虽然驱动装置21在本文中示出并描述为定位在盖16中，但是驱动装置21布置在其它位置(如在手套箱壳体12内)的实施例也在本文的范围内。在这样的实施例中，驱动装置21可包括被构造成与致动装置18的其余部分配合的延伸臂。
致动装置18还包括第一齿条20和第二齿条20，该第一齿条从驱动装置21附近延伸至盖16的第一侧32，该第二齿条从驱动装置21附件延伸至盖16的相对的第二侧34。在实施例中，第一齿条20和第二齿条20基本相同并且位于驱动装置21的相对两侧。虽然本文示出并描述了两个齿条20，但是应当理解仅具有单个齿条的实施例也在本文的范围内。每个齿条20都包括细长主体36，其具有邻近第一端40布置的多个齿38。小齿轮30布置成与齿38啮合，使得小齿轮30绕其轴线X的转动导致齿条20沿着基本垂直于旋转轴线X取向的轴线平移。可通过蜗杆26、蜗轮24、小齿轮30和齿条齿38之间的接合来提供齿轮减速，从而采用电机22的适量助力来平移齿条20。
现在参见图3和图4，更详细地示出齿条20。每个齿条20都包括可移动地安装在形成于齿条20的相对的第二端46处的腔44内的齿条端42。偏置机构48(比如例如为螺旋弹簧)被布置在腔44内并且被构造成将齿条端42向外朝向盖16的相应两侧32、34偏置以接合壳体12。当齿条端42处于其偏置位置时，齿条端42的部分50延伸超出齿条主体36的端部46。该齿条端42的部分50可具有被构造成与壳体12配合的倾斜轮廓。在实施例中，在图3中最佳示出，齿条端42具有例如从其一侧突出超出齿条主体36的侧壁54的接合部分52，比如斜坡状表面。接合部分52被构造成接触并触发齿条端开关56以指示齿条20的位置。在另一个实施例中，如图4最佳示出地，齿条20还包括连接至可移动齿条端42的联动杆58。在这样的实施例中，用于触发齿条端开关56的接合部分52位于联动杆58上，比如例如在远端60处。
手套箱致动装置18还包括用于监测一个或多个齿条20和齿条端42的位置以确定手套箱盖16的状态的多个开关。如前所述，装置18包括用于监测每个齿条端42的齿条端开关56。如果接合部分52位于齿条端42处，则齿条端开关56位于盖16的侧32、34附近，如图5所示。或者，当接合部分52位于从齿条端42延伸的联动杆58上，则齿条端开关56位于盖16的中央、靠近小齿轮30。装置18还包括齿条开关62，其被构造成在手套箱盖16以及由此齿条20未处于关闭位置时接触齿条20的第一端40。
现在参阅图7至图14，更详细地示出和描述了手套箱致动装置18的操作。当盖16以及由此齿条20处于关闭位置(图7至图9)时，每个齿条20的第二端46和齿条端42延伸通过形成在盖16中的开口70以接合壳体12。为了相对于壳体12打开手套箱盖16并进入箱室14，将来自示意性示出在72处的另一开关或其它等效装置的信号提供至电机22。在实施例中，开关72可远离手套箱组件10定位。响应于信号，电机22使小齿轮30沿箭头A指示的第一方向转动，以使齿条20向内平移并与壳体12脱离接合。在图10和11中示出的打开位置，齿条20或齿条端42的任一部分没有延伸通过盖16的开口70。随着齿条20从关闭位置朝打开位置移动，齿条20的主体36接触并触发齿条开关62以指示齿条20以及由此盖16未处于关闭位置。响应于齿条开关62的触发，电机22停止运行。
偏置件(未示出)比如扭转弹簧例如可连接至蜗轮24和/或小齿轮30。随着蜗轮24和小齿轮30转动以将齿条20向内平移至打开位置，负载被施加至偏置件。一旦齿条20已经到达打开位置并使电机22断电，则释放偏置机构的载荷，使得小齿轮30沿相反方向转动。由偏置机构的偏置力引起的这种有限的转动将齿条20移动至示出在图12和图13中的“预关闭”位置。在实施例中，齿条20的预关闭位置限定在齿条20的打开位置和关闭位置之间。
在实施例中，在图15A和图15B中最佳示出，驱动装置21还包括具有比如为钩的部分66的分度弹簧64，该部分66例如通常与形成在齿条20中的一个或多个腔68互补。在实施例中，每个齿条20都具有分别与关闭位置和预关闭位置相关联的第一腔68a和第二腔68b。分度弹簧64被构造成抵消连接至蜗轮24或小齿轮30的偏置机构的作用以将齿条20正确地定位并停止在关闭位置(图15A)或预关闭位置(图15B、)。替代地或附加地，分度弹簧64可在齿条端42由偏置机构48加载时限制比如使齿条20发出嘎嘎声的移动。
在预关闭位置，如图12和图13所示，齿条端42的有限的部分(比如部分50)例如在盖16的侧32、34处延伸通过开口64。随着盖朝壳体12转动至预关闭位置以密封箱室14，齿条端42接合壳体12上的斜坡状表面(参见图14)，使得可移动齿条端42缩回并使得偏置机构48受压。随着盖16朝预关闭位置进一步转动，施加至可移动齿条端42的力被移除，偏置机构48的偏置力使齿条端42返回到设定延伸位置。齿条端42的向内移动使得与齿条端42相关的接合部分52平移并且短暂地触发相应的齿条端开关56，从而指示盖16相对于壳体12处于预关闭位置。响应于由齿条端42与壳体12的表面74的接合导致的齿条端开关56从停用状态快速切换到触发状态、再回到停用状态，信号被传递至电机22，使得蜗轮24和小齿轮30沿着箭头B指示的第二方向转动。沿第二方向的转动被构造成将齿条从预关闭位置向外移动至关闭位置。
如果齿条端开关56在时间阈值内未指示依次的停用、触发及停用，则盖16相对于壳体12未处于适当的预关闭位置。因此，装置18将自动地重新打开盖16以便试图适当地关闭盖。
如本文所用，本文中的术语“第一”、“第二”等不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于使一个元件区别于另一个，并且本文的术语“一”和“一个”不表示数量的限制，而是表示存在至少一个相关物品。此外，值得注意，除非另有说明，本文使用的术语“底部”和“顶部”仅为了方便描述，而并非限制任何一个位置或空间方向。
结合数量使用的修饰词“约”包括所述值并且具有上下文所指示的含义(例如包括与特定数量的测量相关的误差程度)。
虽然已经参照实施例描述了本发明，但本领域技术人员应当理解，在不脱离本发明的情况下可进行各种改变并且可用等同物替代其元件。此外，可进行多项修改以使特定情形或材料适于本发明的教导而未脱离其实质范围。因此，本发明并不局限于作为实施本发明的最佳方式公开的特定实施例，而是本发明将包括落入所附权利要求书中的所有实施例。

Claims (21)

1.一种手套箱组件(10)的致动装置(18)，包括：
驱动装置(21)；
至少一个齿条(20)，其在关闭位置、打开位置和预关闭位置之间由所述驱动装置(21)驱动；和
至少一个开关(56，62)，其用于感测所述至少一个齿条(20)的位置，其中所述驱动装置(20)能响应于所述至少一个开关(56，62)所输出的信号来操作。
2.根据权利要求1所述的致动装置，其中，所述至少一个齿条(20)还包括可移动地安装至所述至少一个齿条(20)的远端(46)的齿条端(42)。
3.根据权利要求2所述的致动装置，还包括与所述齿条端(42)相关联的接合部分(52)，其中所述至少一个开关(56，62)能由所述接合部分(52)触发。
4.根据权利要求3所述的致动装置，其中，所述接合部分(52)自所述齿条端(42)延伸。
5.根据权利要求3所述的致动装置，其中，所述至少一个齿条(20)还包括连接至所述齿条端(42)的联动杆，所述接合部分(52)形成在所述联动杆(58)上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的致动装置，其中，所述至少一个开关(56，62)包括第一开关(62)和第二开关(56)，所述第一开关用于确定所述至少一个齿条(20)是否未处于所述关闭位置，第二开关用于检测所述手套箱组件(10)何时处于所述预关闭位置。
7.一种手套箱组件(10)，包括：
壳体(12)，其限定出箱室(14)；
盖(16)，其可移动地连接至该壳体(12)以选择性封闭该箱室(14)；和
与所述盖(16)相关联的致动装置(18)，其中该致动装置(18)可操作以在所述盖(16)相对于该壳体(12)处于预关闭位置时自动关紧关闭所述盖(16)。
8.根据权利要求7所述的手套箱组件(10)，其中，所述致动装置(18)还包括：
驱动装置(21)；
连接至所述驱动装置(21)的至少一个齿条(20)，所述至少一个齿条(20)能相对于所述盖(16)移动以选择性接合所述壳体(12)；和
用于确定该盖(16)相对于该壳体(12)的位置的至少一个开关(56，62)。
9.根据权利要求8所述的手套箱组件(10)，其中，所述至少一个开关(56，62)可操作以监测所述至少一个齿条(20)的位置以确定所述至少一个齿条(20)何时处于关闭位置。
10.根据权利要求8或9所述的手套箱组件(10)，其中，所述至少一个开关(56，62)可操作以监测所述至少一个齿条(20)的移动以确定所述手套箱组件(10)何时处于预关闭位置。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的手套箱组件(10)，其中，所述至少一个齿条(20)还包括齿条端(42)，所述齿条端可移动地安装至所述至少一个齿条(20)的远端(46)。
12.根据权利要求11所述的手套箱组件(10)，还包括偏置机构(48)，其连接至所述齿条端(42)以朝向所述壳体(12)偏置所述齿条端(42)。
13.根据权利要求11或12所述的手套箱组件(10)，还包括与所述齿条端(42)相关联的接合部分(52)，其中所述至少一个开关(56，62)能由所述接合部分(52)触发。
14.一种手套箱盖(16)的关闭方法，包括：
将手套箱盖(16、)相对于壳体(12)手动转动至预关闭位置；
触发与所述手套箱盖(16)相关联的手套箱致动装置(18)的开关(56)；和
响应于所述开关(56)的触发地将所述手套箱致动装置(18)的至少一个齿条(20)从预关闭位置自动平移至关闭位置，其中在所述关闭位置处，自所述手套箱盖(16)延伸的所述至少一个齿条(20)接合所述壳体(12)。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，手动转动所述手套箱盖(16)选择性地克服作用于安装至所述至少一个齿条(20)的齿条端(42)的偏置力。
16.根据权利要求14或15所述的方法，其中，选择性地克服作用于所述齿条端(42)的所述偏置力顺序地触发和停用所述开关(56)。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的方法，其中，触发所述开关(56)还包括将来自所述开关(56)的输出信号传送至与所述至少一个齿条(20)连接的驱动装置(21)。
18.根据权利要求14至17任一项所述的方法，还包括响应于另一开关(62)的触发地将所述至少一个齿条(20)从关闭位置自动平移至打开位置。
19.根据权利要求18所述的方法，其中将所述至少一个齿条(20)从关闭位置自动平移至打开位置使得所述手套箱盖(16)相对于所述壳体(12)移动打开。
20.根据权利要求18或19所述的方法，其中当所述至少一个齿条(20)处于打开位置时，偏置力将所述至少一个齿条(20)偏置到预关闭位置。
21.根据权利要求14所述的方法，其中所述手套箱致动装置(18)的至少一部分与所述手套箱盖间隔设置。
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